1、课题来源与背景： 自然资源部于2019年在全国国土测绘工作座谈会上提出，将启动实景三维中国建设。伴随国内智慧城市建设进程的加快，我国各地对实景三维建设已经存在非常迫切的实际需求，不少行业和地区已先行试水。然而，当前的实景三维信息采集主要侧重于城市重要区域、陆地核心要素，主要满足城市运营、出行、监管的需求，很少涉及海洋、港口、水工建筑等领域，对水下三维地形的构建更是一片空白。

    2、技术原理及性能指标： 海陆一体化三维空间信息系统参照最新国际标准，以空间数据库为基础，集成整合海量的陆域遥感影像、实景三维、水下地形、航海基础设施、水文气象、海洋地质、行政区域边界等数据，利用Web 2.0、地理信息系统、三维虚拟现实等技术，采取面向服务的架构发布陆海一体化的实景三维综合管理服务，具备水上水下三维场景显示、信息查询、空间量测、空间分析、航线定制、水文气象服务、船舶动态监测、实时水深加载等众多功能，系统取得的技术成果达到国内领先水平，特别是在珠江口、北部湾、西江等水域实现大范围、大场景的陆海一体化实景三维构建，在国内尚属首创。 本系统性能指标主要体现在数据精度指标、数据库指标、系统功能实现及系统平台的性能等方面。 1) 数据建库及精度 系统完成了广西钦州水域、珠江口水域、西江水域共计无人机数据构建码头、岛屿三维模型 13 个，面积 11 平方公里，重点水域三维移动实景影像 40 公里，桥梁、航标、沉船等三维单体模型 2610 个，构建精细的海底地形所采用的水深达到了 9376万 个，总建模面积达 16861 平方公里。其中卫片影像数据分辨率为0.5米，数字高程模型、水底地形地貌模型像元小于2米；三维仿真模型数据平面精度与卫片一致，高程精度与点云扫描精度一致。 2) 多源数据集成 1) 系统共集成多源数据多波速、单波束、加密水深、无人机正摄影像、倾斜模型、激光三维扫描数据、AIS船舶动态数据、电子海图数据、水文潮汐数据、陆地DEM、高清卫星影像数据等十几种不同来源不同格式的数据。 3) 统一时空基准，支持可量算 2) 建立了基于高程基准的深度基准面格网模型，将陆域数据基准统一换算至深度基准，转换精度优于±10cm，实现了陆海数据高程一体化无缝衔接。方便陆地和海域用户使用习惯，仍然按照各自的基准面进行数据显示和量测。 4) 系统功能实现 3) 在浏览器下，查看航道地面和水下地形地貌情况，查询河床任意点空间坐标与高程。实现三维浏览、静态水深及动态水深查询、AIS、物标信息查询与定位、三维空间量测、图片输出功能；实现连续视频的播放、连续视频的360°实景查看、测量、线路视点导航、地图导航、模型添加、热点标注、调色及历史数据对比等功能。 5) 系统平台性能指标 4) 系统操作响应时间少于1秒；地图数据的移动刷新时间少于1秒；三维仿真数据模型加载时间少于2秒；量算指标显示少于1秒；属性查询结果显示少于1秒；视频加载少于2秒；模型添加显示少于1秒。

    3、技术创造性与先进性： 1）研究提出了基于统一时空基准的多源数据融合、建模、管理、可视化分析技术解决方案，构建了海陆一体化大场景空间信息集成、显示、应用、管理的技术体系。 2）研究确立了统一时空基准，构建了多粒度连续深度基准面模型，解决了海陆数据由于基准不统一而无法融合的难题，实现了各类数据一体化无缝衔接。 3）突破了基于自适应网格、3D Tile、多维信息集成的实时动态网络可视化与渲染技术，实现了二三维结合、动静结合、虚实结合、陆海结合的空间信息视觉增强显示。

    4、技术适用范围： 海陆一体化三维空间信息系统采用二三维GIS技术、三维建模技术、移动实景量测技术，提供一站式地理信息综合服务，实现地理信息资源的纵横联通和有效集成，提供多级互动的海洋地理信息综合服务。本系统可为智能航运、数字港口建设、智慧监管、应急救助、水上管理和规划等多领域提供实时动态的综合数据支撑，并为其他信息系统建设奠定三维数据基础。

    5、应用情况： 自系统投入运行以来,已经为相关单位在港口规划、水运工程施工、船舶交通管理、海事执法、应急搜救、船员培训、航线设计、辅助决策等方面提供了大量的数据与技术服务支持，深受港口、航运、海事、公安、海洋等部门好评，社会与经济效益显著。后期，系统将根据不同的应用场景，满足和引导各类用户在查询、分析、评估、规划、决策等方面三维立体可视化的服务需求；进一步加快空间数据库建设，增加实景三维数据覆盖范围；不断扩充系统功能，提供大数据比对、智能导航、在线更新、移动办公等服务。希望系统的技术路线、平台架构、数据处理流程能成为陆海一体化实景三维建设的行业标准规范，补齐海洋三维地理信息数据在各部门专业系统中的短板，实现管理和服务的精准化、高效化。

     6、历年获奖情况： 《海陆一体化三维空间信息系统》获2020年度中国航海学会科学技术奖二等奖； 《珠江口三维可量测地理场景构建技术》获2020年度中国水运建设行业协会科学技术奖科技进步二等奖。