这个“中台”不简单，将自然资源信息化全面带入三维世界

“十分之一个三体时后，科学执政官捂着耳机听了一会儿，说：“元首，很遗憾，展开失败了，多减了一个维度，目标质子被减成一维。”
“一维？一条线？”
“是的，一条无限细的线，从理论上计算，它的长度有一点五千光时。”
——摘自刘慈欣《三体》第一部

缘起：我们的业务对象是几维的？

如果您读过科幻小说《三体》，一定会对《三体》中的“降维”留有深刻印象。而对于现实中从事信息化工作的我们，是否思考过：我们应该把产品和项目中的业务对象描述成几维的呢？

以我们所熟知的房子为例吧。

最初，房子是数据库中的一条记录，它有地址、面积等一些属性，仿佛是一个抽象的点——零维！
后来，经过测绘业务的开展，房子有了房型图，它所在的楼栋也可以落在平面地图上，房子开始有了形象化的表示——二维！
而现实世界中，房子是用来住的——三维！

现在，我们希望我们所熟知的一切以更真实的效果存在于业务应用场景中，那就是：三维！

早在2018年，自然资源部部长陆昊在海南调研期间就曾提出：自然资源相关业务系统要由二维系统变成三维系统，解决自然资源调查、确权和国土空间用途管控等问题。今天，基于SuperMap平台在三维领域的先进技术，超图研究院应用产品研发中心研发了“超图三维国土空间基础信息平台”产品，将我们日常所熟悉的自然资源业务信息系统带入了三维世界！
图1 超图三维国土空间基础信息平台总体架构

超图三维国土空间基础信息平台以“一张网、一张图、一个平台，三大应用”的行业信息顶层设计为基础，定位“一个平台”（图1），构建面向微服务架构的“技术中台”、面向自然资源数据目录的“数据中台”、面向自然资源三个应用体系的“业务中台”，全方位支撑土地、房屋、地形、地貌等自然资源对象的“三维化”，提供自然资源业务的“三维管理视图”。

通过这个平台，自然资源管理部门可以快速构建自然资源的三维世界，并在其中完成丰富的业务事项、进行动态监测监管以及宏观决策。

升维，构建三维自然资源世界

可以预见，构建三维自然资源世界，必然面临三维建模的复杂性、技术处理上的难度以及数据存储上的压力。好在我们已经有较为丰富的二维数据作基础，又整合了SuperMap平台提供的一整套三维建模工具和转换方法，这样一来，利用超图三维国土空间基础信息平台产品构建三维自然资源世界，并没有想象的那么难。

1、二维数据拉伸
通过二维到三维的数据拉伸操作（图2），增加Z坐标值，可以将地形数据、二维点线面数据迅速升维到三维空间。
图2 二维数据拉伸升维

2、激光点云与倾斜摄影建模
激光点云和倾斜摄影都是建立三维模型的有效方法，具有高效率、高精度、高真实感和低成本的特点，可以说：无人机飞过，寸土留痕。

3、BIM数据接入
已有的BIM数据详细、准确地记录了建筑物构件的几何、属性信息，并以三维模型方式展示，这些BIM数据可以直接用于更加精细化的三维建模。

更多的其它工具（如CATIA、Bentley、Revit、AutoCAD、Civil3D）产生的三维数据，也可以顺利进入超图三维国土空间基础信息平台。

这些转换后的数据有一个统一的格式标准：S3M——《空间三维模型数据格式》标准，这是国内三维GIS领域的第一个团体标准，由中国地理信息产业协会于2019年8月31日发布。
图3 全空间自然资源对象

经过这一系列三维建模操作，我们就可以基于现有的二维数据基础构建出三维自然资源世界，将涵盖“山、水、林、田、湖、草”、贯通“地下、地表、地上、高空”的自然资源对象（图3）以三维的形态呈现出来，连同现状数据、规划管控数据、管理数据、社会经济数据，共同成为三维国土空间基础信息平台的数据基础。

“升维”的过程是如此美妙！就好像是埋下一粒种子（零维），发出细嫩的芽（一维），散出第一片叶子（二维），最后茁壮成长为一棵大树（三维）。这是超图三维国土空间基础信息平台能够带给我们的体验。

应用，徜徉于三维自然资源世界

建三维，更要用三维。
超图三维国土空间基础信息平台采用微服务架构，将数据“微服务化”，成为灵活搭建自然资源业务系统的技术基础，让自然资源业务场景以三维的姿态呈现出来，同时也为业务管理人员提供了“第一视角”，身临其境般地办理自然资源业务。

1、自然资源现状数据的统一管理
超图三维国土空间基础信息平台以二三维一体化技术实现自然资源现状数据的统一管理，可以涵盖测绘、地质、地理舆情普查、国土调查、耕地资源乃至水利设施、生态环境的方方面面。

例如，在土地资源管理的场景（图4）中，我们将不同年份的土地利用现状数据、地形地貌、地类图斑等数据叠加在相同的底图上。如同在二维地图上切换、叠加图层一样，我们也可以在三维空间里切换、叠加三维场景，并随时可在二维和三维之间切换，提供360度、全方位的操作体验。
图4 土地资源管理业务场景

我们在二维地图操作中所熟悉的漫游、缩放、卷帘、分屏、测距等操作，也以相同的模式出现在三维场景中，不用花费任何学习成本。

2、三维规划
三维技术可以广泛地运用于空间规划编制业务，在加入三维要素之后，空间规划编制将具备更多的空间分析维度，可以得到更优的空间规划方案。

例如，在土地利用规划编制时，可以通过三维GIS场景（图5），更加全面地查看、分析各类自然资源要素之间的空间位置关系，特别是建立起地下、地表、地上、高空的层次感，对于地下管线、三维地质体（通过钻孔数据生产的地质体）的相互作用与影响也更容易做出清晰的判断。
图5 土地利用规划编制业务场景

在规划编制业务中，三维国土空间基础信息平台可以全方位发挥其三维分析能力（图6），多角度、多层次地给出分析结果。
图6 三维分析功能

3、三维监测
将三维技术应用于自然资源监管监测，更侧重于监测数据在三维场景中的动态呈现（图7）。基于超图三维国土空间基础信息平台支撑，可将监管监测数据源源不断地与三维空间数据对接，并用大屏形式展示出来，进行业务流程追踪。
图7 水资源动态监测业务场景

这些监测数据，既可以来自于业务办理的某个节点，也可以来自某些自动化的传感器。随着时间的推移，监测数据经过“量”的累积，就自然而然地形成特定业务数据的演变轨迹，这些“默默无闻”、日积月累得来的数据，也将成为日后大数据分析计算的数据来源。

4、三维不动产
传统的不动产登记业务以地、幢、户结构的“二维楼盘表”为基础，加上房屋的分层分户平面图，支撑不动产登记业务流程。

在超图三维国土空间基础信息平台中，可以构建基于“三维楼盘表”（图8）的不动产登记业务管理信息系统，既可以保持原有的“图、属、档一体化”特点，也可以在三维场景中查询、选择、标记，呈现不动产的登记状态，与业务流程无缝整合。
图8 不动产登记业务中的“三维楼盘表”

以往在做不动产登记时，一直面临房屋“落地难”的问题，在这里，我们不但可以完成“落地”，还可以完成“落图”，更带来了良好的三维体验。

5、三维“DIM”

“‘DIM’？何许人也？报上名来！” “Do It Myself！” “不应该是‘Do It Yourself’（DIY）吗？”

“前面已经讲过，在超图三维国土空间基础信息平台中，所有用户都是‘第一视角’，所以说是‘Do It Myself’，DIM。”

在超图三维国土空间基础信息平台中，对于某些非常规的业务场景，我们可以自己动手构建三维业务场景、分析和解决实际业务问题。

在超图三维国土空间基础信息平台，不论空间的和非空间的，一切数据皆服务（图9），并通过标签机制分门别类，在权限许可的条件下，都可以选用。
图9 自然资源数据服务

而大数据计算框架（图10）为我们提供了自由的计算资源和存储空间，我们还可以自由组合数据导入、逻辑计算、空间分析等丰富的算子，满足特定的业务需要。
图10 自然资源大数据计算框架

一言以蔽之，自己动手做三维，让超图三维国土空间基础信息平台能够激发出更多的创新灵感！

降维，抽象于三维自然资源世界

能升维，也要能降维。

升维，是为了更真实的描述我们的业务世界。
降维，是为了从真实的业务世界中抽象出更有价值的信息。

我们为超图三维国土空间基础信息平台中赋予了强大的三维专题分析能力（图11），分布式计算、人工智能都将上阵，通过三维分析算子，查问题、找规律，将三维数据抽象成二维的图、二维的表，最后聚合成一个个最有价值的点——决策支持数据！

图11 自然资源三维专题分析

而三维专题分析的功能是基于一套完整的规则库、算法库实现的，具备较强的灵活性、扩展性。

如果把三维数据建模、三维业务运行比作强大的“经济基础”的话，那么，以三维专题分析能力构建的决策支持应用体系就是高端的“上层建筑”！

尾声：还有第四维……

没错，第四维：时间！

超图三维国土空间基础信息平台以时间为“线”串起空间数据、业务数据，对其进行全生命周期的管理，对自然资源业务进行更丰富、更完整、更全面的表达。而这些能力，期待着您慢慢探索。（作者：应用产品研发中心邓卫崔晓东）