数字重塑客观世界，全空间GIS发展正当其时

candy33 · 发表于 2022-7-29 09:20

从远古洪荒时代走来，人类基本一直是在陆地表面活动。伴随着工业革命、科技革命的进程，我们逐渐突破着自然界的束缚，活动空间从地表逐步拓展到海洋、天空、地下甚至太空。我们认识和表达世界的工具逐渐从平面地图，发展到二维GIS、三维GIS，再到今天能够对空中、地上、地表、地下、室内外、宏观微观一体化表达分析的全空间三维GIS。

社会的变化与科技的进步，也促使我们对空间资源的管理不断升级，近年来无论是国土空间规划要求海陆统筹、区域协调、统筹地上地下空间综合利用，还是构建自然资源三维立体时空数据库，准确表达地上、地表、地下各类自然资源空间关系及属性信息，或是建设真实、立体、时序化反映人类生产、生活和生态空间的实景三维中国，无不体现了全空间的理念，全空间三维GIS的应用与发展正当其时。

自2018年国产GIS软件mapgis 10.3发布，提出全空间、大数据、人工智能的GIS技术发展路线，至今，MapGIS在全空间GIS技术上不断钻研，提升全空间模型构建能力、增强全空间数据融合工具、打造全空间GIS标准体系、提高全空间场景渲染效率与质量、增强全空间一体化分析能力等，已实现景观模型、倾斜摄影模型、BIM、激光点云、地质体等多源异构数据的全面融合；集成 WebGL、虚拟现实 (VR)、增强现实 (AR)、游戏引擎、岩性建模、管线建模等新技术，构建室外室内一体化、宏观微观一体化、地上地下一体化的数字空间。

全空间模型构建

如何将地理空间从地上到地下、从室内到室外完整地以三维模型的形式表达，对客观世界进行虚拟重构和立体呈现，十分考验GIS软件的全空间模型构建能力，MapGIS提供了外部模型导入、地上景观建模、地表地形建模、地下空间建模等丰富的建模方法。

基于体约束构建岩性模型

MapGIS支持大规模高精度地下空间智能建模、城市地下管网自动建模及海量城市空间快速建模，可面向城市级、城市群进行全空间模型快速构建。

MapGIS大规模高精度地下空间智能建模融合多源地学数据，动态构建断层、尖灭、透镜体等复杂地学特征地质模型，支持多种形态约束的模型构建，能够基于结构模型构建高精度网格剖分，并支持引入地学专家知识来提升建模的专业化程度。城市地下管网自动建模可基于二维的管线普查与规划以及业务数据等数据，提取管线段的类型、位置、埋深、半径等信息，实现三维管线自动建模。海量城市空间快速建模提供多样化的建模方法，支持基于二维矢量数据或CAD数据，实现从地上、地表到地下空间的城市部件三维模型快速、批量、自动化、低成本构建。

地下空间智能建模流程（左）、地下管网自动建模（中）、城市空间快速建模流程（右）

全空间数据融合

MapGIS提供了专业的融合工具，通过坐标转换、数据配准、裁剪、镶嵌等技术，支持景观、BIM、倾斜摄影、管线、地质体、地形影像等一体化管理，实现全空间数据的一体化融合，满足实际应用需求。

全空间一体化数据融合展示

全空间GIS标准体系

《全空间三维模型数据格式及服务接口规范》（M3D）标准提出了一种开放式、可扩展的三维模型数据格式及服务接口规范，涵盖空中、地上、地表、地下等范围的数据类型，为全空间三维模型数据提供统一的存储和管理，能够有效支持全空间数据的一体化组织、可视化、分析与共享服务。

基于M3D标准，MapGIS提供数据解析算法及转换工具，丰富M3D数据接入类别，支持动态属性模型和多精度网格数据，将更好地推进我国三维地理空间数据的应用，推动我国新型智慧城市建设、实景三维建设落到实地。

全空间场景高性能、高质量渲染

为了提高GIS数据的真实还原度，将具有真实地理坐标的地理环境、室内、室外模型，实时的IoT等数据融合到游戏引擎，为创造全空间一体化的数字孪生平行世界提供可能性。MapGIS 三维GIS游戏引擎，基于M3D数据和服务标准，全面支持加载景观模型、M3D缓存、动画特效等，实现三维场景的逼真展示。

局部场景高质量显示

局部场景高质量渲染

此外，MapGIS支持TB级倾斜摄影数据秒级加载和城市级BIM模型高性能渲染，支持亿级点云数据的高效加载和千万级三角网的地质体高效渲染，助力海量全空间三维地理空间数据管理，挖掘全空间数据价值。

全空间一体化分析

MapGIS融合地上、下空间三维场景，提供丰富的全空间一体化分析功能。MapGIS提供的全空间通用分析功能，如天际线分析、阴影率分析、射线分析、动态剖切等，可为城市规划与监管、城市空间利用与开发提供科学依据和辅助决策。提供的专业的三维分析工具，如地温地热分析、地面沉降、水流向分析、水污染模拟等工具，可对城市建设运营状况进行精准化、常态化的监测、评价与分析，实现地上下一体化的城市管理与智慧运行。

全空间大数据一体化分析

基于UE的洪水淹没分析

技术的创新也驱动着产品的创新，在全空间GIS技术创新的支持下，中地数码面向行业应用一张图的配置式开发产品——新一代MapGIS Pan-Spatial Map，通过可视化配置工具定制数据、功能、样式等资源，实现行业一张图应用产品快速构建，赋能自然资源、智慧地质、智慧城市、智慧环境、智慧交通等领域。突破“BIM+GIS+IOT”技术瓶颈，融合城市地上下、室内外、历史现状未来多尺度、多粒度信息模型，中地数码研制出具备全空间特性的MapGIS城市信息模型（CIM）基础平台，让城市实现过去可追溯、现在可感知、未来可推演的“超能力”。

MapGIS Pan-Spatial Map三维标绘

MapGIS Pan-Spatial Map行业模板快速切换

MapGIS CIM平台—交通态势

技术创新没有止境，据悉中地数码正在打造新一代的MapGIS平台产品，新产品将在全空间三维GIS技术上带来新的飞跃，蓄势待发，精彩可期！