北京智慧城市2.0新一代时空基础设施构建-新型基础测绘试点暨实景三维建设

北京智慧城市2.0新一代时空基础设施构建—新型基础测绘试点暨实景三维建设

1智慧城市2.0对时空基础设施的新要求

2

北京新一代时空基础设施建设进展

3北京新一代时空基础设施典型应用汇报提纲一、

智慧城市2.0对时空基础设施的新要求“十四五”规划中

，

“加快数字化发展、建设数字中国”前所未有地作为一篇单独阐述。党的二十大报告指出

，要加快建设网络强国、数字中国。党中央、

国务院印发的《数字中国建设整体布局规划》

，从党和国家事业发展全局和战略高度

，提出了新时代数字中国建设的整体战略

，

明确了数字中

国建设的指导思想、

主要目标、

重点任务和保障措施。>

国家

“

十四五

”规划要求

，

激活数据要素潜能

，

加快建设数字经济、

数字社会、

数字政府

，

以数字化转型整体驱动生产方式、

生活方式和治理方式变革。>

《

“十四五

”

国家信息化规划》提出：

到2025年数字政府建设水平全面提升>

十四五数字化转型与城乡发展领域重点关注

：新型城

市基础设施、

数据要素市场等内容。>

二十大报告指出

，

加快发展数字经济

，

促进数字经济和实体经济深度融合

，

打造具有国际竞争力的数字产业集群。

优化基础设施布局、

结构、

功能和系统集成

，

构建现代化基础设施体系。>

《数字中国建设整体布局规划》提出：

加快建设智慧城市和数字乡村

，构筑美好数字生活新图景。国家高度重视数字中国建设、数字经济发展.《北京市“十四五”时期智慧城市发展行动纲要》提出要到2025年

，要建成全球新型智慧城

市标杆。.

北京正在大力建设智慧城市V2.0。

围绕数字政府、数字社会、数字经济

，将北京智慧城市打

造成数字生态城市

，

同时依托智慧城市全域场景开放和数字要素有序流动

，将智慧城市打造

成为万亿产业孵化器。此外

，结合实际需求积极转变智慧城市发展模式

，推行智慧城市规划

设计建设进行顶层统筹规划

，并对应进行全社会体制机制创新

，将智慧城市打造成为政府变

革的新抓手。首都构建“全球新型智慧城市标杆城市”建设现状总体思路迈

入6.

智慧北京2.0的总体架构为”四横四纵“,“四横”即3+3+7+1,分别是三个门户、三网牵引下的N类应用、一个大数据平台、七类基础设施。

“四纵”即保障实施的运作机制

，分别是规划管控、月报季评、标准规范和安全保障等工作体系。.市规划自然资源委主要承担负责是一图、一码基础设施中相关任务。北京智慧城市V2.0的总体框架.《北京市“十四五”时期时期智慧城市建设控制性规划要求（试行）》发布

，提出数据是智慧城市建设中最为核心的资源

，智慧城市信息化建设应依托“三京”（京通、京智、京办）和“七通一平”（城市码、空间图、基础工具库、算力设施、感知体系、通信网络、政务云、大数据平台）共性基础平台。.陈吉宁市长主持的市政府专题会形成《关于研究智慧城市“一张图”和空间三维系统建设有关工

作的会议纪要》

，

明确要求形成地上、地下统一的时空基准图

，并由市测绘院建设。•“一图

”是全市统一的时空基准底座，是智慧城市的数字空间载体和空间基础设施。•“一图

”包括基础地理空间数据、领域专题数据及社会数据。其中基础地理空间数据由市规划自然资源委统筹建设•各部门新建业务系统涉及到基础地理空间数据和共性功能服务的，不允许重复建设，须充分利用全市“一图

”基础设施，非基于全

市“一图

”底座的已建业务系统，须有序迁移。•“一码

”（城市码）是全市统一的实体“数字身份

”，包括统一身份标识、统一时空标识•

统一时空标识由市规划自然委统筹制定。“3721”三京七通一平北京智慧城市V2.0对时空基础设施的新要求•2021年6月

，

自然资源部批复同意我市为国家新型基础测绘试点城市。

2022年9月

，完成国家新型基础测绘建设北京试

点数据建设招标1.02亿元

，分7包共11家单位

，

市测绘院作为总技术支撑单位。•纳入北京市《全球数字经济标杆城市建设2022年任务清单》、

《

2023年智慧城市建设重点工作任务》重点任务

，纳入市政府督办。纳入委智慧城市专项规划和顶层设计。.

实景三维作为数字中国整体框架构建的核心要素和重要内容

，是数字政府重要的战略性数据资源，是智

慧

城

市

“

一图

”“一

码”共

性

基

础

设

施的必

要支

撑

。.

从加强全市空间基础数据底板研究和建设工作的全局考虑

，统筹推进全市智慧城市“一张图

”、

规划自然领域“现状一张图”和新型基础测绘国家试点工作

，形成我市“三位一体”的工作机制。北京市智慧城市2.0新要求—建设机制二、

北京新一代时空基础设施建设进展.

新型基础测绘试点阶段

，分级分区域（全市、核心区、副中心、怀柔科学城及周边、丽泽）形成实景

三维产品。.

按照自资部《实景三维中国总体实施方案》的要求

，北京将在2025年前全面建成实景三维北京。实景三维北京建设内容（新型基础测绘试点阶段）实景三维北京建设内容（新型基础测绘试点阶段）新型基础测绘试点阶段（至2024年6月）

的主要成果1、高精度地形场景数据

：全市机载Li

DAR（平原区16

点/平米

，

山区8点/平米）

，五环外0.1m、

五环内0.05m倾斜摄影数据

，生成三维地形底板4.局部区域部件级实景三维:LOD4级实景三维

，室内室

外一体、地上地下一体3.核心区、

副中心等区域不同等级城市级实景三维:LOD3级和LOD3.5级模型2.全市地理实体数据

：全市房屋、道路、水系等重要地理实体LOD2级白模以及怀柔科学城周边自然地理实体内容分级LOD0LOD1LOD2LOD3LOD3.5LOD4表达方式二维平

面表达体块结构

表达屋顶等主要结构

表达细部结构表达超精细结构表达补充实体内部精细结构建筑物表达

内容建筑底面+建筑侧

墙体+建筑顶部轮廓

结构+建筑顶部细部结构（老虎窗、女儿墙等）+建筑侧墙内细部结

构（门窗等）+室内地下等取舍尺寸-10m3m0.5m

，

1m0.5m

，0.2m（古建等）0.2m顶面纹理分

辨率--0.05m~0.2m0.02m~0.05m0.02m~0.05m0.02m~0.05m侧面纹理分

辨率--0.05m0.05m0.01m0.02m~0.05m纹理真实度-示意纹理通用纹理不修饰真实纹理修饰真实纹理修饰真实纹理.

参考大比例尺地形图、

国内CIM和BIM相关标准、CityGML标准、

国外测绘产品标准

，考虑北京实际情况

，根据北京对两轴、重大项目等重点区域的应用需求

，加入LOD3.5级别（纹理、表达内容比LOD3细

，但又没有室内）

，形成5级基础地理实体成果。北京地理实体成果分级粒度LOD3组成1.建筑本体：①

LOD2②阳台2.建筑部件：③女儿墙④楼层⑤窗户⑥楼栋出入口3.建筑附属：⑦雨罩⑧悬空走道⑨墩柱纹理不修饰真实纹理粒度LOD4组成①

LOD3.5内部构件：②房间

③室内设施纹理修饰真实纹

理粒度LOD3.5组成①

LOD3②精细修饰建筑本体

、建筑部件和建筑附属设施纹理纹理修饰真实纹理粒度LOD2组成1.建筑本体①

LOD1②屋顶结构③建筑侧墙体结构纹理通用纹理粒度LOD1组成1.建筑本体①

LOD0②建筑侧墙体纹理线框白模建筑物地理实体LOD0~LOD4LOD0LOD1LOD2粒度LOD0组成1.建筑本体：

①基底纹理平面表达LOD3.5LOD4南礼士路60号院主楼LOD3（

一

）

全市建筑物LOD

2

数据成果.

全市建筑物LOD2成果（参数化建模）.

二维地理实体（LOD0）

的各级组成关系全市道路地理实体LOD0指标LOD3LOD3.5表达形式MESH+LOD0（标签单体化）点云扫描、

人工建模LOD3+精细化贴图纹理真实

度通用纹理路/桥面上下主要结构表达(道路

，桥墩主要、

护栏主要结构、

桥下建筑物)道路标线（匝道线、

车道线）

、路灯、

交通信号

灯、

绿化带隔音板、

楼梯真实纹理精细结构表达（各种指示牌真实照片）交通标志（限高架标志）

、道路指示路牌、

防撞条标牌（桥梁养护信息）细部结构表达（水位线）样例核心区道路地理实体（LOD3、

LOD3.5）实景三维建设农林用地与土质.

基于影像数据航内采集生产三维表达形式的山体、

水系。.

与调查监测体系结合

，利用国土变更调查数据转换生产农林用地与土质实体

，

同时

并与周围山体、

水系实体做好衔接编辑工作。怀柔科学城及周边区域的三维自然地理实体山体丽泽商务区地上下室内外地理实体.

在丽泽商务区开展地上地下、

室内室外LOD4级地理实体建设工作。实景三维建设.

实景三维是智慧城市的“一图”通用地图的时空底座。•《纪要》指出智慧城市一张图要打造全域二三维一体、地上地下全覆盖、动态

更新的统一数字底座•新型基础测绘试点主要完成的是地面和地上部分，市政基础设施普查主要完成

地下部分。•基于实景三维成果衍生处理派生智慧城市“一张图

”通用地图，在政务外网，

为全市智慧城市提供了服务各委办局和区乡政府的通用地图（

一

）

基于实景三维建设智慧城市

一

张图通用地图.

地理实体分类的原则侧重于基础、公共、现状等特点

，可分为人工、

自然、管理。.

智慧城市实体分类是侧重于智慧城市管理

，分为建筑、交通、感知、城市运行设施。.

地理实体不能完全覆盖智慧城市实体

，不包含摄像头、传感器、设备箱体等。

同时部分智慧城市实体

没有空间位置

，例如工地：

四至描述。地理实体分类与智慧城市实体分类智慧城市实体类别地理实体分类.北京正在建设“城市码”（一码）

，城市码是政府唯一认可、面向全市实体的编码体系

，

由政府推动

，对个人、组织、物体统一编码标识

，解决“万码关联”、多源数据落图落位和融合共享问题

，管理范畴为个人、组织和物体

，其中物体限为城市建筑、城市基础设施（含城市部件）和交通工具。.

城市码时空标识是全市实体空间联系和时间联系的基础

，赋码对象是具有统一身份标识的智慧城市实体。（

二

）

基于地理实体建设智慧城市实体时空标识04

建立身份互认体系建立基于城市码的身份互认体系。各行业部门对外服务、

交

互时

，

可使用本业务编码

，但

同时必须包含实体对应的城市

码身份标识。01

统一身份标识个人：

身份证企业：

社会信用代码物体：

由各行业主管

部门统筹制定

，

并上

链共享给全市其他部

门使用.02

统一时空标识对具有统一身份标识的实体赋码规则由市规划自然资源委制定。全市遵循使用03

规范二维码标准基于统一规则进行编码

，保障码的通

用性.

为完成统一时空标识赋码

，

将目前公布的25类智慧城市实体类别与新型基础测绘地理实

体分类融合

，

随着后续实体类别增加

，

也纳入地理实体分类体系（蓝色区域）

。地理实体分类与智慧城市实体分类.

地理实体编码是北京城市码时空标识码的具体实现方式

，可将所有具有身份标识编码的实体建立空间索引

，落点落图

，服务于实景三维应用、智慧城市建设。.

与其他编码关系：不动产登记、住建委编码、公安局地名地址编码、水务局传感器编码都是实体城市码身份标识编码或者业务编码

，应用于业务系统使用。城市码时空标识编码规则.

2022年2月

，

根据北京市经济和信息化局《开展楼宇标识数据关联工作函》要求

，

针对

现有楼宇建筑标识（地理实体、

不动产登记、

住建委及公安局地名地址）

数据

，

开展标

识关联试点工作。

对区域进行楼宇各类数据比对分析、

时空标识赋码融合研究。城市码时空标识赋码实现——楼宇时空标识试验地理实体不动产登记住建委城市码时空标识赋码实现——楼宇时空标识试验实现时空标识赋码建立1对多、多对1关系基于试点成果、一图数据

，对源数据现势性进行核准基于一图、试点成果

，对缺少的源数据空间位置需进行补充采集

，对数据重复、错误等冗余数据进行甄别对源数据的数据基本要求进行检核.

为了做好时空标识

，

做好落点落图

，

实现场景应用。

时空标识实施技术路线：数据比对、校核.结论1：地理实体数据条目最多、

覆盖建筑物最全、

表现颗粒度最细、

绝对位置精度最高

，

具有唯一空间身份编码

，

作为各类数据时空关联共享的纽带：数据不动产(3270),

街道左家庄街道(751)建外街道(702)天通苑北街道(465)新华街道(1248)通过与地理实体数据进行

面重叠率

数量

占比

数量

占比

数量

占比

数量

占比匹配

，

80%以上的建筑物

100%

196

22.9%

104

14.8%

189

40.6%

57

4.6%（新华街道除外）

可与地

理实体建立关联关系；50%75287.9%55779.3%39284.3%25020%数据

地理实体(3633)地理实体(2389)地理实体(1002)地理实体(1285)2.不动产[房屋]数据覆盖区域为国有土地、不包括集体建设用地和农村宅基地范围内的建筑物。3.不动产数据是住建数据为基础的支撑房屋交易的数据

，对于小区内管理、设施、公共服务用房等不作为交易对象

，在不动产数据中没有得到体现

，在实体数据中作为地理实体出现

，故此部分地理实体无法与

不动产数据进行关联%%33..1713216166%%42..8274383345%%29..7567528477%%93..8465726588%%7090城市码时空标识赋码实现——楼宇时空标识试验1.不动产房屋数据共3270条城市码时空标识赋码实现.

楼宇、

加油站、

停车场等与在空间位置、

统一地址进行匹配等方面进行清洗、

赋码。.

初步校核

，

进而时空标识附码。可与地理实体建

立关联的智慧城

市实体地理实体涵盖不

了的分类与地理实体数据的关系>

首先时空标识使用方向城市码管理方市大数据中心申请时空标识服务。>

城市码管理方（市经信局）审核校核后推送至时空标识服务方（市规划自然资源委）

；并将具有统一身份标识的实体信息推送给规自委。>

时空标识服务方（时空标识服务系统）依托时空标识赋码系统进行在线赋码，>

时空标识服务方（时空标识服务系统）将具有统一身份标识码和时空标识码的实体反馈给城市码服务平台。

城市码时空标识赋码服务实现的流程n在市大数据工作推进小组组织下

，

各委办局作为成员统筹推进智慧城市建设。n

“一码”是智慧城市共性基础设施“三京七通一平”之一：

为了与“一图”更好结合

，时空标识赋码流程：时空标识应用参考模型三、

北京新一代时空基础设施典型应用

（

一

）

典型示范应用

—

智慧城市

“

一

图

”基于实景三维的建筑物、交通、绿地、水系、境界等地理实体数据

，结合POI

，进行数据综合、处理生产2023年版智慧城市一张图通用地图。与全市智慧城市“一图”服务部门共同建立标准

，基于实景三维成果向政府和社会提供基础底图。.在政务外网

，基于新型基础测绘成果更新智慧城市“一张图”通用地图（已与市大数据中心共同完成地标立

项）

，在全市大数据平台上线了常规版、矢影版、

三维楼高展示等

，覆盖50多个委办局

，

204个应用系统

，覆

盖度超过95%

，

日均访问次数96万次。.在互联网

，基于新型基础测绘成果更新天地图北京（已接入京通、

首都之窗）

，全年北京地区请求地图服务调

用量约169亿次（

一

）

典型示范应用

—

智慧城市

“

一

图

”研发城市码时空标识赋码系统

，将于今年年底政务外网上线

，给各委办局提供在线赋码服务.为全市城市建筑、城市交通、

感知体系、城市管理等4大领域

，共25类实体提供统一时空标识码.城市码中的实体信息要素与新型基础测绘实体数据进行校核后

，进行时空标识赋码。.通过地理实体建立不同数据之间的关联

，实现多源数据融合治理

，支撑“一码通用”。（

二

）

典型示范应用

—

智慧城市

“

一

码

”.

“

实景三维中轴线

”

的建成，

为中轴线申遗提供了高精度

、

高精细

、

三维立体的空间数

据底板，

从展陈宣传

、

规划管控

、

考古复原

、

环境整治

、

监测保护等方面助力中轴线的

精细治理和科学保护，

取得一系列进展

。（三）典型示范应用

-

中轴线申遗中轴线遗产监测保护成为智慧城市重大应用的“大场景”的典型案例

《北京市

“

十四五

”

时期智慧城市发展行动纲要》中明确提出

“将以应用场景驱动政府业务流程变革”要求；

利用5G、物联网、

人工智能等新技术

“赋能”数字中轴线建设

，

开展遗产综合监测、

风险预警和综合管理保护服务

，

为建设更具化魅力、

更为和谐宜居的人文北京创新发展提供智慧保障。n北京中轴线北端为钟鼓楼

，

南端为永定门

，纵贯老城南北

，全长7.8公里

，是统领整个老城规划格局的建筑与遗址的组合体。n

北京中轴线始建于13世纪

，形成于16世纪

，此后不断完善

，历经逾

7个世纪。（三）典型示范应用

—

中轴线申遗意义（三）典型示范应用

—

中轴线定义（三）典型示范应用

—

实景三维中轴线.构建要素全、粒度细、定位准、数据新的实景三维中轴线.

体

现

了

数

字

化

技

术

在

历

史

文

化

保

护

中

的

作

用，

亮

相

“

奋

进

新

时

代

”

主

题

成

就

展，

得

到

人民日报专版报道

、

新华社中英文客户端报道

、

北京日报头版头条报道

、

人民画报

、

北京青年报

、

新京报等多家媒体报道

。（三）中轴线申遗

—

展陈宣传基于三维数据对已建和拟建建筑开展定量化高度管控分析，针对已

建建筑，通过通视视廊分析摸清超高建筑家底，计算安全管控边际

线和安全管控区域，为高层建筑管控措施制定提供依据；针对拟建

建筑，分析保护目标与建筑物之间的空间位置和遮挡关系，为项目规划审批提供依据。.

通

过

基

于

实

景

三

维

的

模

拟

分

析，

落

实

核

心

区

控

规

、

中

轴

线

保

护

规

划

等

对

建

筑

高

度

、

建筑规模

、

传统风貌的规划管控要求

。（三）中轴线申遗

—

规划管控基于房屋实体，进行多源数据融合，实

现时序化更新，定期开展评估分析。•支持老城平房院落格局研究。以院落实体成果为基础，结合房屋普查、乾隆图、历史影

像和地形图等，首次对老城平房区内四合院现状进行了系

统全面摸底。摸清四合院数量、格局规律、保护现状，对

保护和恢复老城历史格局和传统风貌，做好老城整体保护

工作具有重要意义。借助长时间序列的历史地图资源挖掘和管线探测等技术，对消失

近90年天桥原址进行了首次精准

定位。按文物专家对天桥规制的研究成

果模拟复原。成果被引入中轴线申遗文本、纳

入中轴线申遗档案。.

支

持

保

护

研

究，

提

升

遗

产

价

值

。•支持天桥原址定位研究。（三）中轴线申遗

—

考古复原（三）中轴线申遗

—

监测内容与分类设计交通、人口、产业经济等业特殊领域的监测。道路桥梁历史街区等开放区域共开放环境监测专项监测心区监测遗产核位文物本体文保单公专监测项监测子项交通压力监测人流监测车流监测轨道交通震动影响监测管线运行影响监测游客状况及安全旅游压力社会发展监测人口情况统计产业结构经济发展情况土地利用大规模开发建设项目安防消防监测消防设施安防设施基础设施遗产保护设施管理制度监测保护工程环境整治保护管理工作监测项监测子项总体格局监测遗产空间层面的完整性（OUV标准）遗产构成要素院落

、建筑总

体情况遗产本体监测基础信息保存状况病害情况古树名木遗产风貌监测老城传统格局老城历史风貌历史街区

、胡同格局和风貌历史水系

、历史道路的变化自然环境监测气象环境土地土壤自然灾害（三）中轴线申遗

—

八大监测指标体系8项监测内容，32个监测子项，明确监测方式、数据来源、监测频率以精细三维数据底板为空间载体

，对遗产价值构成要素进行监测

，包括建筑形制、

格局等基本信息

，保存情况，病害信息

，

以及古树名木生产等情况。

遥感监测——结合地面沉降及位移等高精度测量信息

，实现自动监测分析、

智能预警。

设备监测——结合非触碰式智能监测设备(振动器、

倾角计、

裂缝计)等专业设备

，实现传感器自动组网、

可视化监测。

人工监测——开发巡查巡检APP

，对重点腐朽、

脱落、

渗水等进行定点拍照

，实现系统自动上传及比对分析。震动监测先农坛钟鼓楼（三）中轴线申遗

—

遗产保护与监测

—（

产本体监测）沉降监测面向日常巡检工作和

巡查巡视工作APP借助精细三维数据开展天际线、

景观视廊的提取分析

，辅助规划管控；

以街景为基础实现胡同立面风貌的自动化监测判断

，提取不符合风貌的要素(如架空线、

路测不合理停车、

开墙打洞等)。

利用倾斜摄影三维数据、

高分辨率航片、

高精度地面扫描数据等,开展景观眺望系统视域分析、

天际线分析、

建筑高度分析；

利用高精度地面扫描数据及街景数据、

高分辨率航片,开展重要街区的数据采集

，针对影响景区风貌的地物开展变化监测：（三）中轴线申遗

—

遗产保护与监测（遗产风貌监测）结合中轴线风貌管控，打造连续完整，与中轴线在文化遗产整体相协调的风貌特色

通过布设监测自然环境传感器(温度、

湿度、

降水、

风速等)

，

实时获取遗产区的自然环境情况；

接入政务网接入行业权威数据

，包括气象、

环境、

土地土壤、

自然灾害等方面信息

，便于各级部门及

分中心了解周边的自然环境情况

，遇到异常情况可以提前制定应对措施。（三）中轴线申遗

—

遗产保护与监测（自然环境监测）

主要以地图结合图表的形式展示

，

支持筛选和查询。钟鼓楼、正阳门、先农

坛30天内平均气温对比风速风向实时数据

走势图同一监测点温度、

湿度对比分析图

通过大数据(手机信令、

互联网、

摄像头)等数据

，获取缓冲区范围的动态人流、

车流数据情况

，推动遗

产保护与城市人文环境等发展深度融合；

打通行业调查普查数据资源

，获取每年度详细的人口、

经济、

建设、

产业、

审批项目等数据情况

，保障遗产保护与社会发展协调一致。

人口、人流分析及研判车流分析及研判（三）中轴线申遗

—

遗产保护与监测（社会发展及周边环境监测）产业结构监测经济发展监测总体状态、预警

情况遗产要素、本体病害、保护工程总体格局、历

史演变遗产及缓冲区总体概览

遗产要素三维实景浏览遗产风貌、

自然环境监测社会环境、游客情况、

日常巡查遗产治理、能力

建设、管理体系.

作

为

北

京

中

轴

线

遗

产

保

护

与

监

测

平

台

的

时

空

基

底，

与

物

联

感

知

信

息

融

合，

打

造

全

国遗产监测的标杆和典范

。•搭建北京中轴线遗产保护与监测平台，是利用信息化技术支撑遗产保护的重要手段，是2023年夏季

国际遗产专家现场考察中轴线的必选项目。•

目前，实景三维中轴线数据已纳入中轴线遗产监测平台，作为平台的时空底座，与文物本体监测、

风貌监测、

自然环境监测和交通压力监测等感知信息融合，实现动态感知和实时探测，逐渐形成以

预防为主、动态保护的科学监测模式。（三）中轴线申遗

—

搭建北京中轴线遗产保护与监测平台遗产监测大屏总体设计我院通过北京国际大数据交易所成功完成了全国第一笔空间数据交易服务。本次交易形成了依法合规可靠、公平交易可控、资产化运营的空间数据场内交易新模式

，创造了三个首次