王丹,耿丹
(建設(shè)綜合勘察研究設(shè)計院有限公司,北京 100007)
《中華人民共和國測繪法》將測繪界定為是對自然地理要素或者地表人工設(shè)施的形狀、大小、空間位置及其屬性等進行測定、采集、表述,以及對獲取的數(shù)據(jù)、信息、成果進行處理和提供的活動。城市測繪即在城市開展的測繪活動,其主要任務(wù)是為城市的規(guī)劃、建設(shè)與管理提供測繪地理信息支撐保障服務(wù)。
城市測繪的行為及成果不僅與國家、城市政府和公眾的利益以及公共安全等密切相關(guān),也影響著國家、省級和城市層面的信息共享以及不同城市之間的信息共用。因此,城市測繪的標(biāo)準(zhǔn)化至關(guān)重要,它不僅可以引導(dǎo)和推動相關(guān)技術(shù)與業(yè)務(wù)的發(fā)展,也對測繪服務(wù)與保障能力建設(shè)和提升起著促進作用。我國城市測繪標(biāo)準(zhǔn)化工作開展早,成果多,但也存在一些問題。最近,國家標(biāo)準(zhǔn)《城市測繪基本技術(shù)要求》(GB/T 35637-2017)正式頒布,為城市測繪標(biāo)準(zhǔn)化增添了新的成果。本文在簡要分析我國城市測繪業(yè)務(wù)與技術(shù)發(fā)展以及城市測繪標(biāo)準(zhǔn)化工作成果的基礎(chǔ)上,著重介紹國家標(biāo)準(zhǔn)《城市測繪基本技術(shù)要求》編制基本情況及主要內(nèi)容,并對進一步做好城市測繪標(biāo)準(zhǔn)化工作提出建議。
從實踐角度看,城市測繪與城市測量只是術(shù)語表述不同,其含義是相同的?,F(xiàn)行工程建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市測量規(guī)范》(CJJ/T 8-2011)涉及的城市測繪業(yè)務(wù)主要包括平面和高程控制測量、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)及產(chǎn)品(即數(shù)字線劃圖、數(shù)字正射影像圖、數(shù)字高程模型和數(shù)字柵格地圖等)生產(chǎn)、工程測量、地籍測繪、房產(chǎn)測繪和地圖編制等。近年來,隨著城市規(guī)劃建設(shè)管理需求的提升和測繪地理信息技術(shù)的發(fā)展,城市測繪的工作內(nèi)容、服務(wù)領(lǐng)域和成果形式不斷擴大,新技術(shù)應(yīng)用日益增多,進一步體現(xiàn)出需求引領(lǐng)、業(yè)務(wù)主導(dǎo)、技術(shù)支撐的特點[1~2]。
除前述業(yè)務(wù)方面外,當(dāng)前城市測繪開展比較多的活動還包括真正射影像制作、三維城市模型構(gòu)建、數(shù)字表面模型建立、地理國情普查與監(jiān)測專項調(diào)查測繪、專題地理數(shù)據(jù)獲取、地下空間測繪、不動產(chǎn)測繪、地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)、地理信息公共平臺及應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)等。概括起來,我們可以將目前城市測繪的主體工作歸納為:面向城市(包括小城鎮(zhèn))規(guī)劃、建設(shè)、管理及新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的各種需求,獲取、處理、管理、分析、表達(dá)和應(yīng)用各種城市時空信息。這些時空信息具有下列特征:①多顆粒度(包括尺度和空間分辨率);②多空間維度(主要是2維、3維);③多時態(tài)(似靜態(tài)、低動態(tài)、高動態(tài)等);④多空間延展(包括地上地下、室內(nèi)室外等);⑤多精度(不同的幾何精度及屬性精度);⑥多形式(如矢量、影像、影像序列、格網(wǎng)、點云等)。
隨著信息技術(shù)、對地觀測與導(dǎo)航技術(shù)的迅猛發(fā)展,一系列新技術(shù)新方法已應(yīng)用于城市測繪生產(chǎn)實踐,主要有:多星座全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS),高分辨率衛(wèi)星遙感,無地面控制數(shù)字航空攝影測量,合成孔徑雷達(dá)干涉測量(InSAR),無人機遙感,機載、車(船)載、地面固定站式、便攜式激光雷達(dá)測量,傾斜攝影測量,智能全站儀系統(tǒng)以及大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)。這些技術(shù)及其集成應(yīng)用為城市測繪的業(yè)務(wù)拓展和新成果開發(fā)提供了不可或缺的支撐。
《城市測量規(guī)范》無疑是我國城市測繪標(biāo)準(zhǔn)化工作的旗艦和最重要成果。該標(biāo)準(zhǔn)的最早編制、發(fā)布和實施可以追溯到20世紀(jì)50年代。1955年,當(dāng)時的城市建設(shè)部制訂了全國性的城市測量規(guī)范[3]。1958年,國家測繪總局批準(zhǔn)了由建筑工程部綜合勘察院和城市設(shè)計院在此規(guī)范基礎(chǔ)上修訂編寫的《城市測量規(guī)范(草案)》[4],如圖1所示,此標(biāo)準(zhǔn)后來成為很長一個時期我國城市測量的基本標(biāo)準(zhǔn)。1985年,城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護部批準(zhǔn)發(fā)布了部標(biāo)《城市測量規(guī)范》(CJJ 8-85)[5]。其后經(jīng)兩次修訂,由建設(shè)部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部分別發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市測量規(guī)范》(CJJ 8-99)[6]和《城市測量規(guī)范》(CJJ/T 8-2011)[7]?!冻鞘袦y量規(guī)范》(CJJ/T 8-2011)是現(xiàn)行版本,也是當(dāng)前城市測繪生產(chǎn)實踐中最常使用的標(biāo)準(zhǔn),其涵蓋的內(nèi)容如圖2所示。
圖1 1958年國家測繪總局批準(zhǔn)《城市測量規(guī)范(草案)》
圖2 現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市測量規(guī)范》的主要內(nèi)容
在很長一個時期,我國城市測繪標(biāo)準(zhǔn)化工作主要由城市規(guī)劃建設(shè)管理領(lǐng)域開展。除《城市測量規(guī)范》外,目前發(fā)布實施的與城市測繪密切相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)有《工程測量規(guī)范》《城市軌道交通工程測量規(guī)范》,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有《衛(wèi)星定位城市測量技術(shù)規(guī)范》《城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》《城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程》《建筑變形測量規(guī)范》《城市地理空間框架數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》《城市遙感信息應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》《城市三維建模技術(shù)規(guī)范》《城市地理編碼技術(shù)規(guī)范》《城市地理空間信息共享與服務(wù)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》等。
在測繪地理信息領(lǐng)域,2000年以來編制發(fā)布了一些城市測繪地理信息國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),如《城市坐標(biāo)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范》《基礎(chǔ)地理信息城市數(shù)據(jù)庫建設(shè)規(guī)范》《數(shù)字城市地理信息公共平臺地名/地址編碼規(guī)則》《城市地理信息系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》《城市建設(shè)工程竣工測量成果規(guī)范》等。
在城市測繪生產(chǎn)實踐中,除上述標(biāo)準(zhǔn)外,還使用《基礎(chǔ)地理信息標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)基本規(guī)定》《基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼》《基礎(chǔ)地理要素數(shù)據(jù)字典》《國家基本比例尺地圖圖式》《數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》《測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》《測繪技術(shù)設(shè)計規(guī)定》《測繪技術(shù)總結(jié)編寫規(guī)定》等許多測繪地理信息國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及《地籍調(diào)查規(guī)程》等相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
總體上講,城市測繪標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)做了大量工作,成效也很顯著。但由于城市測繪業(yè)務(wù)范圍廣、服務(wù)領(lǐng)域多,現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的覆蓋面尚顯得不夠,特別是城市規(guī)劃建設(shè)管理領(lǐng)域制定的測量標(biāo)準(zhǔn)與測繪地理信息領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)存在體系、內(nèi)容和指標(biāo)上的脫節(jié)。為此,迫切需要研究科學(xué)合理的城市測繪標(biāo)準(zhǔn)化體系,制訂關(guān)于城市測繪基本要求方面的國家標(biāo)準(zhǔn)。
2013年,國家測繪地理信息局、全國地理信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會批準(zhǔn)了國家標(biāo)準(zhǔn)《城市測繪基本技術(shù)要求》的編制申請。2014年9月,標(biāo)準(zhǔn)獲得國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會立項批準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)起草單位包括建設(shè)綜合勘察研究設(shè)計院有限公司、中國測繪科學(xué)研究院、國家測繪地理信息局測繪標(biāo)準(zhǔn)化研究所以及北京、重慶、廣州、深圳、南京、武漢、哈爾濱、濟南、天津和青島等城市測繪單位。2016年7月和10月,分別形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿和送審稿。2016年11月,全國地理信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會秘書處組織專家對標(biāo)準(zhǔn)進行了審查。2017年3月,經(jīng)全國地理信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會全體會議表決通過后,標(biāo)準(zhǔn)報批稿呈送國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會。2017年12月,標(biāo)準(zhǔn)由國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)發(fā)布,編號為GB/T 35637-2017,2018年7月1日起實施。
《城市測繪基本技術(shù)要求》依據(jù)測繪法、城鄉(xiāng)規(guī)劃法、測繪成果管理條例、基礎(chǔ)測繪條例和地圖管理條例等法律法規(guī)和《國家大地測量基本技術(shù)規(guī)定》《基礎(chǔ)地理信息標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)基本規(guī)定》等強制性國家標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合城市測繪生產(chǎn)實踐和技術(shù)發(fā)展趨勢等進行編制。
該標(biāo)準(zhǔn)將城市測繪確定為保障和服務(wù)于城市規(guī)劃、建設(shè)與管理的測繪地理信息活動。城市規(guī)劃建設(shè)管理是2015年12月中央城市工作會議對城市工作的概括和表述,將其作為城市測繪的保障和服務(wù)對象,可以很好地反映城市測繪的核心特點。標(biāo)準(zhǔn)將城市測繪地理信息活動歸納為基礎(chǔ)控制測量、地理信息數(shù)據(jù)獲取、專項測繪、地理信息數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用等方面,較為系統(tǒng)全面地反映了城市測繪地理信息業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。
該標(biāo)準(zhǔn)旨在為城市測繪提供一個框架性的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),并為城市測繪標(biāo)準(zhǔn)體系的研究及今后其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂提供借鑒。標(biāo)準(zhǔn)主要對城市測繪的基本技術(shù)內(nèi)容及指標(biāo)做出規(guī)定,適用于城市測繪的技術(shù)設(shè)計、作業(yè)實施及質(zhì)量管理工作。
該標(biāo)準(zhǔn)編制中認(rèn)真遵循了先進性、實用性、協(xié)調(diào)性和規(guī)范性等原則,并重點把握了以下幾方面:
(1)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容界定。標(biāo)準(zhǔn)主要對城市測繪的總體要求及基礎(chǔ)控制測量、地理信息數(shù)據(jù)獲取、專項測繪、地理信息數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用、質(zhì)量控制的基本要求進行規(guī)定,以避免與現(xiàn)行其他標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)容上出現(xiàn)過多的重疊交叉。
(2)城市測繪特色。標(biāo)準(zhǔn)編制中,積極關(guān)注測繪地理信息技術(shù)的發(fā)展進步和城市測繪生產(chǎn)實踐的需求變化,注重城市測繪的基礎(chǔ)性、公共性、服務(wù)性和前瞻性,以期為構(gòu)建現(xiàn)代城市測繪技術(shù)體系提供基本的標(biāo)準(zhǔn)支持。
(3)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)。標(biāo)準(zhǔn)編制中,積極繼承發(fā)展行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市測量規(guī)范》相關(guān)內(nèi)容,并做好與現(xiàn)有其他有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間的總體協(xié)調(diào)。
國家標(biāo)準(zhǔn)《城市測繪基本技術(shù)要求》設(shè)置10章,如圖3所示。
圖3 國家標(biāo)準(zhǔn)《城市測繪基本技術(shù)要求》內(nèi)容框架
國家標(biāo)準(zhǔn)《城市測繪基本技術(shù)要求》的主要內(nèi)容包括下列方面:
(1)總體要求。標(biāo)準(zhǔn)對城市測繪的時空基準(zhǔn)定義、精度衡量指標(biāo)、所用儀器設(shè)備檢定和軟件測試驗證以及項目技術(shù)設(shè)計、實施、成果整理、作業(yè)安全等基本要求做出明確規(guī)定,以為進一步規(guī)范城市測繪工作及成果提供技術(shù)依據(jù)。
(2)基礎(chǔ)控制測量。基礎(chǔ)控制測量是城市測繪的重要基礎(chǔ)性工作,標(biāo)準(zhǔn)對城市控制點標(biāo)石標(biāo)志、平面坐標(biāo)系統(tǒng)選擇、平面控制網(wǎng)等級及技術(shù)要求、高程控制網(wǎng)等級及技術(shù)要求、似大地水準(zhǔn)面精化基本要求等進行規(guī)定,其中將城市平面控制網(wǎng)分為平面框架網(wǎng)、基本網(wǎng)和加密網(wǎng),高程控制網(wǎng)分為高程首級網(wǎng)和加密網(wǎng)。
(3)地理信息數(shù)據(jù)獲取。地理信息數(shù)據(jù)獲取是城市測繪的重要工作之一。標(biāo)準(zhǔn)對傳統(tǒng)的城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)(如數(shù)字線劃數(shù)據(jù)DLG、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)DOM、數(shù)字高程模型DEM)以及數(shù)字真正射影像數(shù)據(jù)(TDOM)、數(shù)字表面模型(DSM)、新型影像及點云數(shù)據(jù)、三維城市模型、專題地理信息數(shù)據(jù)的規(guī)格和基本要求作出規(guī)定,其中將傾斜攝影影像、可量測實景影像和點云作為新型影像及數(shù)據(jù),拓展了城市測繪的成果類型。
(4)專項測繪。除基礎(chǔ)控制測量和地理信息數(shù)據(jù)獲取與管理外,工程測繪、地下空間測繪、不動產(chǎn)測繪、行政區(qū)域界線測繪、地圖編制、地理國情普查與監(jiān)測、其他調(diào)查測繪等專項測繪也是城市測繪十分重要的業(yè)務(wù),標(biāo)準(zhǔn)對其主要測繪內(nèi)容及技術(shù)要求作出規(guī)定。
(5)地理信息數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用。城市地理信息數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用是當(dāng)前城市測繪地理信息工作的熱點,標(biāo)準(zhǔn)分別對地理信息數(shù)據(jù)庫、地理信息公共平臺、地理信息應(yīng)用系統(tǒng)的基本技術(shù)要求進行了規(guī)定。
(6)質(zhì)量控制。成果質(zhì)量控制是城市測繪生產(chǎn)實踐中必不可少的環(huán)節(jié)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,對城市基礎(chǔ)控制測量、地理信息數(shù)據(jù)獲取、專項測繪、地理信息數(shù)據(jù)庫等成果,應(yīng)進行質(zhì)量檢驗;對地理信息公共平臺和地理信息應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)成果,驗收時應(yīng)進行系統(tǒng)測試評價。
國家標(biāo)準(zhǔn)《城市測繪基本技術(shù)要求》在總體架構(gòu)、主要內(nèi)容及技術(shù)規(guī)定等方面,較好地體現(xiàn)了該標(biāo)準(zhǔn)的定位和指導(dǎo)原則。與現(xiàn)有其他標(biāo)準(zhǔn)相比,該標(biāo)準(zhǔn)有下列特點。
(1)內(nèi)容體系梳理。標(biāo)準(zhǔn)將城市測繪地理信息活動歸納為基礎(chǔ)控制測量、地理信息數(shù)據(jù)獲取、專項測繪、地理信息數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用四大方面,并對每個方面特別是城市地理信息數(shù)據(jù)類型、專項測繪類型等的具體工作內(nèi)容進行了梳理,為建立城市測繪業(yè)務(wù)體系提供了借鑒。
(2)技術(shù)指標(biāo)發(fā)展。標(biāo)準(zhǔn)在城市基礎(chǔ)控制測量中,將平面控制網(wǎng)分為平面框架網(wǎng)、基本網(wǎng)和加密網(wǎng),有關(guān)技術(shù)指標(biāo)在借鑒現(xiàn)行《城市測量規(guī)范》(CJJ/T 8-2011)基礎(chǔ)上,考慮了與強制性國家《國家大地測量基本技術(shù)規(guī)定》(GB 22021-2008)的銜接;將城市DEM、DSM按格網(wǎng)尺寸或點云點平均間距與密度分級,而不是按比例尺分級,較好地反映了這些成果的核心特征;考慮到激光掃描和數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)發(fā)展很快,目前實際生產(chǎn)的DEM、DSM數(shù)據(jù)精度比現(xiàn)有規(guī)范的規(guī)定高出較多,從實際應(yīng)用出發(fā),標(biāo)準(zhǔn)對同一級別的數(shù)據(jù)規(guī)定一種精度而不是現(xiàn)有其他規(guī)范的三種精度。
(3)成果形式創(chuàng)新。標(biāo)準(zhǔn)將傾斜攝影影像、可量測實景影像和點云數(shù)據(jù)作為新型地理信息數(shù)據(jù)成果,并將其納入地理信息數(shù)據(jù)獲取一章中,豐富了城市測繪數(shù)據(jù)成果類型及形式;將地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)庫、地理信息公共平臺、地理信息應(yīng)用系統(tǒng)等作為城市測繪地理信息成果,擴展了城市測繪地理信息的服務(wù)范圍。
(4)新技術(shù)應(yīng)用促進。標(biāo)準(zhǔn)鼓勵在城市測繪實踐中積極采用經(jīng)實踐檢驗成熟可靠的新技術(shù)、新方法,如似大地水準(zhǔn)面精化、高分辨率遙感、傾斜攝影測量、機載和地面激光掃描、移動測量、建筑信息模型(BIM)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等。
隨著國家新型城鎮(zhèn)化發(fā)展、鄉(xiāng)村振興等戰(zhàn)略的實施以及美麗中國、數(shù)字中國、智慧社會等建設(shè)的推進,測繪地理信息業(yè)務(wù)前景十分廣闊。城市測繪作為測繪地理信息的重要組成部分,當(dāng)前及未來會有新的更大發(fā)展。
國家標(biāo)準(zhǔn)《城市測繪基本技術(shù)要求》在收集和分析現(xiàn)有與城市測繪有關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,對城市測繪涉及的基本技術(shù)問題作了規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容覆蓋較為全面,采用的技術(shù)先進,主要技術(shù)指標(biāo)合理,較好地處理了與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系,為進一步規(guī)范我國城市測繪技術(shù)要求、創(chuàng)新城市測繪標(biāo)準(zhǔn)化工作打下了新的基礎(chǔ)。除該標(biāo)準(zhǔn)外,近期還發(fā)布了《城市地下空間測繪規(guī)范》(GB/T 35636-2017)和《工程測繪基本技術(shù)要求》(GB/T 35641-2017)兩項國家標(biāo)準(zhǔn)。我們相信,這些新標(biāo)準(zhǔn)的頒布實施,將為推動城市測繪業(yè)務(wù)與技術(shù)的發(fā)展,提升城市測繪在城市規(guī)劃建設(shè)管理及智慧城市等建設(shè)中的保障服務(wù)能力做出積極的貢獻。
我們認(rèn)為,城市測繪地理信息標(biāo)準(zhǔn)化將繼續(xù)面臨新的挑戰(zhàn)。就空間信息應(yīng)用服務(wù)而言,城市規(guī)劃建設(shè)管理是需求側(cè),當(dāng)前其需求正在不斷提升和擴展。測繪地理信息作為供給側(cè),迫切需要面向需求側(cè),進一步調(diào)整優(yōu)化業(yè)務(wù)布局,切實提升保障服務(wù)能力。城市測繪地理信息標(biāo)準(zhǔn)化工作要繼續(xù)應(yīng)對挑戰(zhàn)創(chuàng)新發(fā)展。國家標(biāo)準(zhǔn)《城市測繪基本技術(shù)要求》只是邁出第一步,后面還有很多細(xì)致的工作要做。我們希望,未來其他與城市測繪地理信息有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制訂修訂時,能借鑒《城市測繪基本技術(shù)要求》的相關(guān)內(nèi)容,并予以進一步完善,共同推動城市測繪標(biāo)準(zhǔn)化工作不斷發(fā)展。
注:國家標(biāo)準(zhǔn)《城市測繪基本技術(shù)要求》(GB/T 35637-2017)的主要起草人員為王丹、楊伯鋼、李成名、謝征海、林鴻、耿丹、張坤、王雙龍、賈光軍、王樹東、儲征偉、王厚之、胡亞明、牛守明、黃恩興、趙亞波、楊永興、李化。
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