SmartEarth实景三维地理实体系列产品详解:行业应用赋能

日期:2024-04-08

实景三维中国建设初见成效,但在推动实景三维应用的过程中仍面临一系列挑战和疑问。对于实景三维中国的实际应用价值,社会各界持有不同的观点和看法。当前,实景三维应用模式仍在探索和发展之中,针对不同行业和领域的独特需求,开发出切实可行的应用模式是推动实景三维广泛应用的关键。


实景三维技术通过实体与场景的结合,推动了数据管理和应用的数字化转型。对象化、结构化、语义化的实体数据将改变行业应用的数据组织、查询和检索的形式,创造出新的数据要素生成和流通方式,支持模拟仿真和大数据与人工智能等复杂计算范式,为跨领域业务数据融合、赋能多样化的应用场景奠定了数字底座基础。以下是泰瑞实景三维地理实体系列产品在各行业应用中的体现。

行业应用

01 自然资源

自然资源业务涵盖调查、监测、评价、管理等方方面面,涉及各类多时态、多维度、多层级时空信息。实景三维对象化、结构化、语义化、三维化的数据可为自然资源业务提供更加丰富、直观和精确的信息支持,使得资源管理、规划决策、环境监测等业务更加高效、科学。

一方面,实景三维数据通过对地理空间中的对象进行实体化描述,为每个空间实体赋予唯一的身份编码,有利于形成有效的自然资源空间信息变化监测体系,便于对每一个具体对象进行跟踪和管理;

另一方面,实景三维数据不仅仅是视觉上的精细结构化表达,而且具有计算机可以理解的语义化表达形式,使得自然资源信息从让人理解提升到人机兼容理解,极大地提高了数据的可用性和应用范围;

同时,与传统的二维符号化信息相比,实景三维数据拓展了地理信息分析的维度,使得自然资源管理可以在三维空间中记录和表达现实世界,满足竖向空间的各类型空间分析需求。

02 住建工程

住建工程业务涵盖了项目规划、设计、建设到运营维护等各个环节,是一个高度复杂且相互依存的体系,涉及的对象化、实体化数据非常广泛,这些数据是工程项目实施、管理和决策的重要依据。在整个体系中涉及包括空间地理、建筑信息模型、空间规划、物联感知、道路交通、地下空间等数据。

泰瑞数创实景三维产品通过对象化、语义化、实体化处理,实现地理实体与BIM、物联感知、空间规划在建筑内部、单栋建筑、小区、园区、街道、甚至整个城市进行不同尺度的融合,为住建工程实体数据提供了更加丰富的信息。通过大体量数据融合加载、智能空间计算、语义融合分析以及实景+虚幻的高效渲染的产品能力,在项目规划、建设、运行等阶段,可以帮助规划者更好地理解城市的空间结构,分析土地利用状况,优化空间布局,提高规划的科学性和合理性;有助于施工企业合理安排施工顺序和路径,提高施工效率和质量;可以实现对城市基础设施的实时监控和预警,实现智能化的设施管理和维护等。语义化地理实体与BIM的融合在项目规划、建设、运行、管理方面的应用具有广泛的前景和潜力,可以实现对工程项目的智能化管理和服务,有助于推动工程建设的数字化转型和高质量发展。

03 城市运营

城市作为国家经济发展、社会治理、公共服务的单元,是推进数字中国建设的综合载体。智慧城市的建设,是推动城市治理体系和治理能力现代化的必然要求。而在智慧城市建设过程中,需要整合城市信息模型、实景三维中国、时空大数据等数据和平台能力,搭建统一的时空框架,进而支撑虚实共生、仿真推演、迭代优化的数字孪生场景落地。

泰瑞数创实景三维产品体系基于城市级实景三维数据,实现城市实体设施单体化,通过构建“城市码”,赋予实体设施在时空位置上的统一表达,以城市实体为基础融合城市管理相关的人、地、事、物、组织、情等多源信息,实现数字孪生城市的语义化构建,真实全面反映城市运行现状。依托实景三维GIS+高渲染引擎的数据融合、实景浏览、分析决策、模拟仿真、服务共享等能力,为城市规划、城市建设、城市运营等领域提供全面支持,更好服务城市高质量发展、高效能治理、高品质生活,支撑发展新质生产力。

04 城市管理

现实城市是立体的多维多面体,而城市管理问题更是纷繁复杂,管理范畴从地上的路灯、井盖到地下的人防工事、公房地下室,涉及环卫、市政、绿化、执法等多个部门。以二维万米单元网格作为城市管理的基础单元已很难实现“城市管理像绣花针一样精细”的管理目标,三维地理实体能够避免二维图形在复杂环境中的思维局限性与片面性。

泰瑞数创实景三维产品体系通过对二、三维实体数据的加工治理,以对象化的地理实体为管理单元,通过语义融合能力,横向整合与城市管理相关的人、事、物、情等相关资源要素,建立城市运行体征、城市事件、基础设施等分析主题,对城市运行实现源头管控、过程监测、预警告警、数据分析研判,进而优化执法队伍资源配置,派单更精准,处理更高效;纵向赋能市容环境、市政公用、园林绿化、综合执法等行业应用,完善、延伸城管执法链条,监管力度深入“最后一公里”,监管粒度深入城市“最小单元”,管理更精细。

05 智能交通

交通行业作为国民经济的重要支柱,近年来随着数字经济的发展以及城市化进程的快速推进,城市拥堵日益加剧,影响出行效率;传统管理模式难以适应现代需求,应急响应不足;基础设施老化与维护成本上升;新技术如自动驾驶冲击传统运营等等。实景三维技术成为解决这些困境的关键。它通过高精度的三维数据采集与处理,为交通规划和管理提供了直观、详细的城市环境模型,优化交通流量分析,提升应急响应能力,并规划更合理的交通网络。同时,该技术监测基础设施状况,支持自动驾驶技术的发展,提高交通安全性,为公众带来更高效、安全的出行体验。

SmartEarth实景三维地理实体系列产品,结合地理实体与交通资源,打造高精度城市道路地图,整合物联网传感器收集的出行数据,构建逼真的交通数字孪生场景。这一系列产品通过对象化、语义化、实体化处理,打通了人、车、路之间的关联,实现了交通系统的实时监控和深入分析。视频融合、目标识别等先进技术手段,使得交通状况的精准统计、有效监管和前瞻性预测成为可能。实景三维地理实体数据的价值不仅在于高度还原性和真实性,同时也为拥堵监测、交通指挥、分流疏导提供了强有力的平台支撑,为城市交通规划设计提供了科学依据,助力实现高效、便捷的交通愿景。

06 智慧公安

智慧公安中涉及到维稳、治安、安保、刑侦等多种业务,其技术场景横跨多个维度,从地下空间:地铁、地下室、地下综合体;到地面空间:交通枢纽、街道、园区、楼宇、住户;再到宏观空间:涉及警力联动处置的省市区域覆盖。传统二维地图及普通三维地图已无法满足城市公安立体化防控的应用需求,实景三维对象化、实体化、语义化技术通过对多维空间的时空要素进行统筹数据整备及建模,实现三维静态数据与公安动态业务数据的高度结合从而提高公安信息化指控能力。

通过将“人、车、地、事、物”三维实景对象进行结构化与语义化处理,构建公安实景三维地理实体底座,再通过对城市公安地理实体目标进行统一赋码,与“一标三实”进行动态数据融合,实现一人一档、一车一档、一房一档的数据管理服务体系,用于警务时空分析、风险洞察、精准警务及智能联动,为治安管理、警力部署、巡逻布控、安全警卫等公安业务提供行之有效的管理手段。

07 应急管理

应急业务具有综合性强、波及范围广、连锁反应多的特点,包括城市生命线、生产安全、公共安全与自然灾害等方面,业务对象包括林地、山区、水系等范围空间对象;交通、厂房、建筑等城市综合体空间对象;人员、车辆、重大险源等灾害点空间对象。传统应急地图管理手段存在管理维度不足、管理对象更新困难、应急综合体组合不便等问题。实景三维对象化、实体化、语义化技术通过对多维空间的时空要素进行统筹数据整备及建模,构建城市应急综合管理实体数据底座,结合空间仿真分析、空间大数据计算、空间语义实体联动、空间知识图谱索引等能力实现对应急监测预警、救援指挥、灾后恢复的业务支撑。

通过对实景三维数据进行结构化语义化处理,解决了垂直空间方位不明确、垂直空间关系无法计算等一系列问题。向下可以表达地质空间,预防地质开挖风险;向上可以精确掌握应急设备设施位置,协助应急救援;向内可以精准定位室内空间,协助制定应急方案;向外可以分析地形地势,预防地质灾害。构建实景三维时序库,有效地解决了三维场景实时性的问题,结合基层治理机制体制建设,构建数据采集、智能分析、调度指挥的应急闭环服务机制。

08 水利水务

水在自然空间中具备天空降水、空间蒸散发水蒸汽、地表径流、地下水等多种空间形态,贯通空间多层级、多维度。传统水治理手段往往是针对单一层级下的治理,缺乏空间多维统筹,无法实现对空间多层级、多维度的系统化水要素综合整备及考究。实景三维对象化、实体化、语义化技术通过对多维空间的时空水要素数据进行关联、汇通及建模,实现面向空间化、体系化的水运动规律全过程、全时空、全尺度治理。

泰瑞数创实景三维产品体系通过对二、三维实体数据的加工治理,揉合实景三维语义实体数据库对水要素实体数据整备融合能力,实现面向水利分场景应用下的按需组装,提升水利分场景水治理活动的多要素时空数据统筹应用。为专业模型、智能化模型、可视化模型提供面向推演仿真概化建模的一体化计算能力及结构化计算要素,提升水利时空场景要素深度应用。为深化2+N项水业务应用赋能,提升“四预”全流程应用打通提供基础算据支撑,增强业务成效建设的高效性、便捷性。

09 智慧海洋

海洋数据来源广、种类多、异构性强、数据标准不统一、数据融合难度大,数据表达还比较单一、抽象,多源海洋数据的融合仿真分析更是一直以来的难点问题,传统的海洋数据组织、表达、分析模式已经不能满足日益丰富的海洋业务智慧化应用需求。实景三维对象化、实体化、语义化技术通过对多源异构的海洋数据进行融合治理、高效渲染、智能分析, 实现了物理海洋和数字海洋的精准映射、共生共治。

基于泰瑞数创实景三维产品体系,通过对海底地形数据、海洋水文气象数据、遥感影像数据、重磁数据、海底底质数据、S-57及S-100电子海图数据、港口数据、岛礁通道数据、海洋工程数据、海底管线数据等海洋数据进行一体化集成管理,实现了海洋时空地理数据与海洋流场数据的有机融合,提供海上海下多维空间动态可视化表达、模拟仿真分析、虚实交互能力,助力海洋信息图表化、海洋态势实时化、监管过程仿真化、分析决策智能化,真正做到了二三维一体、地面水下一体、宏观与微观一体、历史与现代一体,为海洋安全与权益维护、海洋资源开发利用、海洋环境监测、海洋生态保护、海洋防灾减灾、海洋综合管理提供平台和技术支持。

结束语

SmartEarth实景三维地理实体产品体系,针对不同的行业需求,提供数据智能处理、无缝融合、可视化展示与共享服务等标准化和定制化解决方案。依托地理实体对象化、结构化、语义化、三维化特性以及SmartEarth“双擎”平台能力,实现大数据的透彻感知、全面互联、深度整合与广泛共享,助力自然资源、住建工程、城市运营、智慧交通、智慧公安等各行业领域对智能应用的深度需求。