2015年6月，國(guó)務(wù)院批復(fù)同意的《全國(guó)基礎(chǔ)測(cè)繪中長(zhǎng)期規(guī)劃綱要（2015-2030年）》中，首次提出了“加快發(fā)展基礎(chǔ)測(cè)繪，形成新型基礎(chǔ)測(cè)繪體系”的要求。2019年1月，陸昊部長(zhǎng)在全國(guó)自然資源工作會(huì)議講話中明確提出：“加快基礎(chǔ)測(cè)繪轉(zhuǎn)型升級(jí)，增強(qiáng)測(cè)繪地理信息公共服務(wù)能力，促進(jìn)地理信息產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”。從2018年起國(guó)家陸續(xù)批復(fù)同意了上海、武漢作為國(guó)家新型基礎(chǔ)測(cè)繪建設(shè)試點(diǎn)城市。特別是武漢是自然資源部掛牌以來(lái)，第一個(gè)發(fā)文支持的新型基礎(chǔ)測(cè)繪建設(shè)城市。

從目前上海、武漢新型基礎(chǔ)測(cè)繪建設(shè)試點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)展與成果來(lái)看，三維激光技術(shù)作為一種新型測(cè)繪技術(shù)，已成為試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)中必不可少的采集技術(shù)及數(shù)據(jù)成果源。

新型基礎(chǔ)測(cè)繪建設(shè)

新型基礎(chǔ)測(cè)繪，其核心點(diǎn)就是圍繞地理實(shí)體的構(gòu)建體系來(lái)展開(kāi)，拓展采集的地理要素及其屬性，打破統(tǒng)一比例尺框框，實(shí)現(xiàn)一個(gè)實(shí)體只高精度采集一次，并在空間上實(shí)現(xiàn)“地上地下一體化”、“水域陸地一體化”和“室內(nèi)室外一體化”的目標(biāo)，滿足自然資源管理“兩統(tǒng)一”職責(zé)需求。在新型基礎(chǔ)測(cè)繪體系下的產(chǎn)品，按用途可分為地理場(chǎng)景產(chǎn)品和地理實(shí)體產(chǎn)品兩大類。武漢市通過(guò)試點(diǎn)建立了“211”新型基礎(chǔ)測(cè)繪產(chǎn)品體系，即地理實(shí)體、地理場(chǎng)景2類數(shù)據(jù)，含視頻流全景地圖、實(shí)景三維產(chǎn)品、4D+等在內(nèi)的1類標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，以及含自然資源管理底圖、國(guó)土空間規(guī)劃管理現(xiàn)狀底圖、城市基礎(chǔ)設(shè)施資源底圖等在內(nèi)的1類應(yīng)用產(chǎn)品。

為滿足地理場(chǎng)景與地理實(shí)體智能化全息測(cè)繪需求，特別是在城市復(fù)雜環(huán)境下，需綜合利用多種采集技術(shù)獲取多源地理空間信息數(shù)據(jù)，以保證城市全息數(shù)據(jù)的完整采集。除了傳統(tǒng)的測(cè)量采集方式外，三維激光（包括機(jī)載、車載、地面架站和便攜3D SLAM）和傾斜攝影測(cè)量技術(shù)等較為高效的新型測(cè)繪技術(shù)已成為新型基礎(chǔ)測(cè)繪主要的采集技術(shù)手段。通過(guò)這些多種采集技術(shù)綜合利用，可實(shí)現(xiàn)城市全息地理要素覆蓋，基礎(chǔ)地理信息要素年度更新，重要要素實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)更新。因此，三維激光作為其中必不可少的新型測(cè)繪技術(shù)，在新型基礎(chǔ)測(cè)繪建設(shè)過(guò)程中，可助力采集方法更加高效、采集內(nèi)容更加豐富、數(shù)據(jù)精度更高、應(yīng)用成果更多樣。

助力地理場(chǎng)景建設(shè)

地理場(chǎng)景主要是作為“可視化底圖”使用，由于傳統(tǒng)測(cè)繪產(chǎn)品無(wú)法提供城市真實(shí)三維環(huán)境信息，為滿足未來(lái)全空間、全息多維、多樣應(yīng)用的需求，其場(chǎng)景產(chǎn)品除了連成一定區(qū)域片的4D以及DSM等傳統(tǒng)測(cè)繪產(chǎn)品外， 還新增了實(shí)景三維模型、可量測(cè)全景影像與視頻、激光點(diǎn)云場(chǎng)景等新型測(cè)繪地理場(chǎng)景產(chǎn)品。三維激光技術(shù)，又稱實(shí)景復(fù)制技術(shù)，具有大面積、高分辨率、高精度、高效率、主動(dòng)非接觸等特性，可快速獲取城市場(chǎng)景三維空間信息。因此，在地理場(chǎng)景建設(shè)中主要用于助力激光點(diǎn)云地理場(chǎng)景、可量測(cè)全景影像與視頻地理場(chǎng)景的構(gòu)建。

天-空-地激光點(diǎn)云地理場(chǎng)景，機(jī)載激光可大范圍高效獲取城市全區(qū)域幾乎所有地物的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)信息，車載激光補(bǔ)充獲取城市道路以及道路兩側(cè)立面激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)。對(duì)于地下空間和室內(nèi)空間，可使用地面架站和3D SLAM激光進(jìn)行采集。通過(guò)將上述不同平臺(tái)、不同視角、不同時(shí)相獲取的多源數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，可形成地上地下、室內(nèi)室外全空間激光點(diǎn)云地理場(chǎng)景成果。對(duì)于不同來(lái)源、不同精度、不同時(shí)相的激光點(diǎn)云場(chǎng)景數(shù)據(jù)，可利用精度最高的場(chǎng)景數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合其與周圍相關(guān)的特征進(jìn)行配準(zhǔn)糾正，轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一地理場(chǎng)景中，實(shí)現(xiàn)不同精度多源異構(gòu)地理數(shù)據(jù)的高精度融合。

可量測(cè)全景影像與視頻地理場(chǎng)景，通過(guò)車載三維激光移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)可采集整個(gè)城市道路的全景影像、全景視頻及與相應(yīng)采集點(diǎn)坐標(biāo)信息，構(gòu)建出整體城市的可量測(cè)全景影像與視頻地理場(chǎng)景。全景影像與視頻地理場(chǎng)景跟傳統(tǒng)測(cè)繪地圖相比，給用戶提供了更加豐富的三維實(shí)景可視化環(huán)境和立面信息，正滿足了把城市裝進(jìn)“電腦”的需求。其不但以最真實(shí)的方式展現(xiàn)了三維空間，而且創(chuàng)造了一種嶄新的數(shù)據(jù)成果形式，給用戶提供了多樣式的地理場(chǎng)景成果。

助力地理實(shí)體建設(shè)

基于多樣式多源地理場(chǎng)景數(shù)據(jù)，利用智能處理技術(shù)可實(shí)現(xiàn)全要素的地理實(shí)體智能提取與生產(chǎn)，構(gòu)建類型豐富的基于地理實(shí)體的無(wú)尺度時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)，形成“實(shí)體化、三維化、語(yǔ)義化”的新型基礎(chǔ)測(cè)繪成果。因此，在地理實(shí)體建設(shè)中通過(guò)三維激光技術(shù)采集獲得的高精度高精細(xì)數(shù)據(jù)，可助力城市建筑、基礎(chǔ)設(shè)施、道路及部件等地物要素的智能實(shí)體化與語(yǔ)義化的實(shí)現(xiàn)。

城市全空間全要素地理實(shí)體，對(duì)于城市道路及附屬設(shè)施、城市部件及室內(nèi)空間等地理實(shí)體數(shù)據(jù)，因傾斜航測(cè)獲取手段不便采集到，可通過(guò)車載三維激光移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)及便攜SLAM激光采集系統(tǒng)獲取城市道路、周邊立面及室內(nèi)多源三維點(diǎn)云和全景數(shù)據(jù)，并利用要素結(jié)構(gòu)語(yǔ)義化AI智能提取技術(shù)，快速實(shí)現(xiàn)三維地物要素語(yǔ)義識(shí)別發(fā)現(xiàn)及分類，城市道路及附屬設(shè)施（道路邊線、車道線、斑馬線、道路標(biāo)識(shí)、行樹、路燈、電桿、花圃等）、橋梁建筑、城市部件、室內(nèi)分層分戶等地物要素的地理實(shí)體化幾何位置、紋理及屬性信息的提取，形成城市全要素地理實(shí)體數(shù)據(jù)成果。

城市建筑單體模型地理實(shí)體，對(duì)于城市建筑1、2級(jí)單體化模型自動(dòng)批量構(gòu)建，可采用“機(jī)載激光+傾斜攝影+DLG”聯(lián)合處理技術(shù)，將獲取的機(jī)載激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)經(jīng)預(yù)處理和分類后，提取建筑物點(diǎn)云數(shù)據(jù)；對(duì)建筑物點(diǎn)云進(jìn)行建筑物頂點(diǎn)聚類、屋頂平面擬合、屋頂邊界及拓?fù)潢P(guān)系分析等處理，獲得屋頂結(jié)構(gòu)面；從已有的DLG上提取建筑物矢量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合點(diǎn)云數(shù)據(jù)拉伸建筑物高度、獲取屋頂結(jié)構(gòu)面，自動(dòng)批量構(gòu)建建筑物白模；通過(guò)傾斜影像與三維模型體的自動(dòng)匹配，利用傾斜影像對(duì)建筑物模型紋理進(jìn)行自動(dòng)生成。

在三維激光技術(shù)的助力下，使得新型基礎(chǔ)測(cè)繪成果跟以前有很大的不同，產(chǎn)品形態(tài)更加接近物理世界，通過(guò)實(shí)體化賦予了屬性語(yǔ)義，對(duì)分析統(tǒng)計(jì)、大數(shù)據(jù)融合就方便了很多，其產(chǎn)品價(jià)值跟原來(lái)完全不是一回事，不僅僅是“圖”的概念，而是“信息”的概念、大數(shù)據(jù)的概念。目前，在已開(kāi)展新型基礎(chǔ)測(cè)繪試點(diǎn)項(xiàng)目中，都已用到了三維激光技術(shù)。在這些單位的成功試點(diǎn)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的帶動(dòng)下，三維激光技術(shù)還會(huì)更多、更深入地助力各地新型基礎(chǔ)測(cè)繪建設(shè)與應(yīng)用。

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