参数君导读：实景三维中国是国家重要的新型基础设施，更是反映人类生产、生活和生态空间的时空信息的关键手段。实景三维模型包含大量的地理信息和细节，数据量庞大。更新时需要处理海量的数据，这对数据存储、传输和处理能力提出了极高的要求。《浙江省自然资源厅关于支持民航强省低空经济发展加强自然资源要素保障的通知》提出了，加快推进实景三维浙江建设，打造全省低空三维可持续更新的数字孪生空间，夯实基础数据资源底板，为航线规划、航路管理、低空基础设施建设、低空经济应用场景提供地理信息服务保障，做好低空经济相关地理信息安全应用监管。
浙江出台新政意在解决实景三维最大痛点：可持续更新难度大。一石三鸟，实景三维浙江建设、数字孪生城市底座、支持低空经济发展。
实景三维通过真实、立体、时序化的呈现，为自然资源管理、国土空间规划、城市综合治理等提供了强有力的支撑，极大地推动了数字经济的发展。
随着城市化进程的不断推进，城市的面貌在持续变化。新的建筑物不断崛起、老旧建筑被改造或拆除、道路不断拓展和修缮。实景三维模型只有通过持续更新，才能准确反映城市的最新布局和状态，为城市规划、建设管理提供可靠的基础数据。
低空飞行器的数据采集、处理和应用需要地理信息产业的支持，而实景三维模型的建立和更新也为低空经济的发展提供了基础数据和应用场景。因此，低空经济与地理信息产业可以实现融合发展，共同推动两个产业的进步。可持续更新，更是数字孪生的题中之义！针对实景三维最大痛点——可持续更新难度大，谈谈个人想法。
01.
实景三维更新难的原因
1. 数据量大且复杂
实景三维模型包含大量的地理信息和细节，数据量庞大。更新时需要处理海量的数据，这对数据存储、传输和处理能力提出了极高的要求。数据的复杂性使得更新过程中容易出现错误和不一致性，增加了更新的难度。
影像数据包括航空影像、卫星影像以及地面拍摄的照片等。不同来源的影像在色彩、光照、分辨率等方面可能存在差异，需要进行复杂的预处理和融合操作。点云数据由激光雷达扫描或摄影测量等技术获取的三维点云数据，能够精确地描述物体的几何形状和空间位置。点云数据量庞大，对于大规模场景的点云，可能包含数十亿甚至更多的点。矢量数据包括地形数据、建筑物轮廓、道路网络等矢量信息。这些数据通常以二维或三维的形式表示，具有明确的几何形状和属性信息。
矢量数据与影像和点云数据的融合需要进行坐标转换、空间匹配等操作，以确保不同类型数据的一致性。
2. 技术要求高
实景三维的更新需要先进的测绘技术、传感器技术和数据处理技术。这些技术的不断发展和变化，要求相关人员不断学习和掌握新的技能，增加了更新的技术门槛。不同数据源之间的融合和匹配也是一个技术难题，需要高精度的算法和工具来实现。
由于实景三维数据来自多种不同的数据源，如影像、点云、矢量等，需要进行复杂的数据融合操作。这包括不同坐标系之间的转换、数据精度的匹配、不同数据类型的融合等。将航空影像与激光雷达点云进行融合，需要解决影像与点云的配准问题，以及如何将影像的纹理信息映射到点云模型上。
现实世界中的地理信息和物体状态是不断变化的，因此实景三维数据需要进行定期的更新和维护。这包括新数据的采集、旧数据的更新以及数据的一致性检查等操作。数据更新需要考虑如何在不影响现有系统运行的情况下，高效地完成数据的替换和融合，同时保证数据的准确性和完整性。
3. 成本高昂
实景三维的更新需要投入大量的人力、物力和财力。包括数据采集、处理、存储和维护等各个环节都需要耗费大量的资源。
实景三维的造价因多种因素而异，不同地区、不同项目要求、不同技术手段以及数据精度等都会对造价产生影响。据了解，倾斜摄影测量技术从飞行采集数据到后期处理三维建模，一般市场价格为 2-5 万元每平方公里。对于一些大规模的实景三维项目，更新成本可能会非常高，限制了更新的频率和范围。
4.局部更新技术难度大
在进行局部更新时，需要准确地定位到需要更新的区域，并将新采集的数据与原有实景三维模型进行精确匹配。这一过程需要更高精度的定位技术和数据处理算法，增加了技术难度。例如，要确保新采集的影像与原有模型在视角、光照等方面的一致性，需要进行复杂的图像配准和融合操作。
不同时期、不同来源的数据在精度、分辨率、色彩等方面可能存在差异，融合这些数据需要更加精细的处理。新采集的高分辨率影像可能需要与原有较低分辨率的模型进行融合，这就需要采用先进的插值算法和纹理映射技术，以避免出现明显的拼接痕迹。
局部更新往往需要更多的人工干预和处理，因为要确保新数据与原有模型的完美融合，需要专业的技术人员进行精细的调整和优化。这增加了人工处理的工作量和时间成本。技术人员需要对新采集的数据进行筛选、编辑和修复，以去除噪声、纠正误差，并与原有模型进行无缝拼接。这个过程需要高度的专业技能和经验，人工成本相对较高。
5. 时间周期长
实景三维建设项目通常需要经过多个审批环节，如立项审批、规划审批、设计审批、施工审批等。每个审批环节都需要提交相应的材料，并经过严格的审查和评估。
实景三维的更新通常需要进行数据采集、处理和建模等多个步骤，整个过程需要耗费较长的时间。这使得实景三维难以实时反映现实世界的变化。
数据处理过程包括点云处理、影像匹配、三维建模等多个环节，每个环节都需要耗费大量的时间。为了获得高质量的实景三维模型，可能需要对算法进行多次调整和优化，这也增加了数据处理的时间周期。实景三维模型通常需要满足较高的精度要求，因此在质量控制阶段需要进行严格的检查和验证。在质量控制过程中，往往需要人工干预来解决一些复杂的问题。对于一些难以自动处理的区域，可能需要人工进行数据编辑和修复；对于一些精度要求较高的部位，可能需要人工进行测量和验证。人工干预不仅增加了质量控制的时间成本，而且还可能引入人为误差，需要进行更加严格的质量检查。
实景三维通常需要覆盖较大的地理区域，这就意味着数据采集工作需要耗费大量的时间。对于一个中等规模的城市，可能需要数周甚至数月的时间才能完成航空摄影测量或地面激光扫描等数据采集工作。
02.
解决痛点的策略
1. 建立高效的数据采集和更新机制
采用先进的测绘技术和传感器设备，如无人机、激光雷达等，提高数据采集的效率和精度。建立自动化的数据处理和更新流程，减少人工干预，提高更新的速度和准确性。建立数据共享平台，促进不同部门和机构之间的数据交换和共享，减少重复采集和处理，提高数据的利用率。
（1）定期更新计划
制定科学合理的实景三维更新计划，根据不同区域的重要性和变化频率确定更新周期。对于城市核心区域、重点建设项目等可以缩短更新周期，对于偏远地区或变化较小的区域可以适当延长更新周期。
建立定期更新的制度，根据实际需求确定更新的频率和范围。利用实时数据采集和处理技术，实现对重要区域和关键设施的实时监测和更新。加强对突发事件的响应能力，建立快速更新机制，确保在紧急情况下能够及时提供准确的实景三维信息。比如，中心城区的实景三维模型会每月一更新，普通城区每季度更新，村镇每年更新。
（2）动态监测与触发更新
建立动态监测系统，实时监测重点区域的变化情况。当监测到重大变化时，自动触发数据采集和更新流程。
通过卫星遥感或无人机对城市建设工地进行实时监测，一旦发现有新的建筑物开工或已有建筑物发生重大变化，立即启动数据采集和更新工作。
（3）数据共享与协作
建立数据共享平台，促进不同部门、单位之间的数据共享和协作。可以减少重复采集，提高数据的利用率和更新效率。
规划部门、建设部门、测绘部门等可以通过数据共享平台共享实景三维数据，共同推动城市的规划、建设和管理。
2. 加强技术研发和创新
加大对实景三维技术的研发投入，推动技术的不断进步和创新。加强与高校、科研机构的合作，共同开展技术研究和开发，提高行业的整体技术水平。
浙江强大的经济实力为实景三维建设提供了坚实的产业支撑。浙江地理信息产业蓬勃发展，拥有众多地理信息企业，如千寻位置、浙江国遥、长光卫星等各类地理信息企业 300 余家的德清地理信息小镇，初步形成涵盖卫星遥感、位置服务、软件开发、测绘服务等地理信息全产业链。地理信息产业的发展不仅为实景三维建设提供了技术支持，还推动了相关产业的融合发展。
产学研部门可加快制定实景三维数据采集、处理、存储和可视化的标准规范，确保数据的质量和兼容性。制定数据格式标准、精度标准、质量控制标准等，为行业的发展提供指导和依据。
3. 降低成本
探索低成本的数据采集和处理方法，如利用众包数据、开源软件等。优化数据存储和管理方式，降低存储和维护成本。政府可以出台相关政策，鼓励企业和社会力量参与实景三维的建设和更新，分担成本。
视频孪生是一种将现实世界中的视频数据与虚拟模型相结合的技术，旨在实现对现实场景的实时模拟和分析。通过视频孪生技术是否能实现反向建模，更新实景三维模型。
03.
未来发展趋势
低空经济和实景三维数字孪生城市形成互相支持和反哺，是最好的。通过数据采集与更新、技术创新与发展、应用拓展与市场需求以及产业协同与合作等方面的努力，可以实现低空经济与实景三维的良性互动和共同发展。
1. 智能化更新
随着人工智能和机器学习技术的发展，未来实景三维的更新将更加智能化。例如，利用图像识别和分析技术自动识别变化区域，实现自动更新。智能算法可以根据历史数据和趋势预测未来的变化，提前进行数据采集和更新准备，提高更新的及时性和准确性。
2. 多源数据融合
未来实景三维的更新将更加注重多源数据的融合。包括卫星影像、航空影像、地面测量数据、传感器数据等多种数据源的融合，可以提高数据的完整性和准确性。不同数据源之间的融合需要更加高效的算法和工具，以实现数据的无缝拼接和整合。
3. 云服务平台
云服务平台将成为实景三维更新的重要支撑。通过云服务平台，可以实现数据的存储、处理和共享，提高资源的利用率和更新的效率。用户可以通过云服务平台随时随地访问实景三维数据，实现实时监测和更新。（图片源自网络）
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