2021年8月26日，自然資源部印發《實景三維中國建設技術大綱（2021版）》，明確指出“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”。這意味著實景三維中國建設將進入快速落地期，三維GIS（地理信息系統）市場將迎來爆發式增長。如此同時，三維GIS將面臨著新的、前所未有的機遇和挑戰。

機遇與挑戰并存。

一、存量點、線、面數據，如何復用？如何三維化？

（1）點/線/面/網絡數據三維化：符號化建模

借助于建筑底面數據實現傾斜攝影分析查詢

（2）點/線/面三維化：參數化建模

目前有基于Python的建模方式、ESRI的CityEngine建模。

（3）矢量底面+傾斜攝影模型，實現動態單體化

二、如何構建可分析、可計算的三維對象？

如何構建可分析、可計算的三維對象？如何構建全空間表達的數據模型？

目前，常見的三維空間數據模型有三種：對象數據模型、網絡數據模型和場數據模型。

1. 對象數據模型：面向對象的方法就是以接近人類通常思維方式的思想，將客觀世界的一切實體模型化為對象。每一種對象都有各自的內部狀態和運動規律，不同對象之間的相互聯系和相互作用就構成了各種不同的系統。

2. 場數據模型：場模型也稱域模型，是把地理現象作為連續變量或體來看待，如大氣污染度、地表溫度土壤濕度、地形地貌等。場可表現為二維或三維，二維場是在二維空間中任意一個空間位置上，都有一個表現某現象的屬性值，即A=f（x，y）；三維場是三維空間任意一個空間位置上，都對應一屬性值，即A=f（x，y，z）。一些現象，如大氣污染的空間分布本質上是三維的，但為了便于表達和分析，往往采用二維空間表示。

3. 網絡數據模型：不同于互聯網中的網絡模型，網絡模型與對象模型的某些方面相同，都是描述不連續的地理現象，不同之處在于它需要考慮通過路徑相互連接的多個地理現象間的連通情況。網絡是在地理空間中，通過無數“通道”互相連接的一組地理空間位置。現實世界許多地理事物和現象可以構成網絡，如公路、鐵路、通信線路、管道、自然界中的物質流、能量流和信息流等。

常見的基于三維數據的空間分析方法有哪些？

三、如何支撐大規模三維數據的管理與應用？

傳統關系型數據庫已經手足無措？

四、不同精度的實景三維數據，在三維場景中如何融合處理？

遙感（RS，Remote Sensing）所說的數據融合（dissolve），是一個對多遙感器的圖像數據和其他信息的處理過程，它著重于把那些在空間或時間上冗余或互補的多源數據，按一定的規則（或算法）進行運算處理，獲得比任何單一數據更精確、更豐富的信息，生成一幅具有新的空間、波譜、時間特征的合成圖像。通常情況是指將空間分辨率更高的全色波段影像與空間分辨率較低的多光譜影像想融合，產生出分辨率高、紋理特性突出的影像，以達到圖像增強的目的，進而滿足定性定量遙感的研究需要。

在實景三維建設的范疇內，三維數據不僅僅是局限于類似于遙感影像的柵格數據，而是多種形式的。

什么是三維數據融合？

目前，三維數據（模型）的融合，主要關心以下4個方面的內容：

1. 三維數據坐標轉換

• 點云、傾斜攝影模型、 BIM模型的坐標轉換
• 三維數據支持同名控制點配準

2. 多邊形裁剪、多邊形挖洞

• 多邊形修改地形（支持設置緩坡）
• 與三維體對象的布爾運算

3. 地形（TIN）的空間運算與操作

• 多邊形裁剪、多邊形挖洞
• 多邊形修改地表（支持設置緩坡）
• 與三維體對象的布爾運算

4. 傾斜攝影模型的空間運算與操作

• 多邊形裁剪、多邊形挖洞
• 多邊形修改地表（支持設置緩坡）

問題1：BIM、傾斜攝影、地形如何匹配融合？

問題2：BIM+GIS到底如何實現？

俗話說，BIM使得GIS從室外走向室內，那么，具體的落腳點是什么？

五、如何實現大規模實景三維場景的高真實感渲染？

一提到渲染，人們都會說，Sketchup、3D max、BIM等三維建模軟件不是都具有很強大的渲染功能嗎？Vray等渲染器不很優秀嗎？然而，在三維實景中國大背景下，我們不僅要關注單體化白模、更要關心一個建筑、一個小區、一個城市、乃至一個更大區域更大規模的三維場景，還要跨界融合。