- 收藏
- 加入书签
实景三维建模技术在国土空间调查中的应用探讨
摘要:国土空间调查是国土空间规划、管控与治理的核心基础性工作,其成果的精准度与全面性直接影响国土空间开发利用的科学性。实景三维建模技术凭借其可视化程度高、数据采集高效、空间信息完整等优势,为国土空 间调查工作的革新提供了重要技术支撑。本文基于国土空间调查的核心需求,系统探讨实景三维建模技术的核心内涵与技术特征,分析该技术在国土空间调查中的应用价值与应用场景,剖析技术应用过程中的关键问题与优化方向, 旨在为实景三维建模技术在国土空间调查领域的规范化、高效化应用提供理论参考,助力提升国土空间调查工作质量与效率,服务于新时代国土空间治理现代化建设。关键词:实景三维建模技术;国土空间调查;空间信息采集;技术应用;国土空间治理
一、引言
新时代国土空间治理体系建设聚焦精细化、科学化、智能化,对国土空间调查工作提出全方位提升要求。国土空间调查是摸清资源本底、支撑规划编制与用途管控的基础工作,其成果精度、覆盖范围和更新效率影响开发利用决策、资源管控和动态治理。传统国土空间调查技术存在局限,数据采集依赖人工与单一遥感手段,周期长且受自然环境影响大;空间信息以二维地图表达,难以呈现复杂空间关系;多源数据融合难,制约精细化管理目标实现。
实景三维建模技术的兴起为破解传统调查技术瓶颈提供有效路径。实践层面,该技术能精准捕捉三维信息,提升成果精准度;可视化呈现丰富信息表达,降低解读难度;高效采集处理缩减周期、降低成本;兼容多源数据推动深度整合,提升利用效能。理论层面,探讨其应用可完善技术体系,为规范化发展提供指引,推动调查工作转型升级,为相关工作科学决策提供支撑。
本文围绕实景三维建模技术在国土空间调查中的应用展开研究。先梳理其内涵与特征,明确适配优势;再结合调查任务分析应用价值与场景,厘清适配范围;最后剖析应用问题,提出优化方向,形成探讨体系,为技术推广应用提供参考。
二、实景三维建模技术核心内涵与技术特征
(一)核心内涵
实景三维建模技术是依托多学科技术融合的空间信息建模技术,通过多源数据采集设备获取真实场景信息,经计算机算法处理后构建与真实场景高度吻合的三维模型。与传统技术相比,它以“真实场景还原”为目标,无需主观想象,能精准复刻核心信息,实现从“抽象数据”到“直观场景”的转化。其核心逻辑是多视角、多维度采集数据弥补局限,优化算法提升精度与效率,为用户提供可交互、可测量、可分析的三维空间信息载体,与国土空间调查需求高度契合。
(二)技术特征
数据采集高效全面是核心特征之一。该技术打破传统单一采集模式局限,整合多种采集手段,可根据地形地貌、覆盖范围等灵活选择方案。大范围区域采用航空摄影与无人机遥感结合,重点区域用地面激光扫描与移动测量系统补充细节。多源采集模式提升效率,全面覆盖多维度数据,避免调查偏差。
空间表达可视化、直观是区别于传统二维调查技术的关键优势。传统调查成果以二维地图、表格呈现,解读难、效率低。而实景三维建模技术构建的三维模型能直观呈现真实场景,降低应用门槛,助调查人员发现空间问题,提升针对性与有效性。
数据高精度与可追溯为应用提供可靠性保障。该技术依托高精度定位与先进算法,达亚米级甚至厘米级精度,满足国土空间调查要求。采集与处理过程有完整记录,可追溯数据,确保调查成果权威可信,对关键调查工作尤为重要。
多源数据融合兼容性增强应用适配性。国土空间调查涉及多种数据,传统技术难融合。实景三维建模技术通过统一接口与算法,兼容各类数据,整合到三维模型框架。如叠加权属边界信息、融合光谱与纹理信息,打破数据壁垒,发挥协同价值,为综合分析提供支撑。
三、实景三维建模技术在国土空间调查中的应用价值
提升国土空间调查精准度是实景三维建模技术核心应用价值。传统国土空间调查技术在复杂地形、隐蔽地物调查有短板,如密林区域传统遥感受植被遮挡难获地表信息,山区峡谷人工勘测难全面覆盖易遗漏。实景三维建模技术通过多源数据采集与融合突破局限,激光扫描穿透植被获地形数据,无人机遥感实现复杂区域低空采集,结合算法精准识别隐蔽地物。其高精度建模降低人工勘测误差,精准识别、定位与测量国土空间要素,提供可靠成果数据。
提高调查工作效率是实景三维建模技术推动国土空间调查模式升级的重要体现。传统调查流程繁琐,需大量人力物力且周期长,难满足国土空间动态治理对成果快速更新的需求。实景三维建模技术通过自动化采集与智能化处理缩减调查周期,多源设备快速获取数据,软件自动完成预处理、匹配与重建,减少人工干预;成果以三维模型输出,无需二维转化,提升编制效率。在大范围、复杂区域调查中,该技术效率优势明显,保障质量同时缩短周期,为治理决策提供及时支撑。
丰富国土空间调查成果形式拓展了应用场景。传统调查成果形式单一、应用受限,难以满足多样化需求。实景三维建模技术可形成多元化成果,如三维可视化模型、数据库、专题图等。三维可视化模型用于规划编制,数据库为管理工作提供数据支撑,专题图可定制输出。多元化成果提升了应用适配性,推动成果从“数据储备”向“高效应用”转化。
强化国土空间动态监测能力是实景三维建模技术适配新时 治理需求的重要体现。国土空间持续变化,传统静态调查难以及时捕捉变化信息,影响决策科学性。该技术具备快速建模与更新能力,可动态追踪要素变化,通过对比模型识别变化、分析趋势,掌握开发利用动态。动态监测弥补传统调查不足,推动治理从“被动应对”向“主动预判”转变。
支撑国土空间多场景应用需求体现了实景三维建模技术的综合价值。调查成果需服务多领域,该技术构建的三维模型能为不同领域提供精准空间信息。在规划编制、用途管制、生态保护修复、自然资源确权登记等环节,三维模型可提升规划科学性、规范开发行为、提供修复依据、明确权属边界。多场景适配充分发挥成果价值,为治理决策提供统一高效的数据支撑。
四、实景三维建模技术在国土空间调查中的核心应用场景
(一)国土空间基础信息调查
国土空间基础信息调查是国土 调查 础要素信息,如地表覆盖类型、地形地貌、地物权属边界等。 重建精准调查基础要素。在地表覆盖类型调查, 融 工判读误差;在地形地貌调查,结合航空摄影与地 在地物权属边界初步识别,融合高分辨率纹理与空间位置数 与传统模式相比,该技术能全面覆盖与精准识别基础要素,提升成果 可靠 为后续工作奠定基
(二)生态保护红线与永久基本农田调查核实
生态保护红线与永久基本农田是国土空间管控核心边界,其调查核实关系生态与粮食安全。实景三维建模技术应用于该环节,聚焦边界核查与核心要素监测,提升管控边界精准性与严肃性。在生态保护红线调查核实,用三维建模还原地形与生态要素分布,识别生态核心要素,核查违规行为,借助可视化优势避免边界划分模糊;在永久基本农田调查核实,用高分辨率三维模型识别核心信息,核查违规占用与破坏情况,对比不同时期模型追踪动态变化,保障耕地保护政策落实。该技术提升了调查核实精准度与效率,为落实管控要求提供支撑。
(三)城镇国土空间精细化调查
城镇国土空间精细化调查是适应城镇精细化管理需求的重要调查工作,其核心任务是精准掌握城镇建成区的用地类型、建筑物分布与结构、市政设施空间布局等精细化信息。实景三维建模技术凭借其高精度、细粒度的建模优势,在城镇精细化调查中展现出显著的应用价值。在城镇用地类型调查中,通过地面移动测量系统与无人机遥感相结合的方式,精准识别居住用地、商业用地、工业用地、公共服务用地等不同用地类型,厘清各类用地的空间分布格局;在建筑物调查中,通过激光扫描技术精准获取建筑物的高度、结构、层数、占地面积等核心参数,构建建筑物三维模型,实现对城镇建筑物的精细化管控;在市政设施调查中,通过移动测量系统与地下管线探测技术相结合,精准定位道路、桥梁、供水、供电、燃气等市政设施的空间位置与分布情况,构建市政设施三维管理模型。这种精细化的调查成果能够为城镇国土空间集约高效利用提供精准数据支撑,助力优化城镇空间布局、提升市政设施配套水平、推进城镇更新改造工作的科学开展。
(四)国土空间开发利用动态监测调查
国土空间开发利用动态监测调查是规范开发利用行为、保障规划实施的重要手段,核心任务是及时发现、跟踪、分析开发利用变化。实景三维建模技术应用于该环节,通过“定期建模 - 对比分析 - 变化提取”流程,实现动态管控。在变化区域识别上,对比不同时期三维模型,自动识别新增建设用地等变化区域,避免传统监测遗漏与延迟;在变化要素提取方面,用算法精准提取变化区域核心信息,形成变化台账;变化趋势分析中,结合历史数据与三维信息,预判开发利用变化趋势,为监管提供前瞻支撑。三维模型可视化让变化更直观,便于监管人员快速核查、精准处置违法违规行为。该技术推动监测从“事后查处”向“事前预防、事中监管”转变,提升了监管精细化水平。
五、实景三维建模技术在国土空间调查应用中的关键问题与优化方向
(一)核心关键问题
技术应用规范性不足是实景三维建模技术在国土空间调查应用的首要问题。我国尚未形成统一技术标准与操作流程,不同地区、单位在数据采集、处理、验收等方面差异大。部分单位简化流程致建模精度不达标,成果格式不统一难共享。缺乏规范使调查成果质量不一,影响权威性与可信度,制约全国推广。
复杂场景建模精度受限影响技术应用全面性。国土空间调查常涉及密林、山区峡谷、城镇密集建筑群等复杂场景,地形地貌与地物分布复杂,数据采集与建模挑战大。当前针对复杂场景的建模技术不成熟,难满足调查需求。
数据处理效率与成本平衡难题影响技术应用经济性。大规模国土空间调查数据量大,对软硬件要求高。主流处理软件授权成本高,硬件投入大,部分基层单位受资金限制,数据处理效率低。且部分环节需人工干预,增加成本。控制应用成本是制约基层推广的重要因素。
与传统调查技术融合衔接不畅影响技术应用效能。传统调查技术应用体系成熟,现有管理平台多基于传统成果构建。实景三维建模技术与传统技术差异大,难与现有系统对接。部分地区新老成果脱节,平台加载分析成果需格式转换,增加负担且可能丢数据,影响应用效能。
技术人才储备不足制约技术应用深度与广度。该技术应用需复合型人才,但当前国土调查领域人才对建模技术掌握不足,建模领域人才缺乏调查专业知识。人才短缺导致操作不规范、成果解读不准等问题,影响应用质量与效率,制约深度拓展。
(二)优化方向
完善技术标准与规范体系是提升技术应用规范性的核心举措。行业主管部门应牵头,联合科研机构等制定统一技术标准与操作流程,明确各类国土空间调查标准与流程。同时,建立成果质量评价体系,引入第三方检测验收。通过统一规范的技术体系,保障调查成果质量,为技术推广奠定基础。
提升复杂场景建模技术水平是拓展技术应用范围的关键路径。针对不同复杂场景研发建模技术与方案,如在密林区域优化设备参数、引入高光谱遥感技术;在山区峡谷区域采用结合采集模式、优化拼接算法;在城镇密集建筑群区域结合测量技术、优化校正算法。通过技术优化,提升建模精度与完整性,实现全面覆盖。
推进数据处理技术智能化升级是平衡效率与成本的有效手段。加大对国产软件研发投入,引入人工智能与大数据技术优化处理流程,实现全流程自动化。同时,探索分布式数据处理模式,针对不同规模数据需求采用不同处理方式。通过技术升级与模式优化,平衡效率与成本,提升经济性。
强化技术融合与系统对接是提升应用效能的重要保障。加强实景三维建模技术与传统调查技术融合,建立互补验证机制。推进三维建模成果与现有平台对接,制定接口标准,研发应用模块,融入核心业务环节。通过技术融合与对接,实现协同发展,发挥各自优势。
加强复合型人才培养是推动技术深度应用的根本支撑。建立多渠道、多层次人才培养机制,在高校增设课程,行业主管部门组织培训,鼓励产学研用合作。同时,完善人才激励机制,打造复合型人才队伍,为技术推广提供人才保障。
六、结语
本文围绕实景三维建模技术在国土 调查中的应用展开探讨,梳理其核心内涵与“高效全面采集、直观可视化表达、高精度可追溯、多源数 确其在提升精准度、提高效率等方面的应用价值,剖析其在基础信息调查、生态保护红线与永久基本农田调查核实等核心场景的应用路径。同时,指出当前技术应用存在规范性不足、复杂场景建模精度受限等问题,并提出完善标准规范、提升建模技术等优化方向。
实景三维建模技术作为新兴技术,对推动国土空间调查转型升级、提升治理现代化水平意义重大。未来,随着技术标准完善、复杂场景建模技术突破等,该技术将朝智能化、轻量化、一体化发展。其与新兴技术深度融合,将提升调查精准度与效率,推动调查转变。相信在各方努力下,该技术将在国土空间调查领域广泛深入应用,为国土空间治理现代化建设提供有力技术支撑。
参考文献:
[1] 许岩炯 , 王姝化 . 三维建模在地质勘查中的应用分析 [J]. 资源导刊 , 2025, (S1): 40-42.
[2] 徐晨 . 实景三维在城市国土空间监测中的应用 [J]. 北京测绘 , 2025, 39 (08): 1135-1139.
[3] 邢进, 姜晓磊, 何洪博. 国土空间规划中的实景三维模型构建与应用[J]. 办公自动化, 2025, 30(07): 115-117.
[4] 吴玉文 . 实景三维在国土空间规划中的应用研究 [J]. 科技创新与生产力 , 2024, 45 (10): 127-129+134.
[5] 陈奕达, 席岩松. 实景三维技术在测绘和地理信息领域中的创新与应用 [J]. 测绘与空间地理信息,2024, 47 (S1): 140-141.
作者简介:吴鹏(1991-)男,汉族,湖南澧县,本科,工程师,从事调查监测、不动产测绘、耕地保护、数据库建设、实景三维等工作
京公网安备 11011302003690号