实景三维青岛建设

青岛在“构建三维空间基准，建设实景三维模型底图，推进实景三维青岛建设”的意见指导下率先开启实景三维城市的建设工作，完成了“四大底图、一个平台”的建设内容，建成了青岛全市域1.1万平方千米多类型、多尺度的实景三维数字空间，实现了基础地理信息由二维向三维的跨越升级。该成果一次建设、多方使用，在服务重点项目、新兴城市基础设施建设、城市更新管理、城市应急保障等方面发挥了重要作用。未来，作为统一数字空间底座的青岛实景三维数据，必将发挥更加坚实的支撑效能。

2020年2月，山东省自然资源厅在全省范围内开展实景三维山东建设调研工作。2020年7月，青岛市人民政府发布《关于加快青岛市城市云脑建设的实施意见》，提出“构建三维空间基准,建设实景三维模型底图,推进实景三维青岛建设”的目标，将实景三维青岛作为青岛市“城市云脑”四大支撑平台之一。在高起点、高定位的谋划下，青岛率先启动实景三维建设，以此作为全市统一、权威的数字空间底座，打造国内首个“山”“海”“城”一体、全域覆盖的高精度实景三维城市。

“四大底图、一个平台”

实景三维青岛在立项初期，青岛市自然资源和规划主管部门进行走访调研，充分征询大数据局、公安局、住建局等部门意见需求，并先后组织6次专家咨询会，邀请院士、专家等进行指导，最终确定“四大底图、一个平台”的建设内容。历时1年，项目完成了青岛全市域1.1万平方千米多类型、多尺度的实景三维全覆盖，包括全市域实景三维底图、重点区域（城镇建成区）高精度实景三维底图、全市域二维电子底图、重点山林激光点云底图和智慧青岛时空大数据平台的建设，实现了基础地理信息由二维向三维的跨越升级。

全市域实景三维底图采用0.15米分辨率倾斜摄影数据建设，真实还原了全市地形地势和建设现状全貌，可广泛应用于国土空间规划、城乡统筹治理、大型基础设施建设、乡村振兴、生态保护修复、应急管理等方面，成果同时覆盖青岛全部800余千米海岸线、49个海湾和7个有居民海岛，实现陆海统筹建设，为发展蓝色经济、打造引领型现代海洋城市的目标提供有力支撑。重点区域高精度实景三维底图采用0.03米分辨率倾斜摄影数据建设，并对建筑、道路、部件设施进行单体化、精细化处理，成果高精度地展现青岛城市建设现状，为规划设计、城市管理、社会治理、治安安防等提供精细化场景支撑。全市域二维电子底图包括政务版、蓝黑版、影像版三种，适应不同应用场景，实现了二、三维基础地理信息一体化建设，满足当前政务系统主要服务需求。重点山林激光点云底图通过采集机载激光雷达点云，生产山区高精度数字表面模型（DSM）和数字高程模型（DEM），可实现植被覆盖体量、郁闭度等林业资源指标的分析获取，支撑森林防火、林业资源规划、双碳计量等工作。智慧青岛时空大数据平台实现了全市域海量二、三维地理信息的汇聚管理和共享发布，具备二、三维一体，陆海一体，地上地下一体，室内室外一体的多源、多类型地理信息的集成管理与发布能力，通过轻量化技术实现海量地理场景的快速加载浏览，支持多类型政务专题数据的快速发布共享，并支持二次开发。同时，青岛参与实施国家新型基础测绘体系建设山东试点工作，探索建立了“陆海兼顾、地上地下一体”的城市基础地理实体分类编码技术体系，形成了地理场景、地上建筑设施、地下空间、水下地形、高精地图等全空间、多尺度基础地理实体成果。

▼ 青岛重点区域高精度实景三维底图

圣弥厄尔大教堂（青岛浙江路天主教堂）

▼ 青岛全市域二维电子底图政务版、蓝黑版、影像版

影像版

重点山林激光点云底图中的大泽山区域

一次建设，多方使用

凭借真实、立体、直观、可量测、可分析的优势，实景三维青岛项目自建设以来便得到各级部门的普遍关注，共享应用需求不断。通过“用数据”“用系统”两种方式，目前已为全市各级30余个部门在城市更新建设、文明典范城市创建、社会治理、规划论证、城市应急等方面中的60余项重点工作提供在线和离线共享支撑，为“城市云脑”、智慧公安、城市信息模型（CIM）基础平台、城市安全风险监测预警平台等信息化系统提供统一、权威的基础数据，大幅节省了设施建设资金。例如，实景三维青岛项目成果专线接入青岛市人民政府总值班室后，保持全天24小时运行支持，工作人员可足不出户俯观全市，为总值班室的应急指挥调度等工作提供了有效的辅助决策支撑；此外，还为青岛市城市管理局的违法建设整治排查工作提供了“云巡视”的新型工作方式，大幅提升了工作效率。总体而言，它主要服务重点项目、新型城市基础设施建设（以下简称“新城建”）、城市更新管理、城市应急保障等方面。

服务重点项目。重庆路是青岛东岸产业园区重要的交通基础设施，是主城区“三横四纵”骨干网络中的重要“一纵”。在高架快速路改造提升工程中，建设方面临周边房屋拆迁、管网动迁量大且施工改造不能影响日常通行的难点，对工程各环节的衔接控制精准度提出了很高要求。建设方以实景三维为底座，整合规划方案模型、管道现状、地质模型等工程数据，搭建综合改造项目数字沙盘，为改造工程提供全生命周期的三维可视化支撑。技术人员通过实景三维量算拆迁涉及的房屋、建（构）筑物、植被资产量，大幅节省了前期人工踏勘、评估的投入成本，提升了估算精度。通过实景三维融合道路、建筑信息模型（BIM）设计方案，为专家论证、优化比选提供了直观、可视化的支撑，大幅提升了设计精准度，有效规避了潜在风险。通过无人机定期获取构建的现场三维模型，形成时序化场景成果，为进度管理、交通调流、各标段衔接调度提供了可视化管理平台，显著提升了调度决策效率。

青岛东岸产业园区基础设施综合改造项目数字沙盘中的房屋征迁管理

青岛东岸产业园区基础设施综合改造项目数字沙盘中的管线迁改设计

▼ 中国—上海合作组织地方经贸合作示范区CIM基础平台和数字孪生系统

服务“新城建”。2019年9月20日，国务院批复《中国—上海合作组织地方经贸合作示范区建设总体方案》，示范区承载了青岛深度融入“一带一路”建设、打造面向上合组织国家对外开放新高地的重要使命。在示范区核心区的建设中，以高精度三维场景为底座，融合自然资源和规划、BIM、地下空间、物联感知等专题数据，搭建国土空间规划“一张图”、招商地图、产业地图等多个应用场景，构建“地上地下一体、二维三维一体、室内室外一体”的中国—上海合作组织地方经贸合作示范区CIM基础平台和数字孪生系统。通过实景三维与BIM的深度融合，平台实现了规划方案的科学决策、建设工程的精细管理、示范区运行的实时监测，探索了智慧园“规”“建”“管”“运”“服”“检”一体化模式，成功打造出“能示范、可推广”的CIM基础平台青岛方案，成为全国首个融合住房和城乡建设部、自然资源部标准要求的CIM基础平台。在市级层面，作为全国“新城建”试点城市，青岛市CIM基础平台在建设过程中，共享应用了实景三维青岛的陆域和海岛成果数据，建成陆海融合的三维数字空间底座，为港口交通运输、海洋防灾减灾、海洋牧场养殖等领域提供应用服务。

服务城市更新管理。在青岛的城市更新攻坚行动中，拆违治乱、山头公园整治是其中的重要任务，前期的摸排调查是开展该工作的基础，也是难点所在。城市管理、园林部门工作人员在电脑前利用三维场景进行巡查，即可快速发现隐藏于城市各个角落的私搭乱建、乱堆乱放、采掘山体等问题节点。青岛市城市管理局的工作人员感叹道：“我们坐在电脑桌前浏览三维场景，仅用两天时间就完成了以往需要两个月现场摸排才能完成的任务，大幅提升了管理效能。这是城市精细化治理的有力抓手！”

服务城市应急保障。城市在面对自然灾害、事故灾难时如何快速精准处置，尽最大可能降低生命和财产损失，是城市管理者普遍关注的问题。青岛城区与山林交错分布，森林防火一直是应急安全管理的工作重点。由于山区地形复杂、森林茂密，传统二维电子地图往往无法满足火点立体定位、路径规划等救援指挥需求。青岛市测绘应急保障中心整合专题资源，搭建森林防火电子沙盘，实现森林防火立体化管理，多次为应急管理部门的森林防火演练提供数据支持，在近年的火情智慧救援工作中更是发挥了实效。在2022年一起森林山火救援处置中，实景三维森林防火电子沙盘作为现场唯一指挥用图系统，融合现场无人机获取的实时视频和火点坐标，为指挥人员控制火势蔓延、快速定位火点、制定处置方案提供了重要支撑，在快速扑灭重要火点上发挥了关键性作用。在城市防汛方面，青岛作为沿海城市，台风、风暴潮等自然灾害隐患时常发生，防汛部门将气象、风力、潮汐等实时信息，以及水库库容、河流水位等整合至实景三维场景中，搭建防汛调度指挥系统，实现防汛调度、水位推演、预警推送、灾情评估等内容的立体仿真模拟与多维度展示，为每年的汛期值班调度工作提供了立体化、智能化管理平台。

城市更新和城市建设三年改造攻坚行动—三维可视化系统

森林防火电子沙盘，实现森林防火立体化管理

基于实景三维的防汛调度指挥系统，为城市防汛安全提供科学支撑

打造实景三维“青岛试验田”

实景三维青岛坚持创新驱动，与行业内企业、科研院所等组成生态合作伙伴，开展协同攻关，共同推进技术、模式、业态创新，突破了大范围实景三维场景快速构建、融合高效处理、智能语义分析和海量实景三维数据高效发布、协同渲染等关键技术，构建了以超大规模城市实景三维数据为主体、全面支持信创标准的时空算力中心与智慧青岛时空大数据平台，研制了涵盖数据获取、处理、建库、质检、服务全业务链条的实景三维建设系列地方标准，在以实景三维为主体的城市时空大数据平台上构建了体系化的泛在应用。

2022年3月，实景三维青岛提前7个月完成建设。李德仁院士领衔的专家组对其内容进行了验收，认为项目首次实现了青岛全市陆域和7个有居民海岛高精度、多类型、多尺度的陆海实景三维立体全覆盖，结合“多测合一”构建了工程建设项目竣工验收测绘的三维数据更新技术路线，在全国地市级城市中创新性地建立了陆海统筹，二、三维一体化时空信息平台，为青岛市CIM、智慧公安等应用提供了统一的数字空间底座，为实景三维中国建设提供了“青岛试验田”。

依托实景三维青岛建设项目，青岛市获得国家专利授权12项，出版专著3部，发布行业、团体、地方标准5项，登记计算机软件著作权31项，发表论文36篇，以智慧青岛时空大数据平台打造的衍生系列产品被纳入青岛市生产性服务业资源库。

成果投入使用后，为支撑以实景三维为主的新型时空大数据处理、分析、管理与共享发布需求，青岛打造了集云原生、云主机、云桌面于一体，面向时空全业务场景的新型基础设施——超融合时空算力中心。该中心具备3000核CPU、150GPU的核心算力资源，可以构建250余个实景三维建模单元、300余个云桌面、600余个云主机、1000余个云原生智能处理引擎，0.03米分辨率的倾斜摄影建模日处理能力可达到80余平方千米。在应用服务方面，中心包括四大服务中心：数据服务中心实现二、三维基础与专题数据的汇聚、治理与集成管理，算力服务中心支撑实景三维自动化建模、存储、运算与数字孪生场景构建，业务服务中心提供定制化专业分析AI智能监测分析、移动端等业务支撑，技术服务中心为二次开发、用户体系构建、微服务框架、基础中间件等提供技术支撑。2023年，青岛启动了实景三维时序化建设更新工作，确保为共享应用提供现势性强的成果。随着数字政府、数字城市建设的持续深入，实景三维作为统一数字空间底座，必将发挥更加重要的支撑效能。不过，实景三维在建设和应用中还有很多需要攻克的难点，需要各级主管部门、应用部门、科研院所、行业内企事业单位的共同努力，以实现实景三维“泛在服务”，服务经济社会发展和生态文明建设，为数字中国建设提供统一、坚实的时空数据基础。

超融合时空算力中心的算力资源管控界面

※审图号：GS京（2023）1777号

※资料提供：青岛市自然资源和规划局 青岛市勘察测绘研究院

《地图》杂志2023年第5期，长按识别可直接购买商品