從遠(yuǎn)古洪荒時(shí)代走來(lái)，人類基本一直是在陸地表面活動(dòng)。伴隨著工業(yè)革命、科技革命的進(jìn)程，我們逐漸突破著自然界的束縛，活動(dòng)空間從地表逐步拓展到海洋、天空、地下甚至太空。我們認(rèn)識(shí)和表達(dá)世界的工具逐漸從平面地圖，發(fā)展到二維GIS、三維GIS，再到今天能夠?qū)罩小⒌厣稀⒌乇怼⒌叵隆⑹覂?nèi)外、宏觀微觀一體化表達(dá)分析的全空間三維GIS。
社會(huì)的變化與科技的進(jìn)步，也促使我們對(duì)空間資源的管理不斷升級(jí)，近年來(lái)無(wú)論是國(guó)土空間規(guī)劃要求海陸統(tǒng)籌、區(qū)域協(xié)調(diào)、統(tǒng)籌地上地下空間綜合利用，還是構(gòu)建自然資源三維立體時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)，準(zhǔn)確表達(dá)地上、地表、地下各類自然資源空間關(guān)系及屬性信息，或是建設(shè)真實(shí)、立體、時(shí)序化反映人類生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間的實(shí)景三維中國(guó)，無(wú)不體現(xiàn)了全空間的理念，全空間三維GIS的應(yīng)用與發(fā)展正當(dāng)其時(shí)。
自2018年國(guó)產(chǎn)GIS軟件MapGIS 10.3發(fā)布，提出全空間、大數(shù)據(jù)、人工智能的GIS技術(shù)發(fā)展路線，至今，MapGIS在全空間GIS技術(shù)上不斷鉆研，提升全空間模型構(gòu)建能力、增強(qiáng)全空間數(shù)據(jù)融合工具、打造全空間GIS標(biāo)準(zhǔn)體系、提高全空間場(chǎng)景渲染效率與質(zhì)量、增強(qiáng)全空間一體化分析能力等，已實(shí)現(xiàn)景觀模型、傾斜攝影模型、BIM、激光點(diǎn)云、地質(zhì)體等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的全面融合；集成 WebGL、虛擬現(xiàn)實(shí) (VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR)、游戲引擎、巖性建模、管線建模等新技術(shù)，構(gòu)建室外室內(nèi)一體化、宏觀微觀一體化、地上地下一體化的數(shù)字空間。
全空間模型構(gòu)建
如何將地理空間從地上到地下、從室內(nèi)到室外完整地以三維模型的形式表達(dá)，對(duì)客觀世界進(jìn)行虛擬重構(gòu)和立體呈現(xiàn)，十分考驗(yàn)GIS軟件的全空間模型構(gòu)建能力，MapGIS提供了外部模型導(dǎo)入、地上景觀建模、地表地形建模、地下空間建模等豐富的建模方法。
基于體約束構(gòu)建巖性模型
MapGIS支持大規(guī)模高精度地下空間智能建模、城市地下管網(wǎng)自動(dòng)建模及海量城市空間快速建模，可面向城市級(jí)、城市群進(jìn)行全空間模型快速構(gòu)建。
MapGIS大規(guī)模高精度地下空間智能建模融合多源地學(xué)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)構(gòu)建斷層、尖滅、透鏡體等復(fù)雜地學(xué)特征地質(zhì)模型，支持多種形態(tài)約束的模型構(gòu)建，能夠基于結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建高精度網(wǎng)格剖分，并支持引入地學(xué)專家知識(shí)來(lái)提升建模的專業(yè)化程度。城市地下管網(wǎng)自動(dòng)建模可基于二維的管線普查與規(guī)劃以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)，提取管線段的類型、位置、埋深、半徑等信息，實(shí)現(xiàn)三維管線自動(dòng)建模。海量城市空間快速建模提供多樣化的建模方法，支持基于二維矢量數(shù)據(jù)或CAD數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)從地上、地表到地下空間的城市部件三維模型快速、批量、自動(dòng)化、低成本構(gòu)建。
地下空間智能建模流程（左）、地下管網(wǎng)自動(dòng)建模（中）、城市空間快速建模流程（右）
全空間數(shù)據(jù)融合
MapGIS提供了專業(yè)的融合工具，通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)配準(zhǔn)、裁剪、鑲嵌等技術(shù)，支持景觀、BIM、傾斜攝影、管線、地質(zhì)體、地形影像等一體化管理，實(shí)現(xiàn)全空間數(shù)據(jù)的一體化融合，滿足實(shí)際應(yīng)用需求。
全空間一體化數(shù)據(jù)融合展示
全空間GIS標(biāo)準(zhǔn)體系
《全空間三維模型數(shù)據(jù)格式及服務(wù)接口規(guī)范》（M3D）標(biāo)準(zhǔn)提出了一種開放式、可擴(kuò)展的三維模型數(shù)據(jù)格式及服務(wù)接口規(guī)范，涵蓋空中、地上、地表、地下等范圍的數(shù)據(jù)類型，為全空間三維模型數(shù)據(jù)提供統(tǒng)一的存儲(chǔ)和管理，能夠有效支持全空間數(shù)據(jù)的一體化組織、可視化、分析與共享服務(wù)。
基于M3D標(biāo)準(zhǔn)，MapGIS提供數(shù)據(jù)解析算法及轉(zhuǎn)換工具，豐富M3D數(shù)據(jù)接入類別，支持動(dòng)態(tài)屬性模型和多精度網(wǎng)格數(shù)據(jù)，將更好地推進(jìn)我國(guó)三維地理空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用，推動(dòng)我國(guó)新型智慧城市建設(shè)、實(shí)景三維建設(shè)落到實(shí)地。
全空間場(chǎng)景高性能、高質(zhì)量渲染
為了提高GIS數(shù)據(jù)的真實(shí)還原度，將具有真實(shí)地理坐標(biāo)的地理環(huán)境、室內(nèi)、室外模型，實(shí)時(shí)的IoT等數(shù)據(jù)融合到游戲引擎，為創(chuàng)造全空間一體化的數(shù)字孿生平行世界提供可能性。MapGIS 三維GIS游戲引擎，基于M3D數(shù)據(jù)和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，全面支持加載景觀模型、M3D緩存、動(dòng)畫特效等，實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景的逼真展示。
局部場(chǎng)景高質(zhì)量顯示
局部場(chǎng)景高質(zhì)量渲染
此外，MapGIS支持TB級(jí)傾斜攝影數(shù)據(jù)秒級(jí)加載和城市級(jí)BIM模型高性能渲染，支持億級(jí)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的高效加載和千萬(wàn)級(jí)三角網(wǎng)的地質(zhì)體高效渲染，助力海量全空間三維地理空間數(shù)據(jù)管理，挖掘全空間數(shù)據(jù)價(jià)值。
全空間一體化分析
MapGIS融合地上、下空間三維場(chǎng)景，提供豐富的全空間一體化分析功能。MapGIS提供的全空間通用分析功能，如天際線分析、陰影率分析、射線分析、動(dòng)態(tài)剖切等，可為城市規(guī)劃與監(jiān)管、城市空間利用與開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)和輔助決策。提供的專業(yè)的三維分析工具，如地溫地?zé)岱治觥⒌孛娉两怠⑺飨蚍治觥⑺廴灸M等工具，可對(duì)城市建設(shè)運(yùn)營(yíng)狀況進(jìn)行精準(zhǔn)化、常態(tài)化的監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)與分析，實(shí)現(xiàn)地上下一體化的城市管理與智慧運(yùn)行。
全空間大數(shù)據(jù)一體化分析
基于UE的洪水淹沒(méi)分析
技術(shù)的創(chuàng)新也驅(qū)動(dòng)著產(chǎn)品的創(chuàng)新，在全空間GIS技術(shù)創(chuàng)新的支持下，中地?cái)?shù)碼面向行業(yè)應(yīng)用一張圖的配置式開發(fā)產(chǎn)品——新一代MapGIS Pan-Spatial Map，通過(guò)可視化配置工具定制數(shù)據(jù)、功能、樣式等資源，實(shí)現(xiàn)行業(yè)一張圖應(yīng)用產(chǎn)品快速構(gòu)建，賦能自然資源、智慧地質(zhì)、智慧城市、智慧環(huán)境、智慧交通等領(lǐng)域。突破“BIM+GIS+IOT”技術(shù)瓶頸，融合城市地上下、室內(nèi)外、歷史現(xiàn)狀未來(lái)多尺度、多粒度信息模型，中地?cái)?shù)碼研制出具備全空間特性的MapGIS城市信息模型（CIM）基礎(chǔ)平臺(tái)，讓城市實(shí)現(xiàn)過(guò)去可追溯、現(xiàn)在可感知、未來(lái)可推演的“超能力”。
圖 5 MapGIS Pan-Spatial Map三維標(biāo)繪
圖 6 MapGIS Pan-Spatial Map行業(yè)模板快速切換
圖 7 MapGIS CIM平臺(tái)—交通態(tài)勢(shì)
技術(shù)創(chuàng)新沒(méi)有止境，據(jù)悉中地?cái)?shù)碼正在打造新一代的MapGIS平臺(tái)產(chǎn)品，新產(chǎn)品將在全空間三維GIS技術(shù)上帶來(lái)新的飛躍，蓄勢(shì)待發(fā)，精彩可期！
