翟宏宇

（山西省測繪地理信息院，山西 太原 030001）

基礎(chǔ)測繪即按照國家統(tǒng)一規(guī)劃和統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)完善并優(yōu)化更新測繪基準(zhǔn)，實施測繪工作并提供相應(yīng)的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，以滿足國防安全、國土規(guī)劃及國民經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要。基礎(chǔ)測繪通常通過先進(jìn)的航空航天攝影技術(shù)獲取相關(guān)地理信息數(shù)據(jù)，在滿足全國或局部區(qū)域測繪需求的前提下，根據(jù)持續(xù)更新的影像資料進(jìn)行遙感分析，參照相關(guān)資料內(nèi)外協(xié)同作業(yè)對地理信息進(jìn)行實時測量、繪制與更新，以實現(xiàn)地理信息產(chǎn)品的數(shù)字化。隨著中國經(jīng)濟(jì)社會的高速發(fā)展，各行各業(yè)都對地理信息供給工作提出數(shù)據(jù)更豐富、更高層次的訴求。此外，《全國基礎(chǔ)測繪中長期規(guī)劃綱要（2015—2030年）》 和《測繪地理信息事業(yè)“十三五”規(guī)劃》等由政府部門印發(fā)的文件也高頻率地提及“新型基礎(chǔ)測繪”一詞。綜上所述，為了高質(zhì)量、高效率地服務(wù)中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，構(gòu)建提供全方位、多元化基礎(chǔ)測繪服務(wù)的新型基礎(chǔ)測繪體系已然成為基礎(chǔ)測繪領(lǐng)域在當(dāng)前形勢下進(jìn)行改革與工作優(yōu)化的必經(jīng)之路。由此可見，在中國目前的經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展形勢之下開展新型基礎(chǔ)測繪體系搭建工作意義重大、影響深遠(yuǎn)。

1 基礎(chǔ)測繪面臨的形勢與需求

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新以及中國經(jīng)濟(jì)社會的高速發(fā)展，為了滿足各行各業(yè)在基礎(chǔ)測繪方面的訴求，基礎(chǔ)測繪工作面臨著越來越多的困難與挑戰(zhàn)。從宏觀角度來看，基礎(chǔ)測繪除了要繼續(xù)滿足國土空間規(guī)劃、國防安全、城市建設(shè)、應(yīng)急保障、大數(shù)據(jù)分析等需求外，還要為國家自然資源規(guī)劃管理、自然資源確權(quán)登記和用途管制、生態(tài)環(huán)境保護(hù)與治理修復(fù)等工作提供成果數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)資料。從中觀層面和微觀角度來看，農(nóng)業(yè)農(nóng)村、水利、林業(yè)和園林、住建、應(yīng)急管理、交通、文化旅游等相關(guān)部門需要基礎(chǔ)測繪提供數(shù)據(jù)支持；在新時代發(fā)展背景下，公眾對手機(jī)地圖、車載導(dǎo)航、云上旅游、室內(nèi)與地下空間導(dǎo)航定位以及多種形式的定制服務(wù)等業(yè)務(wù)提供高精度、高分辨率動態(tài)地理信息數(shù)據(jù)服務(wù)提出了更高的要求。此外，基礎(chǔ)測繪以傳統(tǒng)的比例尺為唯一尺度進(jìn)行分級作業(yè)與管理，不可避免地出現(xiàn)國家、省、市、縣各級統(tǒng)籌協(xié)調(diào)不足、數(shù)據(jù)和信息資料共享不暢等問題，從而導(dǎo)致重復(fù)測繪、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一以及由于技術(shù)指標(biāo)要求不同而導(dǎo)致的生產(chǎn)規(guī)范老舊等問題，造成既有成果數(shù)據(jù)難以與目前的新興信息技術(shù)融合。鑒于以上問題，開展新型基礎(chǔ)測繪體系建設(shè)，在滿足各行各業(yè)對地理信息數(shù)據(jù)需求的前提下推動整個測繪行業(yè)向?qū)嶓w化、先行化、擴(kuò)展化發(fā)展已成為當(dāng)務(wù)之急。

2 新型基礎(chǔ)測繪的內(nèi)涵與特征

新型基礎(chǔ)測繪是對傳統(tǒng)基礎(chǔ)測繪的繼承和發(fā)展，在保持基礎(chǔ)測繪的公益性和基礎(chǔ)性的前提下，依托當(dāng)前的高新技術(shù)將基礎(chǔ)地理信息通過數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等手段打造成為個體獨立、位置精準(zhǔn)、身份唯一、結(jié)構(gòu)立體、語義豐富的地理實體產(chǎn)品模式，最大化地再現(xiàn)真實世界的存在狀態(tài)，為國土空間規(guī)劃、自然資源治理、社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)等活動提供摸清家底、探索規(guī)律和科學(xué)監(jiān)管的數(shù)據(jù)支撐服務(wù)。

隨著中國綜合實力的提升，新型基礎(chǔ)測繪對所屬業(yè)務(wù)進(jìn)行了全方位的轉(zhuǎn)型升級。第一，面對當(dāng)前經(jīng)濟(jì)全球化和資源共享化的態(tài)勢，國家測繪基準(zhǔn)的建設(shè)和維護(hù)工作范圍由原來的陸地國土延伸至海洋乃至周邊地區(qū)，由地表為主向地上地下、室內(nèi)室外、水域、空域以及時間空間等維度進(jìn)行探索；基礎(chǔ)測繪的工作重心向?qū)崟r更新、層次精化以及基準(zhǔn)數(shù)據(jù)運營與服務(wù)等方面擴(kuò)展。第二，基礎(chǔ)航空航天影像的獲取方式發(fā)生改變，在傳統(tǒng)來源和方法的基礎(chǔ)上利用“空-天-地-網(wǎng)”新興技術(shù)，廣泛采用衛(wèi)星導(dǎo)航定位、多平臺傾斜攝影數(shù)據(jù)、全息測繪雷達(dá)點云數(shù)據(jù)、眾源數(shù)據(jù)等，在提高影像數(shù)據(jù)分辨率和時效性的同時可以有效避免重復(fù)采集，以達(dá)到節(jié)約成本的目的。第三，新型基礎(chǔ)測繪地理數(shù)字產(chǎn)品在國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的驅(qū)動下，由DOM、DEM、DRG、DLG 形式的“4D”數(shù)據(jù)和由RS、GIS、GNSS 組成的傳統(tǒng)“3S”技術(shù)體系向人工智能深度學(xué)習(xí)、互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析、實體三維模型數(shù)據(jù)融合等高新技術(shù)組成的新型“地理實體”產(chǎn)品模式進(jìn)化。第四，針對基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)與更新，新型基礎(chǔ)測繪以獨立的地理實體為空間單元，不分尺度和層級，以實體三維的形式再現(xiàn)語義化、結(jié)構(gòu)立體化、連續(xù)集成化的現(xiàn)實世界。新型基礎(chǔ)測繪打破了傳統(tǒng)測繪中橫向以“比例尺”為量測尺度，縱向以“要素”實施分層處理、觀測，以平面視角進(jìn)行場景呈現(xiàn)的作業(yè)管理模式，摒棄了以往平面影像、地形數(shù)據(jù)、矢量實體以及對應(yīng)的三維單體等數(shù)據(jù)各成體系的建庫方式，避免了成果疊加后數(shù)據(jù)粘連和由于層次分級、測量尺度的固定化以及單體數(shù)據(jù)缺乏大數(shù)據(jù)分析可識別的個性化語義屬性造成的對現(xiàn)實世界表達(dá)模糊從而出現(xiàn)不能針對性參與空間分析和決策的情況。

3 新型基礎(chǔ)測繪體系搭建設(shè)想

根據(jù)《全國基礎(chǔ)測繪中長期規(guī)劃綱要（2015—2030年）》的要求，基礎(chǔ)測繪工作要從工作范圍、技術(shù)手段、組織架構(gòu)、工作重心、成果展示、服務(wù)形式等多個角度協(xié)同發(fā)力，主動探索工作中的未知及解決疑難點，并積極地進(jìn)行開拓創(chuàng)新，從而搭建出更加科學(xué)、高效的生產(chǎn)管理服務(wù)體系。鑒于此，本文從產(chǎn)品建設(shè)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用管理這3 個體系提出一些設(shè)想，以進(jìn)一步增強(qiáng)新型基礎(chǔ)測繪體系的建設(shè)性與實用性[1]。

3.1 升級新興技術(shù)深度融合的產(chǎn)品建設(shè)體系

新型基礎(chǔ)測繪除了要面對傳統(tǒng)業(yè)務(wù)外，當(dāng)前自然資源管理“兩統(tǒng)一”和社會各界對地理信息提出了更深層次、更豐富精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)服務(wù)需求。為了滿足廣大用戶的實際應(yīng)用需求，新型基礎(chǔ)測繪體系的搭建要以地理場景和結(jié)構(gòu)化語義數(shù)據(jù)為基本組件，以空間地理實體三維模型為載體，構(gòu)建全新的地理實體數(shù)字測繪產(chǎn)品。相較于傳統(tǒng)基礎(chǔ)測繪的影像數(shù)據(jù)采集方式，地理場景數(shù)據(jù)采集依托當(dāng)前的高新技術(shù)，采用了全息測繪方式，綜合利用無人機(jī)傾斜攝影測量、多平臺移動式雷達(dá)激光掃描、GPS 差分定位無人船以及水下測量機(jī)器人等技術(shù)，從地上地下、水面水下、室內(nèi)室外等不同視角以影像像素和雷達(dá)激光點云的形式，多時相、高清晰地反映一定區(qū)域范圍內(nèi)連續(xù)成片的現(xiàn)實世界中原始地理空間位置、形態(tài)和拓?fù)潢P(guān)系等信息。地理實體數(shù)據(jù)作為新型基礎(chǔ)測繪的核心，以獨立地物和空間單元為調(diào)查對象，在模糊弱化比例尺理念的同時突破傳統(tǒng)測繪中地圖分幅和投影的限制，通過對每個地理實體附加唯一對應(yīng)的空間身份編碼作為索引，搭載結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的多樣化信息，構(gòu)建新型基礎(chǔ)測繪地理實體數(shù)據(jù)庫，以多種空間維度來還原現(xiàn)實世界的存在狀態(tài)。

3.2 構(gòu)建適應(yīng)時代需求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系

基于時代和社會活動對地理信息的多樣性需求，新型基礎(chǔ)測繪技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)需要在先進(jìn)生產(chǎn)力的驅(qū)動下向著內(nèi)容豐富化、精度層次化、結(jié)構(gòu)立體化等方面轉(zhuǎn)型升級。地理實體作為新型基礎(chǔ)測繪的空間研究對象，可以按地形實體、城市鄉(xiāng)村實體、部件地物實體等分級分類，打破了傳統(tǒng)測繪中橫向同一比例尺精度、縱向同一要素類的籠統(tǒng)作業(yè)模式，而是以不同地理實體、不同表達(dá)精度為作業(yè)思想，以顆粒度的精度模式個性化精細(xì)表達(dá)所屬研究對象的地理空間信息。依據(jù)《全國基礎(chǔ)測繪中長期規(guī)劃綱要（2015—2030年）》，為了在立體可視化的角度下研究不同類型地理實體之間的拓?fù)潢P(guān)系，可以按照一定的標(biāo)準(zhǔn)對地理實體進(jìn)行層級分類，即構(gòu)建“維度Dn+層級Lm”技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。在該體系中，維度Dn 主要包括2 維（平面）、2.5維（2 維矢量和影像數(shù)據(jù)模擬3 維空間變化）、3 維（立體呈現(xiàn)）、4 維（3 維狀態(tài)下有時間維度的表達(dá)）；層級Lm 分別定義為：L0—世界級，L1—國家級，L2—區(qū)域級，L3—省級，L4—城市級，L5—縣級，L6—街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）級，L7—社區(qū)（村）級，L8—功能單元級，L9—地理實體級[2]。通過上述標(biāo)準(zhǔn)體系即可根據(jù)不同項目需求對地理信息完成針對性分析或大數(shù)據(jù)深度融合。

3.3 創(chuàng)建靈活機(jī)動的應(yīng)用協(xié)調(diào)管理機(jī)制

新型基礎(chǔ)測繪以現(xiàn)實世界自然地形和人工地物不同類型的地理實體為研究對象。國家、省、市、縣應(yīng)多級聯(lián)動，本著“一個實體只測一次”的基本原則，建立科學(xué)合理的空間身份編碼分類體系，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、分級投入，避免重復(fù)測繪導(dǎo)致的資源浪費，積極推動傳統(tǒng)測繪成果與新型基礎(chǔ)測繪地理實體數(shù)據(jù)庫相融合，形成內(nèi)容全面、單體分明、精度適中的集約型地理信息測繪產(chǎn)品?；A(chǔ)地理信息服務(wù)要面向政府部門、企事業(yè)單位以及廣大個體用戶提供產(chǎn)品服務(wù)，依托新興的軟硬件技術(shù)平臺，由傳統(tǒng)測繪定式化的數(shù)據(jù)提供方式向“定制服務(wù)，按需組裝”模式的新型測繪轉(zhuǎn)變；要針對國家安全與社會進(jìn)步對地理信息服務(wù)的需求，加強(qiáng)保密管理和需求對接，最終搭建組織安全、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、共建共享、集約利用的大數(shù)據(jù)庫管理服務(wù)平臺。

4 結(jié)束語

長期以來，基礎(chǔ)測繪作為一項基礎(chǔ)性、公益性事業(yè)，在國防建設(shè)、資源監(jiān)管與治理、社會活動等領(lǐng)域貢獻(xiàn)突出，是中國社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中至關(guān)重要的一環(huán)。隨著近幾年一大批新興技術(shù)的不斷發(fā)展并應(yīng)用于測繪領(lǐng)域，基礎(chǔ)測繪向著立體可視化、動態(tài)實時化、處理自動化、服務(wù)社會化為特點的新型基礎(chǔ)測繪轉(zhuǎn)型升級。在新型基礎(chǔ)測繪體系的建設(shè)過程中應(yīng)積極探索產(chǎn)品建設(shè)體系，逐步帶動技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、組織協(xié)調(diào)服務(wù)體系、政策導(dǎo)向管理體系全面創(chuàng)新。