于建强，吕志慧

(江苏省测绘研究所，江苏 南京 210013)

实景三维中国的建设，以新时期测绘工作“两服务、两支撑”为根本定位，以需求为导向、高质量发展为主题，优化测绘地理信息供给侧保障，促进自然资源管理和治理能力现代化，推动经济社会高质量发展[1-2]。2022年自然资源部发布《关于全面推进实景三维中国建设的通知》，要求到2025年，一半以上的政府决策、生产调度、生活规划，可以通过线上实景三维空间完成，到2035年这一目标要提升至80%，这是新时期测绘地理信息事业服务经济社会发展和生态文明建设新定位、新需求[3]。本文为响应这一目标，以太仓市拟出让国有建设用地为主体，在其按照年度土地供应计划，有序完成土地平整及交通影响预评价、气候可行性论证、土壤污染状况调查、地下文物资源调查、压覆矿产资源调查、地质灾害危险性评估、地震安全性评价 7 项前期工作(以下简称“七评合一”)，完成地面平整并按照标准进行电力、通信、供水、排水和道路等基础设施建设(以下简称“五通一平”)，确保地块达到地上地表地下“立体净地”标准，并根据地块实际情况，确定拟出让国有建设用地的投资强度、单位能耗标准、单位排放标准、亩均税收贡献等指标，最终形成“标准地”[4]的全链管理流程为研究对象，利用实景三维、移动应用等技术手段[5]，在事前精准集成“标准地”数据资料、更新整备情况，构建“标准地”三维动态监管平台，提供三维场景数据整合、三维分析、可视化渲染等实景三维能力，为“标准地”收储整备工作的信息化、实时化、三维化管理提供技术支撑，支撑事中、事后全流程业务运行，助力政府监管和企业达产,有效提升自然资源管理综合能力[6]。

1.1 架构设计

平台采用B/S架构，使用三维场景引擎构建三维立体一张图系统，建设主要内容为三维地理场景在线可视化交互、倾斜模型二三维空间数据从全球到近景尺度实时可视化、二三维数据符号化效果的交互式配置、三维地理场景内容和功能交互式配置[7]。平台使用Vue框架与三维场景相结合，完成上市申报地块全流程管理系统建设，管理“七评合一”和“五通一平”各项指标，建设功能主要是上市地块申报、评估管理、三净地收储、土地平整、材料归档等业务流程，最终形成全流程可追溯的拟出让国有建设用地数据管理。平台使用移动技术与地图服务相结合完成上市申报地块的实境踏勘功能。平台总体架构如图1所示。

图1 平台架构设计

1.2 功能设计

平台在功能设计上采用当前主流的实景三维技术、移动应用技术、二三位一体化开发技术[8-9]，将二三维数据、业务数据等在平台中进行集成加载与展示以便分析、统计和管理，为各项数据的生动直观呈现提供了一个具体可操作的载体[10]。平台依据业务将功能分成3个模块，分别为三维立体一张图、上市全流程管理和实境踏勘。每个模块具体对应的平台功能如图2所示。

图2 平台功能设计

三维立体一张图是平台的展示模块。其中，基础场景构建是基于数字正射影像和数字高程模型构建太仓全域覆盖的实景三维本底场景，集成太仓市拟出让国有建设用地地块数据，实现地块数据的三维落图和属性集成，并接入二维码等事中事后数据资料，形成面向业务全链条的实景三维可视化与分析能力。场景功能是基于三维场景提供的基本操作功能和三维分析功能，如图层控制、区划定位、地图点击查看、地图标记、立体净地、时序浏览等。统计分析是使用二、三维方式立体展示太仓市“标准地”储备资源的空间分布，并按多种属性维度统计展示数据图表，实时统计全市“标准地”储备规模、储备用途、整备进度、储备库等信息，用户能够快速准确地从中获取信息，为决策规划提供有力的支撑。

上市全流程管理是业务数据管理模块，是在三维立体一张图构建的三维场景中，实现拟出让国有建设用地数据三维落图，构建全流程可追溯的土地数据资源管理，实现“标准地”地块数据在三维场景中的全流程可查、可看、可分析。其中，申报管理是用于新增储备地块的上市申报，提供地块基本属性信息录入，地块kmz格式面状数据导入，地块在三维场景中实时绘制与定位等功能；
上市全流程管理是实现拟出让国有建设用地地块上市计划申报、评估、三净地收储、土地平整、材料归档、形成“标准地”的全流程管理，并实现地块信息更新、沟通反馈、土地平整踏勘查看、文件生成、上传、下载、预览和删除等功能；
搜索管理是提供按照名称、类型、区镇、进度、时间节点等多种查询方式组合，实现查询结果展示与定位，并可将数据进行报表导出；
用户管理用来提供市局、分局、普通用户三级权限用户的新增、修改与删除；
系统管理实现系统登录、注册、消息通知等功能。

实境踏勘是基于平台构建的通用接口与数据服务完成实境踏勘模块。其中，平面地图浏览是基于在线地图服务提供二维平面地图基础浏览和位置定位功能；
地块信息查询提供按名称、位置等方式在线查询和定位地块，展示地块属性信息和历史踏勘记录；
踏勘记录上传可通过问题选取、地图标记等选择需要调查的地块，并可采用文字、照片、视频等多种方式记录和上传地块现场平整情况。

2.1 实现方式

平台采用Vue+Cesium的三维可视化技术，将Cesium良好的三维可视化能力与Vue良好界面构建相结合，依托Vue灵活便捷的组件式界面，采用当前主流的二三维一体化开发技术，实现“标准地”三维动态监管平台，将二、三维等多源数据在三维系统中进行集成加载以便分析、统计与展示。

2.2 平台原型设计

平台在建设过程中，按照界面交互设计的整体流程，确定了页面设计风格，设计了界面原型，其设计符合主流三维地图信息管理平台界面的发展趋势，并在界面要素设计上协调了操作实用性、信息清晰性、风格前沿性的协调统一与友好易用。

2.3 基础场景构建

平台基于太仓市数字正射影像图、数字高程模型、倾斜摄影三维模型等使用Cesium构建基础三维场景，并基于基础场景实现三维场景漫游、视点管理、图层显示、三维分析等场景操作功能。

2.4 功能设计实现

平台遵循软件设计的功能性、易用性、高效性和可维护性原则，将平台各模块的功能进行了封装，通过后台发布成API接口服务供前端调用，关键接口设计如表1所示。

表1 关键接口设计

三维立体一张图模块通过调用数据查询接口实现首页图表的展示效果，上市全流程管理模块通过调用申报数据接口与动态管理接口实现了业务数据在三维场景中的集成与管理，实境踏勘模块通过调用数据查询接口与动态管理接口实现地块数据的查询与上报等功能。

2.5 建设成果

平台在界面原型的基础上加载三维基础场景，通过调用接口实现三维立体一张图模块与全流程管理模块功能，并最终在浏览器端渲染展示，如图3和图4所示。同时，通过微信小程序调用数据接口与地图服务搭建实境踏勘小程序，供外业调绘人员使用。微信小程序界面如图5所示。

图3 三维立体一张图

图4 上市全流程管理

图5 实境踏勘

面对自然资源管理和治理能力现代化需求，本文聚焦实景三维技术在自然资源管理中的应用研究，使用Vue+cesium技术路线，构建“标准地”三维动态监管平台，提供数据整合、三维分析、可视化渲染等实景三维技术支持，有效支撑自然资源空间形态从二维到三维的转变，服务自然资源立体化管理，是实景三维技术在自然资源领域应用的尝试。

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