安徽省数字城市地理空间框架建设探讨

2016-12-28 06:20:27侯恩兵
地理空间信息 2016年10期
关键词:安徽省框架测绘

侯恩兵,赵 超

(1.安徽省基础测绘信息中心, 安徽 合肥 230031;2.安徽省智慧城市与地理国情监测重点实验室,安徽 合肥 230031)

安徽省数字城市地理空间框架建设探讨

侯恩兵1,2,赵 超1,2

(1.安徽省基础测绘信息中心, 安徽 合肥 230031;2.安徽省智慧城市与地理国情监测重点实验室,安徽 合肥 230031)

介绍了安徽省数字城市地理空间框架建设情况、建设内容和模式。结合工作实际情况,阐述了在自主平台研发、云计算技术、物联网技术、倾斜摄影测量技术、市县一体化建设等方面的探索与应用,分析了数字城市的建设过程,为领导机制和人才队伍建设两方面存在的问题提供了相关建议。

数字城市;倾斜摄影测量技术;市县一体化;领导机制和人才队伍

“数字城市地理空间框架建设”是“数字城市”建设的核心内容,其目的是为“数字城市”提供统一、权威的地理空间信息公共平台,为各部门分散的数据建立一个统一的标准,实现城市信息资源的整合和共享,避免重复建设[1,2],同时有效地解决目前存在的数据差异问题,使城市信息化健康发展。

安徽省自2008年启动“数字城市地理空间框架建设”以来,认真按照国家测绘地理信息局最新的政策和技术指导,积极推动“数字城市”、“数字县域”项目在全省各市、县的开展,并不断拓展应用领域、创新应用思路、提高项目的建设标准、落实与天地图建设的结合、加强天地图市级节点建设,向智慧城市项目靠拢,增强示范应用建设。

1 建设内容和模式

安徽省数字城市地理空间框架建设按照“需求牵引、统一设计、多元投资、资源共享”的原则,由国家测绘地理信息局、安徽省国土资源厅和当地人民政府共同投资建设。项目通过整合已有的基础测绘资料,完成多个比例尺的DLG、DOM、DEM生产和更新工作,建设主城区真三维数据模型,采集地名地址数据,在此基础上进一步整合加工入库,建成城市基础地理信息数据库。然后经过数据提取、扩充、重组和脱密等工序处理[3],建立权威的、通用的地理信息公共平台,向政府部门、企事业单位和社会公众提供丰富的地理信息服务,有力促进了城市信息资源共享和利用。每个城市建成至少5个典型应用示范系统,是在不同网络环境下,以数字城市地理信息公共平台为基础,不再重复建设基础地理信息数据,直接以平台提供的地理信息服务为底图,只需加载部门业务数据和开发专业功能,最大化地实现数字城市地理空间框架对于基础地理信息数据“一次建设、多处使用”的目的。通过典型应用示范系统建设,对城市各行业、各部门加快本身信息化建设产生了很好的借鉴作用,对于城市地理空间框架最大化发挥作用具有重要价值,如图1。

图1 安徽省数字城市地理空间框架建设内容与模式架构图

2 技术探索与特色

2.1 自主平台研发

安徽省基础测绘信息中心(以下简称“中心”)是在安徽省率先开展数字城市建设的单位,先后完成了“数字黄山”、“数字马鞍山”的建设任务,并分别获得国家测绘地理信息局和安徽省国土资源厅的表彰。在后续省内数字城市的建设任务中,中心担任技术支撑的角色。为了使数字城市建设在各地市能够快速推进,依据数字城市地理信息公共平台的建设标准与规范,中心结合自身技术积累,自主研发了一套平台搭建软件——城市空间信息共享平台软件。

地理信息公共平台是数字城市地理空间框架建设的核心内容之一,主要为用户提供了电子地图、资源中心、二次开发等服务模式,能够满足各部门各领域的跨平台、跨浏览器对地理信息的要求。平台紧扣数字城市地理信息公共平台建设相关规范,总结已建数字城市的成功经验,深入调研待建城市的需求,在此基础上研发完成了城市空间信息共享平台软件。承建单位利用该平台,通过可视化向导即可完成基础版、政务版和公众版数字城市地理信息公共平台的搭建,无需编写任何程序。

2.2 云计算技术

数字城市地理信息公共平台为全市各部门、企事业单位和社会公众提供地理信息服务,所以必须考虑服务的稳健性和抗并发能力。一旦资源不足、访问拥塞,各部门的专业系统都将无法调用地理信息,所有的应用系统都无法正常运转,后果严重。因此,在安徽省数字城市地理空间框架建设过程中,一直注重使用云计算技术,确保在访问量增大时,计算资源能够自动、快速、便捷地拓展,不影响应用部门的调用。

安徽省不同城市的云平台搭建方式不同。在马鞍山,其市政府已经搭建了政务云,因此,数字马鞍山地理信息公共平台只需要根据其应用的多少申请计算资源,再在其上部署服务软件,从而形成地理信息云平台。在滁州,由于没有政务云,所以将服务器托管在市政府信息中心,依托市政府完善的网络环境和软硬件安全设施搭建了私有云。通过不同方式云平台的建设,增强了数字城市地理信息公共平台的可靠性、稳定性和吸引力。

2.3 物联网技术

国家测绘地理信息局于2012年下发《关于开展智慧城市时空信息云平台建设试点工作的通知》,并先后出台了技术大纲和评价指标体系,安徽省在开展数字城市地理空间框架建设时,在技术的使用、应用示范的选择等方面,有意识向智慧应用倾斜,其中物联网也是智慧城市建设一个重要内容。

滁州市防汛排涝调度系统是物联网技术应用的一个最典型案例,系统实现了将视频监控、监测预警、气象信息等防汛排涝信息集成到数字滁州地理信息公共平台上,可提供适当的辅助信息,提高排水效率,加强防汛排涝指挥部的调度指挥能力。其中在线监控子系统通过视频、雨量计、液位仪等设备实现全市重点防汛排涝设施的实时监控。实现的主要功能包括视频接入、雨量在线监控、液位信息在线监控、泵站闸站监控、水位超限警报等,还具有排水建模分析功能。

2.4 倾斜摄影测量技术

倾斜摄影测量技术是测绘领域近些年发展起来的一项高新技术,它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从一个垂直、4个倾斜共5个不同的角度采集影像,将用户引入到符合人眼视觉的直观世界。在定位精度、真实性和建设效率上相对于传统人工建模有无可比拟的优势,一次航摄可以获取真三维建筑模型、数字正射影像图、数字高程模型等多种数据成果,非常适用于数字城市地理空间框架建设。

在数字六安地理空间框架建设中,就使用了倾斜航空摄影系统和机载激光扫描系统,对六安市约63 km2范围进行航空摄影,获取高精度的地面点云数据和倾斜影像数据,利用LiDAR点云分离获取建筑物模型,利用倾斜摄影数据生成可与LiDAR数据套合的空三加密成果,自动提取倾斜摄影测量传感器获取的建筑物顶面和侧面纹理,自动化建立真三维建筑物模型[4]。

LiDAR与倾斜摄影测量相结合的三维建模技术已广泛应用,但LiDAR数据获取成本高、密度大。随着计算机视觉和倾斜摄影测量技术不断发展,基于多基元、多视影像密集匹配技术日趋成熟,可以快速获取多视影像上的同名点坐标,进而得到地物的三维坐标[5]。在数字黄山地理空间框架数据更新建设中,就采用了倾斜摄影测量自动建模技术,制作完成了屯溪区约15 km2城市高精度和高质量实景真三维模型数据,接下来黄山风景区三维场景制作也将使用倾斜三维自动建模系统来完成,目前正在获取约160 km2倾斜航空摄影数据,设计的影像平均地面分辨率为0.08 m,航向重叠度为81%,旁向重叠度为80%。

2.5 市县一体化建设思路

随着数字城市在全国迅速展开,有条件的地区也开展了数字县域地理空间框架建设工作,我省明光市、芜湖县延续了数字城市地理空间框架的建设模式,但是,在建设过程中发现,相比地级市,县级存在长效机制落实不到位、更新不及时、应用推广深度与广度不够、自身技术力量薄弱、财政负担较重等问题,极大地阻碍了城市信息化建设的发展。黄山市是安徽省数字城市建设试点城市,第一轮3 a更新计划已经完成,起步早、基础好、经验丰富。为了能够有效克服县域城市地理信息资源共建共享存在的困难,综合考虑实际情况,在黄山市数字县域推进中,提出了市县一体化建设模式,即在数字黄山地理空间框架建设成果的基础上,充分发挥黄山市国土资源局的技术力量和软硬件优势,按照“依托市域、统一规划、统一建设、分步实施、量力而行”的原则,集全市之力整体推进、市县融合,由黄山市国土局负责统一建设、统一管理使用、统一维护更新,建成全市统一的、唯一的、权威的数字黄山县域地理空间框架,避免了项目建设过程中的重复投入,节省人力、物力和财力,突破区县局技术力量薄弱和资金紧缺的限制,形成了高效率、集约化的数字黄山县域地理空间框架统一建设模式,见图2。

图2 数字黄山县域地理空间框架统一建设总体架构图

3 经验与反思

3.1 领导机制

安徽省数字城市地理空间框架建设项目在申请获批后,一般由安徽省国土资源厅和各地人民政府签订建设协议,落实各地国土资源局为牵头建设单位。在项目建设初期,一般会成立由各地方政府分管领导为组长、各委办局主要负责人为成员的项目建设领导小组,负责协调各部门配合国土资源局共同推进。

随着项目建设逐步推进,由于人事变动,部分分管领导和主要负责人对数字城市地理空间框架建设的内涵认识不足,对项目进展和协调工作未给予足够重视,导致全部工作交由国土资源局负责推进。国土部门与其他应用部门是同级单位,加上国土部门自身事务繁多,在应用示范的推动过程中会遇到不少困难,从而造成项目建设进展缓慢,尤其是应用示范建设工作的迟滞会使得数字城市地理空间框架建设成果的现势性下降,吸引力降低,从而陷入更加难以推动应用的恶性循环。

经过总结反思,建议下一步建设与维护可考虑由各地测绘地理信息行政主管向各地方政府专门报告,陈述数字城市地理空间框架建设的意义、必要性以及国家测绘地理信息局的文件要求,建议对各地方政府发文作统一要求,并纳入政务考核指标。同时,开展数字城市地理空间框架建设培训班,邀请各地负责数字城市建设的主管领导参加,加强认识和理解,从而有效推动数字城市建设进程。

3.2 人才队伍建设

人才队伍建设是数字城市地理空间框架建设的重要内容,是建设成果持续稳定运行和服务的关键。安徽省数字城市地理空间框架建设项目在设计时就提出成立专门机构负责城市地理空间框架的运行维护,并通过培养或引进遥感、地理信息系统、通讯、网络、计算机等方面的专业人才建立稳定的技术人员队伍,保证框架的持续更新和长期服务。然而,在当前背景下,成立专门机构和申请人员编制难以获得批准,安徽省已建成的城市大都采取招聘技术人员作为日常维护推广的主体力量。聘用人员流动性大,尤其政府部门招聘的人员,其工资待遇也难以完全市场化,不少城市都频繁出现刚培训完成的核心技术人员辞职的尴尬局面,这些都给数字城市地理空间框架的持续稳定运行造成了威胁。建议安徽省测绘地理信息行政主管部门出台相关政策,引导各地数字城市地理空间框架的运行、维护和更新走向市场,培育若干专注于数字城市建设的有资质、有实力的企业。同时,鼓励自身缺乏技术力量的各地国土资源局通过市场化购买服务的方式理顺机制,确保数字城市地理空间框架的持续更新运行维护,更好地服务地方经济发展。

4 结 语

安徽省国土资源“十三五”规划提出加大“数字安徽”建设力度,推动智慧城市时空信息云平台建设。2016年底,安徽将全面完成16个地级市的“数字城市”和“天地图”建设。全力推动“数字县域”和智慧城市时空信息云平台建设,到“十三五”末完成30%“数字县域”建设,力争16个市全面启动智慧城市时空信息云平台建设,1~2个市完成试点建设。

[1] 袁静,李靖.数字城市地理空间框架平台的设计与实现[C].九届长三角科技论坛论文集, 2012:295-298

[2] 李超迪.数字城市地理空间框架的构建与实现[D].郑州:河南农业大学,2010

[3] 邓伦棉.数字城市地理空间框架建设中的几点思考[J].房地产导刊,2014(4):12-14

[4] 冯梅.基于LiDAR和航空影像的三维建模方法探讨[J].测绘通报,2011(12):17-51

[5] 朱庆,徐冠宇,杜志强,等.倾斜摄影测量技术综述[EB/ OL]. [2012-05-22].http://www.paper.edu.cn/releasepaper/ content/201205-355

[6] 李爱勤.省市县地理空间数据交换和共享平台一体化建设模式及试点思考[J].测绘通报,2015(7):9-13

[7] 安徽省国土资源厅关于印发安徽省国土资源“十三五”规划的通 知[EB/OL]. [2016-05-09].http://www.mlr.gov.cn/ zwgk/ghjh/201605/t20160509_1404736.htm

P208

B

1672-4623(2016)10-0013-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.10.003

侯恩兵,高级工程师,注册测绘师,主要从事地理信息系统研究。

2016-08-05。

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