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        基礎測繪現(xiàn)狀及發(fā)展探討
        ——以湖南省為例

        2022-10-06 05:06:50陳懷文王星星
        現(xiàn)代測繪 2022年4期
        關鍵詞:測繪服務

        陳懷文,王星星

        (湖南省第一測繪院,湖南 長沙 410004)

        0 引 言

        《中華人民共和國測繪法》賦予了測繪事業(yè)為經濟建設、國防建設、社會發(fā)展和生態(tài)保護服務的職責[1],基礎測繪是支撐測繪地理信息服務應用的立業(yè)之基。測繪地理信息與土地、地質、礦產領域相連,與自然資源緊密相關。湖南省測繪工作與國土資源融合較早,1994年省國土管理局與省測繪局合并,組建了湖南省國土測繪管理局(后更名為“湖南省國土資源廳”)[2],為湖南省基礎測繪融入自然資源奠定基礎。2018年,自然資源部機構改革后,湖南省自然資源廳組建成立,測繪工作全面融入自然資源,面臨支撐自然資源“兩統(tǒng)一”職責履行的新任務。

        “十四五”時期是實施新的“兩步走”戰(zhàn)略、開啟社會主義現(xiàn)代化強國新征程的第一個五年,也是機構改革后基礎測繪事業(yè)轉型升級的關鍵時期。為促進基礎測繪高質量發(fā)展,需要準確把握測繪地理信息新形勢、新環(huán)境和新要求,充分發(fā)揮測繪地理信息基礎性、先行性、公益性和科學性,進一步彰顯測繪工作“兩服務、兩支撐”的責任與使命。

        1 湖南省地理信息資源現(xiàn)狀

        1.1 基礎地理信息數(shù)據(jù)生產與更新現(xiàn)狀

        湖南省基礎測繪采用分級制度,省級負責1∶10 000和1∶5 000基礎地理信息數(shù)據(jù)生產和更新,市縣負責1∶500、1∶1 000、1∶2 000比例尺數(shù)據(jù)建設和維護。為全面推進全省不動產統(tǒng)一登記工作,統(tǒng)一數(shù)據(jù)底板,省級統(tǒng)籌建設完成全省1∶2 000基礎數(shù)據(jù)。

        (1)地形圖(DLG)數(shù)據(jù)?!笆濉逼陂g,湖南省采用全面更新和快速更新兩種模式[3]開展1∶10 000地形圖更新,2020年完成全省第七輪更新,全省范圍內1∶10 000 DLG 50%區(qū)域現(xiàn)勢性達到2020年,整體優(yōu)于2019年。全省1∶2 000不動產基礎數(shù)據(jù)在2016-2019年建設完成,覆蓋了除城鎮(zhèn)范圍全省域,時效性從2012-2018年不等。各市州依托數(shù)字城市、國土規(guī)劃業(yè)務在城鎮(zhèn)開展了部分1∶500地形圖更新,面積總計約3 600 km2,數(shù)據(jù)時效性自2008-2019年不等。

        (2)正射影像圖(DOM)數(shù)據(jù)。遙感影像按需統(tǒng)籌,實現(xiàn)了衛(wèi)星影像的全省范圍定期更新:0.5 m、1 m分辨率衛(wèi)星遙感影像年度更新;2 m分辨率衛(wèi)星遙感影像季度更新。0.2 m分辨率航空遙感影像全省覆蓋,時效性從2012-2018年不等。

        (3)數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù)。2 m格網(wǎng)DEM覆蓋面積總計9.42萬平方千米,全省覆蓋率44%,預計2021年實現(xiàn)全省覆蓋。5 m格網(wǎng)DEM基本實現(xiàn)了全省覆蓋。

        (4)數(shù)字柵格地圖(DRG)數(shù)據(jù)。1∶10 000 DRG成果[4]覆蓋全省,時效性為2016-2017年,從2018年開始由統(tǒng)一生產轉為按需制作和提供。

        1.2 數(shù)據(jù)應用情況

        結合湖南省基礎地理信息數(shù)據(jù)應用情況來看,2019年9月—2020年9月提供數(shù)據(jù)800余次,其中1∶10 000基礎測繪成果超8萬幅,1∶2 000基礎測繪成果超81萬幅,如圖1-圖4所示,主要應用于國土空間規(guī)劃、礦山管理、地質勘查、土地管理、調查監(jiān)測等自然資源管理工作,以及水利、電力、交通、林業(yè)、公安等其他行業(yè)部門。

        基礎地理信息數(shù)據(jù)在各行業(yè)部門的應用情況反映出新的特點,表現(xiàn)在以下3個方面:

        (1)需求行業(yè)越來越廣。當前基礎測繪成果應用以自然資源系統(tǒng)內為主,向其他行業(yè)延伸,廣泛應用于工程建設、生態(tài)環(huán)境、社會民生等方方面面。

        (2)比例尺類型更豐富。為了滿足各部門精細化工作管理的需要,對1∶500、1∶1 000、1∶2 000、1∶5 000、1∶10 000、1∶2.5 萬、1∶5 萬等多種基礎測繪成果均有需求。省級層面需求量最大的數(shù)據(jù)成果為1∶10 000基礎地理信息成果,需求增長最快的為1∶2 000基礎地理信息成果。市縣層面需求量最大的為1∶500地形圖。各行業(yè)部門不同業(yè)務對精度要求不同,政府宏觀決策、省級行政管理、國土空間規(guī)劃工作主要需要米級(1∶10 000)精度基礎地理信息數(shù)據(jù);重大線狀工程,農村規(guī)劃,農村地區(qū)確權登記等工作需求最多的為分米級(1∶2 000)基礎地理信息數(shù)據(jù);城市規(guī)劃設計、工程建設、不動產確權登記等工作需求最多的為厘米級(1∶500)基礎地理信息數(shù)據(jù)。

        (3)時效性要求越來越高。隨著經濟社會發(fā)展迅速,信息化程度極大提升,各行業(yè)管理精細化水平隨之提高,在領導決策、規(guī)劃設計、用地選址、工程建設、城市管理、生態(tài)保護、環(huán)境監(jiān)測、應急保障、公共安全等眾多領域對地理信息變化更加敏感,要求基礎測繪能夠提高成果現(xiàn)勢性,提供更快服務。

        1.3 存在問題和不足

        在現(xiàn)有基礎測繪更新模式下,基本能夠滿足各行業(yè)部門對基礎地理信息數(shù)據(jù)的需求,但在實際應用過程中,不難發(fā)現(xiàn)基礎測繪仍存在問題和不足,特別是聚焦自然資源管理,需求與供給不平衡的矛盾日益凸顯,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

        (1)基礎測繪實行分級建設和管理維護,按照不同比例尺分別采集和建庫,詳細程度和精度不盡相同,造成要素不全、精度降低,許多要素需在不同的數(shù)據(jù)庫中重復采集和存儲的問題;不同地區(qū)、不同尺度的基礎地理信息數(shù)據(jù)標準之間還可能產生不一致或矛盾,給綜合性的集成應用帶來很大困難。如1∶1萬基礎測繪成果采集平面位置精度一般地區(qū)為5 m,困難地區(qū)7.5 m,一般用于規(guī)劃、選址,難以滿足對地物精度要求較高的業(yè)務,例如農村宅基地登記發(fā)證。

        (2)測繪成果的要素分類與行業(yè)部門要素分類標準不一致,范圍界定不一致。如國土調查成果中高速路圖斑以隔離網(wǎng)為邊界,包括路堤路塹,而基礎測繪成果中則以路邊線為界;國土空間規(guī)劃用地分類中住宅用地,包含其附屬道路、綠化等用地,而基礎測繪成果中則單獨構建了小區(qū)房屋、綠地、內部道路等內容。很多自然資源業(yè)務管理實體單元并沒有在基礎測繪過程中形成,成果應用要重新對象化、實體化。

        (3)數(shù)據(jù)形式過于傳統(tǒng),專業(yè)要素及屬性不夠豐富。我省基礎地理信息數(shù)據(jù)成果包含了人眼視覺可識別的地面上所有目標實體,主要面向人工讀圖,數(shù)據(jù)不易計算,生產與需求脫節(jié),與具體業(yè)務互動不夠,從而造成“什么要素都有,想要的數(shù)據(jù)卻拿不到”的現(xiàn)象。

        (4)基礎地理信息數(shù)據(jù)的定期年度更新方式,與經濟社會快速發(fā)展對地理信息的現(xiàn)勢性需求還有較大差距,難以保證數(shù)據(jù)的實時性和及時提供?;A測繪服務能力,很大程度上體現(xiàn)在其對地理要素變化的響應效率上,體現(xiàn)在對基礎測繪成果“鮮活度”的維護上。因此,亟需依托快速變化發(fā)現(xiàn)技術,在變化地理要素動態(tài)更新上下功夫。

        (5)在自然資源系統(tǒng)內地形圖測繪與土地調查、地災調查、執(zhí)法監(jiān)測、地礦調查等多個業(yè)務之間存在重復外業(yè)調查?;A測繪是打基礎、利長遠的先導性事業(yè),具有滿足通用需求功能,需要充分發(fā)揮測繪地理信息全面支撐自然資源管理工作作用,應逐步完善現(xiàn)有基礎測繪體系,實現(xiàn)通過一次外業(yè)滿足自然資源管理大部分外業(yè)需求的目標。

        2 發(fā)展趨勢與需求分析

        2.1 發(fā)展趨勢

        在需求與供給這個主要矛盾的作用下,通過在基礎測繪體系內醞釀、萌芽、積累,現(xiàn)有基礎測繪體系已無法適應主要矛盾的演變,正在發(fā)生著基礎測繪范式的革命。各地區(qū)積極謀劃基礎測繪轉型升級工作,緊緊抓住供給和需求這個主要矛盾,從供給側發(fā)力。

        《全國基礎測繪中長期規(guī)劃綱要(2015-2030年)》明確提出,到2030年建成新型基礎測繪體系。武漢、上海、寧夏等省份已開展國家級的新型基礎測繪體系建設試點[5-8],其中上海試點已完成驗收,起到較好試點示范作用?,F(xiàn)階段及未來基礎測繪逐步向新型基礎測繪轉型升級,呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢:工作范圍從室外延伸到室內、地上延伸到地下,信息表達從二維拓展到三維乃至四維,成果類型從傳統(tǒng)單一比例尺數(shù)據(jù)庫向實體化、一體化時空數(shù)據(jù)庫轉變,服務方式從被動服務向主動服務轉變,服務對象從廣泛普適向聚焦主業(yè)升級。

        2.2 需求分析

        2.2.1 更高質量的發(fā)展需求

        現(xiàn)階段我國經濟社會已由高速發(fā)展轉向高質量發(fā)展,社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾,政府部門和社會公眾對于基礎地理信息的需求越來越大,對于數(shù)字測繪成果的現(xiàn)勢性、精準性、產品內容等要求也越來越高。推動政府治理體系和治理能力現(xiàn)代化,需要高精度、高時效地理信息為精細管理、科學決策提供數(shù)據(jù)支撐,加快測繪地理信息數(shù)據(jù)與政務數(shù)據(jù)的共享,實現(xiàn)跨系統(tǒng)、跨部門、跨業(yè)務的協(xié)同管理與服務?,F(xiàn)代技術的飛速發(fā)展,需要加快測繪技術與大數(shù)據(jù)云計算、人工智能、5G等新技術的交叉融合,促進測繪地理信息向便捷化、智能化方向快速邁進。

        2.2.2 更有效率的發(fā)展需求

        湖南數(shù)字經濟新型基礎設施建設,5G、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等新型通信網(wǎng)絡基礎設施建設,需要基礎測繪提供位置精度更高的衛(wèi)星定位服務、高速的衛(wèi)星網(wǎng)絡傳輸服務,需要地理信息大數(shù)據(jù)在內的算力基礎設施,支撐經濟社會數(shù)字化轉型。智慧城市建設,需要測繪新技術和地理信息數(shù)據(jù)支撐智慧建筑、市政物聯(lián)、交通物流等應用場景的感知設施部署,為公共服務和管理基礎設施提供數(shù)字化服務。提高土地、數(shù)據(jù)等要素市場化配置效率,推進規(guī)劃用地“多審合一、多證合一”改革和工程建設領域審批制度改革等,離不開測繪地理信息技術服務。

        2.2.3 更為安全的發(fā)展需求

        地理信息事關國家安全,當前測繪地理信息處于更加開放、共享的互聯(lián)網(wǎng)和信息化環(huán)境,存在重要地理信息數(shù)據(jù)失泄密事件、“問題”地圖等問題,需要強化地理信息安全體系建設,提高公民的安全保密意識和國家版圖意識,要求保證基礎測繪關鍵領域軟硬件自主安全可控。服務國防建設,推進軍隊信息化建設,需要進一步深化軍地雙方基礎地理信息資源的共建共享。開展自然資源災害防治工作,應對森林火災、洪澇、干旱、礦山地質等災害,需要加強應急測繪保障能力,提高地理信息數(shù)據(jù)實時化服務能力。

        2.2.4 更加豐富的發(fā)展需求

        面對自然資源“山水林田湖草”一體化管理、精細化治理要求,亟需豐富各類基礎測繪成果,以遙感影像為背景,集成整合地下空間、地表基質、地表覆蓋、業(yè)務管理等各類自然資源和國土空間數(shù)據(jù),按照統(tǒng)一的標準,構建自然資源三維立體“一張圖”,全面真實地反映自然資源現(xiàn)實狀況和自然地理格局,為國土空間規(guī)劃、用途管制、耕地保護、審批監(jiān)管等自然資源管理和決策提供重要支撐和保障。

        2.2.5 更可持續(xù)的發(fā)展需求

        貫徹實施“共抓大保護,不搞大開發(fā)”長江經濟帶發(fā)展戰(zhàn)略實施,推進長江經濟帶生態(tài)保護、洞庭湖生態(tài)環(huán)境專項整治、城市污水治理提質增效等工作,需要水上水下一體的地理信息資源。優(yōu)化國土空間布局、實施主體功能區(qū)戰(zhàn)略、科學劃定“三區(qū)三線”,需要基礎地理信息數(shù)據(jù)服務。統(tǒng)籌山水林田湖草系統(tǒng)治理和空間協(xié)同保護,礦山生態(tài)修復、地質災害預警與治理,需要客觀、動態(tài)、準確的測繪地理信息數(shù)據(jù)和技術支撐。

        3 “十四五”基礎測繪發(fā)展建議

        圍繞全省經濟社會發(fā)展和自然資源管理需求,進一步優(yōu)化省級基礎測繪項目布局,完善市級基礎測繪工作機制,實施地理信息資源建設和服務應用工程,努力實現(xiàn)全省基礎測繪工作在空間范圍、信息內容、更新方式、服務手段等方面的拓展和突破,基本形成以新型基礎測繪、應急測繪為核心的測繪地理信息服務鏈,進一步提高為經濟社會發(fā)展提供多層次、全方位服務的能力,努力建設服務城市發(fā)展的基礎公益智庫。

        3.1 擴大數(shù)據(jù)覆蓋

        充分考慮新形勢下城鄉(xiāng)、區(qū)域統(tǒng)籌發(fā)展的新方向,強化我省系列比例尺地形圖和城市測繪基準的空間覆蓋;加強地下管線、湖泊水域和地下空間測繪;創(chuàng)新地理信息獲取手段,提高獲取效率和質量,推進基礎測繪成果覆蓋范圍的戰(zhàn)略拓展,努力實現(xiàn)基礎地理信息全方位、立體化覆蓋。

        3.2 豐富數(shù)據(jù)內容

        緊密聯(lián)系基礎測繪成果應用需求的新變化,著力擴充數(shù)據(jù)采集的深度和廣度;面向應用需求,科學確定數(shù)據(jù)內容、數(shù)據(jù)類型和精度標準,提高數(shù)據(jù)質量,優(yōu)化數(shù)據(jù)結構,加快從以數(shù)據(jù)生產為主向以信息服務為主的轉變,進一步增強基礎測繪成果的實用性、可靠性。

        3.3 加快更新頻次

        主動適應城鄉(xiāng)建設快速發(fā)展的新形勢,完善基礎測繪成果更新機制,加快更新頻次,實現(xiàn)定期更新與實時動態(tài)更新相結合,成果單一更新與聯(lián)動更新相結合;引進和創(chuàng)新數(shù)據(jù)獲取與處理新裝備,進一步提升數(shù)據(jù)更新能力和效率,不斷增強基礎測繪成果的現(xiàn)勢性。

        3.4 調整業(yè)務流程

        機構改革后,基礎測繪業(yè)務內容有所調整,應用范圍也得到進一步的拓展,這就要求地理測繪人員要綜合掌握自然資源相關知識,具備專業(yè)的技術與理論水準。除了傳統(tǒng)意義上的基礎測繪,自然資源調查監(jiān)測等工作也涵蓋了數(shù)據(jù)獲取、處理、分析、應用等工作??梢钥紤]將這些工作從業(yè)務流程上結合起來,構建適應自然資源立體調查監(jiān)測的基礎測繪生產服務體系。

        3.5 統(tǒng)一技術標準

        將我省所有與地理位置有關的、經濟社會發(fā)展所需的信息資源按統(tǒng)一標準進行集成、整合,在政策法規(guī)的框架下進行數(shù)據(jù)交換、共享并提供公共服務,有效解決我省信息化建設中存在的標準落后、指標不統(tǒng)一、落后于技術發(fā)展、無法有效滿足新應用領域等問題,進一步促進地理空間信息更好地服務大局、服務社會、服務民生。

        3.6 創(chuàng)新產品服務

        創(chuàng)新地理信息產品體系,突破現(xiàn)有基礎地理信息4D產品模式,豐富實景三維模型、真彩色點云、全景地圖、全景視頻流、高清地圖、可量測實景影像(DMI)、動態(tài)地圖、虛擬現(xiàn)實地圖等新型地理信息產品。創(chuàng)造更多綜合服務產品,通過地理信息系統(tǒng)、數(shù)理統(tǒng)計方法和數(shù)據(jù)挖掘技術,提供經加工、分析后的數(shù)據(jù)和派生產品。

        創(chuàng)新地理信息服務體系,圍繞自然資源全要素管理,積極應對“智慧城市”、公共服務、應急保障等方面的新要求,強化主動服務意識,探索滿足多樣化需求的服務內容和服務形式,努力擴大服務領域和服務對象;完善網(wǎng)絡化服務基礎設施,拓展地理信息在線技術服務,豐富服務手段;挖掘信息內容,探索海量、無縫融合的基礎數(shù)據(jù)服務,提高服務效能。

        4 結 語

        多年來,基礎測繪作為國民經濟、社會發(fā)展和國防建設不可缺少的一項基礎性工作,為推動湖南省高速發(fā)展提供了重要支撐。面對時代新要求,應發(fā)揮測繪地理信息專長,從內部做好調整和轉變,以需求推動基礎測繪轉型升級,做好以生產為核心向生產和服務并重轉型,從廣泛普適向聚焦主業(yè)升級[9],構建測繪工作全面支撐自然資源管理和各行業(yè)需求、全面服務生態(tài)文明建設和經濟社會發(fā)展的新格局。

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