城市规划建设实景三维协同会商系统

一、时代背景与战略意义

 

在国家"十四五"规划全面推进数字化发展的宏观背景下，实景三维中国建设已成为支撑国土空间智慧化治理的重要基础设施。自然资源部明确要求，到2025年实现全国陆地及主要岛屿5米格网地形级实景三维覆盖，地级以上城市初步形成数字空间与现实空间实时关联互通能力。这一战略目标标志着我国城市治理正式迈入三维时空信息深度融合的新时代。

城市规划建设作为城市发展的核心环节，长期以来面临着二维图纸表达局限性强、方案比选效率低、决策依据不充分等痛点问题。传统规划管理模式依赖二维CAD图纸，难以直观呈现建筑体量、空间关系及环境影响，导致会商会议往往陷入"看图说话"的低效局面。引入实景三维技术进行协同会商，能够有效解决这些问题，提升决策的科学性和精细化水平。

深圳的实践为我们提供了有益借鉴。从2019年建成全市域覆盖的高精度实景三维模型，到2025年4月高质量完成新一轮建设，深圳在全国率先进入全市域实景三维时代，其基于实景三维的城市规划建设会商决策系统荣获"全球智慧城市科技创新奖"铜奖。这一成功案例证明了实景三维技术在提升城市治理能力方面的巨大价值。

二、核心需求分析

2.1 数据整合与可视化需求

现代城市规划涉及多源异构数据的深度整合。根据《实景三维中国建设技术大纲（2021版）》，实景三维数据库包含地物实体分库、地理单元分库、地理场景分库和物联感知数据分库四大组成部分。其中，地物实体分库涵盖水系、路面、建筑物、公共绿地等详细信息；地理场景分库则包含数字正射影像、数字高程模型、倾斜三维模型等关键数据。

系统需要实现二三维一体化展示，打破二维GIS与三维模型之间的技术壁垒。南京南阳市的实践经验表明，通过整合各类规划数据构建"规划三维一张图"，可以实现地上地下一体、现状规划一体的立体化展示。这种表达方式能够直观呈现城市风貌，支持立体动态方案展示，为会商决策提供全面参考。

2.2 多方案比选与动态调整需求

规划编制过程中往往需要对比多个设计方案，传统的平面图纸难以快速呈现各方案的优劣差异。系统需要支持对多方案的规划建筑模型进行多屏、多角度比较，实现任意高度、角度、体量的实时调整。

安阳项目建设合同明确将三维场景导览列为核心功能模块，支持场景漫游、视点定义和编辑、视点漫游等操作。这种交互式体验让参会者能够身临其境地感受不同方案的空间效果，显著提升会商效率和决策质量。

2.3 专业分析与论证需求

城市规划不仅需要形态展示，更需要科学的技术分析支撑。日照模拟与日照分析是规划审批中的关键环节，系统需要实现对审批建筑的全天候日照模拟功能。这对于确保建筑采光、通风环境质量具有重要意义。

此外，基于BIM技术的报审系统在同一空间框架下融合二维平面数据与三维方案模型，极大减少了设计师的学习成本和建设单位的投入。通过"BIM+GIS"场景融合形成CIM平台，能够持续注入高质量数据模型，促进城市规划精细化管理。

2.4 协同沟通与流程管理需求

规划会商涉及自然资源、住建、交通等多部门协同工作，需要高效的沟通协作机制。武汉2023年的信息化年会报告指出，需要在实景三维中国建设大背景下，构建城市级实景三维数据底图及基础平台框架。

安阳项目招标文件详细列出了三维项目方案评选、上会材料管理等功能模块，表明系统的建设不仅要满足可视化需求，还需配套相应的流程管理工具。这体现了"边建边用"的理念，确保建设成果能够迅速转化为实际生产力。

三、核心功能模块设计

3.1 三维场景导览模块

该模块是系统的交互入口，提供丰富的浏览和导航功能。具体包括：

• 地图基础操作

：支持放大、缩小和平移，满足不同尺度下的查看需求

• 视角灵活切换

：提供正北方向展示、全域自动缩放、45度俯视、正射顶视等多种视角模式场景漫游

：沿任意路径对三维城市进行任意角度的漫游飞行

• 视点管理

：支持视点定义和编辑，可保存常用观察位置和路线

3.2 地名地址查询定位模块

系统需要提供便捷的位置查询服务，支持地名地址的快速检索和定位。通过语义关联技术，用户可以输入地址名称或关键词，系统即可在三维场景中精确定位并高亮显示目标区域。这一功能对于日常规划管理和应急响应都具有重要实用价值。

3.3 三维项目方案评选模块

这是支撑规划决策的核心功能之一，主要包括：

• 多方案并列展示

：支持多个规划方案在同一场景下叠加或切换对比

• 方案属性查询

：可查看相关建筑物的面积、高度、容积率等关键指标

• 空间关系分析

：直观呈现建筑与周边环境的空间协调性

• 快照导出

：支持三维场景快照保存，便于归档和后续研究

3.4 BIM+GIS融合报审模块

该模块实现了BIM技术与GIS平台的深度融合，为建筑工程报审提供全流程支持：

• 多格式兼容

：支持NX、CATIA、ProE、STP等近30种3D数据格式转换，保留几何模型、装配BOM、PMI、属性等信息

• 轻量化处理

：压缩比可达1/10至1/100，满足Web端流畅访问需求

• 跨平台协同

：提供Windows、Android、iOS、Web产品版本，支持跨多平台协同作业

• 专业数据集成

：融合拓荒总控规、建筑电子审核、日照分析、市政电子审核等专业数据

地图数据的下载、转换、浏览、编辑（基于 AutoCAD），可使用此网站的相关工具： http://GeoSaaS.COM 

3.5 空间分析与辅助决策模块

依托三维引擎的分析能力，系统可提供多种专业分析功能：

• 日照分析

：全天日照模拟，评估建筑采光条件

• 视域分析

：分析建筑对视距和景观的影响

• 通廊分析

：确保城市通风廊道不受不当建设影响

• 容量测算

：自动计算容积率、建筑密度等指标

3.6 上会材料与成果管理模块

针对会商工作的管理需求，系统提供配套的文档和成果管理服务：

• 材料模板

：内置标准汇报材料模板，支持快速生成

• 版本管理

：记录方案修改历史，支持版本回溯

• 会议记录

：关联会议纪要与方案版本，形成完整档案

• 成果归档

：统一存储最终审定成果，便于后续调用

四、技术架构与实施要点

4.1 技术架构设计

根据自然资源部的总体部署，实景三维中国建设遵循"全国一盘棋"的总体格局，采用国家与省市县协同实施的分工体系。在技术架构层面，需要构建统一的基于云架构的数据数据库，兼顾结构化和非结构化数据特征，实现"分布存储、逻辑集中、互联互通"。

对于会商系统而言，SaaS服务模式提供公有云和私有化本地部署两种方式，可根据各单位的安全需求灵活选择。在数据存储方面，需遵循"只测一次，多级复用"的原则，在高精度实景三维数据覆盖区域，基于已有成果整合，避免重复建设。

4.2 实施路径建议

结合各地实践经验，建议采取以下实施路径：

第一阶段：数据底座建设。完成区域内高精度实景三维数据采集建模，覆盖中心城区等重点区域。深圳从2019年至2025年经历了从局部试点到全市域覆盖的完整历程。

第二阶段：平台搭建与应用开发。搭建三维会商辅助决策系统，集成各功能模块。南阳市于2022年启用该系统，目前已完成系统平台建设和中心城区314平方公里的数据归集。

第三阶段：深化应用与持续优化。在实际工作中积累经验，不断优化系统功能和用户体验。建议建立典型应用示范，引导和带动三维时空信息产品应用，形成社会化服务新格局。

五、结语

城市规划建设实景三维协同会商系统是数字孪生时代城市治理的重要创新成果。它通过二三维一体化展示、多源数据融合、智能分析辅助等技术手段，有效解决了传统规划管理的诸多痛点问题。随着实景三维中国建设的深入推进，这类系统将在更多城市落地应用，为实现"80%以上的政府决策、生产调度和生活规划可通过线上实景三维空间完成"的远景目标奠定基础。

未来，随着人工智能、物联网、边缘计算等新兴技术与实景三维的深度融合，协同会商系统将更加智能化、个性化、普惠化。我们期待看到更多城市在这一领域积极探索实践，共同推动国土空间治理体系和治理能力现代化迈向新台阶。

 

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