孫麗娟

摘 要：以河南一縣域?yàn)樵圏c(diǎn)開(kāi)展研究，以經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展需求為主題，以提高地理信息服務(wù)為動(dòng)力，緊密結(jié)合縣域地方特點(diǎn)，開(kāi)展基礎(chǔ)地理信息、地理信息公共服務(wù)平臺(tái)、應(yīng)用示范工程、應(yīng)用支撐環(huán)境以及政策機(jī)制等建設(shè)工作，構(gòu)建數(shù)字縣域基礎(chǔ)地理空間框架，建立縣域權(quán)威、標(biāo)準(zhǔn)、唯一的地理信息公共服務(wù)平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：地理信息;基礎(chǔ)地理空間框架;共建共享;公共管理;公共服務(wù)

中圖分類號(hào)：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2021）23-0019-04

Abstract： This paper takes a county in Henan Province as a pilot to carry out research， takes the needs of economic construction and social development as the theme， takes improving geographic information services as the driving force， closely combines the local characteristics of the county， carries out the construction of basic geographic information， geographic information public service platform， application demonstration project， application support environment and policy mechanism， and constructs the basic geospatial framework of digital county， in order to establish an authoritative， standard and unique geographic information public service platform in the county.

Keywords： geographic information;basic geospatial framework;co- construction and sharing;public administration;public service

以經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展需求為主題，以提高地理信息服務(wù)為動(dòng)力，緊密結(jié)合縣域地方特點(diǎn)，立足縣域既有數(shù)據(jù)、軟件、硬件和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，依照國(guó)家、行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與指導(dǎo)性技術(shù)文件，開(kāi)展基礎(chǔ)地理信息、地理信息公共服務(wù)平臺(tái)、應(yīng)用示范工程、應(yīng)用支撐環(huán)境以及政策機(jī)制等建設(shè)工作，構(gòu)建數(shù)字縣域基礎(chǔ)地理空間框架，建立縣域權(quán)威、標(biāo)準(zhǔn)、唯一的地理信息公共服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)地理信息資源的充分利用與共建共享，提高城市公共管理、公共服務(wù)的能力和水平[1-5]。

1 技術(shù)思路

數(shù)字縣域地理空間框架建設(shè)和應(yīng)用示范技術(shù)流程如下：對(duì)縣城規(guī)劃區(qū)110 km2區(qū)域進(jìn)行傾斜三維數(shù)據(jù)獲取，縣城規(guī)劃區(qū)110 km2范圍內(nèi)1∶500數(shù)字線劃圖成圖及數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)和1∶1 000數(shù)字正射影像圖制作，在此基礎(chǔ)上，對(duì)縣城規(guī)劃區(qū)110 km2進(jìn)行1∶1 000和1∶5 000比例尺的數(shù)字線劃圖編繪及數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè);通過(guò)野外調(diào)繪和數(shù)據(jù)編輯形成更新后的全縣域1∶10 000地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、1∶10 000數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫(kù)、1∶10 000數(shù)字正射影像圖數(shù)據(jù)庫(kù)。利用各比例尺地形圖數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，建設(shè)多尺度、多類型、覆蓋不同區(qū)域的數(shù)據(jù)庫(kù);利用數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)縣域基礎(chǔ)地理信息公共服務(wù)平臺(tái)，建立縣域三維信息管理輔助決策平臺(tái)、縣域自然資源監(jiān)管系統(tǒng)和縣域后備資源信息管理系統(tǒng)3個(gè)專業(yè)應(yīng)用示范系統(tǒng)[6-10]。

2 主要技術(shù)指標(biāo)和規(guī)格

2.1 平面坐標(biāo)系統(tǒng)、高程基準(zhǔn)和投影變形分析

2.1.1 平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程基準(zhǔn)。平面坐標(biāo)系統(tǒng)采用2000坐標(biāo)系。1∶500、1∶1 000地理信息成果采用任意3°帶高斯-克呂格投影投影方式，中央子午線為114°45′;測(cè)區(qū)平均緯度為32°;測(cè)區(qū)平均橢球曲率半徑為6 368 735.912 15 m;投影面為參考橢球面。1∶5 000、1∶10 000地理信息成果采用高斯-克呂格投影，中央子午線為3°分帶中央子午線114°。高程系統(tǒng)采用1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。

2.1.2 投影變形分析?？h城規(guī)劃區(qū)平面投影變形應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)項(xiàng)目區(qū)域位置，投影方式采用高斯-克呂格投影。1∶5 000、1∶10 000比例尺按標(biāo)準(zhǔn)3°分帶，對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，采用地理坐標(biāo)系統(tǒng)，坐標(biāo)單位為度。

1∶500地形圖區(qū)域離中央子午線較遠(yuǎn)，當(dāng)改變中央主子午線至測(cè)區(qū)中央經(jīng)線分別為114°10′、114°20′、114°30′、114°35′、114°40′、114°45′時(shí)，依據(jù)《城市測(cè)量規(guī)范》（CJJ/T 8—2011），在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)參考橢球面上，根據(jù)高程歸化和高斯改化公式求得測(cè)區(qū)中心（縣中心）長(zhǎng)度變形公式：

[ΔS=y2m2R2S0-HmRAS]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

式中：[R]為測(cè)區(qū)的平均曲率半徑;[ym]為距離的2端點(diǎn)橫坐標(biāo)平均值;[S0]為歸算到橢球面上的長(zhǎng)度;[Hm]為長(zhǎng)度所在高程面對(duì)于橢球面的平均高程;[RA]長(zhǎng)度所在方向的橢球曲率半徑。

驗(yàn)算各中央子午線情況下的長(zhǎng)度變形值，如表1所示。

根據(jù)表1可知，中央子午線為114°時(shí)，縣域內(nèi)部分居民區(qū)域投影長(zhǎng)度變形超限，當(dāng)中央子午線為114°10′、114°20′、114°30′、114°35′、114°40′時(shí)，縣域內(nèi)部分居民區(qū)投影長(zhǎng)度變形超限，且超限區(qū)域大多位于西南山部或丘陵地區(qū)。當(dāng)中央子午線為114°45′時(shí)，縣域內(nèi)居民區(qū)投影長(zhǎng)度變形未超限，且縣城規(guī)劃區(qū)域投影變形較小，西南山區(qū)投影長(zhǎng)度變形也未超限，因此測(cè)區(qū)選用中央子午線為114°45′。將上述坐標(biāo)系統(tǒng)命名為該縣域2000坐標(biāo)系。

2.2 比例尺、分幅與編號(hào)

比例尺包括1∶500、1∶1 000、1∶5 000、1∶10 000。

地形圖的分幅和編號(hào)按照《國(guó)家基本比例尺地形圖分幅和編號(hào)》（GB/T 13989—2012）的要求執(zhí)行。

2.3 地形類別

經(jīng)過(guò)實(shí)地踏勘和歷史地形地貌資料分析，確定本項(xiàng)目1∶500、1∶1 000比例尺涵蓋區(qū)域，地形類別劃定為平地類型。為保證河南省基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)的權(quán)威性和繼承性，1∶5 000和1∶10 000地形類別的確立在遵照相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的前提下，保持與河南省測(cè)繪地理信息局歷史出版的圖件定性結(jié)論保持一致。

2.4 基本等高距

1∶500地形圖基本等高距為0.5 m;1∶1 000地形圖基本等高距為0.5 m;1∶5 000地形圖基本等高距為1.0 m;1∶10 000小比例尺地形圖基本等高距與河南省測(cè)繪地理信息局已出版最新基礎(chǔ)測(cè)繪圖件基本等高距保持一致。

大比例尺地形圖基本等高距保持同一測(cè)區(qū)同一產(chǎn)品同一等高距規(guī)格的原則。如有特殊情形，報(bào)請(qǐng)項(xiàng)目技術(shù)專家組或總工辦批準(zhǔn)，并在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程技術(shù)文檔資料中做好相應(yīng)記錄。

2.5 高程注記密度

1∶500、1∶1 000地形圖高程注記點(diǎn)應(yīng)該選在明顯地物點(diǎn)或地形變換點(diǎn)上，依據(jù)分幅地形類別及地物點(diǎn)和地形點(diǎn)的多少，其密度為圖上每100 cm2內(nèi)8～20個(gè)。

1∶5 000、1∶00 000地形圖上高程注記點(diǎn)應(yīng)選在明顯地物點(diǎn)和地形變換點(diǎn)上，密度為圖上每100 cm2內(nèi)，平地、丘陵地10～20個(gè)，山地、高山地及地形特征點(diǎn)稀少地區(qū)8～15個(gè)。根據(jù)地形情況圖上每100 cm2面積內(nèi)，等高線注記應(yīng)有1～3個(gè)等高線高程注記。

高程注記以米為單位，1∶500、1∶1 000成圖注至小數(shù)點(diǎn)后2位，1∶5 000、1∶10 000成圖注至小數(shù)點(diǎn)后1位。

2.6 地形圖精度

2.6.1 平面精度。1∶500、1∶1 000比例尺地形圖圖上地物點(diǎn)相對(duì)于野外控制點(diǎn)的圖上點(diǎn)位中誤差與鄰近地物點(diǎn)間距中誤差應(yīng)符合表2的規(guī)定。特殊困難地區(qū)地物點(diǎn)對(duì)最近野外控制點(diǎn)的圖上點(diǎn)位中誤差按地形類別放寬0.5倍。1∶5 000、1∶10 000比例尺地形圖圖上地物點(diǎn)相對(duì)于野外控制點(diǎn)的圖上點(diǎn)位中誤差應(yīng)符合表3的規(guī)定;特殊困難地區(qū)地物點(diǎn)對(duì)最近野外控制點(diǎn)的圖上點(diǎn)位中誤差按地形類別放寬0.5倍。

2.6.2 高程精度。高程注記點(diǎn)和等高線對(duì)附近野外控制點(diǎn)的高程中誤差，不得大于表4的規(guī)定。

地形圖上山地、高山地的等高線在實(shí)地不能直接找到衡量其精度的相應(yīng)位置時(shí)，等高線的高程中誤差可按式（2）計(jì)算：

[mn=±（a+b·tanα）? ]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （2）

式中：[mn]為等高線高程中誤差，m;[a]為高程注記點(diǎn)的高程中誤差，m;[b]為地物點(diǎn)的平面位置中誤差，m;[α]為檢查點(diǎn)附近的地面傾斜角，°。

特殊困難地區(qū)（大面積森林、沼澤等）地物點(diǎn)的平面位置中誤差和高程中誤差按上述規(guī)定放寬0.5倍，2倍中誤差為最大誤差。

2.7 地形圖的符號(hào)及注記

1∶500、1∶1 000地形圖執(zhí)行《國(guó)家基本比例尺地圖圖式 第1部分∶1∶500 1∶1 000 1∶2 000地形圖圖式》（GB/T 20257.1—2007）。1∶5 000、 1∶10 000地形圖執(zhí)行《國(guó)家基本比例尺地圖圖式 第2部分：1∶ 5 000 1∶10 000地形圖圖式》（GB/T 20257.2—2006）[11-16]。

3 系統(tǒng)功能

3.1 縣域自然資源監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)與專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的加載顯示、瀏覽、縮小放大等常用GIS功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)地圖上的長(zhǎng)度量算、面積量算功能，對(duì)圖層可見(jiàn)性與透明度進(jìn)行控制。實(shí)現(xiàn)自然資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等空間要素的點(diǎn)擊查詢功能，被查詢要素高亮顯示，同時(shí)顯示該要素屬性信息、圖片等信息。對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、現(xiàn)狀數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果以表格或圖表形式展示。

3.2 縣域三維信息管理輔助決策平臺(tái)

①逼真的三維瀏覽體驗(yàn)。平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)基于真實(shí)地理環(huán)境的三維虛擬社區(qū);可以當(dāng)前鼠標(biāo)點(diǎn)位置為中心360°旋轉(zhuǎn)瀏覽三維數(shù)字城市;可同時(shí)加載建筑物模型數(shù)據(jù)與地形數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）數(shù)據(jù)。

②搜索定位。搜索定位服務(wù)由WordSplit（分詞系統(tǒng)）、LSE（搜索引擎）等模塊組成，實(shí)現(xiàn)興趣點(diǎn)、建筑物、矢量線和矢量面的關(guān)鍵詞或空間位置搜索。

③距離量測(cè)。距離量測(cè)用于測(cè)量平面或空間中任意兩點(diǎn)之間的距離或者任意多個(gè)點(diǎn)之間的距離之和。

④面積量測(cè)。面積量測(cè)用于測(cè)量地表上任意區(qū)域內(nèi)的平面面積和地表面積。

⑤剖面分析。剖面分析可以分析某塊地形的剖面情況和建筑物的剖面情況。

⑥等值線分析。等值線分析功能可以分析出圈定范圍內(nèi)高程相同的點(diǎn)，自動(dòng)繪制出等值線。

⑦坡度坡向分析。系統(tǒng)可以分析出圈定范圍內(nèi)的地形走勢(shì)、坡度和坡向，模擬水流或泥石流等流向，用于災(zāi)害預(yù)警分析。

⑧淹沒(méi)分析。淹沒(méi)分析用來(lái)分析在某個(gè)特定范圍內(nèi)，以特定流域線為水流，以特定高程為當(dāng)前水位的流域淹沒(méi)情況。

⑨可視域分析。系統(tǒng)可以模擬出人的視角，設(shè)定觀察高度、觀察范圍后，自動(dòng)分析出可觀察區(qū)域和被遮擋區(qū)域，以不同顏色高亮顯示。

3.3 縣域后備資源信息管理系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)與專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的加載顯示、瀏覽、縮小放大等常用GIS功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)地圖上的長(zhǎng)度量算、面積量算功能，對(duì)圖層可見(jiàn)性與透明度等進(jìn)行控制。

實(shí)現(xiàn)對(duì)后備資源及其他數(shù)據(jù)的信息查詢;基于GIS空間分析功能，對(duì)后備資源數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的空間分析;對(duì)后備資源數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并以表格與圖表形式展示統(tǒng)計(jì)結(jié)果;建立分析模型，對(duì)土地后備資源數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析評(píng)價(jià)。分析評(píng)價(jià)結(jié)果可進(jìn)行導(dǎo)出使用。

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