空间三维技术重现“山水林田湖草”管理沙盘
自然資源管理是自然資源部的重要工作職責之一。在具體管理工作中，各類自然資源表現為維度不同、側重調查內容不同，若采用傳統的二維GIS管理模式，則難以完全滿足一體化管理應用的需求。哪些自然資源業務需要采用三維GIS技術管理？這是業務前沿亟待回答的問題。
帶著這些問題，南京國圖信息產業有限公司（超圖集團旗下企業，以下簡稱“國圖信息”）從自然資源業務出發，結合各項三維GIS應用的經驗，挖掘和設計了國圖信息自然資源二三維一體化管理及應用模式。
自然資源二三維一體化管理及應用模式融合二維GIS技術、三維GIS技術，實現多類型自然資源數據管理、分析的全新管理模式，集成二維GIS技術便于數據管理、存儲和空間查詢的優勢，結合三維GIS技術立體可視化表達效果好、三維分析能力強的特點，立足于管理業務需求，對自然資源成果進行分類、整合、管理、分析。其數據成果如下圖所示。
應用場景
2016年12月，原國土資源部出臺《自然資源統一確權登記辦法（試行）》，開始對自然資源統一確權調查。《辦法》確定了自然資源的確權登記對象，設立了統一的自然資源登記簿樣式，規定了自然資源登記的一般程序，出臺了自然資源統一確權登記方案。
自然資源包括水流、森林、山嶺、草原、荒灘、礦產及混合資源等多種分散的調查單元，如下圖所示。調查單元涉及范圍不局限于地表，更涉及到地下的礦產等自然資源。因此，原有自然資源 “資源化”管理模式已經不能滿足立體化、統一化管理的需要。
2018年3月自然資源部的成立，更意味著自然資源的管理思路逐步向資源、資產、生態“三位一體”自然資源管理體系，迫切需要一種新的信息管理方式，來銜接自然資源管理方式的升維。自然資源部部長陸昊在海南調研期間指出“自然資源登記等系統，要由二維GIS系統變成三維GIS系統，解決自然資源調查、確權和國土空間用途管控等問題”，這為引入三維GIS技術增加了更大的必要性。
建立自然資源二三維一體化管理及應用模式，需要在確立數據標準的前提下，從業務出發，有所取舍地為自然資源管理工作獻計獻策。自然資源二三維一體化管理及應用模式定位的業務服務階段是成果管理階段，在調查、登記及分析工作中能發揮部分輔助作用。該模式可提供的應用場景包括：二三維一體化數據集成整合應用場景、平臺高性能支撐應用場景、自然資源展示應用場景、二三維聯動應用場景及自然資源分析決策應用場景。
二三維一體化數據集成整合應用場景
國圖信息收集多類數據，設計了數據格式標準和整合流程標準，實現自然資源數據的二三維空間、屬性整合，做到空間位置上的準確套合、屬性信息上的有效關聯，數據整合流程圖如下圖所示。
平臺高性能支撐應用場景
系統的GIS基礎平臺選用國內領先GIS技術水平的超圖平臺（包括：SuperMap GIS 9D 系列產品）。該平臺以二三維一體化GIS技術為基礎框架，進一步拓展二三維一體化數據模型，融合傾斜攝影、BIM、激光點云等多源異構數據，推動三維GIS實現室外室內一體化、宏觀微觀一體化與空天/地表/地下一體化，賦能全空間的三維GIS應用，平臺技術架構如下圖所示。國圖信息基于SuperMap iClient 3D for WebGL開發包，以Java、JavaScript語言為基礎，開發了自然資源二三維一體化管理平臺（以下簡稱“平臺”）。
自然資源展示應用場景
平臺選用某市國家森林公園所在區域作為試驗區，通過建立試驗區的三維地理模型，將二維自然資源圖層信息精確整合到三維地理模型上，實現試驗區各類自然資源屬性信息與三維地理模型準確套合，并加載到平臺中。整合后的部分三維自然資源數據、平臺成果如下圖所示。
二三維聯動應用場景
平臺實現了自然資源二三維聯動展示，該功能能夠實現對二維形態下的自然資源數據與三維形態下的自然資源數據的聯動展示，這為自然資源的多維度、多視角展示提供了支撐，如下圖所示。
自然資源分析決策應用場景
采用三維技術對自然資源分析決策具有明顯的優勢，如：進行自然資源坡度坡向三維分析、可視域三維分析等，如下圖所示。這些都為自然資源質量評估、估值，空間規劃編制提供了堅實的技術能力支撐。
此外，平臺兼顧重點建筑物可視化、地下空間可視化、全景瀏覽、地質體表達等功能模塊。
特色與亮點
立體空間全自然資源二三維可視化表達
采用三維GIS技術表達具有直觀性和豐富性，如：表達地下空間中的礦產自然資源。三維GIS技術為綜合類自然資源提供了展現平臺，如：濕地公園、旅游景區等。
典型自然資源表面積快速計算
三維可視化直觀表達了地形起伏變化大的自然資源，如：位于山地上的森林。此外，三維GIS技術為自然資源地表面積分析提供了三維地形數據支撐，這為統計出諸如森林等自然資源的地表面積提供了技術途徑。
輔助成果監管與質檢
三維GIS技術為自然資源輔助監管與質檢提供了全新平臺，針對無法人工直接進入的自然資源，例如灘涂深處、濕地、茂密的森林等地，可采用無人機航飛后構建三維模型，方便后期的資源監管。此外，對于各類自然資源劃分坡度標準是否符合實際要求，可以通過三維地形坡度分析檢驗。
輔助三維空間規劃
國土空間規劃需要各類空間數據支撐，如：地質層數據、自然資源數據等。三維GIS技術為其提供了平臺載體和分析能力庫，如：大規模多源GIS數據渲染、景觀天際線的分析、可視域分析、地質體壓覆分析等。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的空间三维技术重现“山水林田湖草”管理沙盘的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
