“標準地”三維動態管理平臺的設計與實現

于建強，呂志慧

(江蘇省測繪研究所，江蘇 南京 210013)

0 引言

實景三維中國的建設，以新時期測繪工作“兩服務、兩支撐”為根本定位，以需求為導向、高質量發展為主題，優化測繪地理信息供給側保障，促進自然資源管理和治理能力現代化，推動經濟社會高質量發展[1-2]。2022年自然資源部發布《關于全面推進實景三維中國建設的通知》，要求到2025年，一半以上的政府決策、生產調度、生活規劃，可以通過線上實景三維空間完成，到2035年這一目標要提升至80%，這是新時期測繪地理信息事業服務經濟社會發展和生態文明建設新定位、新需求[3]。本文為響應這一目標，以太倉市擬出讓國有建設用地為主體，在其按照年度土地供應計劃，有序完成土地平整及交通影響預評價、氣候可行性論證、土壤污染狀況調查、地下文物資源調查、壓覆礦產資源調查、地質災害危險性評估、地震安全性評價 7 項前期工作(以下簡稱“七評合一”)，完成地面平整并按照標準進行電力、通信、供水、排水和道路等基礎設施建設(以下簡稱“五通一平”)，確保地塊達到地上地表地下“立體凈地”標準，并根據地塊實際情況，確定擬出讓國有建設用地的投資強度、單位能耗標準、單位排放標準、畝均稅收貢獻等指標，最終形成“標準地”[4]的全鏈管理流程為研究對象，利用實景三維、移動應用等技術手段[5]，在事前精準集成“標準地”數據資料、更新整備情況，構建“標準地”三維動態監管平臺，提供三維場景數據整合、三維分析、可視化渲染等實景三維能力，為“標準地”收儲整備工作的信息化、實時化、三維化管理提供技術支撐，支撐事中、事后全流程業務運行，助力政府監管和企業達產,有效提升自然資源管理綜合能力[6]。

1 平臺設計

1.1 架構設計

平臺采用B/S架構，使用三維場景引擎構建三維立體一張圖系統，建設主要內容為三維地理場景在線可視化交互、傾斜模型二三維空間數據從全球到近景尺度實時可視化、二三維數據符號化效果的交互式配置、三維地理場景內容和功能交互式配置[7]。平臺使用Vue框架與三維場景相結合，完成上市申報地塊全流程管理系統建設，管理“七評合一”和“五通一平”各項指標，建設功能主要是上市地塊申報、評估管理、三凈地收儲、土地平整、材料歸檔等業務流程，最終形成全流程可追溯的擬出讓國有建設用地數據管理。平臺使用移動技術與地圖服務相結合完成上市申報地塊的實境踏勘功能。平臺總體架構如圖1所示。

圖1 平臺架構設計

1.2 功能設計

平臺在功能設計上采用當前主流的實景三維技術、移動應用技術、二三位一體化開發技術[8-9]，將二三維數據、業務數據等在平臺中進行集成加載與展示以便分析、統計和管理，為各項數據的生動直觀呈現提供了一個具體可操作的載體[10]。平臺依據業務將功能分成3個模塊，分別為三維立體一張圖、上市全流程管理和實境踏勘。每個模塊具體對應的平臺功能如圖2所示。

圖2 平臺功能設計

三維立體一張圖是平臺的展示模塊。其中，基礎場景構建是基于數字正射影像和數字高程模型構建太倉全域覆蓋的實景三維本底場景，集成太倉市擬出讓國有建設用地地塊數據，實現地塊數據的三維落圖和屬性集成，并接入二維碼等事中事后數據資料，形成面向業務全鏈條的實景三維可視化與分析能力。場景功能是基于三維場景提供的基本操作功能和三維分析功能，如圖層控制、區劃定位、地圖點擊查看、地圖標記、立體凈地、時序瀏覽等。統計分析是使用二、三維方式立體展示太倉市“標準地”儲備資源的空間分布，并按多種屬性維度統計展示數據圖表，實時統計全市“標準地”儲備規模、儲備用途、整備進度、儲備庫等信息，用戶能夠快速準確地從中獲取信息，為決策規劃提供有力的支撐。

上市全流程管理是業務數據管理模塊，是在三維立體一張圖構建的三維場景中，實現擬出讓國有建設用地數據三維落圖，構建全流程可追溯的土地數據資源管理，實現“標準地”地塊數據在三維場景中的全流程可查、可看、可分析。其中，申報管理是用于新增儲備地塊的上市申報，提供地塊基本屬性信息錄入，地塊kmz格式面狀數據導入，地塊在三維場景中實時繪制與定位等功能；上市全流程管理是實現擬出讓國有建設用地地塊上市計劃申報、評估、三凈地收儲、土地平整、材料歸檔、形成“標準地”的全流程管理，并實現地塊信息更新、溝通反饋、土地平整踏勘查看、文件生成、上傳、下載、預覽和刪除等功能；搜索管理是提供按照名稱、類型、區鎮、進度、時間節點等多種查詢方式組合，實現查詢結果展示與定位，并可將數據進行報表導出；用戶管理用來提供市局、分局、普通用戶三級權限用戶的新增、修改與刪除；系統管理實現系統登錄、注冊、消息通知等功能。

實境踏勘是基于平臺構建的通用接口與數據服務完成實境踏勘模塊。其中，平面地圖瀏覽是基于在線地圖服務提供二維平面地圖基礎瀏覽和位置定位功能；地塊信息查詢提供按名稱、位置等方式在線查詢和定位地塊，展示地塊屬性信息和歷史踏勘記錄；踏勘記錄上傳可通過問題選取、地圖標記等選擇需要調查的地塊，并可采用文字、照片、視頻等多種方式記錄和上傳地塊現場平整情況。

2 平臺實現

2.1 實現方式

平臺采用Vue+Cesium的三維可視化技術，將Cesium良好的三維可視化能力與Vue良好界面構建相結合，依托Vue靈活便捷的組件式界面，采用當前主流的二三維一體化開發技術，實現“標準地”三維動態監管平臺，將二、三維等多源數據在三維系統中進行集成加載以便分析、統計與展示。

2.2 平臺原型設計

平臺在建設過程中，按照界面交互設計的整體流程，確定了頁面設計風格，設計了界面原型，其設計符合主流三維地圖信息管理平臺界面的發展趨勢，并在界面要素設計上協調了操作實用性、信息清晰性、風格前沿性的協調統一與友好易用。

2.3 基礎場景構建

平臺基于太倉市數字正射影像圖、數字高程模型、傾斜攝影三維模型等使用Cesium構建基礎三維場景，并基于基礎場景實現三維場景漫游、視點管理、圖層顯示、三維分析等場景操作功能。

2.4 功能設計實現

平臺遵循軟件設計的功能性、易用性、高效性和可維護性原則，將平臺各模塊的功能進行了封裝，通過后臺發布成API接口服務供前端調用，關鍵接口設計如表1所示。

表1 關鍵接口設計

三維立體一張圖模塊通過調用數據查詢接口實現首頁圖表的展示效果，上市全流程管理模塊通過調用申報數據接口與動態管理接口實現了業務數據在三維場景中的集成與管理，實境踏勘模塊通過調用數據查詢接口與動態管理接口實現地塊數據的查詢與上報等功能。

2.5 建設成果

平臺在界面原型的基礎上加載三維基礎場景，通過調用接口實現三維立體一張圖模塊與全流程管理模塊功能，并最終在瀏覽器端渲染展示，如圖3和圖4所示。同時，通過微信小程序調用數據接口與地圖服務搭建實境踏勘小程序，供外業調繪人員使用。微信小程序界面如圖5所示。

圖3 三維立體一張圖

圖4 上市全流程管理

圖5 實境踏勘

3 結語

面對自然資源管理和治理能力現代化需求，本文聚焦實景三維技術在自然資源管理中的應用研究，使用Vue+cesium技術路線，構建“標準地”三維動態監管平臺，提供數據整合、三維分析、可視化渲染等實景三維技術支持，有效支撐自然資源空間形態從二維到三維的轉變，服務自然資源立體化管理，是實景三維技術在自然資源領域應用的嘗試。