余　味，韓　立，李　頔（湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，湖北武漢430034）

基于新地理信息時(shí)代的信息化測(cè)繪初探

余味，韓立，李頔（湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，湖北武漢430034）

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展有力地推動(dòng)了信息化建設(shè)在各行業(yè)、領(lǐng)域的應(yīng)用，基于新地理信息時(shí)代的測(cè)繪數(shù)據(jù)采集、處理與挖掘成為了測(cè)繪發(fā)展的新階段。本文立足于信息化社會(huì)對(duì)測(cè)繪產(chǎn)品的需求，首先分析了傳統(tǒng)手工以及數(shù)字化測(cè)繪系統(tǒng)中存在的問題，并闡釋了新地理信息時(shí)代下的信息化測(cè)繪新服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)形式，最后基于ArcGIS技術(shù)，探索了新地理信息時(shí)代背景下的信息化測(cè)繪工作的具體解決方案。

新地理信息時(shí)代；信息化測(cè)繪；空間信息服務(wù)

引言

新地理信息時(shí)代的內(nèi)涵包括了兩個(gè)主要方面：①地域空間全面“網(wǎng)絡(luò)化”聯(lián)系的建立；②基于大數(shù)據(jù)分析處理的云計(jì)算技術(shù)的成熟與發(fā)展。地域空間的網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)系即指以Google Earth等為主要標(biāo)志的新一代互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)與發(fā)展，通過將地球空間進(jìn)行數(shù)字化模型抽象，使人類能夠以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式去了解地球的空間、區(qū)域特性，進(jìn)行更加優(yōu)化的資源、要素空間布局，最終使即時(shí)的、低成本的、個(gè)性化的空間信息服務(wù)成為可能；而云計(jì)算技術(shù)的成熟與發(fā)展主要推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的進(jìn)程，特別是各種網(wǎng)格GIS系統(tǒng)與智能傳感器以及各種移動(dòng)平臺(tái)和終端的出現(xiàn)，使信息化測(cè)繪的需求主體走向了多元化，并極大的提升了服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)質(zhì)量，打破了以往按規(guī)范測(cè)量的傳統(tǒng)模式，開拓了按需測(cè)量的新模式。同時(shí)，許多GIS廠商通過在統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺(tái)上向公眾提供開放式的通用軟件服務(wù)，使得用戶擁有了更多的選擇空間與設(shè)備自定義的自由，這使得測(cè)繪作業(yè)人員能夠通過基本的培訓(xùn)并掌握新的工作方式來從以往繁重的勞動(dòng)中解脫出來，極大的提高了測(cè)繪工作的效率。由此可見，在新地理信息時(shí)代的背景下，信息化測(cè)繪是測(cè)繪行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。加快信息化測(cè)繪事業(yè)的發(fā)展，充分重視地理信息資源在我國(guó)基礎(chǔ)性資源中占有的重要位置，努力在新地理信息時(shí)中加快測(cè)繪事業(yè)和地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，具有重大的戰(zhàn)略意義。

1　傳統(tǒng)測(cè)繪體系中存在的問題

1.1產(chǎn)品社會(huì)化屬性不足

傳統(tǒng)的4D產(chǎn)品是按照測(cè)繪規(guī)范制作的基礎(chǔ)測(cè)繪產(chǎn)品，在該產(chǎn)品中僅能反映出最基礎(chǔ)的地理要素，測(cè)繪產(chǎn)品可挖掘的深度非常有限，因此其產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域非常狹窄，一般只單純的用在空間或區(qū)域的地理特征識(shí)別中。而新地理信息時(shí)代對(duì)測(cè)繪產(chǎn)品提出了更高的要求，測(cè)繪產(chǎn)品除了應(yīng)包含必要的地理要素之外，還應(yīng)該包括詳細(xì)的環(huán)境、人文、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等信息，以滿足不同部門做不同分析，或有關(guān)決策單位做統(tǒng)籌全局的綜合性分析之需。

1.2產(chǎn)品內(nèi)容實(shí)時(shí)性較差

目前大部分的4D測(cè)繪產(chǎn)品都面臨著一個(gè)共同的問題，即現(xiàn)時(shí)性差。產(chǎn)品制作完成后，受到技術(shù)手段的限制，后續(xù)更新往往出現(xiàn)遲滯或缺失。缺乏更新的測(cè)繪產(chǎn)品變成了對(duì)某一時(shí)間節(jié)點(diǎn)上空間變量的截面反應(yīng)，難以滿足那些對(duì)現(xiàn)時(shí)性有較高更難以滿足應(yīng)急響應(yīng)的需求。

1.3產(chǎn)品加工處理周期長(zhǎng)

傳統(tǒng)的測(cè)繪工作往往需要一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的產(chǎn)品制作處理周期，其產(chǎn)品的生產(chǎn)速度慢，效率低下。并且容易受到客觀或人為因素的干擾，如攝影方向的局限、測(cè)繪外業(yè)數(shù)據(jù)采集的條件限制以及在航片中判讀誤差等因素，均會(huì)導(dǎo)致某些地物屬性的判讀失準(zhǔn)，降低了測(cè)繪成圖的精度。

2　信息化測(cè)繪服務(wù)內(nèi)容與服務(wù)形式

2.1信息化測(cè)繪服務(wù)的基本要求

2.1.1開放性

隨著Google Earth、Web 2.0等技術(shù)的成熟與推廣，信息化的地理測(cè)繪得到了廣泛的應(yīng)用和普及，系統(tǒng)的開放性以及便攜式移動(dòng)設(shè)備的發(fā)展使得人人都能夠成為自主、自由的地理信息編輯者和上傳者，各類信息的普適獲取、集成和通信的機(jī)制，使得這種以自發(fā)傳感器為連接點(diǎn)的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施得以迅速搭建，新地理信息時(shí)代下的測(cè)繪產(chǎn)品也逐漸朝著大眾化產(chǎn)品的方向發(fā)展。

2.1.2三維可視化

新地理信息時(shí)代下信息化測(cè)繪的三維可視化是指通過集成全球的海量數(shù)據(jù)源，構(gòu)建并提供集空間數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)三維一體的測(cè)繪產(chǎn)品與服務(wù)，并在產(chǎn)品與服務(wù)中加入多尺度、多分辨率和多時(shí)相的影像、地形、矢量等以形成更加精細(xì)的景觀模型數(shù)據(jù)，使測(cè)繪模型更加符合真實(shí)的地理空間三維環(huán)境，滿足新地理信息時(shí)代對(duì)測(cè)繪服務(wù)于內(nèi)容的新要求。

2.1.3實(shí)時(shí)性

實(shí)時(shí)化、動(dòng)態(tài)性的信息化測(cè)繪服務(wù)在根本上就是要解決傳統(tǒng)測(cè)繪中產(chǎn)品制作周期長(zhǎng)、更新慢、時(shí)間滯后的問題。新地理信息時(shí)代的信息化測(cè)繪實(shí)時(shí)性的實(shí)現(xiàn)主要通過：產(chǎn)品的流程化作業(yè)、地理大數(shù)據(jù)的快捷獲取、測(cè)繪資源共享以及用戶與開發(fā)者之間的高效反饋與互動(dòng)等途徑實(shí)現(xiàn)，以應(yīng)用于突發(fā)事件處理如搶險(xiǎn)救災(zāi)等。

2.2信息化測(cè)繪的服務(wù)架構(gòu)和服務(wù)內(nèi)容

結(jié)合新地理信息時(shí)代特征和信息化測(cè)繪的基本要求，可以得到信息化測(cè)繪的主體服務(wù)構(gòu)架網(wǎng)絡(luò)：①信息化測(cè)繪網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施是其硬件基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)以及以天-空-地高度一體化的智能傳感器網(wǎng)絡(luò)，是基礎(chǔ)測(cè)繪4D數(shù)據(jù)、三維模型、實(shí)景影響數(shù)據(jù)提取、交流、建庫(kù)和更新的物質(zhì)承載；②測(cè)繪服務(wù)的提供者是其中的核心要素，測(cè)繪服務(wù)的提供者通過將各類將異質(zhì)異構(gòu)的地理空間框架數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，并結(jié)合地理功能服務(wù)進(jìn)行更深一層次的服務(wù)組合與開發(fā)，最終以在線服務(wù)的方式、離線服務(wù)的方式以及零碼組裝的方式把產(chǎn)品呈現(xiàn)給用戶；③用戶是其價(jià)值實(shí)現(xiàn)的保障，信息化測(cè)繪服務(wù)產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值的實(shí)現(xiàn)都來源于購(gòu)買產(chǎn)品的用戶，同時(shí)用戶的反饋與對(duì)數(shù)據(jù)的自主挖掘也有利于測(cè)繪服務(wù)提供者對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)一步的完善和創(chuàng)新。

3　基于ArcGISServer的信息化測(cè)繪技術(shù)

3.1ArcGISServer介紹

ArcGISServe是基于SOA（Service-Oriented Architecture）構(gòu)架的GIS服務(wù)器，可用于各種涉及地理測(cè)繪因素的部署，如企業(yè)的區(qū)位選擇、公共物品的空間布局等，并能向使用者提供便捷的資源訪問權(quán)，允許包括移動(dòng)端、桌面端、Web端在內(nèi)的各種客戶端利用其進(jìn)行GIS資源的創(chuàng)建與開發(fā)?？臻g可視化與空間分析以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理分析是ArcGIS的核心功能，開發(fā)者還可以用氣進(jìn)行如空間數(shù)據(jù)管理、測(cè)繪數(shù)據(jù)在線編輯以及地圖核心內(nèi)容管理等其他工作。ArcGIS Server集成了ArcSDE技術(shù)，可以向用戶提供數(shù)十種不同類型的服務(wù)，如地圖服務(wù)、搜索服務(wù)、幾何服務(wù)、空間數(shù)據(jù)服務(wù)、地理編碼服務(wù)、工作流程管理服務(wù)等，具有系統(tǒng)伸縮性強(qiáng)、跨平臺(tái)優(yōu)勢(shì)明顯、版本與非版本化編輯功能強(qiáng)、數(shù)據(jù)業(yè)內(nèi)處理效率高等優(yōu)點(diǎn)，是一個(gè)提供高級(jí)GIS功能、可集中管理的GIS系統(tǒng)。

3.2基于ArcGISServe的信息化測(cè)繪數(shù)據(jù)特點(diǎn)

ArcGISServe技術(shù)的應(yīng)用能夠使高性能的地圖制圖成為可能，并極大的提升GIS的處理能力。其主要具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①該系統(tǒng)能夠利用底圖數(shù)據(jù)和多種矢量數(shù)據(jù)格式在離線模式下工作，并能參照各種常見的測(cè)繪空間來進(jìn)行數(shù)據(jù)展示；②支持外業(yè)環(huán)境下對(duì)空間數(shù)據(jù)的離線編輯，并可在設(shè)備聯(lián)網(wǎng)后與服務(wù)端進(jìn)行同步編輯工作；③利用設(shè)備的GPS功能來運(yùn)行完整的地理信息處理任務(wù)，并擁有后臺(tái)高速的幾何處理和空間分析功能，并能夠在離線模式下進(jìn)行地理空間編碼和相應(yīng)的解析工作；④能夠智能提示現(xiàn)實(shí)要素信息，支持離線狀態(tài)下的位置搜索，并能夠通過交互或SQL查詢的方式對(duì)要讀取的信息進(jìn)行讀取。

3.3應(yīng)用流程介紹

基于ArcGISServe技術(shù)的信息化測(cè)繪系統(tǒng)的工作流程可以分為三個(gè)階段，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段、測(cè)繪數(shù)據(jù)外業(yè)工作與內(nèi)業(yè)工作階段與測(cè)繪產(chǎn)品制作階段。在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段，通過制作地圖文檔，部署ArcGISServe，發(fā)布地圖文檔以及創(chuàng)建企業(yè)級(jí)地理數(shù)據(jù)庫(kù)這四個(gè)步驟來實(shí)現(xiàn)對(duì)要素服務(wù)的創(chuàng)建。創(chuàng)建完成后，相應(yīng)的測(cè)繪工作人員就可以在移動(dòng)端的應(yīng)用程序中找到對(duì)應(yīng)要素服務(wù)的連接，并能夠下載要素?cái)?shù)據(jù)，生成可離線使用的地理數(shù)據(jù)庫(kù)文件，為數(shù)據(jù)外業(yè)采集以及內(nèi)業(yè)處理做出充分的準(zhǔn)備。在第二個(gè)工作階段，作業(yè)人員主要是通過調(diào)用瀏覽查詢模塊來查找數(shù)據(jù)，并在離線環(huán)境下能夠?qū)φ{(diào)用數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行編輯，將實(shí)景信息數(shù)據(jù)采集下來并以各種格式寫入屬性字段中。在第二個(gè)工作階段結(jié)束后，導(dǎo)入環(huán)境模型并重新連接要素服務(wù)，調(diào)用服務(wù)連接模塊將處理后的編輯操作同步到企業(yè)級(jí)地理數(shù)據(jù)庫(kù)中，隨后即可在ArcMap中加載數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)繪產(chǎn)品制作。

4　結(jié)束語

服務(wù)問題是新地理信息時(shí)代的信息化測(cè)繪要解決的關(guān)鍵問題，而這一問題的解決要著力從增加服務(wù)內(nèi)容、轉(zhuǎn)變地圖格式、改變生產(chǎn)模式等方面做起，借助技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加工和更新的自動(dòng)化和實(shí)時(shí)化，并且在產(chǎn)品制作的過程中不斷重視測(cè)繪部門與其他部門的合作與聯(lián)系，開展信息服務(wù)與快速更新，不斷拓寬信息測(cè)繪服務(wù)的市場(chǎng)，使其逐漸應(yīng)用于城市管理與服務(wù)、智能交通、應(yīng)急響應(yīng)等方面。

[1]李德仁，邵振峰.論新地理信息時(shí)代[J].中國(guó)科學(xué)，2015，39（6）：579～587.

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P208

A

2095-2066（2016）31-0113-02

2016-10-23

余 味（1984-），女，助理工程師，碩士研究生，主要從事地質(zhì)環(huán)境信息化工作。