3D地理网格概述

SuperMap iServer 提供基于3D地理网格的空间分析服务，基于 GeoSOT 网格编码标准，将多源三维空间数据剖分为统一编码的立体网格单元，为低空经济、城市精细化管理等场景提供空间数据支持。

功能含义

地理网格编码是一种新型的空间参考与编码体系。它将全球空间剖分成多层级、递归的三维立体网格，每个网格拥有唯一编码，成为空域中可标识、可计算、可度量的最小单元，方便定位、管理和计算。

GeoSOT 是当前应用较广的三维网格编码标准之一。3D地理网格的核心价值体现在以下方面：

• 统一空间基准：网格编码具有唯一性，不同来源的空间数据可以在统一的网格基准上实现关联与互操作。
• 精细化管理：从千米级到厘米级的多尺度网格，可满足从空域区块管理，到无人机精准配送的不同粒度需求。
• 动态关联融合：每个网格单元可以挂接时间、属性、语义等信息，比如空域类型、气象条件、容量数据等，可实现信息的动态融合管理。
• 基于网格的空间计算：基于网格编码的邻近关系，路径规划、冲突检测等复杂空间计算可转换为编码运算，计算效率显著提升。

应用场景

基于3D地理网格的特性，可支持构建可视化、可计算、可度量的数字化空域，在低空经济各类应用场景中发挥重要作用。

能力	说明	典型场景
可视化	实现空域划设、禁飞区、适飞区等精细化表达，支持直观展示空域范围。	空域划设、禁飞区管理
可计算	实现航线规划、冲突检测、安全预警等核心功能，支撑飞行安全管控。	航线规划、实时冲突检测、安全预警
可度量	关联飞行数据和环境数据，评估空域容量与利用率，支撑调度优化。	空域容量评估、飞行调度优化

低空经济的应用场景正从传统领域向多元化、规模化方向拓展，3D地理网格技术在以下场景中发挥重要作用：

• 低空物流：无人机配送可用于解决末端配送需求。
• 城市空中交通（UAM）：以电动垂直起降飞行器（eVTOL）为代表的"空中出租车"，构建立体出行网络，缓解城市拥堵。
• 行业巡检：广泛应用于电力、石油、光伏等领域，替代高风险人工操作，提升巡检效率。
• 应急救援：提供快速现场勘察、紧急物资投送、通信信号中继等关键支持。
• 城市治理：在警务执法、环境监测、市政监管等场景发挥重要作用，提升城市管理的精细化水平。
• 低空文旅：支持飞行体验、空中观光等场景的应用开发。

核心能力

SuperMap iServer 基于3D地理网格技术，围绕低空飞行核心业务场景，提供从数据构建、分析计算到可视化呈现的相关能力。

1. 底板数据网格构建

基于 GeoSOT 的网格编码和多级剖分，可根据城市三维模型、地形等底板数据快速生成3D网格，同时构建网格索引，支撑网格查询、相交分析等。

支持将以下数据类型构建为3D网格：

• 城市三维模型（白模、精模、BIM、倾斜摄影）
• 地形数据

在信创环境下，针对千平方公里范围、高度600米内的城市低空区域，构建十亿量级的7米精度网格，可在小时级内完成从构建到索引的全流程。

2. 空域要素网格构建

对空域要素（矢量航线、禁飞区、限飞区、障碍物等三维点线面数据）生成网格，将空域要素转换为网格数据，为低空物流、城市安防、空中游览等低空应用提供统一的空间数据基础。

支持的空域要素类型包括：

• 矢量航线
• 禁飞区、限飞区
• 障碍物（建筑、杆塔等）
• 自定义空域范围

3. 航线规划

基于三维地理网格，可根据起点、终点、障碍数据等规划无碰撞最优飞行路径。支持多无人机路径协同规划（即前序无人机规划航线自动作为后续无人机航线规划的障碍），支持多源、多维度的动态障碍配置，支持安全缓冲距离、自定义代价区域等高级功能，以适应复杂的无人机路径规划场景。

主要参数说明：

参数	说明
起点、终点	无人机的起飞点和目标点坐标。
障碍数据	参与航线规划的障碍物网格数据。
网格层级	用于航线规划的网格精度层级。
网格通行耗费	不同网格的通行代价，用于计算最优路径。
安全缓冲距离	飞行器与障碍物之间的最小安全距离。

4. 网格分析

基于空间数据库引擎的网格计算能力，围绕低空飞行核心业务场景，提供以下网格分析功能：

• 智能航线规划：综合考虑建筑、禁飞区、其他航线、气象等多重约束，在三维网格空间中自动规划无碰撞、成本最优的飞行路径，并支持多无人机协同规划。
• 实时冲突检测：引入时间维度，支持航线与障碍物、航线与航线之间的网格级快速相交查询，可用于飞前航线审查。
• 跨层级穿透查询：支持不同尺度网格之间的相交分析。
• 网格缓冲区分析：快速生成飞行器周边的缓冲预警网格，支撑安全预警、侵入告警等实时管控需求。

大规模网格计算在数据库端（Yukon）完成，并支持分布式部署，以支撑大规模网格分析计算需求。

相关产品

SuperMap 基于地理网格技术，提供从网格构建、分析计算到可视化呈现的相关产品与服务：

• SuperMap Yukon 空间数据库引擎：负责网格编码、存储管理与时空分析等核心任务。
• SuperMap iServer 服务器产品：提供动静态数据网格构建，以及路径规划、相交查询等分析服务接口。
• SuperMap iClient3D/ClientX：支撑网格数据及分析计算结果的三维可视化表达。