导读

2023年9月23日，2022/2023中国城市规划年会在湖北省武汉市隆重开幕。在全体大会上，中国工程院院士、国家基础地理信息中心一级教授陈军作题为《实景三维中国建设与应用》的报告。陈军院士指出，以往的时空大数据分析本质上是2~2.5维建模，在当前的国土空间规划时代，难以完全满足三维数字空间关联、测量、分析、研判的需要，而“用时空说话，在三维空间研判，靠时空知识决策”是做好国土空间研究、规划与治理的有效途径。为此，陈军院士将“实景三维中国”和“国土空间规划”相结合进行了研究与讨论。

陈　军  中国工程院院士，国家基础地理信息中心一级教授

1 从2维、2.5维走向三维

在以往的城市信息系统建设、国土空间规划等工作中，通常采用的是平面图-栅格模型，将具有鲜明多维、动态特征的现实空间世界抽象为二维、静态目标，在本质上是2~2.5维建模。但是，这类2维数据或者2.5维数据存在一定的局限性，对这些数据的分析结果难以完全满足三维空间，尤其是三维数字空间关联、测量、分析、研判的需要。当前信息技术飞速发展，在国土空间规划时代，用时空信息说话、在三维空间研判、靠时空知识决策，是做好国土空间研究、规划与治理的有效途径，也是整个规划界以及数字经济高质量发展的必由之路。因此，推动规划数据从2维、2.5维走向三维，构建国土空间的三维时空数据库，是当下的一项重要议题。

2 实景三维中国的内涵及框架

2022年2月24日，自然资源部办公厅印发《关于全面推进实景三维中国建设的通知》（以下简称《通知》），提出了建设实景三维中国的计划。《通知》明确了实景三维中国建设的目标、任务及分工等。实景三维作为真实、立体、时序化反映人类生产、生活和生态空间的时空信息，是国家重要的新型基础设施，可以通过“人机兼容、物联感知、泛在服务”实现数字空间与现实空间的实时关联互通，为数字中国提供统一的空间定位框架和分析基础，是数字政府、数字经济重要的战略性数据资源和生产要素，也是多维现实世界自然和人文现象的立体结构与表观的数字化表达。

为更好地支撑数字中国发展和全社会数字化转型，自然资源部要求全国各地全面推进实景三维建设、生产和提供新型时空数据要素。总体上看，实景三维具有立体化、真实化、实体化三大特征：

立体化：通过三维建模技术，将地形、建筑、植被、地下空间等元素呈现在用户面前，从而为用户提供更加立体的地图体验。目前实景三维的立体化可以呈现较高的精度及分辨率。

真实化：通过实景三维技术生成的模型与现实世界保持一致，形成高度逼真的场景，包括地表和构筑物等。

实体化：在现实世界中占据一定的连续空间位置和范围，单独具有同一属性或完整功能，可实现各类社会-经济-环境信息的有效集成，促进全社会共享利用。

另外，2023年2月27日，中共中央、国务院印发了《数字中国建设整体布局规划》（以下简称《规划》），《规划》系统谋划了数字中国建设的总体布局，指明了未来中国数字化转型的方向并提供了行动指南。一方面，《规划》提出要推进数字技术与经济、政治、文化、社会、生态文明建设“五位一体”深度融合，构建以中国为对象的国家信息化体系；另一方面，《规划》指出，数字基础设施和数据资源体系是数字中国建设的“两大基础”。在上述相关文件的指引和新时期发展的要求下，亟需构建权威统一、覆盖全域、三维立体、动态更新的时空数字化底座，即建设实景三维中国。

实景三维中国是植入了“实景三维”系统的数据产品，能够有效描述现实世界的地形起伏、自然要素、人工设施和管理单元，也能与现实三维空间实时互联互通。实景三维中国主要由数据产品体系、数智技术体系、服务赋能体系组成，以基础设施和政策法规为支撑保障，通过政府内外网向国家数字化发展和自然资源管理提供服务应用。

数据产品体系：包括地理空间实体、地理场景模型、地理实景模型三个方面。

数智技术体系：包括立体化重构、实体化建模、真实化描述、知识化服务四项内容。

服务赋能体系：包括平台服务与知识服务两个方面。

将国土空间范围内有关实体与要素数字化，形成实体化、立体化、真实化的实景三维数字空间，既代表着新理念，也催生了一套新技术，提供了一代新产品。然而，实景三维中国建设涉及因素多、技术难度大，是一项超大规模的时空信息工程，急需高水平技术支撑。为强化科学认知、厘清技术逻辑、支撑行政逻辑，自然资源部成立了实景三维中国建设专家组，以理清基本概念、摸清主题需求、设计总体技术路径、构建协同共建机制。其中，理清基本概念即了解透彻实景三维的内涵、形式、内容以及实景三维中国的建设任务；摸清主体需求即回答如何对接数字经济与数字生活、数字治理，如何打通数字化的“最后一公里”；设计总体技术路径即设计一套主体技术方法，一套自动化程度高、经济高效的技术体系；构建协同共建机制即引导政-产-学-研、国家-地方协同发力，组织协调好实景三维中国建设中的各方关系。

目前，实景三维中国建设的热度多来自研发方，需要进一步考虑各类用户的想法与需求，以高效、准确地打通实景三维应用服务地“最后一公里”，解决数字经济、数字生活、数字治理的需要。为此，需要同时从建设者视角和用户视角出发，来推动实景三维中国建设。

3 实景三维中国与高品质国土空间建设

党的二十大报告指出，构建优势互补、高质量发展的国土空间体系，促进人与自然的和谐共生。我国第一部全国国土空间规划纲要已编制完成，在空间和时间上对各类开发保护做出了安排，形成了高质量发展的空间蓝图和指南。此外，联合国2030可持续发展目标中，有4个经济类目标，8个社会目标，4个环境目标，其核心理念是推动社会、经济和生态环境的协同发展，但实际上，生态空间与规模制约着社会公平，社会公平又影响着经济效率。在相关政策文件等的要求下，如何提升国土空间品质，确保国土空间安全，增强国土空间竞争力，是未来需要进一步探索的重要议题。

但是，当前的国土空间研究缺乏先进的方法手段和完善的时空数据，对国土空间的研究不够深入。随着数字化发展的不断深入，需要利用先进的技术工具和科学的时空数据加强对国土空间的研究，以优化国土空间布局，实现资源集约利用，推动人与自然和谐共生。

一般来说，国土空间规划包括数据资料收集处理、现状评估分析、空间规划编制、规划实施监督四大环节，这四大环节均需要技术工具与时空数据的支撑，以完成数据处理、时空分析和规划模拟等。为此，也需要推动国土空间规划从2~2.5维走向三维，并研发体系化的工具，支持国土空间规划的定量化处理与分析。

利用实景三维国土空间规划工具，可以加强对文化、生活、生产空间的研究。

文化空间研究案例

长城是绵延数千公里的庞大军事防御体系，具有独特的历史、艺术、科学价值，1987年被列入世界遗产名录。受历史条件和测量技术所限，以往未能进行系统科学的测量调查。2006-2009年，国家文物局和国家测绘局强强合作、优势互补，以“影像为基、立体测量、带状建库”的技术路线，对明长城这一特大线性文化遗产进行了综合资源调查，准确测定了明长城的三维空间分布与坡面长度，查清了其资源分布与保存现状，为划定保护范围、编制保护规划、指定保护修缮方案、建立数字长城等提供了科学依据和有力支持。

生产空间研究案例

一是针对地方上报的耕地坡度分级信息，通过坡度计算与三维可视化，完成数据赋能的信息核查，从中发现并上报误差情况；二是基于高精度地形及坡度计算识别黄河悬河河段，通过空间套合分析核查黄河大堤及嫩滩内居民地与耕地状况，支撑黄河滩区的治理管控。

生活空间研究案例

我国城市低效空间量大面广、增效潜力巨大，但底数不清、机理不明。将实景三维与空间分析相结合，能够关联产权、地名地址、法人、人口等信息，编制三维不动产单元，助力完成城市低效空间的实景化识别、精准化评估、智能化优化，高效破解存量空间优化难题，实现查得清、判得明、改得准。

4 结    语

实景三维中国旨在为各行各业数字化发展提供统一的三维时空信息底座，实现各类社会，经济和行业专题信息的时空化关联整合，支撑多元化的时空应用场景。我们应准确把握数字经济、数字政府、数字社会等要求，将实景三维中国纳入数字中国建设大场景，为国家和地方的数字化发展与高质量发展做出应有的贡献，这也将给规划行业提供新的时空数据要素和赋能手段。

最后，陈军院士也期望加强与规划界同行的合作，把基础打牢，把应用做亮，把蛋糕做大，争取更大的发展！

报告整理人：卢宇飞

*本文根据现场报告整理，已经专家审核。