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时空信息学报丨陈军院士等:实景三维赋能低空经济的基本思路与重点任务
2025-04-2521

《时空信息学报》是由自然资源部主管,国家基础地理信息中心、中国地理信息产业协会、黑龙江测绘地理信息局共同主办的中文学术期刊,双月刊。为分享最新研究成果,搭建学术交流平台,中国地理信息产业协会公众号开设“时空信息学报”专栏,独家刊载《时空信息学报》论文,供广大读者研阅。即日起,陆续刊发2025年第1期的论文。欢迎产学研用各界关注、分享!

实景三维赋能低空经济的基本思路与重点任务

陈军1,2,高崟1,2,郭辰阳3,汤锦辉4

廖小罕5 蒋捷6,张姗琪7,刘万增2

1. 莫干山地信实验室,湖州  313299;
 2. 国家基础地理信息中心,北京  100830;
 3. 国家低空经济融合创新研究中心,北京  100083;
 4. 空中交通管理系统全国重点实验室,南京  211106;
 5. 中国科学院地理与资源研究所,北京  100101;
 6. 北京建筑大学 测绘与城市空间信息学院,北京  102627;
 7. 南京大学 建筑与城市规划学院,南京  210008

摘  要:开发利用低空空域,实现人类活动低空化、交通方式立体化,是低空经济的发展目标。其依托低空空间资源,具有显著的“空–地”协同特征,需将低空三维空域数字化,在三维空间研判,走数智化管控之路。当前国家正大力推进实景三维中国建设,可为之提供可靠的三维空间数据框架,但也面临着若干特殊需求与挑战。针对这一热点问题,本文着重介绍实景三维赋能低空经济的基本思路,包括将低空要素数字化、打造低空数据空间、三维空间数据研判;继而提出实景三维赋能低空经济的近期重点任务,包括开展低空“天路”建设、发展低空三维导航、打造低空数字底座、推动低空专项国土空间规划等。今后还应加强统筹规划,推进科技创新,拓展应用场景,加快试点示范,促进跨界融合,支撑和推动低空经济的高质量可持续发展。

关键词:实景三维;低空经济;低空数据空间;低空“天路”;三维导航;数字底座;低空专项规划

引用格式:陈军, 高崟, 郭辰阳, 汤锦辉, 廖小罕, 蒋捷, 张姗琪, 刘万增. 2025. 实景三维赋能低空经济的基本思路与重点任务.时空信息学报, 32(1): 1-10

Chen J, Gao Y, Guo C Y, Tang J H, Liao X H, Jiang J, Zhang S Q, Liu W Z.2025. Harnessing 3D realistic geospatial landscape model to empower the low-altitude economy: Fundamental problems and major tasks. Journal Spatio-temporal Information, 32(1): 1-10, doi: 10.20117/j.jsti.202501010


1  引  言

低空经济一般是指在距地面1000 m(也有指300 m)以内的空域里开展的经济活动,包括有人或无人驾驶的载人、载货及其他低空飞行,以及由其辐射带动的相关领域(陈志杰等,2023)。就本质而言,低空经济是开发利用低空空域,将人类活动低空化,并实现交通方式的立体化,被看作是新质生产力和“万亿级风口”。2023年12月,中央经济工作会议将其确定战略新兴产业之一,2024年3月被首次写入《政府工作报告》。做好低空经济的大文章,打造新的经济增长点,成为各级政府和社会各界普遍关注的热点(陈志杰,2023)。

当前低空经济发展过程中面临的最大挑战之一,是能不能飞得起来,能不能飞得安全,能不能飞出效益。究其原因,主要是低空空域环境复杂,城镇区域楼宇密布、人口密集,既有飞鸟干扰、局地天气多变等动态不确定因素,也有低空飞行带来的噪声污染、公共安全等限制性问题。为了实现大规模、高密度、高频次的低空安全飞行,首先要科学地划分低空空域,合理地布设低空航路(或称“天路”)及起降点,构建多层级的低空航路网,为有人和无人飞行器提供安全有序的行驶空间;其次,需要参照地面二维交通导航的做法,构建低空三维导航地图,根据三维空间的实时定位和空域航路、交通规则等信息,通过路径规划与计算、定位显示等,实现低空空域的三维导航与交通引导。此外,还应根据低空航路没有任何物理附着物这一特点,发展数字化和智能化的管控手段,构建低空数字底座与管控系统,支撑低空空域各项活动的科学管理(陈军等,2021;吴杭彬等,2024)。这些都要求在三维空间研判,用时空数据说话,对时空信息的支撑保障提出了新要求,也提供了新机遇(陈军等,2023;王瑜婷,2024)。

当前国家正大力推进实景三维中国建设,将现实三维世界数字化,形成具有立体化、实体化、真实化特征的实景三维时空信息产品,提供新一代的三维时空框架,以支撑数字中国建设和全社会数字化转型(陈军等,2022,2024)。充分利用实景三维中国建设的思路与成果,进行低空“天路”划定、三维导航及飞行管控,赋能低空经济发展,已成为学术界和产业界讨论的热门话题(乔朝飞等,2022;陈军等,2024;廖小罕等,2024)。本文针对低空经济发展的迫切需要,从低空要素数字化、打造低空数据空间、三维空间数据研判的角度,分析论述实景三维赋能低空经济的总体思路;继而讨论提出实景三维赋能低空经济的重要任务,包括开展低空“天路”建设、发展低空三维导航、打造低空数字底座、推动低空专项国土空间规划等;并展望下一步的推进路径。

2  基本思路

广义地讲,低空空域涵盖复杂多样的地表景观和动态变化的大气环境,以及分布其间的多层航路及多类飞行器(物)(陈志杰等,2023;廖小罕等,2024)。其中,地表景观包括高低起伏的地形地貌和重叠错落的各式构筑物,大气环境则由直接影响着飞行器飞行性能的气压、温度、风速等气候要素所表征;而低空航路作为连接地面与低空的重要通道,既包含分层分域的空中航线等通道要素,也包括众多的起降点和各类通信、导航、监视及气象等地面设施。将这些低空要素数字化、打造低空数据空间、在三维空间管控,是推动低空经济健康发展的基础(图1)。

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2.1  将低空要素数字化

低空没有任何物理附着物,管控必须依赖数字化手段。在空地一体化环境下,要素众多且环境复杂,应从地表与气象、空域监控和运行态势三个方面将低空要素数字化,以满足低空飞行活动的复杂需求并推动低空经济的可持续发展。

(1)地表与气象。实景三维中国建设通过立体化重构、实体化建模、真实化表达的技术手段,将地形地貌和各式构筑物的立体形态、时空关系及纹理属性等数字化,生成多粒度、多尺度的基础地理实体和三维地理场景,为描述和表达低空空域的地形起伏、建筑物分布等复杂地表景观奠定了良好基础(陈军等,2024)。但其是根据数字中国建设和全社会数字化转型的共性需求设计与建设的,并没有考虑低空飞行对高压线、障碍物、起降点等方面的特殊需求。因此,应认真分析飞行路径规划、导航定位和障碍物避让等对三维空间建模表达的实际需要,补充相关的三维景观要素,增加低空经济方面的专题地理实体。此外,还要接入气象和气候动态信息,实时地获取风速、温度、湿度等气象数据,为飞行器提供有关低空大气环境的动态信息服务(陈志杰等,2023)。因此,可根据气象条件调整飞行策略,保障飞行安全稳定。

(2)空域监控。为了实现数字化条件下的低空管控与服务,需要利用主动和被动探测等技术手段,提供定位、通信、监视等多方面的管理数据信息,以及低空空域电磁环境信息。其中,定位信息是为飞行器提供精确的定位和导航服务,使其能够按照预定航路安全飞行;通信信息用于飞行器与地面控制中心之间的实时、稳定信息传输,确保飞行指令和飞行状态信息的准确传递;而监视信息是通过实时监测飞行器的飞行状态和空域使用情况,为低空空域的管理和监控提供有力支持;低空电磁环境信息则用于监测和评估电磁信号的分布与干扰情况,保障低空飞行活动的安全与顺畅。

(3)运行态势。多层飞行航路和众多的无人与有人飞行器是低空空域的重要组成部分。将这些飞行航路及地面起降点等附属设施数字化,是低空空域数字化的另一项重要内容。继而,还要获取各类低空飞行器的监管、运营、服务等方面的数据,以便实现数据驱动的运行管理。其中,监管数据是指飞行器的位置、速度、飞行状态等信息,包括正常飞行和黑飞(非法闯入)的低空飞行器,用于飞行安全的实时监控和管理保障;运营数据是指飞行器的运行效率、航线利用率、飞行成本等关键指标,可以用于优化飞行器的运营策略,提高运营效率和经济效益;服务数据是交通信息、飞行计划、运行保障等服务信息,可用于为飞行器提供精准化推送与个性化定制的增值服务;应用数据是指低空飞行器在不同领域的应用情况,如物流配送、农业监测、应急救援等,通过对应用数据的分析,可以挖掘低空飞行器的潜在价值,推动低空经济的规模化发展。

2.2  打造低空数据空间

对于异质异构、海量动态的低空数据,需要采用时空数据建模的手段,将各类实体与相互关系及属性有机地组织起来,建立三维时空数据库,实现数据的统一发布、高效查询,支撑后续的分析研判与管控管理(孙敏和陈军,2000;陈军等,2004)。但低空经济涉及面广、产业链条长,对数据的安全可行流通与融合应用提出了很高的要求。因此,既要针对低空空域建模与管控的特点,开展空地一体化表达、时空网格化管理等,还要从低空经济产业发展的需要出发,考虑数据安全防护机制、隐私保护策略、跨域协同协议及标准互认框架,打造低空经济的可信数据空间,促进数据有序流动与广泛应用。

(1)空地一体化表达。低空经济的一个显著特征是“飞行在空中,作用在地面”,空地连接十分紧凑(刘先江等,2024)。这就要求综合考虑低空与地面各类异质异构数据的集成建模问题,实现空地一体化的数字化表达与组织。应以实体–关系–事件为主线,构建低空时空数据模型,实现地表景观与气象、运行态势及空域管理等要素的时空化关联与集成化管理,形成立体化、实体化、真实化的数字低空空间。这并非是对现实低空空域的简单数字化复制,而是要建立起两者之间实时关联互通与时空数字孪生的关系,使得人们可以在数字化环境下进行空域感知、问题诊断、冲突识别、动态计算,从而实现数据赋能的飞行、管控与运维。

(2)时空网格化管理。低空数据类型众多,采集方式多样,数据格式繁多,分别采用经纬度、像素坐标、蜂窝 Cell ID、局地坐标系、WGS-84、毫米级定位、米级定位等不同的位置表达方式、空间参考、表达尺度,给低空飞行与管控过程中的数据动态汇聚及信息实时处理带来了很大困难(程承旗等,2016;赵学胜等,2016)。为此,兀伟等(2019)提出采用球面网格剖分的思路,将低空连续空域划分成无缝无叠的多尺度网格。作为基本空域体单元,并赋予统一的区位标识,用于汇聚每个网格空间的低空数据,包括气象、雷达、地理地物特性及管理属性等。其作用是通过局部网格单元地址编码,代替传统的矢量浮点地理坐标参与数据操作,将原始轨迹点序列转化为网格序列,把以往依赖矢量化复杂航图的计算转变为基于网格的数值计算,提升处理效率。根据这些多尺度网格独特的编码方法和邻近搜索规则,可以较为方便地进行目标及轨迹搜索、处理与邻域查询,构建飞行冲突或空域使用冲突的快速识别算法,提高算法的有效性及稳健性。可以说,时空离散网格作为一种栅格数据基准,更适用于计算机离散体系,可以更好地在计算机体系存储、处理、传输和表达,支撑海量多源异构低空数据的分析和应用。

(3)可信数据流通。低空数据空间是由人、机器(有人机、无人机)、低空环境相互作用形成的人–机–物数据集聚、共享、计算、流通和交易的分布式关键数据基础设施。将近期兴起的数据空间理念(吕指臣等,2024)与地理信息系统(geographic information system,GIS)三维数据库技术相结合,解决低空时空数据的一体化表达管理与数据要素合规高效流通交易的问题,是构建低空数据空间的有效途径。这就需要吸纳数据空间的最新理念与研究成果,科学地定义低空数据生态系统各方的可信数据关系,强调互操作性和安全可溯性,确保数据在流通过程中的完整性和可信度,设计提出网络传输、算力调度、数据应用、安全保障“四位一体”的低空数据空间总体架构(刘万增等,2023;郭明军等,2024)。继而要科学构建“跨语义”“跨场景”“跨主体”的低空数据生态系统,实现不同主体、不同层级、不同区域的低空数据可寻址、可交换、可共享、可操作、可追溯、可管控,构筑一个安全可靠的数据存储、共享、计算、流通、交易的环境,促进和实现低空数据的共享流通,形成高效传输、有序调度、合规流通、安全可控“四位一体”生态圈。

2.3  在三维数据空间研判

现行空域管理主要依赖人工管控,难以应对未来低空空域高密度、高动态的混合飞行器协同运行需求(刘先江等,2024)。基于所构建的低空数据空间,实时接入物联感知信息和动态调用空域管理规则,以数据链驱动飞行管控业务链,实现从静态规划到动态响应的范式升级,支撑实现飞行前统筹规划、飞行中安全管控、飞行后评估优化(郭明军等,2024)。

(1)飞行前统筹规划。为确保飞行任务顺利进行,在飞行前需依托低空数据空间对空域、航路、起降场及运行规则进行全面统筹规划。其中,空域规划是基础,通过多级网格模型和动态配置技术,实现对低空空域的高效划分与实时监控,确保空域资源的安全性与利用率(陈志杰等,2023);航路规划是核心,根据地形障碍物、无人机性能参数等因素,在低空三维数据空间中生成最优航路并动态调整,提升航路网络的合理性与安全性(廖小罕等,2023);起降场规划是保障,综合考虑城市布局、交通枢纽等因素,科学布设起降点,并配备必要的通信导航设施,确保起降过程的高效与安全(周钰哲,2024);运行规则是依据,明确低空飞行的审批流程、隔离区规则及冲突解脱策略,逐步推动从报批制向报备制转变,提升低空飞行的灵活性与便捷性(张洪海等,2021)。通过系统性规划,为低空飞行任务的全流程提供技术支撑与安全保障。

(2)飞行中安全管控。为了保障飞行安全和效率,需在低空三维数据空间中对飞行器的低空导航、风险预警、客流匹配及应急处置等进行动态分析,实现实时、精准的控制与管理。在低空导航方面,基于实景三维时空信息构建低空三维导航地图,实现飞行器的精准定位与航路规划,确保飞行器在复杂空域中的稳定飞行(王瑜婷,2024);在风险预警方面,通过多源数据融合与分析,建立动态风险预警模型,实时监测飞行器周边环境变化与潜在威胁,提升飞行安全防范能力(吴启晖等,2024);在客流匹配方面,采用时空网格化技术对空域资源进行精细化划分与动态配置,优化飞行器与空域资源的适配关系,确保空域利用的高效性与灵活性(谢华等,2024);在应急处置方面,构建低空飞行应急处置机制,结合实时监控与智能分析技术,快速响应飞行异常情况,最大限度地减少损失与影响(王宝义,2024)。通过三维数据空间的全面应用,为低空飞行提供全流程、多维度的安全保障与效率优化。

(3)飞行后评估优化。依托低空三维数据空间与数据权限管理模型,建立多方协同的飞行后效能闭环评估体系,实现低空交通的绿色、环保、安全、高效维度多目标协同优化。其中,在绿色维度,通过优化航路设计与飞行器能耗管理,减少碳排放与能源消耗,推动低空交通的可持续发展(王瑜婷,2024;叶林和梅畅,2024);在环保维度,利用实时监测与数据分析技术,识别并降低飞行活动对环境的影响,如噪声污染与生态干扰,助力绿色低空经济。在安全维度,构建多层次的风险预警与应急处置机制,实时监控飞行器状态与空域环境,确保飞行全过程的安全性与可靠性(陈志杰,2023);在高效维度,基于空域资源的精细化配置与动态管理,实现空域利用效率与飞行任务整体效能提升(谢华等,2024)。通过闭环评估体系的多维度协同优化,为低空交通提供绿色、环保、安全、高效的综合解决方案,助力低空经济高质量发展。

3  重点任务

为切实推动实景三维赋能低空经济建设与应用,近期应从低空“天路”建设、低空三维导航、低空数字底座、低空专项空间规划等方面开展工作。

3.1  开展低空“天路”建设

“要致富,先修路。”经过几十年的不懈努力,我国在地面交通方面取得了辉煌建设成就,建立了由国道、省道、县道组成的全国公路网,以及铁路网、水运网等,并做到了“乡乡通公路”。对于低空交通来说,也应该构建由干线、支线和末端航路组成的多层级低空航路网,形成所谓的低空“天路”(张洪海等,2021;廖小罕等,2023)。其中,干线航道承载着本地区和周边城市的低空客货流量,是城市间低空交通流的主要通道;支线航路穿梭于主要区域内部,是区域内部的主要航路,同时起到承上启下的作用,连接干线交通流和末端航路;末端航路则深入到县级城区内部各个角落,为人员短途出行、货物末端配送等提供空中交通道路支持。

多层级低空航路网的布设涉及因素众多,既要考虑居民出行、物流配送等空间分布、地面与空中交通的耦合,也要考虑低空复杂环境下的飞行约束要素、飞行器运行的交通流量与风险等(王浩等,2022)。在实景三维低空地理数据支持下,可以进行支线、末端航路和终端起降场融合飞行区的设计与优化,包括界定航空器运行范围及其所占空域资源的空间边界,确定地形地貌、建筑物、禁飞区等地理约束要素,划定障碍区等净空边界,选择合理的起降点、投放点等。在此基础上,采用动态电子围栏的方式,对多层级低空航路网进行数字化描述,使之成为结构化的航路网络(廖小罕等,2022)。

低空航路网的建设还应注重与地面交通网络的协同发展。以实景三维地理信息为基础,集成多源数据,建立空地一体化的交通模型,分析低空航路与地面交通的衔接点,优化起降场、配送中心等关键节点的布局,实现空中与地面交通资源的无缝对接(廖小罕等,2025)。同时,引入智能调度算法,动态调整航路使用优先级,避免航路拥堵与冲突,提升低空交通网络的整体运行效率(陈军等,2024)。通过多层次、多维度的规划与优化,以构建起覆盖广泛、结构合理、空地协同和运行高效的低空航路网络,通过一定的管理程序和渠道授权对外发布,为规模化的不同用户出行提供低空交通公共路网选择。在选择高效安全的航路出行过程中,低空三维导航技术将发挥重要的作用。

3.2  发展低空三维导航

低空三维导航是低空经济中最重要的环节之一,技术架构主要包括导航地图、定位系统、位置服务平台及用户终端等。当前,二维导航电子地图已广泛应用于地面交通出行,成为人们日常出行不可或缺的重要工具(张栋海等,2013;陈召洋等,2024)。对于低空导航来说,除了完整准确地描述表达低空“天路”的构成之外,还需要综合考虑低空空域通道、三维飞行限制,以及空中障碍物避让、起降与投放点等因素,并做到从地面到低空的多维度、多尺度动态信息的集成,以及空中定位、气象条件等信息的实时接入与融合等。

低空三维导航地图是关于低空“天路”构成与空地一体化低空交通地理信息的数字化表达,在低空经济中发挥着重要的基础支撑作用。目前,全国地理信息标准化技术委员会已批准《低空三维导航地图数据模型》国家标准立项,旨在通过规范数据模型、要素分类与属性定义,设计其数据组织方式与应用模式,推动低空三维导航地图的研发与规模化生产。目前,笔者所在团队正在组织开展低空三维导航地图的典型场景有效性和可靠性试验,通过试验优化数据模型、形成数据生产与质检规范,并研发相应的数据采集、处理、质检、转换等软件工具,以支持规模化、产业化生产与应用。

低空复杂环境中的精准定位是低空三维导航的一项关键技术。在建筑密集区、峡谷地形及电磁干扰环境下,传统卫星定位易出现信号衰减和多路径效应问题。因此,需构建GNSS+惯性导航+视觉定位的多源融合定位体系,结合激光雷达点云匹配与5G基站差分增强技术,通过抗干扰算法实现高精定位(王巍等,2021)。同时建立动态误差补偿机制,针对不同飞行器类型、载荷特性及气象条件进行实时修正,确保复杂电磁环境下的连续可靠定位。

位置服务平台是低空三维导航的智能中枢。需集成空域动态管理、飞行计划审批、实时气象感知等多源异构数据,通过三维数字孪生技术,构建空域运行数字镜像,实现飞行器轨迹预测、冲突检测与自主避让算法的可视化推演,形成“空中–地面”协同的导航监控体系(陈志杰,2023)。平台还需与民航ADS-B系统、城市物联网实现标准化接口,支持空域资源动态分配与应急响应协同调度(刘先江等,2024)。继而,推动其在低空经济场景下的广泛应用,为低空融合飞行的多场景提供智能高效的交通引导。

低空三维导航的主要用户终端是无人飞行器,需研制适配多旋翼、垂直起降固定翼等不同机型的嵌入式导航系统。通过将三维地图数据与飞行控制系统深度集成,实现航路规划、障碍物预警、空域态势感知等功能的有机统一,结合边缘计算单元为无人机提供精准的飞行路径与实时导航支持(鲜勇等,2025)。针对物流无人机等特定应用场景,还需集成起降点电子围栏、货物投送精确定位等专用功能模块,构建“端–边–云”协同的智能导航生态体系。

3.3  打造低空数字底座

低空数字底座是以实景三维信息为基础,深度融合低空时空大数据、人工智能等新一代数字技术,由时空数据体系、数智技术体系、服务赋能体系和标准规范体系四大模块构成。依托信息系统基础设施和政策法规保障,通过政府内外网向管理者、运营者和消费者提供多层次、多维度的服务应用(图2)。

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时空数据体系是低空数字底座的“原料库”,涵盖实景三维低空数据、空域管理数据、运行态势数据及低空经济产业数据等,为低空飞行器的安全飞行和低空经济的政策制定、产业规划提供数据支持。数智技术体系是低空数字底座的“工具链”,通过时空连接、时空计算、时空智能等前沿技术,能够高效处理和智能分析海量时空数据,挖掘数据的潜在价值。服务赋能体系则是低空数字底座的“加工厂”,将这些数据和技术转化为强大的增值服务产品,为低空应用系统提供标准化、易维护、可扩展的通用核心服务,如空域规划与评估、计划管理与调配、态势监控与告警、飞行规划与导航、效益分析与评估等,满足不同低空业务平台的高阶服务需求,从而有效提升低空经济的运行效率,助力催生新的商业模式和产业生态。

为了让低空数字底座真正发挥作用,还应建立起配套的系列标准规范和政策法规体系。标准规范体系是低空数字底座的“通用语言”,通过制定统一的数据标准、技术标准和服务标准,确保不同系统之间能够无缝对接,避免出现“信息孤岛”。政策法规则为低空数字底座的建设和运营提供制度保障,从制度层面明确各方权责,为低空数字底座的建设和运营提供法律依据,促进低空经济的健康可持续发展。

3.4  推动低空专项国土空间规划

无论是构建低空“天路”、开展低空三维导航、实施低空交通管控,还是低空经济的其他活动,都是在同一个低空空间上进行的,需要进行统筹规划,促进协同发展。因此,应从统筹国土空间开发利用与保护的角度,开展面向低空经济的专项国土空间规划,解决低空资源碎片化利用问题,推动国土空间从平面开发向立体治理跃升。这就要求突破传统空间规划的二维平面思维,依托实景三维、时空计算等技术,在统一的三维数据空间框架下,将地下基础设施、地面功能布局与低空空域资源进行系统性整合,编制低空的专项国土空间规划,构建地下—地面—低空协同发展的空间治理模式 。

(1)低空活动将重构“人–机–环境”的关系,要以“人–机–环境”协调为目标,科学划分并管控低空空域,实现空域资源与土地资源的耦合优化。基于全域全要素数字化空间底座,识别地下管线、轨道交通与地面建筑、生态保护区等对低空活动的立体约束,在此基础上,依据低空飞行器运行特征和区域发展需求,通过多维度空间数据分析,将空域划分为物流配送、载人交通、应急救援、农林作业等功能片区,并设定动态管控规则。例如,在城市核心区划定禁飞区与限高区,以保障公共安全;在产业园区设置无人机物流通道,提升配送效率;在生态敏感区建立缓冲区,以减少噪声干扰。

(2)遵循“需求导向、适度超前”的原则,构建多层次的低空国土空间配套设施布局支撑体系。在物理设施层面,结合城市更新与乡村振兴,在交通枢纽、物流园区、社区服务中心等节点,布局垂直起降场、充电基站及维修站点;在山区、海岛等偏远地区,建设应急起降平台,增强公共服务覆盖能力。在数字设施方面,部署低空通信导航、气象监测、飞行监视等新型基础设施,通过5G-A/6G网络实现空地数据实时交互。

4  推进路径

低空经济是凭借三维空间发展的典型经济形态,方兴未艾,未来可期。应深化实景三维信息、人工智能等数字技术应用,通过加强统筹规划,强化科技创新,加快试点示范,促进跨界融合,推进相关产业的提质增效、转型升级,提供高品质、高效率的服务。

(1)加强统筹规划。应加强实景三维赋能低空经济的总体谋划,将其纳入国家低空经济的整体发展战略与顶层设计,推动构建“实景三维×低空经济”的时空信息新型基础设施。按照“整体规划、协同建设、试点先行、分步推进”的原则,明确国家、省、市三级实景三维赋能低空经济的任务分工与技术路径。在国家层面,应聚焦空域资源统筹与标准制定,省级层面侧重区域空域动态划分与协同管理,市级层面则注重应用场景落地与服务创新。同时,完善资源整合与政策保障机制,确保实景三维信息与低空经济的规划、建设、运营深度融合,为低空经济的高效发展提供系统性支撑。

(2)推进科技创新。为充分发挥实景三维对低空经济的赋能作用,应围绕“数据精准化、服务智能化”的目标,加强科技创新,重点突破三维空间建模、多源数据融合、动态场景更新等关键技术,构建覆盖全域、动态更新的实景三维大数据平台,研发智能化的实景三维技术体系,提供高精度建模、时空计算和智能分析等能力,为低空飞行器的路径规划、风险预警和动态调度提供精准支持。同时,联合城市管理与行业部门,开发多样化的应用场景,如低空物流配送、城市空中交通和应急救援等,推动低空经济的智能化转型。

(3)加快试点示范。应选择具有代表性的城市或区域,开展低空物流配送、城市空中交通等试点项目,积累实践经验,优化技术方案。通过试点示范,验证实景三维信息在空域管理、飞行安全和公共服务等方面的应用价值,形成可复制、可推广的示范样板,为国家和地方的高质量发展注入新动能。

(4)促进跨界融合。低空经济的发展需要多领域协同创新,应加强学科交叉与行业协作,组织时空信息、通航空管、交通运输、装备制造等领域的专家,开展实景三维赋能低空经济的协同创新。通过制定统一的数据标准、技术规范和服务接口,打通实景三维时空信息服务的流通链条,为低空经济的规范化、规模化发展提供支撑。

5  结  语

作为依托三维空间资源的新型经济形态,低空经济具有典型的“空–地”协同特征,对实景三维时空信息提出了迫切需求。为充分发挥实景三维在低空经济中的赋能作用,应该借助于实景三维中国建设的成果,将低空要素数字化,打造低空数据空间,在三维数据空间研判,构建低空“天路”建设,发展低空三维导航,打造低空数字底座构建,开展低空专项国土空间规划等。为了有效推动这项工作,需要加强统筹规划,推进科技创新,拓展应用场景,加快试点示范,促进跨界融合,以支撑和推动低空经济的高质量可持续发展。


致  谢

自然资源部国土测绘司有关领导和自然资源部实景三维中国建设专家组诸多专家对本项研究提出了宝贵意见,在此一并表示感谢。


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来源:《时空信息学报》2025年第1期



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