馬 驍，王 臻，張 龍,2，劉柳楊，劉明霞

（1.交通運輸部科學(xué)研究院 數(shù)字交通實驗室，北京 100029；2.中國人民大學(xué) 信息學(xué)院，北京 100872）

0 引言

十九大以來，習(xí)近平總書記多次對“四好農(nóng)村公路”建設(shè)做出重要指示，深刻指出要建好、管好、護好、運營好農(nóng)村公路[1]。新時代背景下，交通運輸部大力開展“四好農(nóng)村公路”建設(shè)[2]，在中央資金支持下，全國新建改建農(nóng)村公路超過127.5萬km，以縣城為中心、鄉(xiāng)鎮(zhèn)為節(jié)點、建制村為網(wǎng)點的農(nóng)村公路交通網(wǎng)絡(luò)已初步形成[3]。

針對當(dāng)前全國農(nóng)村公路的建設(shè)形勢與建設(shè)規(guī)模，為掌握全國農(nóng)村公路建設(shè)項目情況、掌握鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）建制村通達情況，保證中央資金[4]有效使用，交通運輸部連續(xù)多年開展了農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)更新工作（以下簡稱“更新工作”）。

部省兩級交通運輸主管部門建設(shè)了農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施更新信息系統(tǒng)（以下簡稱“更新系統(tǒng)”）以支持相關(guān)工作。以年度《全國農(nóng)村公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和電子地圖更新方案》（以下簡稱“更新方案”）為數(shù)據(jù)采集與上報標(biāo)準[5]，各省根據(jù)自身情況開發(fā)部署相應(yīng)的軟件系統(tǒng)。當(dāng)前，江蘇、重慶、四川等11個省市統(tǒng)一部署了“e-Road”農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施更新系統(tǒng)（見圖1），其余省份采用了自行開發(fā)的系統(tǒng)。

圖1 e-Road農(nóng)村公路更新系統(tǒng)功能架構(gòu)

以“e-Road”為代表的更新系統(tǒng)依據(jù)更新工作要求進行了針對性設(shè)計，提供了農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施更新所需功能。更新系統(tǒng)主要依托于GIS系統(tǒng)，基于“更新方案”開發(fā)，以數(shù)據(jù)填報與GPS道路線形實采等方式進行數(shù)據(jù)更新工作，面對新一代信息處理技術(shù)解譯提取的項目屬性數(shù)據(jù)，缺乏錄入接口與融合能力。同時由于更新系統(tǒng)設(shè)計及開發(fā)時間較早，缺乏與其他信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享與交換能力，因此，需要研究及設(shè)計基于新一代信息技術(shù)的農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)更新系統(tǒng)，針對原有系統(tǒng)的不足，提升信息數(shù)據(jù)解譯能力與跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享交換能力，滿足基礎(chǔ)設(shè)施更新工作需要。

本文通過歸納總結(jié)新時代農(nóng)村公路建設(shè)特點，立足于近年來有關(guān)管理部門發(fā)布的相關(guān)政策及規(guī)定，結(jié)合近年來獲得廣泛應(yīng)用的高分辨率衛(wèi)星遙感影像、基于深度學(xué)習(xí)的人工智能技術(shù)及日漸成熟的道路實景采集與無人機航測等技術(shù)，研究提出了適用于新時代農(nóng)村公路發(fā)展建設(shè)特點、充分利用新一代信息技術(shù)優(yōu)勢的農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)更新系統(tǒng)功能架構(gòu)。

1 新時代農(nóng)村公路數(shù)據(jù)更新信息化管理特點

在已有建設(shè)規(guī)模的基礎(chǔ)上，新時代農(nóng)村公路建設(shè)重點轉(zhuǎn)向補齊交通設(shè)施短板。依照《中共中央國務(wù)院關(guān)于打贏脫貧攻堅戰(zhàn)三年行動的指導(dǎo)意見》（簡稱《指導(dǎo)意見》）[6]、《交通運輸脫貧攻堅三年行動計劃（2018—2020年）》（簡稱《三年行動計劃》）[7]的要求，在打好交通扶貧脫貧攻堅戰(zhàn)方面，交通運輸部將以示范縣為載體，推進貧困地區(qū)“四好農(nóng)村公路”建設(shè)。

結(jié)合上述任務(wù)目標(biāo)，農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)更新管理系統(tǒng)，將為綜合分析全國農(nóng)村公路建設(shè)進展情況、合理安排農(nóng)村公路投資計劃等重要工作提供信息支撐[8]。

未來的農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)更新工作將呈現(xiàn)出三方面特點[9]：

（1）由于項目建設(shè)面向貧困地區(qū)村鎮(zhèn)，建設(shè)地區(qū)偏遠、建設(shè)數(shù)量大、空間分布分散，加大了現(xiàn)場信息獲取難度與集中管理難度；

（2）基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)更新要求采用GPS技術(shù)等方式實地測量并上報結(jié)果[10]，建設(shè)項目的空間分布特點在一定程度上提升了測量與巡查難度，提高了使用信息系統(tǒng)管理項目信息、基礎(chǔ)設(shè)施變更信息以進行項目信息化管理的技術(shù)及設(shè)備要求；

（3）部分貧困地區(qū)處在氣象及地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，當(dāng)?shù)剞r(nóng)村公路建設(shè)項目多面臨較高概率的自然災(zāi)害風(fēng)險。隨著對中央資金監(jiān)管的日趨嚴格，災(zāi)害發(fā)生期間的氣象報告將是后期申請重建資金的重要依據(jù)[11]。

2 新一代信息技術(shù)對基礎(chǔ)設(shè)施更新工作的影響

新時代農(nóng)村公路建管特點對基礎(chǔ)設(shè)施更新信息系統(tǒng)功能提出了新的要求，以往的功能架構(gòu)與應(yīng)用模式需要與新要求相適應(yīng)；近年來人工智能、高分辨率遙感影像廣泛應(yīng)用帶來新的技術(shù)分析方法，也為更新工作提供了嶄新的視角。

（1）人工智能技術(shù)對非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)提供準確的提取及分析能力

基于深度學(xué)習(xí)的人工智能技術(shù)在近年來的快速發(fā)展，使其在影像分類、圖像特征提取等方面獲得了廣泛應(yīng)用[12]。原有圖像分類技術(shù)無法對影像內(nèi)目標(biāo)物進行較為準確的定量分析，使得更新工作中的現(xiàn)場影像僅能作為參考信息。而基于深度學(xué)習(xí)的人工智能技術(shù)能較好地提取出現(xiàn)場影像中各類交通運輸設(shè)施符號，更能進一步提取出高分辨率遙感影像中未被遮擋覆蓋的農(nóng)村公路路網(wǎng)[13-14]。因此，人工智能使農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施更新工作現(xiàn)場采集的照片、視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)可作為與GPS等數(shù)據(jù)相同用途的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，用于更新工作的定量分析。

（2）高分辨率遙感影像為非現(xiàn)場更新提供數(shù)據(jù)支撐

隨著高分2號遙感衛(wèi)星投入使用，由交通運輸部籌備建立的“高分交通數(shù)據(jù)中心”開始為交通運輸行業(yè)提供亞米級遙感影像數(shù)據(jù)。在農(nóng)村公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更新方面通過引入高分遙感影像數(shù)據(jù)，一方面可對農(nóng)村公路建設(shè)情況進行核查[15]；另一方面，結(jié)合人工智能技術(shù)，同一地域多時相的高分遙感影像可使更新工作基于高視角、廣時域空域開展，獲取路面巡查目視信息以外的更多宏觀數(shù)據(jù)。

（3）數(shù)據(jù)資源交換共享提供建設(shè)信息多源獲取與交叉核驗渠道

隨著各類信息系統(tǒng)的不斷建設(shè)升級，“煙囪式”“孤島式”現(xiàn)象日漸顯現(xiàn)。為消除該現(xiàn)象，交通運輸部建立了部省兩級的交通運輸資源共享交換平臺[16]，并留有與氣象、國土、水利等部門的數(shù)據(jù)接口。利用資源共享交換平臺，可實現(xiàn)更新工作相關(guān)全行業(yè)各類信息系統(tǒng)的開放數(shù)據(jù)檢索[17]，也可實現(xiàn)與其他行業(yè)的信息聯(lián)動。例如通過與氣象部門的數(shù)據(jù)接口，可獲取災(zāi)毀恢復(fù)重建路段災(zāi)害發(fā)生時段的氣象報告，作為更新、重建及資金申請依據(jù)等。

（4）道路實景采集技術(shù)、無人機航測技術(shù)等為更新數(shù)據(jù)準確性提供可靠判斷

道路實景、無人機航測等技術(shù)隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展獲得了快速進步。依托人工智能技術(shù)，道路實景、無人機航測等技術(shù)能夠有效分離監(jiān)測區(qū)域道路及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施目標(biāo)[18]，為更新工作提供可供分析計算的現(xiàn)場可視化數(shù)據(jù)。

3 基于信息耦合鏈的人工智能基礎(chǔ)設(shè)施更新管理系統(tǒng)架構(gòu)

3.1 系統(tǒng)功能目標(biāo)與總體架構(gòu)

為適應(yīng)新時代農(nóng)村公路建設(shè)及數(shù)據(jù)更新工作的特點，使部、省、市、縣各級交通運輸主管部門能夠全面詳細掌握所轄區(qū)域農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)，更新工作管理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)提供流程清晰、分類合理的功能模塊，同時充分應(yīng)用新一代信息處理技術(shù)，對采集的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進行自動化或半自動化解譯分析，通過共享交換平臺獲取建設(shè)項目在其他信息平臺的相關(guān)信息，以相互耦合的同物多源信息提升更新數(shù)據(jù)的準確性。

遙感影像處理分析、道路實景抽樣調(diào)查等模塊應(yīng)充分利用基于深度學(xué)習(xí)的人工智能技術(shù)進行準確的目標(biāo)提取。通過人工智能高精度提取遙感影像中的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，用于農(nóng)村公路路網(wǎng)更新、建設(shè)進度核查以及提取道路實景中的路面狀態(tài)及路側(cè)設(shè)施。更新數(shù)據(jù)的精確可靠是保證農(nóng)村公路建設(shè)管理工作順暢、平穩(wěn)開展的基礎(chǔ)。依照上述目標(biāo)，同時從信息系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)角度出發(fā)，系統(tǒng)邏輯架構(gòu)應(yīng)當(dāng)相互分立，但業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳遞與操作又需要在不同功能模塊間保持連貫。

綜上所述，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)實現(xiàn)以下主要功能目標(biāo)[19-20]：

（1）部、省、市、縣各級農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施更新對象的各類屬性的多源數(shù)據(jù)耦合，將相互獨立的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)與外業(yè)實采數(shù)據(jù)等多信息源數(shù)據(jù)進行歸一化處理，在不同數(shù)據(jù)間建立時間、空間尺度的鏈式關(guān)聯(lián)；并提供農(nóng)村公路基礎(chǔ)信息、增量更新信息的展示、查詢及項目管理能力。

（2）具備農(nóng)村公路項目建設(shè)的輔助督查、核查功能，提供時空多尺度信息，提高核查效率，輸出用于督查、核查的可視化參考信息，并依據(jù)模板自動生成專題核查報告。

（3）具備工作流協(xié)助能力，后臺接入投資計劃管理系統(tǒng)農(nóng)村公路項目庫，依據(jù)項目庫信息對項目管理、外業(yè)實采及內(nèi)業(yè)處理等工作進行實時協(xié)助。

（4）提供基礎(chǔ)地理信息服務(wù)，相關(guān)信息經(jīng)許可后可接入部、省兩級信息交換平臺。

3.2 系統(tǒng)功能架構(gòu)

為實現(xiàn)上述目標(biāo)，以業(yè)務(wù)流程為導(dǎo)向，以后臺數(shù)據(jù)流向作為中樞，并遵循信息系統(tǒng)“實用性、開放性、可擴展性、可維護性與管理分級”的設(shè)計原則[21]，更新系統(tǒng)劃分為數(shù)據(jù)融合、項目管理、綜合業(yè)務(wù)支撐、外業(yè)實采4個子系統(tǒng)。系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖2所示。

圖2 農(nóng)村公路增量更新系統(tǒng)功能架構(gòu)

更新系統(tǒng)以管理功能分級，應(yīng)當(dāng)劃分為部、省、市、縣4級，鑒于當(dāng)前部級與各省交通運輸主管部門均已建設(shè)了較為完善的信息數(shù)據(jù)資源池，基于資源集中利用的原則，系統(tǒng)部署分為部、省兩級[22]。

部署架構(gòu)如圖3所示。

圖3 農(nóng)村公路增量更新系統(tǒng)部署架構(gòu)

4 基于視角管理的更新系統(tǒng)數(shù)據(jù)流框架

在提出信息耦合的更新系統(tǒng)功能框架的基礎(chǔ)上，需要進一步對后臺數(shù)據(jù)流向進行約束管理，確保后臺數(shù)據(jù)不因模塊的功能分立導(dǎo)致數(shù)據(jù)被切割及碎片化，以及數(shù)據(jù)間的相互校核制約人為產(chǎn)生的數(shù)據(jù)填報誤差。因此，需要將同一公路設(shè)施離散存儲的多屬性數(shù)據(jù)進行耦合處理，形成一條完整的信息鏈。但系統(tǒng)內(nèi)既有人員填報數(shù)據(jù)，也有通過技術(shù)手段測量獲取的數(shù)據(jù)，因此有必要對數(shù)據(jù)審核及分類處理；形成信息鏈的屬性信息也需要通過合理的規(guī)則進行上報與下發(fā)；系統(tǒng)提供的融合及匯總信息也為交通運輸主管部門提供了有效的建設(shè)項目監(jiān)管依據(jù)（見圖4）。

圖4 系統(tǒng)框架與實用規(guī)則

4.1 數(shù)據(jù)分類與融合

根據(jù)數(shù)據(jù)源不同，農(nóng)村公路建設(shè)項目屬性數(shù)據(jù)需要進行分類以用于不同目標(biāo)的控制與管理。本文定義了兩類數(shù)據(jù)源，分別是“主視角數(shù)據(jù)”及“外視角數(shù)據(jù)”，定義如下：

（1）主視角數(shù)據(jù)指通過系統(tǒng)人工填報的數(shù)據(jù)，具有主觀性，需要通過約束性手段進行獨立核驗；

（2）外視角數(shù)據(jù)指通過第三方獲得的，非人工填報的項目建設(shè)信息，如衛(wèi)星影像、道路實景信息、氣象信息等，具有一定客觀性，可在一定程度上對填報數(shù)據(jù)進行交叉核驗。

為了保證農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施更新過程中不同來源數(shù)據(jù)間的獨立性，無需現(xiàn)場采集的外視角數(shù)據(jù)，如遙感影像等，置于省級節(jié)點獲??；需要現(xiàn)場采集的外視角數(shù)據(jù)在采集后傳輸至省級節(jié)點。

外視角數(shù)據(jù)與主視角數(shù)據(jù)在經(jīng)過耦合與融合處理后，生成基礎(chǔ)設(shè)施增量更新的時空連續(xù)鏈式信息，能挖掘同一公路設(shè)施的不同屬性間的聯(lián)系，基于這種聯(lián)系，可提供操作界面對信息進行可視化及圖形化查閱。

4.2 更新數(shù)據(jù)流上報

更新數(shù)據(jù)的填報與實采工作由地市、縣鄉(xiāng)級交通運輸主管部門完成。綜合考慮量級機構(gòu)的數(shù)據(jù)計算與處理能力以及本地數(shù)據(jù)存儲安全等因素，數(shù)據(jù)應(yīng)上報至省級節(jié)點，利用省級交通運輸信息系統(tǒng)資源池進行復(fù)雜計算與數(shù)據(jù)交換。

（1）為保證基礎(chǔ)設(shè)施增量更新數(shù)據(jù)安全，上報數(shù)據(jù)匯總至省級節(jié)點進行數(shù)據(jù)融合，通過包括人工智能在內(nèi)的多類信息技術(shù)協(xié)同處理，形成歸一化的相互耦合的農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)增量更新時空信息，同時包含項目地理信息與關(guān)鍵時間節(jié)點氣象信息。

融合后的項目信息由省級節(jié)點匯總后，分級別、分權(quán)限分發(fā)至省及所轄市縣交通運輸管理部門。

（2）由省級管理部門匯總的基礎(chǔ)設(shè)施更新信息經(jīng)確認無誤后，報送至部級系統(tǒng)。

4.3 部省級項目評價與督察

農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)更新的目的之一，是輔助部、省兩級交通運輸主管部門對監(jiān)督管理范圍內(nèi)的農(nóng)村公路建設(shè)項目進行統(tǒng)一的督察與評價工作。因此，更新系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠為相關(guān)工作提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)支持。

（1）在省級節(jié)點自動化/半自動生成項目綜合分析與評價報告，并分級別、分權(quán)限分發(fā)至所轄市縣。

（2）部級節(jié)點依據(jù)各省項目數(shù)據(jù)信息生成部級相關(guān)報告，并分權(quán)限分發(fā)至各省交通運輸主管部門。

（3）部級節(jié)點依據(jù)各省建設(shè)情況生成督查輔助報告，省級節(jié)點依據(jù)各省實際情況生成省級督察輔助報告，為部省兩級獨立或共同開展相關(guān)督查工作提供匯總及參考信息；輔助報告同時可對主視角信息進行核驗，確保錄入信息的準確性。

5 更新系統(tǒng)功能詳細架構(gòu)

5.1 數(shù)據(jù)融合子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)融合子系統(tǒng)是更新系統(tǒng)處理及分析數(shù)據(jù)的核心子系統(tǒng)，基于當(dāng)前前沿的信息處理技術(shù)，用于對遙感數(shù)據(jù)、外業(yè)實采數(shù)據(jù)（衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)、按需的道路實景數(shù)據(jù)及無人機航攝數(shù)據(jù)等）的解譯及數(shù)據(jù)融合。由于前沿技術(shù)快速發(fā)展更新，分析算法的實現(xiàn)應(yīng)當(dāng)采用易插取設(shè)計，便于在技術(shù)更替時平滑升級。

根據(jù)子系統(tǒng)的功能要求，子系統(tǒng)共可分解為3個子模塊。

（1）遙感影像處理分析模塊

主要用于農(nóng)村公路建設(shè)項目衛(wèi)星影像的處理分析，包括衛(wèi)星影像的自動化/半自動化處理，進行圖像鑲嵌以及通過人工智能進行遙感影像中的農(nóng)村公路線形等基礎(chǔ)設(shè)施提取等。

（2）外業(yè)實采數(shù)據(jù)模塊

主要用于外業(yè)實地采集數(shù)據(jù)的處理及后期加工，包括項目線形GPS實測數(shù)據(jù)以及道路基礎(chǔ)設(shè)施實景采集數(shù)據(jù)（按需）、無人機航測數(shù)據(jù)（按需）等。

（3）時空信息解譯融合模塊

主要用于GIS系統(tǒng)中，將不同時間、空間的項目衛(wèi)星影像解譯數(shù)據(jù)、外業(yè)實采數(shù)據(jù)及系統(tǒng)人工填報數(shù)據(jù)進行耦合，建立統(tǒng)一的項目基礎(chǔ)設(shè)施信息及增量更新信息庫，以提供時空連貫的項目基礎(chǔ)設(shè)施信息與增量更新信息。

5.2 項目管理子系統(tǒng)

農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)增量更新工作的開展與管理需要詳實的項目信息作為支撐，而項目信息的獲取，可通過“數(shù)據(jù)交換共享模塊”，分級別導(dǎo)入全國或本省農(nóng)村公路建設(shè)項目庫數(shù)據(jù)信息，作為基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)更新的項目信息依托。

（1）基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)更新審核及管理模塊

提供農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)增量更新的地方上報入口，進行增量更新數(shù)據(jù)的在線填報；提供部、省、市、縣四級交通運輸管理部門不同權(quán)限的項目管理功能，依據(jù)權(quán)限劃分同步或異步填報、審批、調(diào)整項目數(shù)據(jù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)流的多級、多部門協(xié)作。

（2）更新數(shù)據(jù)匯總與查詢模塊

提供農(nóng)村公路建設(shè)項目信息與上報增量更新信息的匯總整合功能，以建設(shè)項目為基本單位，以時間為軸向，對基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)、增量更新數(shù)據(jù)進行匯總整合，提供清晰的項目更新序列；提供“縣—市—省—部”的項目信息逐級上報功能；提供分級別、分權(quán)限的綜合查詢功能。

（3）項目建設(shè)情況綜合分析與評價模塊

針對增量更新數(shù)據(jù)的真實性、實時性等屬性，提供部、省分級別的評價報告；為部、省、市、縣四級管理部門提供分權(quán)限的農(nóng)村公路建設(shè)督察信息輔助功能；利用數(shù)據(jù)融合子系統(tǒng)，對衛(wèi)星影像解譯數(shù)據(jù)、道路實采數(shù)據(jù)（GPS、道路實景、無人機航攝等）及系統(tǒng)填報數(shù)據(jù)進行自動化或半自動化綜合評價比對，將不同監(jiān)測手段獲得的農(nóng)村公路建設(shè)項目基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)及增量更新數(shù)據(jù)進行歸一化判讀。

（4）項目庫管理維護模塊

提供項目庫的管理維護相關(guān)功能，根據(jù)權(quán)限不同可進行項目基礎(chǔ)設(shè)施及增量更新數(shù)據(jù)的分類、報送、管理及內(nèi)容調(diào)整等功能。

5.3 綜合業(yè)務(wù)支撐子系統(tǒng)

4G移動網(wǎng)絡(luò)在全國農(nóng)村地區(qū)獲得廣泛覆蓋，系統(tǒng)應(yīng)具備移動辦公能力，打通內(nèi)外業(yè)的空間阻隔，使外業(yè)工作成為內(nèi)業(yè)工作的時空延伸；同時其他功能模塊均在不同側(cè)面為更新系統(tǒng)的運行提供相應(yīng)的技術(shù)與業(yè)務(wù)支撐。

（1）移動辦公業(yè)務(wù)模塊

提供手持終端設(shè)備（手機、平板電腦等）的移動辦公功能，提供適用于手持終端設(shè)備使用的功能與相應(yīng)操作界面，提供關(guān)鍵工作的消息推送等功能。

（2）基礎(chǔ)地理信息控制管理支撐模塊

依托GIS系統(tǒng)提供農(nóng)村公路建設(shè)項目數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)地理信息，并疊加至“數(shù)據(jù)融合子系統(tǒng)”；提供相關(guān)信息的管理。

（3）專題地圖制作及輸出模塊

為交通運輸管理部門決策及管理提供必要的專題地圖制作及輸出功能。

（4）項目建設(shè)氣象信息評價與支持模塊

接入權(quán)威氣象部門的數(shù)據(jù)發(fā)布共享系統(tǒng)，為農(nóng)村公路項目基礎(chǔ)設(shè)施管理、增量更新工作提供氣象信息支持。在建設(shè)項目遇到因氣候原因?qū)е挛窗雌诳⒐?、進行基礎(chǔ)設(shè)施的災(zāi)毀恢復(fù)重建以及其他需要時，系統(tǒng)自動抽取該關(guān)鍵時間節(jié)點或時段內(nèi)權(quán)威部門發(fā)布的氣象報告，推送至“數(shù)據(jù)融合子系統(tǒng)”，生成包含關(guān)鍵時間節(jié)點氣象數(shù)據(jù)的建設(shè)項目時空信息。

該模塊為各級交通運輸主管部門針對報送的農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施損毀、項目建設(shè)進度延后等情況進行相關(guān)決策時，提供及時可信的氣象信息。

（5）部、省、市、縣數(shù)據(jù)交換與共享模塊

該模塊提供將系統(tǒng)內(nèi)可供開放共享的數(shù)據(jù)推送至部省兩級資源交換共享平臺的功能，以及從平臺抽取與農(nóng)村公路建設(shè)項目相關(guān)數(shù)據(jù)等共享交換功能；提供與部、省、市、縣其他有關(guān)單位及其業(yè)務(wù)信息平臺進行數(shù)據(jù)資源交換共享的功能。

（6）系統(tǒng)設(shè)置及權(quán)限控制管理模塊

該模塊為部、省、市、縣用戶提供不同級別的權(quán)限管理功能；依據(jù)不同權(quán)限為系統(tǒng)管理員提供后臺管理功能。

（7）可視化展示模塊

該模塊為具備可視化展示設(shè)備的交通運輸管理單位提供分級別與分權(quán)限的可視化展示及輸出功能。

5.4 外業(yè)實采子系統(tǒng)

外業(yè)實采子系統(tǒng)是實現(xiàn)外業(yè)數(shù)據(jù)采集的重要功能組成，通過配置相應(yīng)的采集設(shè)備，結(jié)合信息處理前沿技術(shù)，獲取所轄區(qū)域農(nóng)村公路的現(xiàn)場信息。

（1）衛(wèi)星定位線形點位采集模塊

提供通過車載或手持衛(wèi)星定位終端（GPS、北斗等）進行農(nóng)村公路道路線形的采集功能；提供向“數(shù)據(jù)融合子系統(tǒng)”導(dǎo)入數(shù)據(jù)的功能。

該模塊具備寬口徑兼容能力，最大限度復(fù)用現(xiàn)有設(shè)備，避免重復(fù)投資。

（2）道路實景抽樣調(diào)查模塊

對于需要采集道路實景、無人機航攝等信息的路段，提供相關(guān)數(shù)據(jù)采集后的導(dǎo)入功能，對相關(guān)數(shù)據(jù)進行自動化/半自動化處理；提供向“數(shù)據(jù)融合子系統(tǒng)”導(dǎo)入數(shù)據(jù)的功能。

6 結(jié)語

當(dāng)前，隨著新時代“四好農(nóng)村公路”建設(shè)的大力開展，農(nóng)村公路建設(shè)范圍向貧困與偏遠地區(qū)偏移。建設(shè)項目在空間的擴展，使交通運輸主管部門面對農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)更新工作也必須做出適應(yīng)性的改變。為使更新系統(tǒng)能夠適應(yīng)這種變化，提出了面向新時代農(nóng)村公路建設(shè)的基于新一代信息處理技術(shù)的農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施更新系統(tǒng)的功能架構(gòu)與系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程?；谛畔Ⅰ詈湘準降墓δ芗軜?gòu)能夠使原有信息系統(tǒng)擺脫“數(shù)字文件柜”的應(yīng)用模式，使更新系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理分析能力具備一定智能水平；并且新形式的監(jiān)管數(shù)據(jù)，例如高分辨率遙感影像、道路實景影像與無人機影像，不再僅作為影像資料，而是借助于新一代信息處理技術(shù)解譯出監(jiān)測項目關(guān)鍵屬性的矢量化數(shù)據(jù)，使其在更新系統(tǒng)中成為可供計算與分析的數(shù)據(jù)。

較之已有系統(tǒng)，本文提出的功能架構(gòu)能夠提取與融合同一目標(biāo)的多源、多維度信息，能夠?qū)ν唤ㄔO(shè)項目的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、外觀現(xiàn)狀、線形走向等進行定性、定量分析。依托現(xiàn)有成熟技術(shù)與已部署相關(guān)系統(tǒng)，功能架構(gòu)實現(xiàn)具有一定的可行性。

對新一代信息技術(shù)框架下的農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施更新系統(tǒng)功能架構(gòu)的研究，能夠為提升部、省、市、縣農(nóng)村公路更新數(shù)據(jù)準確性、提升更新工作管理效率，進而為提升農(nóng)村公路項目規(guī)劃與管理水平發(fā)揮積極的促進作用，存在一定的推廣空間及價值。接下來研究工作將進一步集中于提升同一建設(shè)項目多源屬性的耦合以及基于深度學(xué)習(xí)的人工智能技術(shù)路網(wǎng)提取的相關(guān)算法與技術(shù)研究。