新型測繪在智慧城市中的應用思考研究報告2022(39頁).pdf
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2024-07-10
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1、P1新新型型測測繪繪在在智智慧慧城城市市中中的的應應用用思思考考2022年6月29日P2P2試點背景試點背景1P32021年6月15日,自然資源部同意北京成為國家新型基礎測繪試點建設城市。北京成為國家新型基礎測繪試點建設城市P4明確“一圖”、“一碼”在智慧城市V2.0的重要性七通(一圖、一碼、一庫、一算、一感、一云、一網)“一圖”是全市統一的時空基準底座,是智慧城市的數字空間載體和空間基礎設施。“一圖”包括基礎地理空間數據、領域專題數據及社會數“一圖”包括基礎地理空間數據、領域專題數據及社會數據,其中據,其中基礎地理空間數據由市規劃自然資源委統籌建設基礎地理空間數據由市規劃自然資源委統籌建設 2、各部門新建業務系統涉及到基礎地理空間數據和共性功能各部門新建業務系統涉及到基礎地理空間數據和共性功能服務的,服務的,不允許重復建設,須充分利用全市“一圖”基礎不允許重復建設,須充分利用全市“一圖”基礎設施,非基于全市“一圖”底座的已建業務系統,須有序設施,非基于全市“一圖”底座的已建業務系統,須有序遷移。遷移。“一碼”(城市碼)是全市統一的實體“數字身份”,包括統一身份標識、統一時空標識 統一統一時空標識由市規劃自然委統籌時空標識由市規劃自然委統籌制定。制定。2021年5月31日,陳吉寧市長主持召開智慧城市市政府專題會議,研究智慧城市“一張圖”和空間三維系統建設工作。2021年11日,北京市“3、十四五”時期智慧城市建設控制性規劃要求(試行)發布。智慧城市信息化建設應依托“三京”和“七通一平”共性基礎平臺,形成統一體系。簡稱“三七二一”。P5 從加強全市空間基礎數據底板研究和建設工作的全局考慮,我委統籌推進智慧城市“一張圖”、委“現狀一張圖”和新型基礎測繪工作,形成我市“三位一體”的新型基礎測繪工作機制。2021年8月5日,在實施方案專家意見咨詢會上,自然資源部國土測繪司武文忠司長對“三位一體”目標高度認可。“三位一體”工作機制P6 2021年6月22日,陳吉寧市長、隋振江副市長再次批示要做好試點實施方案。分4個層次征求行業單位及專家、15家委辦局、4家屬地區政府及自然資源部的意見,形4、成試點方案。2021年10月,經過市財政局、市經信局會簽,經崔述強、殷勇、隋振江副市長批示,陳吉寧市長批示同意后,將試點實施方案及預算上報自然資源部,并于12月通過自然資源部初審。市領導高度重視國家試點P7P7目標內容目標內容2P8 將新型基礎測繪納入了北京市數字經濟標桿城市建設儲備項目庫。包括試點區域實景三維數據、智慧城市“一張圖”、時空標識賦碼服務、在線基準服務。包括試點區域實景三維數據、智慧城市“一張圖”、時空標識賦碼服務、在線基準服務。三位一體的北京新型基礎測繪建設模式新型基礎測繪(實景三維北京)現狀一張圖“智慧城市”一張圖規劃一張圖審批一張圖動態更新編制和評估依據規劃實施實體化三維化5、智能化語義化全空間結合“兩支撐、一提升”,能落地、可執行的“三位一體”新型基礎測繪建設模式P9 圍繞首都高質量發展對基礎測繪的需求,準確把握新時代測繪工作“兩服務、兩支撐”的根本定位,做好北京市新型基礎測繪工作的頂層設計,政府主導、行業和社會力量共建,充分利用北京雄厚的空間數據基礎,加強各類數據成果的共享融合,初步建立“實景三維、分類分級、按需服務、眾源更新”的北京市新型基礎測繪體系,在產品體系、技術體系、生產組織體系和政策標準體系開展創新實踐,為全國新型基礎測繪建設提供可借鑒的經驗和成果。形成全市動態更新的多精度、多粒度、分等級的“實景三維北京”,提供統一定位基準和編碼服務,構建權威的智慧城6、市“一張圖”通用地圖,大幅提升地理空間數據在智慧城市建設中的服務能力,為“一總規、兩控規”實施提供空間地理信息保障,有力支撐自然資源領域“兩服務、兩支撐”職責履行、超大城市治理體系及治理能力現代化建設、首都城市戰略定位落實和全球數字經濟標桿城市建設。北京市新型基礎測繪試點目標簡稱“建體系、打底板,推應用”P10充分利用已有實景三維數據六環外:DOM、DSM地理場景 數據全市DOM+DEM五環內0.05米,五環外0.2米航片全市覆蓋(2020)亞米級衛片月度覆蓋(2018至今)2017年六環內(3600平方公里)0.05米傾斜攝影生成的三維Mesh模型 三環內(160平方公里)對建筑物進行了單體7、化歷年基礎測繪地形圖數據(1:500、1:2000、1:10000圖)全市:1:10000地形圖平原區:1:2000地形圖四環及重點區域:1:500地形圖P11實景三維北京建設思路 2022年2月,自然資源部印發了關于全面推進實景三維中國建設的通知。到2025年,5米格網的地形級實景三維實現對全國陸地及主要島嶼覆蓋,5厘米分辨率的城市級實景三維初步實現對地級以上城市覆蓋。目前已有數據源:1、全市0.2米、五環內0.05米航片2、每月亞米級衛片3、2015全市、2017年六環內LiDAR4、2017年六環內5cm傾斜攝影 擬增加的數據源:1、每年/每季度0.31米北京三號立體衛片2、覆蓋全市Li8、DAR3、覆蓋城鎮區域5cm傾斜影像P12試點范圍五個區域:首都功能核心區(92.5平方公里)首都、京津冀“一核兩翼”之一核老城、精細、減量。城市副中心(155平方公里)京津冀“一核兩翼”之一翼、北京的副中心新城、大規模城市化。懷柔科學城(100.9平方公里)及周邊北京三大科學城之一、生態涵養區有山區、自然資源。麗澤商務區(5.77平方公里)國家級智慧城市試點城市,新區、異形高樓。全市(1.64萬平方公里)形成“一張圖”重要實體基礎框架。P13試點內容面向五個區域基于不同數據基礎,開展不同的創新實踐;面向全市生產重要地理實體。P14應用場景和使用方式提服務給數據用系統首規委辦需求、中軸線申遺、9、歷史文化名城保護、資源摸排、高度管控一圖、一碼服務、時空基準服務自然資源高質量管理、重點項目規劃設計控規實施、重點工程項目、住建部CIM平臺副中心試點項目智慧園區時空底座全市首都功能核心區城市副中心懷柔科學城及周邊麗澤金融商務區 針對試點區域,設計成果方式及相應的應用場景。P15P15成果特色成果特色3P16預期成果實景三維北京基礎地理實體數據庫數據分類新的統一城市坐標系新的統一空間編碼打破原有地形圖按比例尺組織的方式,按現實世界中的實體對象組織數據,更好地支持機器識別與應用,服務全市空間大數據應用。地形級城市級部件級發布啟用北京2000城市坐標系,為京津冀協同發展提供高精度、統一的測繪基準。10、該編碼體系為自然資源部牽頭制定,可與城市碼等建立聯系。形成并更新多個精度和粒度等級的“實景三維”北京,用于宏觀層面、中觀層面和微觀層面不同層次的城市管理與決策;基于實景三維北京,結合其他數據派生智慧城市“一張圖”通用地圖產品、定制化產品;開發在線應用服務平臺,提供基準服務、賦碼服務及公開服務。P17北京市新型基礎測繪產品北京市新型基礎測繪產品地理實體產品地理場景產品標準化產品定制化產品管理地理實體(行政區劃、地名地址、國土空間規劃、其他管理單元)人工地理實體(交通、建筑物及場地、水利、管線、院落、其他人工)自然地理實體(山體、水系、農林用地與土質)應用服務DEMDSMDOMTDOM不透水地形數11、據激光點云全景影像全景視頻流地理實體集地形圖電子地圖涉密版、政務版、公開版實景三維(地形級、城市級)智慧城市一張圖通用地圖智能汽車基礎地圖房屋地理實體變量產品公開數據集基準服務賦碼服務數據服務P18一、地理場景產品數字正射影像(DOM)、真正射影像(TDOM)數據數字高程模型(DEM)、數字表面模型(DSM)數據、不透地形數據激光點云、全景影像、全景視頻流 地理場景是指利用航空、航天、地面等數據采集方法形成的一定區域范圍內連續成片的反映現實世界地理空間位置、形態和相對關系等信息的產品。P19二、地理實體產品分類地 理 實 體 分 類自 然 地 理 實 體人 工 地 理 實 體管 理 地 理 實12、 體農林用地與土質交通建構筑物及場地設施().耕 園 林 草 沙 濕中國公路零公里標道路標志標線軌道車輛段軌冷道交卻交通塔通接和范駁風圍亭軌 道 交 通鐵 路軌 道鐵專鐵路用路封鐵線閉路路范內圍部交 通 附 屬 設 施建 筑 物 及 附 屬 設 施房 屋特種房屋房上房城 鎮(鄉)規 劃 區首 都 功 能 核 心 區中 心 城 區北 京 城 市 副 中 心一 級 類二 級 類三 級 類四 級 類原則:在國家分類基礎上,大類、一級類只減不增(碼不占用)。二級、三級類增加。根據北京需求細化四級類。以服務社會經濟、城市管理、首都建設為主,從2018年開始,與市政處、軌道處等委各處室多次對接,在房屋、市13、政、軌道等方面形成一套地理實體標準。院落單元管線其他人工實體行政區劃單元地名地址國土空間規劃單元其他管理單元水利水系山體.P20 按照城市碼對全市實體時空標識的需求,結合試點地理實體編碼唯一性的要求,形成了地理實體編碼服務體系。對接北京城市碼,開展“一樓一碼”(城市碼身份標識)應用試驗:2022年1月,市經信局召開“一樓一碼”研討會,開展標識關聯試驗工作。2022年2月,市規劃自然委、住建委、公安局開展試驗。在此工作中,驗證地理實地理實體成果、地理實體空間編碼的應用體成果、地理實體空間編碼的應用。二、地理實體產品編碼MA1001G0013103222330301001131229999999214、3010101000120220312P21三、標準化產品1組合聚合實體集2無級化地圖表達3地形級實景三維4城市級實景三維國家提出北京數據1地理實體集2地形圖3電子地圖:涉密版、政務版、公開版4實景三維:地形級、城市級P22四、定制化產品(針對北京對空間數據的應用需求)智能汽車基礎地圖智慧城市“一張圖”通用地圖房屋地理實體變量產品公開地理信息數據集樣本庫影像矢量制圖網格分析報告P23五、應用服務0102應用服務數據服務03基準服務基于北京2000坐標系,為全市提供統一、權威的時空基準服務。賦碼服務按照全市城市碼要求,提供實體在線空間標識賦碼。通過市大數據平臺、天地圖,政務內網、政務外網、互聯網15、提供服務。P24北京特色基礎基底基實用好用用更新快服務快快理念新產品新新三維更新增量更新新的產品:實景三維新的機制:“政、企、事、社”合 作機制體現“最大公約數”智慧“一張圖”的基礎框架高點站位:服務首都、服務京津冀按需服務:對接具體應用共享公開:加強對政府、社會服務實用好用基礎基底P25創新點產品創新 地理實體產品:自然地理實體、三維表達形式的基礎地理實體 定制化產品:智慧城市“一張圖”、房屋地理實體變量產品 公開產品:公開地理信息數據集 應用服務:基準服務、賦碼服務國家(4E標準產品)組合聚合實體集 無級化地圖表達 地形級實景三維 城市級實景三維北京(自然實體、三維實體+定制及公開產品)P16、26創新點技術創新國家北京(空天地多策略+實景三維更新質檢)基于立體衛片(北京三號)的實景三維構建 傾斜攝影三維模型數據更新 新型基礎測繪質量檢驗技術 實景三維數據脫密、脫敏技術的快速應用多源數據獲取與預處理地理場景、地理實體、部件三維模型生產:數據融合數據建庫與服務P27創新點政策標準創新國家涵蓋數據獲取、處理、建庫、質檢、服務全鏈條的標準體系 政策機制:從政策、管理、制度等方面,試點成果直接應用成為智慧城市的數字時空底座建立數據統籌機制,例如:立體衛片統采共用 打造北京市空間數據要素協作聯盟 打造開放研究室,提供各單位來院進行數據統計分析 系列標準:針對北京特色的相關標準(MESH更新、賦17、碼服務)北京(統建共用+空間數據要素協作聯盟)P28創新點生產組織創新國家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。實施單位生產組織流程改造、自動化質檢發布工具、動態質檢機制,實現成果及時提交給用戶。基于影像、互聯網爬蟲、委內數據、各委辦局協同、互聯網公司、社會大眾的眾源眾包等多方式的眾源更新。采編工具改造、變化發現軟件研發。北京(構建持續交付能力+眾源眾包更新)P29P29應用思考應用思考4P30(一)構建新一代時空基礎設施-智慧城市V2.0建設提供新一代時空基礎設施,產品直接服務智慧城市V2.0建設。時空基準圖物聯感知系統 通用地圖:從地理實體直接生產智慧城市18、“一張圖”通用地圖產品,打通基礎測繪與地理信息公共服務“兩大體系”,從源頭保證數據質量、減少數據中間環節。編碼規則:在地理實體編碼唯一性要求基礎上,兼顧數據融合、空間分析等需求,形成空間信息編碼基礎服務體系,提供實體在線空間標識賦碼。時空基準:基于全新的北京2000坐標系,在政務外網、互聯網、移動端實現不同精度在線坐標轉換為全市提供滿足國家要求的、統一、權威的時空基準服務。P31基于“一張圖”,以地理實體為載體,構建人、地、物、事、組織等面向具體業務的知識圖譜,解決街道層面數據割據、難于可視化研判等問題,實現街道數據的整合共享,體現街道政務數據的地理智慧,助力城市精細化治理。智慧城市“一張圖“19、之智慧街道思考P32 在全市,城市體檢監測建筑規模變化,落實新總規中減量發展的要求。在核心區,開展超高建筑測算、景觀視廊分析、地塊控制高度測算,落實核心區控規中政務安全、景觀風貌管控相關要求。在副中心,助力住建部CIM平臺副中心試點項目建設,更新規建管三維智慧信息平臺中的二三維數據,為副中心控規實施管控提供數據基底。首次將實景三維應用于冬奧場館設計中,輔助冬奧會賽道規劃。生產了新的地理場景數據-不透風地形數據,已應用于冬奧會精細氣象預報。(二)為北京市“一總規、兩控規”實施提供空間信息服務建筑高度管控城市風貌控制輔助冬奧會賽道規劃P33服務首都功能核心區城市體檢思考動態監測及時預警資源環境承載20、力P34 四個中心定位落實:做精做好天安門實景三維;目前按照中軸線申遺應用需求、首規委辦項目需求,對中軸線區域進行實景三維建設,實現中軸線文化遺產的數字化保存與傳播,助力中軸線申遺。京津冀協同發展:為副中心重點工程建設(六環路創新發展軸、綠心、環球影城等)提供精細化三維基底。非首都功能疏解:通過變化發現機制,快速定位、輔助識別違法建設,支撐北京市“疏解整治促提升”和“無違建創建”專項工作的開展。(三)為首都城市戰略定位的落實提供權威空間數據重點地區建筑高度管控(保障政治安全)中軸線遺產監測平臺(設計中)P35實景三維北京與首都重大活動保障建立12大類53小類精細化三維模型實現三維精細化部件編碼21、保障建黨百年大慶重大活動P36首次實現對天安門廣場地磚的三維實體展現與編碼管理“天安門地區一磚一瓦、一草一木都是政治”,超精細化管理,精細到每個攝像頭的位置和拍攝角度,精細到每塊地磚。實現對世界最大城市廣場天安門廣場“每一塊地磚”的編號(250393塊)、長安街以北午門以南區域(34836塊)、國家博物館西門前(7403塊)。P37華燈及附屬權屬摸底定碼 首次摸清華燈上各類攝像頭、基座四面門的權屬,實現對每個華燈上的攝像頭的編碼與屬性掛接,實現對華燈基座下四面門的權屬單位的掛接,并制訂攝像頭編碼規則。“從下到上、從內到外、從左到右”華燈基座上四個面門的權屬核查P38 在城市集中建設區,以街區為22、單元提供整體化的、立體可視的城市更新基底,支撐北京城市更新專項行動(核心區:老舊小區改造;副中心:騰籠換鳥)。在集中建設區以外,基于立體衛片形成季度更新的自然資源三維立體時空數據快速產品,為自然資源高質量管理提供快速更新的可視化基底。(四)為城市更新和綠色發展提供立體可視化資源基底P39 采用眾源眾包的方式進行基礎測繪更新,引入社會力量、形成地圖產品合作生態,加速產品生產。在滿足國家保密規定的前提下,研究高精度地理信息安全服務關鍵技術,實現不同網絡條件下的在線服務。面向全社會,開放提供公開地理信息數據集(影像、樣本、矢量、制圖、統計5大類)便于基礎空間數據再利用,產生更大的社會價值、經濟價值、公共價值。(五)為全社會提供開放公開的數據服務