為智慧城市提供新一代時空基礎設施
——實景三維北京建設紀略

◎ 曾艷艷 陶迎春

作為全國政治中心、文化中心、國際交往中心、科技創新中心，北京市在“十四五”規劃中提出要建成全球數字經濟標桿城市、全球新型智慧城市標桿。2021 年6 月，北京市獲自然資源部批復成為國家新型基礎測繪建設試點城市。

新型基礎測繪的實景三維成果可支撐智慧城市“一張圖”基礎設施建設，也可作為三維立體自然資源“一張圖”的基底。為提高財政資金使用效率、避免重復投入，北京市統籌新型基礎測繪國家試點、智慧城市“一張圖”、規劃自然資源現狀“一張圖”，形成“三位一體”的工作機制，計劃2023 年形成多精度、多粒度、分等級的實景三維北京，包括全市0.2 米地形級實景三維、首都功能核心區和城市副中心全區域0.05米城市級實景三維、麗澤金融商務區1 平方公里部件級實景三維等，并形成穩定快速的更新機制。

建立以地理實體為對象的實景三維北京

立足首都城市戰略定位，北京正在大力推進智慧城市建設。結合智慧城市對空間數據的需求，借鑒國內外先進經驗，北京市規劃和自然資源委員會正在邊探索邊建設邊應用，建立以地理實體為對象的實景三維北京。

● 故宮

在產品方面，北京市基于“最大公約數”、數據分類分級開放等理念，設計了新型基礎測繪產品體系；結合《北京城市總體規劃（2016年-2035 年）》“一核一主一副、兩軸多點一區”的城市空間結構，細化形成北京市分級分區域的實景三維產品體系；

根據定位點精度、結構取舍尺寸、結構表達內容、紋理真實度、紋理分辨率等方面的精度、粒度分級，提出了三維表達形式地理實體數據產品規范；

基于實景三維數據衍生出5 大類、22 小類的公開地理信息數據集，在為政府部門提供時空底座的同時，拓展對研究人員、社會大眾的數據服務。

在技術方面，鑒于空域管制嚴格的客觀現實，北京市建立“空天地”多策略的實景三維數據獲取—處理—質檢—服務—更新的全鏈條技術體系。

圍繞大范圍數據快速更新的需求，結合衛星資源較好的現狀，北京市提出了基于高分辨率立體衛星影像生產更新實景三維的方案，開展基于北京三號立體衛片生產地形級實景三維的試點，為實現低成本、高頻次更新實景三維提供技術支撐。

此外，該市還結合智慧城市中城市碼建設需求，提出應用于智慧城市建設、實景三維建設、多源異構數據管理等場景的空間信息編碼服務要求、方式、內容及流程，服務于實景三維建設中以地理實體為核心的編碼服務及應用。

在生產組織方面，北京市探索面向減量發展要求，政府主導，多部門、多行業和志愿者協同信息采集更新的生產組織模式，構建持續交付能力。在政策機制方面，探索面向共享開放要求，構建“政、企、事、社”四方合作共贏模式，打造北京市空間數據要素協作聯盟、開放研究室。

為智慧城市V2.0提供新一代時空基礎設施

對于北京市而言，實景三維是新一代時空基礎設施，產品直接服務智慧城市V2.0。北京市數字經濟標桿城市建設項目2022 年工作清單中，將智慧城市“一張圖”列為標準基礎設施，要求打造全域二三維一體、地上地下全覆蓋、動態更新的統一數字底座。該底座將基于實景三維為主的空間數據建立完成。

另據北京市“十四五”時期智慧城市建設控制性規劃要求，智慧城市信息化建設應依托包括空間圖（一圖）、城市碼（一碼）、感知體系、政務云、數據平臺等在內的共性基礎平臺，不得重復建設。

換言之，北京市的智慧城市“一張圖”將直接“生長”于實景三維數據，并在此基礎上疊加各種專題數據，成為智慧城市的數字空間載體和空間基礎設施，最終依托北京市大數據平臺，直接為全市各區、各部門及各行業提供進準的數據支撐服務。

2021 年6 月至今，北京市提交了三大類、四種產品成果，并按照2020 年全市0.2 米航片進行“一張圖”各類要素更新，采集更新全市樓高數據，更新全市真實道路面，完成2021 版智慧城市“一張圖”通用地圖融合更新。

除了為智慧城市共性平臺提供“一圖”以外，實景三維北京在北京市大數據工作推進小組的牽頭組織、北京市規劃和自然資源委員會領導下，基于試點工作開展城市碼時空標識賦碼工作，形成賦碼服務在線工具，通過與大數據中心平臺接口對接，在政務外網為全市實體提供時空標識賦碼。

與此同時，北京市正在開展“一樓一碼”標識工作，探索以地理實體為對象的實景三維數據如何與其他專題數據融合應用，未來還將結合北京共性基礎平臺建設，進一步發揮實景三維中的地理實體數據及空間身份編碼在智慧城市中的作用。

“實景三維+”系列應用賦能首都高質量發展

● 地安門內

采用“邊建設、邊應用”的原則，北京市及時應用并優化建設成果，形成了“實景三維+”系列應用。

實景三維助力重大活動保障。北京市建成了要素全、粒度細、定位準、數據新的“超精細化”實景三維天安門，精準到每一塊磚、每一個攝像頭的位置，成果在中國共產黨成立100 周年慶?；顒拥闹笓]調度、景觀布設和保障力量部署等工作中得到充分利用；形成了冬奧會延慶賽區實景三維成果，基于高精度地形數據，分析高程變化、坡度變化、坡向變化。

此外，基于實景三維數據和三維空間分析高度管控測算，北京市為核心區規劃項目的選址、研究、審批、實施等提出高度管控要求。

● 地安門外

實景三維助力歷史文化名城保護。北京市建成了覆蓋中軸線遺產區的實景三維中軸線，形成遺產文化監測體系的時空底座，創新了遺產監測、文物考古的技術方法，輔助文物騰退分析、景觀視廊、天際線分析、風貌分析等，同時對中軸線天橋、北上門等部分已消失的遺址進行了原址考證和復原。成果對中軸線申請世界文化遺產和歷史文化名城保護提供了科學的數據和技術支持。

實景三維助力重點工程建設。在北京城市副中心重大工程建設中，為解決因新冠肺炎疫情導致無法實地踏勘的問題，北京市基于實景三維成果形成了“云踏勘”產品服務，助力六環高線公園國際方案征集。

隨著新型基礎測繪國家試點的不斷推進、實景三維數據成果相繼建成，實景三維北京的應用場景將更好地為北京“四個中心”城市戰略定位的落實提供全新時空基底、全域創新應用，賦能首都高質量發展。