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序    一

2022年，自然資源部辦公廳印發通知，全面推進實景三維中國建設，引發業界高度關注和積極響應。實景三維是對人類賴以生存、生產和生活的自然物理空間進行真實、立體、時序化反映和表達的數字虛擬空間，是國家新型基礎設施建設的重要組成部分，為經濟社會發展和各部門信息化與智能化提供統一的空間基底，是落實習近平總書記建設數字中國、智慧社會指示的技術支撐。

隨著我國經濟社會快速發展，對空間信息的需求從空間粒度、內容粒度和時間粒度上都提出了新的要求，國家的發展需要空間信息從二維走向三維，從室外走向室內，從地上走向地下和海洋。改革開放四十多年來，我國城市已經從原來的低矮平房變成為現在高密度城市，城市在縱向立體空間的發展導致原有以二維為基礎的空間信息數據體系跟不上需求，就需要把城市三維化，并且按照高度分解成每一個樓層、地上地下空間等實體和單元，將城市地理信息系統（GIS）和建筑信息模型（BIM）技術融合，才能實現城市精細化管理。另外，社會萬物互聯高動態發展對數字孿生提出更多需要。社會高動態發展需要時序化的統一空間底座作為載體，連接人車物和水電氣等物聯感知數據，這就把物理空間延伸到物理空間與網絡空間一體化，進入新的萬物互聯時代，也就是數字孿生時代。實景三維不僅是數字孿生時代的數字底座，更為新基建提供完整性好、現勢性強、精準度高的時空數據，與信息基礎設施、融合基礎設施和創新基礎設施同時發力，共同推進數字產業化、產業數字化及數字經濟的發展。

實景三維中國建設是測繪與地理信息的重大變革。首先，測繪技術體系和生產體系要發生新變革，這包括重新建設從二維到三維的數據標準、數據采集加工體系、數據管理體系、應用體系、數據傳輸服務與數據安全體系等。其次，測繪與地理信息行業原有從業人員的專業知識體系的變革，需要從大學教育、職業教育上進行相應調整，增加面向實景三維數據生產、數字孿生技術與應用等知識體系的構建。同時，實景三維帶來相應的技術變革，對測繪與地理信息行業的科研體系和科研人才建設也提出了相應的要求——要面向實景三維要求的高精度、高智能化、高動態化的時空信息，形成一系列系統性、完整性的自主創新核心技術。

《實景三維應用與發展》的編寫恰逢其時，由中國測繪學會智慧城市工作委員會聯合武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室、中科院地理科學與資源研究所、中國測繪科學研究院、北京市測繪設計研究院、青島市勘察測繪研究院、重慶市勘測院等40余家單位共同編寫，為實景三維中國建設提供了重要的技術參考和應用案例，將帶動測繪地理信息事業的轉型發展，支撐經濟社會發展、服務各行業需求，支撐自然資源管理、服務生態文明建設，不斷提升測繪地理信息工作能力和水平。

實景三維，大有可為！

序    二

實景三維中國建設是落實數字中國、平安中國、數字經濟戰略的重要舉措，是落實國家新型基礎設施建設的具體部署，是服務生態文明建設和經濟社會發展的基礎支撐。自然資源部發布《關于全面推進實景三維中國建設的通知》文件，全面推進實景三維中國建設，強調堅持系統觀念，強化頂層設計，構建技術體系、創新管理機制，形成統一設計和分級建設相結合、國家和省市縣協同實施的“全國一盤棋”格局，在國家、省區、市縣三級自然資源主管部門“統籌規劃、分級投入、分步實施”的支撐下，共同推進全國范圍的建設工作。

自然資源部自2017年以來，先后批復了上海、武漢、寧夏、西安、北京、山東、嘉興、徐州、株洲、貴陽、廣西等11個省區市開展新型基礎測繪試點建設。各試點省區市紛紛開展了以實景三維標準化產品為代表的產品體系建設工作，在關鍵技術體系、生產組織體系、標準規范體系和應用服務體系等方面開展了積極探索。截至2022年11月，已經先后有上海、武漢、寧夏等地根據自然資源部的批復要求，完成了規定的任務，通過了國家驗收。除新型基礎測繪建設試點省區市外，青島、深圳、南京等地也結合數字/智慧城市建設，開展了本地的實景三維建設工作，也得到了業內的普遍關注。

隨著城市管理、公共安防、交通規劃、水利管理等工作對精細化、真實性的要求越來越高。人們對全面、準確、實時的地理信息數據，特別是基于地理實體的全空間、全要素、高精度的二三維一體的地理信息需求越來越旺盛。實景三維數據區別于傳統三維模型，具備語義化、結構化、實體化等特性，能夠非尺度、全要素表達空間關系及屬性信息。實景三維數據不但有高仿真可視化效果，而且同時承載二維與三維、空間與非空間的屬性信息，為計算機自動識別、分析計算奠定基礎，可以說是“高顏值、有內涵”。實景三維數據底座建設不單單是地形、傾斜攝影模型等數據的采集，而數據采集后的結構化、語義化等處理工作，更是保障實景三維數據能否真正支撐分析決策的關鍵。

《實景三維應用與發展》由中國測繪學會智慧城市工作委員會聯合中國科學院地理科學與資源研究所、武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室共同牽頭組織編寫，組織參編單位40余家，編寫成員上百位，參與編寫單位和行業專家作為實景三維建設的倡導者和踐行者，通過他們的調查研究及經驗總結，本書梳理了實景三維中國建設的發展現狀，指出了現階段實景三維建設發展中的主要問題，總結了實景三維建設的關鍵技術，提出了未來實景三維的發展趨勢與方向；此外，本書詳細介紹了實景三維的政府應用和行業應用，列舉了不同行業的建設成果案例，分析了應用于各個案例的關鍵技術與社會價值等，期待本書可以為行業的發展貢獻一份力量。