深圳全市域覆盖应用高精度实景三维技术

深圳全面打响国土空间信息化建设攻坚战，以“最强大脑”赋能“智慧城市”，在全国率先建成和应用全市域覆盖的高精度实景三维模型技术。日前，“深圳全市倾斜摄影真三维测绘项目”在中国测绘学会2021年学术年会上荣获“2021年全国优秀测绘工程金奖”。

实景三维技术，是运用数码相机或激光扫描仪，对现有场景进行多角度环视拍摄，然后利用专业软件处理生成三维虚拟展示的技术，也是当前“智慧城市”的基本框架和热门数字技术之一。

2020年，深圳市规划和自然资源局全面打响信息化建设攻坚战，邀请院士领衔的团队共同参与，在全国率先建成和应用全市域实景三维空间底板和跨界技术。

2020年8月，《深圳市地图集》（2020年版）时隔23年更新出版。新版地图集在数据涵盖上，通过无人机拍摄的多张照片组合+倾斜摄影MESH模型，打破了传统正射影像图的展现形式，在国内首次创新应用了全市域实景三维模型技术。

《深圳市地图集》应用实景三维模型等技术绘制的城市景观。

实景三维技术成果，也为“智慧城市”的可视化城市空间数字平台提供了时空基础数据底板。2020年12月，深圳市可视化城市空间数字平台（一期）启动试运行，达到国际领先水平。该平台在国土空间规划、多规合一、社会综合治理、智能交通、住房建设、工业园区管理等领域，实现了试点应用，建成了多部门共享的“地楼房权人”专题数据库等，为超大型城市高效提升政府管理决策的智慧化水平，实现以信息化推进城市治理能力和治理体系现代化探索了新路。

深圳市可视化城市空间数字平台上显示的福田中心区图景。

深圳在智慧城市、实景三维建设方面的探索，备受业界关注。。深圳市规划国土房产信息中心（深圳市空间地理信息中心）在大会论坛上做经验交流。

据介绍，深圳全市域倾斜摄影实景三维测绘项目采用倾斜影像结合机载激光雷达生产三维模型的工艺新技术，融合倾斜摄影、高精度激光点云和地面街景等数据源，保证了建模精度和效率；经过点云滤波分类处理，模型生产可按地面、植被、建筑物、水系等分层分类，城市空间的立体感更强，画面更为逼真。

数字技术和数字经济是世界科技革命和产业变革的先机，事关国家发展大局。深圳市规划和自然资源局将持续推进实景三维、遥感统筹等数字技术的发展和应用建设，推动以实景三维为底板的多源异构时空大数据融合与应用技术发展，为建设数字中国、智慧城市和各部门各行业应用测绘地理信息，提供更强有力的支撑。

深圳市规划和自然资源局建设的“深圳全市倾斜摄影实景三维”项目获得。该项目由深圳市规划和自然资源局测绘管理处组织管理，深圳市规划国土房产信息中心（深圳市空间地理信息中心）技术统筹，武汉华正空间软件技术有限公司和深圳市勘察研究院有限公司联合承担。

深圳是全国首个完成全市域范围高精度（高分辨率）实景三维模型建设且投入实际应用的城市。而倾斜摄影技术是国际摄影测量领域近十几年发展起来的一项高新技术，该技术通过从一个垂直、四个倾斜、五个不同的视角同步采集影像，获取到丰富的建筑物顶面及侧视的高分辨率纹理。它不仅能够真实地反映地物情况，高精度地获取物方纹理信息，还可通过先进的定位、融合、建模等技术，生成真实的三维城市模型。

具体来说，深圳全市倾斜摄影实景三维测绘项目采用倾斜影像结合机载激光雷达生产三维模型的工艺技术，在同等天气条件，满足空域限制与建筑物高度需求，选择不同焦距倾斜相机，航摄飞行高度可大幅度降低，从而可获得更多有效飞行时段。

同时，该项目融合倾斜摄影、激光点云和地面街景，采用高精度的激光点云作为模型MESH网构造的数据源，融合倾斜影像利用空间位置关系配准多源数据自动生产三维模型，保证了建模精度和效率，且经过点云滤波分类处理，模型生产可按地面、植被、建筑物、水系等进行分层分类。三维模型成果为深圳市可视化城市空间数字平台提供了时空基础数据底板，为各区各部门开展精细化社会治理提供基础支撑，从而更好地服务于智慧城市建设。

深圳市规划国土房产信息中心（深圳市空间地理信息中心）表示，接下来，将持续推进实景三维、遥感统筹方面的建设工作，提升生产效率，丰富应用场景，推动多源异构时空大数据以实景三维为底图的融合与应用，构建城市信息化管理的时空底座。

项目历经了365个自然日，克服了：时间紧、要求高、困难大（其中规模之大、要求之高为国内之最，工期仅仅365天）；地形起伏大、建筑物垂直高差大（深圳地形高度区间在0到950米；建筑物最高630米）；可飞天气少（海洋性气候，多雷雨、多团云，湿度大能见度差）；空域协调困难（宝安机场航班多，空域保障困难）；大亚湾禁飞区及深港交界区域航摄难保障等五大困难。
本项目成果包括点间距0.5米的机载激光点云（LiDAR）数据，影像分辨率优于0.05米的倾斜摄影测量数据，平面精度0.6米、高程精度0.3米的倾斜摄影真三维（MESH）模型，真正射影像（TDOM），数字表面模型（DSM）和地面街景扫描影像数据，共计六项。如此高精度、高分辨率的全市域大规模倾斜摄影真三维城市建模在我国尚属首次。

项目主要依托固定翼飞机、直升机、多旋翼无人机、移动车等平台，搭载多角度倾斜摄影航摄仪、机载激光扫描仪、全景相机等多套采集设备，采用了跨平台、多设备的城市空间信息数据全方位感知工作方案，采集了覆盖全市的高精度倾斜摄影测量影像、激光扫描数据，以及重点片区的街景影像。

项目制定了多时序、多源数据集成融合与定制化数据处理的技术路线，采用了自主研发的自动化建模生产工具，项目范围广、成果精度高、实施周期短，实现了城市级大规模真三维数据快速生产。经检验，成果各项指标都达到了设计要求。

三维的用途，那可是相当广，下一步，深圳市可视化城市空间数字平台将基于本项目成果构建地上下、室内外、海陆一体的CIM底板，用三维孪生出一个城市。精细化治理、科学化决策、魅力化设计、立体化利用….,在数字政府和智慧城市的建设中，诸多应用场景能够在此基础上无限延伸。

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