萬 穎

(恩施高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)管理委員會，湖北 恩施 445000)

0 前 言

黨的“十九大”把“堅持人與自然和諧共生”作為新時代堅持和發(fā)展中國特色社會主義的基本方略，全國生態(tài)環(huán)境保護(hù)大會又將其作為新時代推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)必須堅持的重要原則。這些舉措為我們科學(xué)把握和正確處理人與自然關(guān)系提供了根本遵循。同時，按照中共中央印發(fā)的《深化黨和國家機(jī)構(gòu)改革方案》文件精神，機(jī)構(gòu)改革之后測繪地理信息機(jī)構(gòu)成為了自然資源管理機(jī)構(gòu)，測繪地理信息成為自然資源部的業(yè)務(wù)之一，這為測繪地理信息更好地服務(wù)于自然資源管理提供了更寬廣的平臺。測繪地理信息作為自然資源管理的基礎(chǔ)組成部分要充分利用其技術(shù)優(yōu)勢，滿足新形勢下自然資源管理的新需求，在自然資源管理中發(fā)揮好測繪地理信息技術(shù)的先行作用。

1 測繪地理信息技術(shù)在自然資源管理中的特性

1.1 廣域性

我國幅員遼闊，其多樣化的地理特性孕育出廣域的自然地理風(fēng)貌和多元的地理自然資源生態(tài)體系，這對自然資源管理工作提出了新要求，“綠水青山就是金山銀山”的理念促使加快對自然資源保護(hù)中技術(shù)的更新運(yùn)用。依靠測繪地理信息能夠順利完成信息獲取與數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)儲存與管理、數(shù)據(jù)查詢與分析以及成果表達(dá)與輸出[1]，能夠滿足自然資源管理工作對于空間信息和一般信息的需求，把技術(shù)貫穿于常態(tài)業(yè)務(wù)和專項業(yè)務(wù)的方方面面。常態(tài)業(yè)務(wù)旨在建立自然資源大數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)“山水林田湖草”[2]的全要素調(diào)查、確權(quán)、規(guī)劃、保護(hù)和監(jiān)管。專項任務(wù)是通過整合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立專題業(yè)務(wù)平臺、構(gòu)建專業(yè)化的地理模型以及模型工具，來開展對自然資源專項工作，如水土流失、森林火災(zāi)預(yù)報、土地評價、地貌分析、資源承載性評價等方面的精準(zhǔn)把控。

1.2 多維性

自然資源數(shù)據(jù)需要用不同的數(shù)據(jù)維度來表達(dá)。自然資源在現(xiàn)實世界里通常都有一個具體的坐標(biāo)，但要給這個沒有語義的空間位置賦予一定的意義，就需要利用測繪地理信息技術(shù)將屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)有效地結(jié)合起來，完整地表達(dá)現(xiàn)實世界的某個空間實體。由點、線、面組成的平面二維空間是對地理實體最基本的空間抽象方法，比如說地災(zāi)監(jiān)測點的位置、河流的走向、風(fēng)景名勝區(qū)的核心保護(hù)范圍等。除了運(yùn)用二維空間數(shù)據(jù)的表達(dá)，有時還需要通過建立三維立體來達(dá)到更好的模擬效果，比如說山體保護(hù)中需要表現(xiàn)山體特征的三維模型。根據(jù)業(yè)務(wù)需求和變化特點，有時候還需要引入時間維度的數(shù)據(jù)、建立時空拓?fù)潢P(guān)系，存儲和管理業(yè)務(wù)歷史數(shù)據(jù)，在自然資源管理中廣泛應(yīng)用于監(jiān)測海岸線變化、權(quán)籍變更、自然環(huán)境變化和城市擴(kuò)張等。

1.3 動態(tài)性

自然資源是與一定的社會經(jīng)濟(jì)條件和科學(xué)技術(shù)水平相聯(lián)系的。隨著技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件的變化，自然資源的質(zhì)、量和利用效能都將發(fā)生變化，也就是說自然資源的空間特性和一般屬性都有可能呈現(xiàn)極大的動態(tài)性，測繪地理信息測繪數(shù)據(jù)的時間特性就正好解決了自然資源管理的動態(tài)性需求。自然資源的管理周期和時間間隔是建立時間尺度的重要參考依據(jù)?？梢园凑諘r間尺度將自然資源數(shù)據(jù)劃分為超短期(地震)、短期(汛期洪水)、中期(農(nóng)田保護(hù))、長期(草原面積)和超長期(地殼板塊運(yùn)動)，可以按照不同的時間尺度更新自然資源數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)依時間尺度更新，滿足動態(tài)管理工作中對數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性的要求。

1.4 可測性

空間分析作為測繪地理信息技術(shù)的核心功能，一方面，可對自然資源進(jìn)行幾何量算達(dá)到查詢自然資源分布和現(xiàn)象的效果，如自動計算自然資源要素的長度、周長、面積等，自動量測自然資源要素之間的距離和方位，自動測算設(shè)計地形的填挖方數(shù)；另一方面，可利用強(qiáng)大的地理空間技術(shù)如網(wǎng)絡(luò)分析、柵格分析、空間分類統(tǒng)計分析等進(jìn)行深度數(shù)據(jù)挖掘，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行提取和分析，模擬空間分布模式，預(yù)測未來趨勢，從現(xiàn)有的自然資源數(shù)據(jù)中獲取更多新的信息和知識。針對自然保護(hù)區(qū)規(guī)劃、河流管理等涉及空間行為的決策問題，測繪地理信息技術(shù)還可以建立決策支持系統(tǒng)[3]和專家系統(tǒng)提供空間決策支持。

2 測繪地理信息技術(shù)在自然資源管理中的作用

2.1 處理空間關(guān)系

基礎(chǔ)測繪地理信息為自然資源調(diào)查、自然資源確權(quán)登記、國土空間規(guī)劃、自然資源保護(hù)等各項自然資源管理業(yè)務(wù)提供重要的空間位置數(shù)據(jù)。高精度的基礎(chǔ)測繪地理信息需要正確運(yùn)用國家測繪基準(zhǔn)和坐標(biāo)系統(tǒng)、需要正確運(yùn)用各種投影解算，只有這樣才能為各項業(yè)務(wù)提供空間關(guān)系的基礎(chǔ)。自然資源管理工作中需要編制各類圖件，測繪地理信息技術(shù)可以為各類業(yè)務(wù)用圖確定統(tǒng)一的出圖標(biāo)準(zhǔn)，各類業(yè)務(wù)用圖遵從統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有利于形成自然資源業(yè)務(wù)用圖體系。對自然資源管理業(yè)務(wù)涉及到的與位置有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格管理，例如自然資源登記確權(quán)過程中的測繪技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、不動產(chǎn)登記過程中的測繪標(biāo)準(zhǔn)等。自然資源管理還涉及規(guī)劃管制信息，將耕地保護(hù)紅線、生態(tài)保護(hù)紅線和城市規(guī)劃區(qū)范圍等控制線與基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)建立疊加關(guān)系，同時建立空間關(guān)系和屬性關(guān)系的比較，有利于落實自然資源的空間管制。

2.2 建立數(shù)據(jù)中心

良好的自然資源管理依托于海量的空間和屬性數(shù)據(jù)，基于已有的國土“一張圖”，構(gòu)建自然資源大數(shù)據(jù)體系，建立自然資源數(shù)據(jù)中心。對獲取的自然資源管理數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫前檢查，按要素對數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和存儲設(shè)計，所有數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理之后，形成規(guī)范統(tǒng)一的自然資源數(shù)據(jù)集?；诰W(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，整合土地、地質(zhì)、礦產(chǎn)、水、森林、測繪、海洋等各項業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，融合地上與地下、大陸與海洋的數(shù)據(jù)，開發(fā)自然資源大數(shù)據(jù)中心。通過建立自然資源數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)對自然資源數(shù)據(jù)的安全管理、檢索查詢、輸入輸出、統(tǒng)計分析、專題圖制作、網(wǎng)絡(luò)共享。測繪地理信息技術(shù)還可以對自然資源大數(shù)據(jù)進(jìn)行深度數(shù)據(jù)挖掘，針對不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用，開發(fā)和優(yōu)化自然資源分析算法，包括基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)挖掘和圖形挖掘、基于特征提取的深度學(xué)習(xí)等算法，建立基于自然資源數(shù)據(jù)中心的綜合分析平臺。建立數(shù)據(jù)中心的同時也要注重數(shù)據(jù)政策的保障，例如自然資源數(shù)據(jù)的安全保密政策、隱私保護(hù)政策和公開政策。

2.3 引領(lǐng)技術(shù)應(yīng)用

測繪地理信息技術(shù)是指收集與處理地理信息的技術(shù)，包括衛(wèi)星定位、遙感和地理信息技術(shù)，自然資源管理工作需要引領(lǐng)以上先進(jìn)技術(shù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用。要統(tǒng)籌衛(wèi)星定位技術(shù)與遙感技術(shù)，提高導(dǎo)航定位系統(tǒng)的實時精度。利用激光雷達(dá)技術(shù)采集自然資源數(shù)據(jù)，基于圖像處理軟件對遙感圖像進(jìn)行解譯制圖研究，根據(jù)不同來源的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行不同深度的應(yīng)用挖掘[4]，推廣遙感技術(shù)在自然資源管理中的業(yè)務(wù)化。利用地理信息技術(shù)，對衛(wèi)星定位和遙感技術(shù)采集的自然資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理、空間分析和關(guān)聯(lián)分析，開展現(xiàn)狀研究和專題研究，利用模型和算法進(jìn)行趨勢預(yù)測。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)用5G技術(shù)在基站可達(dá)的范圍內(nèi)實現(xiàn)了地理信息的實時采集和集成[5]，未來當(dāng)基于衛(wèi)星通信的6G技術(shù)來臨時，地球任何角落的任何通信終端都會成為測繪地理信息工具，自然資源管理真正進(jìn)入萬物互聯(lián)的時代。

2.4 實行質(zhì)量控制

嚴(yán)格執(zhí)行《測繪地理信息質(zhì)量管理辦法》，圍繞自然資源管理業(yè)務(wù)中的各項數(shù)據(jù)產(chǎn)品與服務(wù)，建立全過程、全要素的質(zhì)量控制體系。數(shù)據(jù)質(zhì)量控制是個復(fù)雜的過程，要控制數(shù)據(jù)質(zhì)量應(yīng)從數(shù)據(jù)質(zhì)量產(chǎn)生和擴(kuò)散的所有過程和環(huán)節(jié)入手，分別用一定的方法減少誤差。依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范編寫技術(shù)設(shè)計書等文檔，對測繪地理信息項目的全過程實施嚴(yán)格的過程檢查，對參與項目實施的人員素質(zhì)與水平進(jìn)行監(jiān)督，項目實施前對使用的儀器設(shè)備進(jìn)行檢查，全程掌握項目過程中的質(zhì)量情況，對項目實施中出現(xiàn)的質(zhì)量問題及時進(jìn)行溝通和處理，對出現(xiàn)的關(guān)鍵性問題在平臺里做好記錄備查，將最終的檢查報告和技術(shù)總結(jié)錄入測繪地理信息數(shù)據(jù)質(zhì)量控制平臺。在質(zhì)量控制流程中，積極引入新技術(shù)把控測繪地理信息產(chǎn)品的質(zhì)量檢測，例如運(yùn)用車載激光掃描技術(shù)可以加快對航測地形圖的校驗[6]，可以大大提高精確度、縮短檢測時間。利用先進(jìn)的元數(shù)據(jù)法和地理相關(guān)法，加強(qiáng)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的分層組織與檢查，避免數(shù)據(jù)遺漏與錯誤，運(yùn)用算法校核控制數(shù)據(jù)誤差，保障數(shù)據(jù)質(zhì)量。

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