西安：搭建智慧城市“數(shù)字空間底座”

近期，在 Urban20（G20城市參與小組）組織、世界城地組織亞太區(qū)主辦的“促進(jìn)城市間合作，加快應(yīng)對氣候變化、疫情和經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇”主題峰會(huì)上，西安市應(yīng)邀在這一世界舞臺(tái)上分享了智慧城市建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。

智慧西安建設(shè)的一個(gè)主要方向是數(shù)據(jù)資源和生產(chǎn)要素建設(shè)。而依托新型基礎(chǔ)測繪開展城市實(shí)景三維建設(shè)，是智慧西安建設(shè)的基礎(chǔ)。目前，一個(gè)為實(shí)景三維中國建設(shè)探索經(jīng)驗(yàn)，為西安城市治理、環(huán)境保護(hù)、規(guī)劃建設(shè)、交通運(yùn)行、安全生產(chǎn)、文化旅游等各方面提供智慧化建設(shè)的“數(shù)字空間底座”，正逐漸成型。

借力試點(diǎn)，推動(dòng)基礎(chǔ)測繪轉(zhuǎn)型升級

2019年1月，隨著《中共西安市委關(guān)于加快推進(jìn)新型智慧城市建設(shè)的決定》發(fā)布，西安新型智慧城市建設(shè)進(jìn)入加速期。2020年11月,自然資源部批準(zhǔn)西安成為我國新型基礎(chǔ)測繪建設(shè)試點(diǎn)城市后，西安市政府在前期研究的基礎(chǔ)上劃定了150平方公里的試驗(yàn)區(qū)，并組織力量迅速編制完成《實(shí)景三維西安—國家新型基礎(chǔ)測繪建設(shè)西安試點(diǎn)實(shí)施方案》（以下簡稱《試點(diǎn)方案》）。

圖片城市級實(shí)景三維西安效果

“實(shí)景三維西安作為智慧西安的數(shù)字空間底座，將解決智慧城市建設(shè)過程中時(shí)空數(shù)據(jù)獲取難、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)更新不及時(shí)等問題，提升空間信息資源共享水平和基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)服務(wù)能力，賦能智慧西安建設(shè)?！蔽靼彩锌辈鞙y繪院副院長、總工程師張周平說。圍繞這一目標(biāo)，實(shí)景三維西安建設(shè)從產(chǎn)品模式設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織模式建立、地理實(shí)體庫建設(shè)、平臺(tái)建設(shè)與示范應(yīng)用、政策標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等五個(gè)方面開展攻關(guān)，最終形成1+1+1+3+6的成果體系。

即一個(gè)新型基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)庫（實(shí)景三維西安），其內(nèi)容包括地物實(shí)體、地理單元、地理網(wǎng)格、地理場景以及屬性信息等數(shù)據(jù)；同時(shí)以地理實(shí)體為索引，按需提取素材，按照時(shí)空進(jìn)行序化、關(guān)聯(lián)和融合，形成的實(shí)景三維西安將成為自然資源管理、環(huán)境保護(hù)等提供統(tǒng)一的城市“地理底座”。

一個(gè)實(shí)景三維西安服務(wù)平臺(tái)，是分布式匯聚公共專題數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)在線抓取數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)感知數(shù)據(jù)，形成平臺(tái)數(shù)據(jù)集，經(jīng)服務(wù)化、池化建立的新型基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)，能在線或離線提供數(shù)據(jù)、接口、功能和知識(shí)服務(wù)。

一套政策標(biāo)準(zhǔn)體系，包括行業(yè)統(tǒng)籌數(shù)據(jù)匯交制度、基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)共享辦法、城市地理實(shí)體分類標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)規(guī)范、傳統(tǒng)地理信息數(shù)據(jù)實(shí)體化生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程、實(shí)景三維地理實(shí)體生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程等六大制度。

三個(gè)示范應(yīng)用包括基于實(shí)景三維的自然資源“地理底座”服務(wù)系統(tǒng)、基于實(shí)景三維的城市公共服務(wù)資源管理系統(tǒng)、基于實(shí)景三維的社區(qū)信息管理系統(tǒng)。其他行業(yè)和部門的智慧化建設(shè)，以這三個(gè)應(yīng)用為范本在底座上進(jìn)行。

六類知識(shí)服務(wù)研究，即通過數(shù)據(jù)挖掘，相關(guān)部門可結(jié)合西安城市管理和發(fā)展中的痛點(diǎn)和難點(diǎn)開展城市內(nèi)澇分析知識(shí)服務(wù)、地面沉降分析知識(shí)服務(wù)、城市公共設(shè)施均等性分析知識(shí)服務(wù)、城市功能區(qū)分析知識(shí)服務(wù)、城市增長邊界分析知識(shí)服務(wù)和用地類型與空氣質(zhì)量的關(guān)聯(lián)性分析知識(shí)服務(wù)。

創(chuàng)新推進(jìn)，數(shù)字空間底座亮點(diǎn)紛呈

2020年12月，《試點(diǎn)方案》通過評審后，西安市政府立即成立了市級工作領(lǐng)導(dǎo)小組，市資源規(guī)劃局組建工作專班，西安市勘察測繪院設(shè)立研究中心開展專題研究，有望在今年底全面完成試驗(yàn)區(qū)數(shù)字空間底座試點(diǎn)工作的建設(shè)任務(wù)。

圖片城市級實(shí)景三維西安效果

據(jù)介紹，研究組先后開展了基于省市協(xié)同和數(shù)據(jù)匯交的行業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)籌共享模式、基于互聯(lián)網(wǎng)的地理實(shí)體變化發(fā)現(xiàn)與非涉密地理實(shí)體信息采集更新機(jī)制、基于互聯(lián)網(wǎng)的測繪項(xiàng)目眾包采集生產(chǎn)組織等方面的探索研究，形成了《行業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)籌匯交制度》及相關(guān)技術(shù)支撐體系；編制完成了《城市地理實(shí)體分類標(biāo)準(zhǔn)》《基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)規(guī)范》《傳統(tǒng)地理信息數(shù)據(jù)實(shí)體化生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》《實(shí)景三維地理實(shí)體生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》等多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

“特別是在新型地理實(shí)體生產(chǎn)過程中，我們探索性地開展了基于多源數(shù)據(jù)的實(shí)景三維建模技術(shù)研究，取得了令人滿意的效果?！睆堉芷浇榻B，研究組構(gòu)建的傳統(tǒng)地理信息要素與基礎(chǔ)地理實(shí)體的對應(yīng)關(guān)系，打通了自動(dòng)實(shí)體化改造技術(shù)流程，通過研發(fā)專用軟件完成已有傳統(tǒng)數(shù)字線劃地圖（DLG）數(shù)據(jù)實(shí)體化生產(chǎn)。研究組綜合利用無人機(jī)空中傾斜攝影、空中激光掃描、地面移動(dòng)激光三維掃描和街景攝影測量等技術(shù)采集多源數(shù)據(jù)，完成高精度真正射影像（TDOM）、數(shù)字高程模型（DEM）、數(shù)字表面模型（DSM）、地表融合點(diǎn)云等實(shí)景三維場景數(shù)據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)，為解決單一數(shù)據(jù)源實(shí)景三維建模存在的問題提供了技術(shù)方法和思路，驗(yàn)證了各類實(shí)景三維產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的科學(xué)性和合理性以及國產(chǎn)軟硬件生產(chǎn)設(shè)備支撐體系的適用性，為推動(dòng)實(shí)景三維中國數(shù)據(jù)生產(chǎn)體系建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

同時(shí)，研究組采用私有云超融合技術(shù)及其國產(chǎn)自主基礎(chǔ)軟硬件產(chǎn)品搭建基礎(chǔ)支撐環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了各類數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)、管理、調(diào)度與使用；重點(diǎn)研發(fā)了網(wǎng)絡(luò)協(xié)同更新、同一類型數(shù)據(jù)不同格式輸出、按需組裝以及多種數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務(wù)的自動(dòng)化生產(chǎn)等功能，特別是在湖倉一體化存儲(chǔ)、多源數(shù)據(jù)集成可視化、無極制圖、數(shù)據(jù)脫敏等關(guān)鍵技術(shù)的研究與集成方面取得了顯著成效。

此外，圍繞服務(wù)自然資源管理和城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求，研究組遵循高效、安全、可控、兼容原則，建設(shè)的實(shí)景三維西安服務(wù)體系以保障數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全和有效服務(wù)為總要求，具備面向不同應(yīng)用需求和應(yīng)用場景的按需組裝與產(chǎn)品自動(dòng)構(gòu)建、數(shù)據(jù)與知識(shí)服務(wù)、多類型業(yè)務(wù)系統(tǒng)兼容適配、未來業(yè)務(wù)系統(tǒng)基礎(chǔ)框架定制化快速搭建等能力。

踔厲奮發(fā)，實(shí)景三維助力西安數(shù)字化轉(zhuǎn)型

據(jù)介紹，西安市全面推進(jìn)實(shí)景三維建設(shè)過程中，在應(yīng)用最新信息化技術(shù)的同時(shí)，還進(jìn)行了大量科技創(chuàng)新。

首先，研究組在多種新技術(shù)融合方面開展了積極探索，大量應(yīng)用數(shù)據(jù)中臺(tái)、微服務(wù)、數(shù)據(jù)挖掘等新技術(shù)，為突破數(shù)據(jù)共享與保密瓶頸，應(yīng)用了數(shù)據(jù)加密技術(shù)；為提高地理實(shí)體變化發(fā)現(xiàn)效率，應(yīng)用了人工智能技術(shù)；為突破結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與高效檢索難題，使用了數(shù)據(jù)湖技術(shù)。

其次，研究組采用混合云架構(gòu)技術(shù)體系，將云基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境中所有的存儲(chǔ)資源、計(jì)算資源、網(wǎng)絡(luò)資源、軟件資源等進(jìn)行整合，形成統(tǒng)一的云資源服務(wù)池，構(gòu)建了支撐面向數(shù)據(jù)生產(chǎn)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份、數(shù)據(jù)與信息服務(wù)、示范應(yīng)用與知識(shí)服務(wù)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)基礎(chǔ)云環(huán)境服務(wù)等云資源服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)云資源的解耦和動(dòng)態(tài)調(diào)度。

此外，研究組全面推進(jìn)實(shí)景三維與物聯(lián)感知數(shù)據(jù)融合，將實(shí)時(shí)獲取的物聯(lián)感知數(shù)據(jù)，通過信息位置解譯、空間標(biāo)定、實(shí)體語義掛接等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)與實(shí)景三維數(shù)據(jù)的融合與空間動(dòng)態(tài)可視化表達(dá)。

“實(shí)景三維西安的建成將實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)測繪‘兩支撐、一提升’的工作定位，有效支撐智慧西安建設(shè)，助力西安數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升西安數(shù)字政府建設(shè)水平?！睆堉芷秸f。

來源：i自然全媒體