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摘要：本文从实景三维模型的实景可视性、真实精确性、数据处理科学性及公众参与性等方面探讨其在国土空间治理中的特点，提出治理支撑体系，根据地景级、城市级和部件级不同层次的需求，制定了各级实景三维模型的建设要点，以实现国土空间的多层次管理。

关键词：国土空间规划治理；实景三维模型；可视化；数据融合；公众参与

0 引言

国土空间规划治理是统筹自然资源、协调城乡发展的重要手段，传统的二维地图和地理信息系统虽然在土地利用、空间规划等方面具有一定作用，但在展示空间结构的立体性和复杂性方面存在局限。实景三维模型通过多源数据的整合与处理，将地形、建筑、道路等地理要素在多维空间中立体呈现，增强了国土空间治理的可视化效果。

1 国土空间规划治理中实景三维模型的特点分析

1.1 实景可视性

城市实景三维模型是对城市地形地貌、地上地下人工建筑物等的三维表达，与二维平面地图不同，实景三维模型在多角度、多层次上真实还原地理场景，能够“身临其境”地理解和分析特定空间的实际状况，提升了国土空间规划过程的透明度和直观性。

实景三维模型能够通过清晰地展示当前的空间格局、土地使用情况、地貌特征等，可提供可靠的视觉支持，实景三维模型的可视性意味着能够更直观地评估不同方案的可行性和可能的影响。当需要对某区域进行更新或扩展时，三维模型不仅可以清晰展示土地、建筑物的分布，还能动态显示不同方案的实施效果及潜在的环境和社会影响，这种以实景为基础的可视化效果，提供了比平面地图更具层次感的信息。

实景三维模型的可视化展示还能够随着数据更新而实现接近实时的动态调整，在城市化或城乡改造的过程中，土地使用和空间格局随时可能发生变化。通过三维模型的可视化系统，可以随时查看最新的空间信息，监控规划区域的变化趋势，识别潜在的问题并进行调整，有助于提升空间治理的应变能力和效率。

1.2 真实精确性

通过航空影像、无人机航拍、卫星遥感等多源数据融合技术，实景三维模型能够高度还原地理空间的实际面貌，包括建筑、道路、河流、山地等自然与人造要素。这种高度精确的建模方式，可以真实反映地形、建筑的细微差异，提供精准的地理信息，使得国土空间治理更加科学严谨。

1.3 数据处理的科学性

对于实景三维模型的创建，主要包括数据采集、融合、清洗、存储到展示、分析等过程。多源数据的融合是实景三维模型的主要特点，通过将遥感影像、地理空间数据、物联网感知数据等不同来源的信息整合在一起，构建出完整的三维实景模型，科学的多源数据处理流程，使得实景三维模型的数据信息更加丰富、全面，能够为国土空间治理提供综合性的分析依据。

实景三维模型能够存储不同时间段的数据，形成数据“时间轴”。这种时间轴功能可以“回顾”历史空间数据，分析空间变化趋势，从而制定更具前瞻性的规划方案。通过对某地区过去几年建设变化的分析，可以预测未来几年内可能的发展方向，制定更具前瞻性和适应性的规划方案。

1.4 公众可参与性

通过直观、真实的三维视觉效果，实景三维模型能够帮助公众更好地理解和感受空间规划的内容，这种高可视化的展示方式不仅消除了传统规划中的技术壁垒，也增强了空间治理的透明度，拉近了国土空间规划治理与公众之间的距离，促进了公众参与。

随着技术的发展，实景三维模型的公众参与功能不断增强，相关部门已将实景三维模型作为公众参与的互动平台，通过开放性的在线展示、模型浏览和互动反馈系统，普通市民可以在手机或电脑上查看正在规划中的项目或规划调整区域，实时了解规划的具体内容。这样一来，公众可以不再依赖规划报告，而是通过实景三维模型获取直观的空间信息，便于他们基于切身感受对规划进行反馈。

通过公众意见的反馈，可以及时了解到市民的真实需求和关切点，从而进一步优化方案。举例而言，在城市绿地规划中，公众可以通过模型标注出希望保留的绿地区域或新增的休闲场所，可以参考这些意见调整方案，更贴近公众的需求。

公众参与功能的完善不仅提高了空间治理的透明度，还为规划方案的落地实施提供了重要的社会支持和舆论基础。通过实景三维模型的可参与性，可以更好地理解民众的关切和需求，为方案的推进和执行创造有利条件。这种基于公众互动的治理方式，不仅是现代空间治理的趋势，更是实现公平、包容、可持续空间治理的重要手段。

2 基于实景三维的国土空间规划治理技术路线

基于实景三维的国土空间规划治理其技术路线可总结为图1所示。

2.1 空间数据体的构建与整合

空间数据体构成了实景三维模型数据的基础来源。空间数据体由多种类型的地理数据组成，包括基础地理信息数据、三维地形地貌数据、建筑物结构数据和其他要素数据，通过高精度的航空影像、卫星遥感、激光雷达等技术手段采集，并进行融合处理，构建出立体、精细的空间数据体，为三维模型的建立和应用提供了科学的数据支持。

在构建空间数据体时，多源数据的融合很重要。来自遥感、无人机航拍、地面测量的数据往往具有不同的分辨率和精度，通过融合算法，将不同来源的数据统一在一个坐标体系内，使其在空间上精准对齐。数据融合使空间数据体能够呈现更加完整的地理信息，减少了数据偏差和误差，从而确保实景三维模型的真实精确性和可用性。在空间治理中，精确的数据融合能够提供不同尺度下的详细信息，例如地表覆盖情况、土地利用类型等，从而支持多维度、多层次的规划需求。

空间数据体的动态更新能力也很重要，随着时间的推移，土地使用、建筑结构、自然资源等空间要素不断变化，动态更新空间数据体可以确保三维模型中的信息始终保持准确。这种动态更新往往通过自动化的监测手段，例如物联网设备、无人机巡检等方式实现。自动化更新能够及时捕捉空间变化，提供最新数据，支撑精准决策。

2.2 支撑环境建设

2.2.1 数据获取与处理

数据获取与处理系统是整个支撑环境的入口，负责空间数据的采集、清洗、整理与初步分析，通过多源采集手段，如航空影像、卫星遥感、地面测量等，实现高精度数据采集，并在采集后对数据进行质量控制，以剔除噪声和误差，确保了进入空间数据体的数据具备高度精确性和一致性。可将多源数据标准化并进行分层管理，将地形数据、建筑数据、水体数据等分别处理后汇总，保证在不同应用场景下的数据可调用性。

2.2.2 建库管理与更新

建库管理与更新负责数据的长期存储、版本管理和定期更新，通过数据管理机制，确保数据的存储安全和快速访问。建库管理系统通常采用数据库技术和数据仓库技术，能够存储和管理大量空间数据，并支持高并发访问，一系统的设计必须考虑数据更新的需求，以便及时将最新数据整合到三维模型中，保证数据的时效性。

更新机制是建库管理的重点，特别是在应对快速变化的城市空间环境时，更新机制能够通过自动化手段，如传感器采集、遥感影像的周期更新等，自动更新数据库中的数据，建筑物的新增或拆除，绿化带的扩展或缩减等信息都需要及时更新，以确保三维模型的准确性和实时性，使三维模型能够更真实地反映实际情况，服务于国土空间治理。

3 各级实景三维模型建设要点

3.1 地景级实景三维模型

地景级实景三维模型用于宏观空间治理，通常覆盖较大的地理范围，如自然景观区域、山川河流、大规模城市地带等。这一级别的模型需要具备较高的地形精度，能够清晰呈现地表特征，如地貌起伏、植被覆盖、水体分布等，但对于单体建筑或细节的精度要求相对较低，主要关注地形与环境的整体表现。

模型的建设首先需要地形数据，通过卫星遥感影像、航空摄影获取，数据应包含地形高程、坡度、地表覆盖等基础信息，通过数字高程模型（DEM）或数字地表模型（DSM）构建出三维地景模型。为了使模型真实反映地表特征，还需引入地表反射率、光照强度等参数，准确表现地貌和生态特征。例如在展示山地或河谷地带时，模型应根据实际地形进行光影渲染和植被纹理覆盖，突出自然地貌的空间感和真实感。

3.2 城市级实景三维模型

城市级实景三维模型主要应用于城市总体规划、区域开发等中观层次的空间治理。此级别模型需具备较高的空间分辨率和地物精度，能够详细反映城市中的建筑分布、道路网络、公共设施等空间信息，同时还需兼顾城市结构的整体呈现，方便进行规划方案的可视化和可行性分析。

城市级模型的建设通常依赖于高精度的航空影像、激光雷达扫描等数据，确保模型具备细致的地物精度和空间一致性。激光雷达扫描能够获取城市建筑的高度、体积和结构信息，航空影像则可提供建筑的外观和色彩信息，通过结合这些数据生成具有高分辨率的三维城市模型。在处理过程中，注重建筑物的细节，例如窗户、立面材质、屋顶结构等，以确保模型与实际城市景观相符。

城市级三维模型的构建还需注意道路网络的设计和展示，道路作为城市空间的骨架，是重要的空间要素，在模型中，道路网络应当细化到主要的街区和主干道，具有准确的宽度、坡度和连接性，方便进行交通模拟和流量分析。通过在模型中集成道路数据和实时交通数据，可以模拟车辆流量的变化，为交通拥堵治理和道路优化提供依据。

3.3 部件级实景三维模型

部件级模型应注意功能性数据的整合，支持建筑管理和智能化应用。通过传感器获取设备状态数据、能耗数据等，将这些数据与三维模型进行融合，可以实时监控建筑设施的运行状况，预测设备的维护需求。在部件级模型中集成电力、供水、消防等系统的运行数据，可及时发现设备异常，提前预防故障。

部件级模型在某些应用中还需要具备仿真和模拟功能，比如利用部件级模型对建筑内的消防通道进行火灾疏散模拟，或对地下管网的泄漏状况进行水流模拟，以便在安全管理和应急响应中提供科学依据。

4 结论

本文分析实景三维模型在国土空间规划治理中的特点、支撑体系构建方法及各级模型的建设要点，探讨了具体的技术路线，提出了构建空间数据体、整合物联感知数据、搭建支撑环境和配置软硬件基础设施的系统方法，为国土空间规划治理中的数据管理、信息集成提供了系统支持。

参考文献：

[1]实景三维中国建设技术大纲[2021版]. 自然资源部办公厅.2021.

[2]倪家明，刘春林，罗秀，王博昊，李佳阳，李京荣，胥瑶.三维GIS技术在智慧城市中的探究与应用[J]. 智能建筑与智慧城市，2019（07）：36-38.