為因應全球都市人口快速增長，智慧城市是全球發展趨勢之一(Smart City Expo, 2014)。就複雜的城市運作而言，完整且優質的資訊，配合高效 率視覺化環境，將對決策者提供最佳支援。由於都市的使用者對基礎設備 及其提供的服務需求日趨急迫，國際間許多政府、組織、和企業均投入資 源於智慧城市的發展，隨著新一代資通技術(Information and Communication Technologies, ICT)的發展與啟用，智慧城市亦將會是國家發展政策的主軸之 一。
三維空間資訊是建置智慧城市不可或缺的重要基礎元素，為了提升都 市規劃、設計、建設及經營管理之效能，有必要於電腦系統中建置城市的 基礎空間資訊。據此，一個重要決策之前，可進行模擬並檢視其成效，再 進行決策。為提升智慧城市的應用領域，建置高細緻度的空間資訊模型是 一項必要的工作。
近年來，三維測量(3D surveying)及三維服務(3D services)的需求日益成 長(POB, 2015)，其中三維地形測繪(3D topographic mapping)的需求成長達 69%，預估在 2020 年 3D mapping 及 3D modeling 的市場可達 169.9 億美元 (Marketsandmarkets, 2015)。就資料面而言，數值地形圖是國家空間資訊的 基礎建設，亦是建置三維空間資訊的主要材料。因此，投入三維地形測繪
為國家重要且必要的發展工作。
現有的大比例尺地形圖圖資產製程序中，多使用航空測量技術進行三 度空間量測，以描繪地形圖目標物之三度空間關係。因產製程序之三維資 料不易直接進行三度空間之加值處理，且受限於傳統二維紙圖/螢幕輸出之 限制，地形圖以二維地形圖方式輸出為主。隨著科技的進步及應用需求，
有必要將地形圖之目標物立體化(Prechtel, 2015; Stoter and Salzmann, 2003)，
反應目標物真實的樣貌，因此必須發展三維地形基礎圖資之建置技術。
國際上三維測繪與應用服務目前方興未艾，與此領域相關的國際組織，
例如 FIG (Federation Internationale des Geometres)及 OGC (Open Geospatial Consortium)等，也積極的推動此一方面的發展與應用，並提出許多規範、
年度 技術發展項目 應用項目 主要成果與貢獻
年度 技術發展項目 應用項目 主要成果與貢獻
位城市技術規劃工作案」(內政部，2011)，針對不同建物型態區域，規劃多 尺度三維房屋及道路模型之建置技術，整合各式空間資料，包括大比例尺 數值地形圖、空載及近景數位影像、空載及地面光達點雲、數值地形模型、
高解析衛星影像等。另探討各尺度模型建置及技術之工時及成本，並進行 模型精度驗證分析。
民國 101、102 年執行「三維城市模型技術發展與更新機制工作案」(內 政部，2012；內政部，2013)，探討三維房屋模型更新效益及分析，加速城 市模型與實際現況的同步一致性，降低資料維護成本與管理效益。另提升 現有技術的自動化程度與人機介面系統，並建置標準作業程序與作業手 冊。
民國 103、104 年執行「三維城市模型與建築等級模型之整合機制工作 案」(內政部，2014；內政部，2015)，探討建物資訊模型(Building Information Modeling, BIM)轉換至 OGC (Open Geospatial Consortium) CityGML LOD1 至 4 的轉換機制，並建立標準作業流程與室內空間資料標準(IndoorGML)轉 換技術。對於沒有 BIM 的室內場景，進行近景攝影測量(多重環景攝影)建 置室內模型之先期研究。
民國 105 年開始執行「三維地形圖資技術發展工作案」分年計畫(內政 部，2016)，探討房屋與道路模型作為三維基本地形圖圖資之可行性，進行 需求訪談以及整合資訊科技和物聯網技術，進而推廣國家基礎圖資和後端
應用之可能性；民國 106、107 年為「三維地形圖資技術發展工作案」延續 性計劃案(內政部，2017；內政部，2018)，精進 105 年度後續相關之研究，
研擬三維地形圖資測製規範(草案)、作業技術文件指引，分析三維地形基礎 圖資建置策略、提昇建置自動化程度、發展三維地形基礎圖資測製之技術(點 雲資料與深度學習技術)等，皆有利於提升三維地形圖資技術發展與推廣。
綜觀歷年計畫，民國 102 年以前著重 LOD1~2 房屋(室外)及道路模型建 置的技術研發，民國 103 年至民國 104 年重點在 BIM 模型轉換至 LOD1~4 房屋(室內外)的技術研發。民國 105 年至民國 107 年著重三維地形圖資測製 規範(草案)、作業技術文件指引，規劃房屋與道路模型作為三維基本地形圖 圖資之可行性、產官學界的需求訪談以及整合資訊科技和物聯網技術等，
皆是作為推廣國家基礎圖資和後端應用需求之基礎。
從國家空間資訊基礎建設的觀點出發，三維地形圖資將會是未來智慧 城市建置與應用的基礎，也會對相關施政、產業、與民生應用產生極大的 助益。而三維地形圖資技術的研發以及相關系統與應用的規劃、試辦與探 討則是現階段必要的課題與工作。從上述相關背景分析可以得知，本計畫 之急迫性、重要性與必要性。