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实景三维勾勒数字宁波新画卷
发布时间:2026-07-24     来源:《中国测绘》2026年第6期     浏览:53次

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在宁波,这座东海之滨的千年古城,一个与真实世界等比例、等精度、等细节的数字孪生体已经绘就——当人们戴上特制的3D眼镜,整个宁波便在眼前“站”了起来。楼宇不再是一条条抽象的轮廓线,而是有高度、有纹理、有温度的建筑实体;街道不再是纵横交错的网格,而是有纵深、有光影、有生命的城市脉络;河流不再是蓝色的块面,而是波光粼粼、蜿蜒流淌的真实水系。这,就是宁波实景三维数字底座。它不只是一项技术成果,更是一场城市治理理念的深刻变革。

精度——5厘米背后的技术攻坚

打开宁波实景三维演示系统,宁波城市全貌尽收眼底——三江口的水流缓缓流淌,老外滩的建筑群错落有致,东部新城的摩天大楼在阳光下熠熠生辉。乍一看,这似乎只是一张高分辨率的卫星影像图。但当笔者戴上3D眼镜,奇迹发生了。

“这是实景三维宁波。”宁波市测绘和遥感技术研究院副院长聂倩说。话音刚落,屏幕上的城市仿佛被一只无形的手“拎”了起来——楼宇拔地而起,街道纵深延展,连道路两旁的树冠都呈现出饱满的立体形态。镜头拉近,一栋建筑的窗户清晰可数;再拉近,墙面砖缝的纹理都纤毫毕现。

5厘米,是宁波城市级实景三维数据的主流精度。而在三江口核心区、东部新城等重点区域,精度更是达到了3厘米。这意味着什么?意味着城市里的每一盏路灯、每一个井盖、每一处交通标识,都在数字世界里拥有一个几乎完全相同的“孪生兄弟”。

“别的城市可能也能做,但能做到全市覆盖、达到这个精度的,我们是首家。”该院空天遥感所所长林昀的自信并非没有根据。目前,宁波全市9816平方千米地形级实景三维已实现全覆盖,精度优于20厘米。城市级实景三维的覆盖面积已超过4600平方千米,相当于宁波市一半的市域面积。

这一组数字背后,是巨大的投入和持续的技术攻坚。从卫星遥感数据到地面移动测量,从无人机倾斜摄影到激光雷达扫描,多源数据的采集、融合、建模、发布,每一个环节都凝聚着测绘人的智慧与汗水。尤其是在城市建成区,高楼林立、信号遮挡严重,如何在保证精度的前提下实现高效采集,曾是困扰团队的难题。通过反复试验,他们创新性地采用了“无人机+车载移动测量+背包式扫描”的立体采集模式,实现了“天上看、地上跑、背上扫”的全方位数据获取。

纵深——从地下120米到天上的立体空间

实景三维的魅力不止于“看得见”的部分。在宁波实景三维数字底座中,地下空间同样被精确“复刻”。全市6.9万千米的地下管线,包括供水、排水、燃气、电力、通信,每一条管线的走向、埋深、材质、管径等信息,都被完整记录在三维空间中。总容量超过400万立方米的地下构筑物,包括地下商业街、地下停车场、地下综合管廊等,都以部件级精度呈现。

“你看,这就是地下商业街。”技术人员在系统中调出一段画面。屏幕上,地下空间的每一根柱子、每一道防火门、每一个疏散指示标识都清晰可见。更令人惊叹的是,当视角切换到燃气管线时,每一条管线的连接点、阀门井、调压箱等都被精准标注,点击即可查看其规格型号、施工日期、维护记录等全生命周期信息。

“以往地下管线管理,靠的是二维图纸和表格。管线之间是否有交叉、是否满足安全距离,全靠人工比对,效率低且容易出错。”聂倩自豪地说,“现在好了,打开系统就能一目了然,哪条管线在哪个位置、和谁交叉、距离多少,清清楚楚。”向下120米,是城市工程地质钻孔的探测深度。地质勘探数据原本是离散的、彼此孤立。实景三维技术将这些离散的数据“连点成线,由线构面”,整合出一个连续的地质体模型。城市地基的岩土层分布、地下水位、潜在的地质灾害风险区等,都变得可见、可测、可分析。对于地铁建设、深基坑开挖、地下空间开发而言,这无疑是一份极其珍贵的“地下说明书”。

在低空经济方兴未艾的今天,宁波实景三维数字底座同样为“向天空要发展”做好了准备。基于高精度的建筑模型和城市地表模型,系统可以自动识别和标注出影响低空飞行的障碍物,从百米高的电视塔到街道两旁的路灯杆,无一遗漏。当无人机需要在城市上空规划飞行航线时,这套系统可以帮助避开障碍、优化路径,为未来的低空物流、城市巡检、应急救援奠定基础。

“无人机快递在其他城市已经开始了试点。”林昀说,“但如果没有高精度的三维障碍物数据,无人机很难安全地飞到每一栋楼、每一户窗前。我们的底座,就是为那一天准备的。”

 应用——照见治理的温度与智慧

技术的力量,往往在最需要的时刻显现。

宁波老外滩,对外开放的见证者,百年商帮文化的承载地。江边矗立着一座哥特式的天主教堂——尖顶、彩窗、飞扶壁,它是老外滩的灵魂地标,也是无数宁波人的城市记忆。但一场出乎意料的火灾,导致教堂损毁严重,尖塔倒塌,屋面烧毁。消息传出,无数人为之扼腕。然而,一个令人欣慰的事实很快被发掘出来——这座教堂,早已被完整地“保存”在了宁波实景三维数字底座中。在此之前,技术人员曾对老外滩区域进行过高精度三维扫描,教堂的每一处细节——内部的结构、外立面的石雕纹饰、拱窗的弧线尺寸、飞扶壁的结构节点——都被精确记录。

“所有资料都没了。”这是教堂管理方最初的绝望。但实景三维数据成了最可靠的“数字档案”。“所有部件都是可量测的。”技术人员点开系统,在教堂的三维模型上拉出一条线,尺寸数值随即显示。“我们可以从模型上直接量取任意部件的尺寸,精度达到厘米级。修复施工时,工人拿着这些数据就可以直接放样、加工构件。”

更重要的是,这套数据不仅记录了教堂的“形”,还记录了它的“神”。三维模型真实还原了建筑材质、光影效果,甚至能模拟出不同时段的光照变化。修复团队可以反复推敲方案,在数字世界里“预演”修复过程,确保每一步都精准无误。

一座百年建筑,在数字空间中获得了“重生”。而它的故事,只是实景三维宁波应用场景的一个缩影。

2024年,世界佛教论坛在宁波奉化雪窦山举办。这是全球佛教界的一次盛会,规格非常高。论坛需要一个核心场馆——弥勒文化博物馆。“从选址到主体工程建成,只有不到3个月的时间。”聂倩回忆起那段“极限冲刺”的经历,语气中仍带着感慨。

这么短的时间,怎么选?怎么建?怎么确保万无一失?答案就在实景三维数字底座中。选址阶段,项目方原本圈定了几块候选区域。技术人员将每一块候选地周边的真实三维场景加载到系统中,叠加了耕地保护红线、地质灾害易发区、地下隧道保护线、自然保护区边界等数十层专题数据。哪块地占用了基本农田?哪块地位于山体滑坡风险区?哪块地下方有地铁隧道?所有问题,都在三维空间中一目了然。更关键的是,博物馆的设计方案被做成了三维模型,“放”到了真实场景中。决策者可以像搭积木一样,把模型拖拽到不同的候选位置,看看它与周围山体的关系、与原有建筑的协调度、与视线通廊的契合度。

“最后选定的方案,是建在山坡上。”技术人员调出系统画面。画面上,一座流线型的白色建筑依山就势,仿佛是白云落在山间。“当时他们说,这个方案能减少大量的挖方工作量。依托山体去建,挖填土方量最小,工期最短。”

选址确定后,施工监测随即跟上。无人机定期航拍施工现场,将实时画面与规划模型比对——有没有超红线?有没有超高?施工进度是否符合计划?同时,AI算法自动识别施工现场的安全隐患:工人是否佩戴安全帽?材料堆放是否合规?危险区域是否有人闯入?

“我们不仅是建了底座,更是提供了全过程的技术支撑。”从选址到施工监测,从消防安全到安防布控,实景三维技术贯穿了博物馆建设的全生命周期。

80天后,弥勒文化博物馆拔地而起。论坛如期举行,海内外嘉宾云集。而那座白色的建筑,如今已成为新地标。

在宁波高新区,一个名为“城市运行感知平台”的系统正在悄然运行。它的界面或许不如实景三维数字底座那般惊艳——戴上眼镜就能有身临其境的沉浸感,但它承载的功能,更贴近普通市民的生活。

“我们把物联感知设备都集成到这个平台上了。”技术人员一边操作,一边介绍。2万多个道路监控探头、水质监测站、空气质量监测点、用水数据……城市的“神经末梢”在这里汇聚成一张感知网。

其中最引人注目的,是水表数据与人口信息的融合。

“我们利用自主研发的‘三维楼盘表’技术,把每一栋居民楼的每一户都精准标识出来了。”技术人员在系统中点开一栋高层住宅,屏幕上立即呈现出建筑的三维剖视图——从一层到顶层,每一户的空间位置、户型结构都清晰可见,并与人口信息进行挂接。哪一户住了几口人?户主的年龄结构如何?是否存在独居老人?这些问题,系统都能给出答案。

“独居老人”这个关键词,让这项技术有了温度。

设想这样一个场景:一位独居老人,平时生活规律,每天用水量稳定。突然有一天,水表连续48小时没有走动。系统自动识别到这个异常,会自动生成预警信息,推送到对应的网格员手机上。网格员上门查看,敲门无人应答,便联系家属、联系物业,确保第一时间发现老人可能遇到的问题。

“这个机制现在还没有完全落地,但技术上是完全可以实现的。”聂倩说,“水表数据是现成的,人口数据是现成的,空间位置是现成的,剩下的就是业务流程的设计和跨部门的协同。”

类似的逻辑,还可以应用于空置房监测、群租房识别、人口流动分析等场景。在经济承压前行的背景下,商业楼宇的空置率、住宅小区的入住率,都是政府经济调控的重要参考。而实景三维数字底座提供的“空间+人口+用水”多维度数据,让这些指标变得可量化、可追踪。

实景三维宁波的价值,不止于数据本身,更在于它打破了部门之间的“数据孤岛”。

“我们汇聚了历年积累的各类自然资源数据。”技术人员从系统中调出一份长长的数据目录——从2009年到2026年,历年的国土调查数据,耕地、林地、建设用地地块信息,民政部门的地名地址数据,覆盖全市的300多万幢建筑以及地名地址、河流路网等时空信息。

这不是简单的数据堆砌,而是在统一的空间底座上,实现了多源数据的融合与互操作。

以全市房屋建筑数据为例。过去,宁波到底有多少幢建筑?都是在什么时候建成的?每幢建筑到底有多高?相关的底图底数一直不清楚。宁波的做法是:多部门联合开展数据共建,自然资源和规划、民政、住建、应急、数据等部门充分发挥各自的技术优势和管理优势,同心协力,历时两年,全面查清了全市房屋建筑家底,每一幢房屋建筑的位置、建设年代、层数、高度等信息全面掌握。这种数据共建共享的模式,即避免了重复建设,又确保了数据质量。

在企业服务领域,实景三维数字孪生底座同样大有可为。一家企业要在宁波建一个新大楼,选址选在哪里?设计方案与周边环境是否协调?过去,这些问题靠的是效果图和现场踏勘,主观性强、误差大。现在,企业可以把设计方案做成三维模型,“放进”实景三维数字底座中,看看它与周边建筑的高度关系、与道路的退让距离、与视廊的遮挡影响。“你甚至可以看不同季节、不同时段的光照效果。”技术人员说,“设计方案不再是孤立的建筑模型,而是真实城市环境的一部分。”

回望宁波实景三维的建设历程,可以清晰地看到一条技术演进的脉络。最初,是“一张图”——将各类地理信息数据叠加在二维地图上,实现“一张图管到底”。这在当时已是巨大的进步,但它仍然是平面的、抽象的。

后来,是“实景三维”——从地形级到城市级,从宏观到微观,从地上到地下,城市被完整地“复刻”进数字空间。戴上眼镜,就能看到城市最真实的一面。

现在,是“数字孪生”——实景三维是底座,上面叠加了物联感知数据、业务管理数据、人口数据、经济社会运行数据等,形成了与现实城市实时互动、双向映射的孪生体。城市管理者可以在数字世界里推演政策效果、模拟应急场景、优化资源配置,然后将最优方案投射到现实世界中。

“这个底座,已经不只是好看了。”聂倩总结道,“它是可量测的、可分析的、可推演的。从城市规划到建设管理,从自然资源保护到基层社会治理,它正在成为宁波数字化转型的基础设施。”这种基础设施的价值,正在被越来越多的部门所认识和认可。

2024年,宁波市实景三维数字底座从市自然资源和规划局起步,逐步向各个委办厅局推广——发改部门用它做项目选址,公安部门用它做安防布控,应急部门用它做防灾减灾,消防部门用它做救援指挥,文旅部门对它表现出浓厚兴趣……“部领导、省厅领导、市领导都来看过。”技术人员说,语气中带着一丝自豪,也带着一丝期待。

从5厘米精度的实景三维,到地下120米的地质体模型;从百年教堂的数字重生,到80天建成博物馆的奇迹;从独居老人的水表关怀,到全市345万幢建筑的精细管理——宁波的实践告诉我们:实景三维,从来不是“戴着眼镜看热闹”的技术噱头,而是一场深刻的城市治理革命。

它让规划更科学,设计方案可以“放进”真实环境比选,避免“建了拆、拆了建”的折腾;让建设更高效,施工过程实时监测、智能预警,工期和质量都有了保障;让管理更精细,从地下管线到建筑内部,从独居老人到空置房屋,城市的每一个角落、每一个细节都尽在掌握;让决策更智慧,在数字世界里推演、模拟、优化,然后将最优方案投射到现实世界;让城市有了“记忆”,历史建筑的每一处细节都被永久保存;让城市有了“感知”,物联设备让城市学会“倾听”自己的心跳;让城市有了“温度”,精准识别需要帮助的人,让治理更有情怀。

东海之滨,数字浪潮奔涌不息。宁波,这座曾以“书藏古今,港通天下”闻名的城市,正在数字时代书写新的传奇。

当实景三维的立体画卷徐徐展开,我们有理由相信:未来的宁波,不仅会“书藏古今”,更会“数绘未来”;不仅会“港通天下”,更会“智联万物”。


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