作者系國家基礎(chǔ)地理信息中心天地圖工作部副處長/高工

在導(dǎo)航和位置服務(wù)中，地理信息起著非常重要的作用，天地圖作為國家地理信息公共服務(wù)平臺，在位置服務(wù)領(lǐng)域起著一個非常重要的基礎(chǔ)性作用。

天地圖建設(shè)的背景和目標(biāo)

天地圖是實現(xiàn)全國地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)所需要的信息數(shù)據(jù)、服務(wù)功能以及運行支撐環(huán)境的總稱，是數(shù)字中國的重要組成部分，它以分布式公共地理框架數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，以網(wǎng)絡(luò)化地理信息服務(wù)為表現(xiàn)形式。天地圖的建設(shè)是由以下4個方面的需求來驅(qū)動的：

國家戰(zhàn)略的需求驅(qū)動

國務(wù)院發(fā)布了《促進我國國家空間信息技術(shù)設(shè)施建設(shè)和應(yīng)用若干建議》，提出建立統(tǒng)一的全國性地理空間信息交換網(wǎng)絡(luò)體系，實現(xiàn)國家主要基礎(chǔ)性地理空間信息資源數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。在國務(wù)院關(guān)于加強測繪工作意見中也明確提出要構(gòu)建基礎(chǔ)地理信息的公共服務(wù)平臺。此外，胡錦濤在2008年的兩院院士大會上講話中提到，在2008年的汶川地震之后，國家有一個突出任務(wù)要建立國家減災(zāi)信息平臺，在這個過程中發(fā)現(xiàn)地理信息，尤其是位置信息是一個非常重要的基礎(chǔ)性的支撐。在2010年的時候，李克強總理對測繪工作有一個批示，要求加快構(gòu)建地理信息平臺。

社會經(jīng)濟發(fā)展驅(qū)動

傳統(tǒng)的測繪地理信息是以數(shù)據(jù)的方式或者地圖的方式來提供的，用戶拿到這些信息后，信息處理的工作量非常大，而且這些數(shù)據(jù)專業(yè)性強，導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理周期長，投入成本比較大。在此背景下需要一個平臺提供一種地理信息的公共服務(wù)，讓這些數(shù)據(jù)為我所用。

國家安全的需求

以谷歌地球為代表的一些國外的商業(yè)公司開發(fā)的地圖服務(wù)，在領(lǐng)土主張與地名標(biāo)注等方面不完全符合我國的國家利益，并且在里面標(biāo)注了一些敏感信息，甚至還有一些涉密信息，這對我們的國家安全造成了威脅。從這個角度來講，需要建立我國自主的一個地理信息的公共平臺。

地理信息應(yīng)用服務(wù)的需求

隨著人民群眾生活水平的提高，以導(dǎo)航定位、本地搜索、物流監(jiān)控、手機地圖等為代表的位置服務(wù)發(fā)展非常迅速。而可以社會化應(yīng)用的地理信息數(shù)據(jù)產(chǎn)品匱乏，供求矛盾十分突出。此外，部分企業(yè)自行采集基礎(chǔ)地理信息，既造成重復(fù)采集和浪費，也無法保證大范圍、多尺度數(shù)據(jù)的適時更新，迫切需要測繪部門能夠依托自身優(yōu)勢，為企業(yè)提供便捷、高效、低成本的應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，支持企業(yè)結(jié)合其它相關(guān)信息資源的開發(fā)，開展更多的地理信息增值服務(wù)，滿足社會需求。

因此，我們提出建設(shè)地理信息公共平臺的目標(biāo)，主要解決幾方面的問題：一個是跨部門、跨地區(qū)的地理信息快速集成應(yīng)用；第二個是面向政府、公眾、企業(yè)的地理信息公共服務(wù)；第三個是建設(shè)我國自主的網(wǎng)絡(luò)地理信息服務(wù)平臺。與北斗建設(shè)目標(biāo)類似，盡管有GPS，我們還是要建設(shè)北斗系統(tǒng)；有了谷歌地球，我們還是要建設(shè)我國自主的信息平臺，這個平臺是我們國家測繪地理信息部門服務(wù)民生、服務(wù)大局的一個重要載體。

天地圖開通以后，黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人也給予高度重視，李克強總理在2011年5月23日視察國家地理測繪信息局的時候，觀看了天地圖的演示，特別指出，天地圖既是政府的公益性平臺，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)平臺，又是方便群眾的服務(wù)平臺，國家安全的保障平臺。這實際上是對天地圖給出了一個非常好的定位，非常高瞻遠矚的定位。天地圖現(xiàn)在就是按照這“四個平臺”的定位來建設(shè)的，來做好天地圖的各項應(yīng)用。

當(dāng)然從具體的方面來說，我們建設(shè)天地圖有兩大目標(biāo)，一個是把它打造成為測繪地理信息部門對內(nèi)對外服務(wù)的終極服務(wù)出口。第二個是集成各類社會、人文統(tǒng)一的信息，使它成為各類信息空間展示或發(fā)布的統(tǒng)一的空間框架，這是一個整體的建設(shè)目標(biāo)。在這個目標(biāo)下面，我們需要若干個建設(shè)任務(wù)，這些任務(wù)主要包括有關(guān)的頂層設(shè)計，還有數(shù)據(jù)資源的整合，另外還有技術(shù)系統(tǒng)的研發(fā)，包括各級節(jié)點的建設(shè)，另外還有相關(guān)的標(biāo)準、規(guī)范的制定，另外還有行業(yè)應(yīng)用的推進等等，這是整個建設(shè)任務(wù)。

目前的建設(shè)進展和主要成果

天地圖的建設(shè)歷程

天地圖的建設(shè)經(jīng)歷了規(guī)劃、研發(fā)、試運行、運行等階段，其重要的時間節(jié)點如下：天地圖的測試版是2010年10月21日上線； 2011年1月18日正式版上線，并在國務(wù)院新聞辦公室舉行了全球新聞發(fā)布會；2013年5月，天地圖的政務(wù)版在國家電子政務(wù)外網(wǎng)開通；2013年6月份，天地圖門戶網(wǎng)站2013版上線。

天地圖是在國家測繪地理信息局的主導(dǎo)下建設(shè)，由國家基礎(chǔ)地理信息中心負責(zé)具體的實施，此外還有相關(guān)的企業(yè)，包括四維、東方道爾、武大吉奧、吉威數(shù)源等公司的支持。

建設(shè)理念的轉(zhuǎn)變

天地圖在建設(shè)過程中有幾個重要理念的轉(zhuǎn)變。

（1）分建共享的建設(shè)與運維模式。分建共享是各部門，包括測繪系統(tǒng)內(nèi)部，或者是專業(yè)部門之間，按照自身需求來建立自己的信息資源，同時這個信息資源可以通過統(tǒng)一的接口標(biāo)準來實現(xiàn)一個在線的集成和協(xié)同的服務(wù)，這是一個重要的觀念的轉(zhuǎn)變。我們經(jīng)常講共建共享，實際上共建共享在真正的推進過程中難度很大，所以這里提出一個分建共享的理念。

（2）分布式節(jié)點布局。天地圖實際上是由國家節(jié)點、省級節(jié)點和市級節(jié)點三級構(gòu)成的，每一級的節(jié)點服務(wù)于不同的部門和專業(yè)的用戶，不同的節(jié)點之間通過統(tǒng)一的標(biāo)準來實現(xiàn)服務(wù)的聚合。

（3）協(xié)同的服務(wù)模式。我們在天地圖的建設(shè)初期主要是通過服務(wù)聚合的模式。服務(wù)聚合是按照標(biāo)準接口來聚合不同的地理信息服務(wù)資源，為用戶提供一站式的服務(wù)?，F(xiàn)在我們正在升級天地圖的地理信息服務(wù)平臺，這個平臺會采用云計算技術(shù)，使用節(jié)點同構(gòu)和數(shù)據(jù)融合的方式來實現(xiàn)全局的負載均衡與信息服務(wù)。

（4）天地圖的三個版本。這三個版本也是非常重要的，因為天地圖提供的用戶種類是不一樣的，它運行的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也是不一樣的，根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境它分為公眾版、政務(wù)版、涉密版三個版本，不同的版本面向不同的用戶使用。

（5）天地圖的三種服務(wù)模式。第一種是門戶網(wǎng)站的模式，它就是一個地圖網(wǎng)站，用戶打開這個網(wǎng)站就可以瀏覽相關(guān)的地理信息資源，也可以進行地點的查詢、公交線路查詢等等；第二種是API模式，這是提供給比較專業(yè)的用戶使用，專業(yè)的用戶可以通過天地圖提供的API來開展自己的業(yè)務(wù)；第三種是前置服務(wù)，前置服務(wù)實際上是軟件、硬件和服務(wù)打包的形式，像這種服務(wù)整個前置在用戶的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，它可以滿足用戶相關(guān)的地理信息應(yīng)用的需求。

（6）標(biāo)準框架與重要標(biāo)準。我們編制了天地圖的相關(guān)標(biāo)準，包括技術(shù)、服務(wù)的標(biāo)準，另外還有相關(guān)的系統(tǒng)集成的標(biāo)準，這些標(biāo)準為天地圖的建設(shè)起到了重要的基礎(chǔ)信息作用。

（7）建設(shè)規(guī)劃與管理規(guī)定。在國家測繪地理信息局的指導(dǎo)下，我們也編制了相關(guān)的規(guī)劃，這些規(guī)劃或者指南，或者有關(guān)的評估，或者測試要求，也為全國天地圖的建設(shè)、各級節(jié)點的建設(shè)提供了指導(dǎo)。

集成并發(fā)布了豐富的數(shù)據(jù)

天地圖提供服務(wù)的基礎(chǔ)在于它豐富的地理信息資源，目前天地圖與國內(nèi)外同類的服務(wù)相比，國內(nèi)的數(shù)據(jù)是具有絕對的優(yōu)勢，國外的數(shù)據(jù)資源我們也在不斷補充。這個補充數(shù)據(jù)來源有多種，其中主要有我們國家自己的資源三號衛(wèi)星，另外天地圖的整個數(shù)據(jù)資源是動態(tài)的，我們建立了相應(yīng)的數(shù)據(jù)更新的機制，大的數(shù)據(jù)版本是每年更新兩次，像一些重要的地理信息，比如說地名的變更，或者是高速公路的開通，這些信息是實時更新的，如果說獲取到它的信息源的話，就實時更新。還包括影像數(shù)據(jù)的展示，比如島嶼的數(shù)據(jù)，包括黃巖島、釣魚島、南海諸島，天地圖上都發(fā)布了高分辨率的影像信息。另外還有一些運行的數(shù)據(jù)，包括街景數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)也在天地圖上不斷地豐富。此外，天地圖還發(fā)布了一些多語言版本的信息，包括英文的，另外我們還發(fā)布了蒙文的信息，還有維文的信息。

基于空間云計算技術(shù)的自主軟件平臺

天地圖是一個我們國家自主的地理信息公共服務(wù)平臺，在這方面我們也開發(fā)了自主的云平臺，在這方面我們主要是采用云計算技術(shù)，主要是三個部分，一個是云存儲，還有云搜索、云服務(wù)，這些技術(shù)的使用上極大地提高了天地圖的服務(wù)效率，也降低了天地圖的建設(shè)成本。該平臺對服務(wù)器的要求不是很高，我們可以用比較便宜的服務(wù)器來構(gòu)建云的服務(wù)環(huán)境，這樣使得整個天地圖的服務(wù)效率和服務(wù)性能得到一個大的提升，同時整個建設(shè)成本得到一個大幅度的降低。

門戶網(wǎng)站功能拓展、性能提升

天地圖門戶網(wǎng)站上有矢量地圖、影象地圖、地形圖、三維地圖、實拍街景地圖，還有一些路徑規(guī)劃的功能，現(xiàn)在也發(fā)布一些社會經(jīng)濟的信息，比如說統(tǒng)計、人口普查、旅游信息。這些信息跟地理信息整合起來以后，可以起到一個非常好的可視化的作用。

手機地圖

天地圖也推出了手機地圖，還有服務(wù)接口和API的資源服務(wù)。

分布式數(shù)據(jù)中心

現(xiàn)在天地圖已經(jīng)建設(shè)了5個數(shù)據(jù)中心，包括國家級主節(jié)點、克拉瑪依災(zāi)備中心、天津國家數(shù)據(jù)中心、長沙南方數(shù)據(jù)中心等。目前天地圖實現(xiàn)了除了西藏以外的30個省級節(jié)點，還有113個市級結(jié)點的服務(wù)聚合。這些分布式的節(jié)點通過天地圖的統(tǒng)一平臺為用戶提供服務(wù)。

數(shù)據(jù)融合和軟件同構(gòu)

數(shù)據(jù)融合實際上就是將國家的地理信息資源和省里、市里的信息資源做一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的融合、數(shù)據(jù)資源的整合，這樣使得我們的數(shù)據(jù)更豐富。通過數(shù)據(jù)融合之后，天地圖的國家、省、市三級節(jié)點之間形成了一個互聯(lián)互通的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，這樣實際上是集成了全國的測繪地理信息資源，包括各個企業(yè)，或者是一些政府部門等等這樣的地理信息資源，做一個統(tǒng)一的地理信息平臺，來為用戶提供服務(wù)。

天地圖對位置服務(wù)的支持

為專業(yè)部門提供業(yè)務(wù)化服務(wù)

天地圖為位置服務(wù)提供相關(guān)的支持也是體現(xiàn)在地理信息公共服務(wù)平臺的基礎(chǔ)上。天地圖擁有地理信息資源，與位置信息結(jié)合起來后，就可以提供相關(guān)的服務(wù)，這個服務(wù)是需要與用戶需求相結(jié)合的。

天地圖提供了一個非常好的基礎(chǔ)平臺，專業(yè)的用戶可以將自己專題的信息，或者是專業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)疊加到天地圖上。比如國家安全生產(chǎn)指揮中心建立的安全生產(chǎn)應(yīng)急平臺，也是應(yīng)用天地圖，它以天地圖作為基礎(chǔ)平臺，在上面發(fā)布安監(jiān)相關(guān)的業(yè)務(wù)信息，包括危險源、人員的部署、救援的方案等等，這些信息和地理信息結(jié)合起來，可以起到很好的決策指揮、輔助決策的重要作用。

此外，重大測繪工程、水利部水利普查信息發(fā)布系統(tǒng)、教育部全國中小學(xué)校舍管理系統(tǒng)、城市空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)、國土部土地出讓查詢系統(tǒng)、礦產(chǎn)資源管理系統(tǒng)、地調(diào)局的地質(zhì)調(diào)查信息發(fā)布系統(tǒng)，都是基于天地圖來建設(shè)的。

應(yīng)急救災(zāi)與科研考察

天地圖在應(yīng)急減災(zāi)中也發(fā)揮了重要的作用，尤其是雅安地震發(fā)生的時候，天地圖第一時間將震后的無人機影像發(fā)布到天地圖上，這個信息在央視的直播中發(fā)揮了重要的作用，為民眾了解地震災(zāi)區(qū)震后的相關(guān)情況提供了第一手的資料。

黑龍江森林防火平臺的基礎(chǔ)也是利用天地圖，當(dāng)然它也利用了北斗、GPS等相關(guān)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。平臺可以進行火災(zāi)的現(xiàn)場的標(biāo)注，一些相關(guān)的水源地信息的提取。

尤其值得一提的，在中央電視臺的藏羚羊科考活動報道中，天地圖與北斗結(jié)合的應(yīng)用效果也非常好。相關(guān)研究部門研發(fā)了定位項圈掛在藏羚羊的脖子上，它傳回來的信息和天地圖有一個動態(tài)的疊加，這樣就可以看到藏羚羊的遷徙路徑，另外還可以分析整個藏羚羊的遷徙的習(xí)性，包括生活習(xí)性等等。

宣示國家領(lǐng)土主張與捍衛(wèi)國家主權(quán)

天地圖在宣示我們國家的領(lǐng)土主張和國家主權(quán)方面發(fā)揮了重要的作用。因為國家版圖是國家領(lǐng)土主張的重要象征，天地圖完全按照我國的政治主張，清晰明確地表達了我們對釣魚島、黃巖島，還有南海諸島、藏南地區(qū)的領(lǐng)土主張。另外，國外的一些?；鹁€、首都都是按照我們國家的政治主張標(biāo)示在天地圖上的，所以天地圖在這方面也發(fā)揮了宣示我們國家的領(lǐng)土主張，起到了捍衛(wèi)國家主權(quán)的作用。在這方面也希望大家積極地使用天地圖，用好天地圖。