天地图节点建设与应用存在的问题及其对策探析

吴贤良，董胜光,2*

（1.湖南省第二测绘院，湖南 长沙 410119；2.湖南师范大学，湖南 长沙 410012）

天地图是测绘地理信息行政主管部门主导建设的国家地理信息公共服务平台，目的是整合共享各类地理信息资源，推动基础地理信息社会化应用，提升地理信息公共服务水平，促进地理信息产业发展，由主节点、省级节点、市级节点以及县级节点构成，是“全力做好测绘地理信息服务保障”的重要手段和载体，为国家信息化建设构建了统一的空间基础平台[1-2]。天地图经过6 a多的建设与发展，提供了基本的地理信息公益性服务，推动了地理信息资源的开放与共享，基本解决了在线地理信息公共服务的“有无”问题，取得了一些成效。随着国家信息化水平的不断提高和移动互联网技术的飞速发展，地理信息的作用越来越重要，应用越来越广泛，社会对天地图的广度和深度需求越来越强烈，今后必须着重解决在线地理信息公共服务的“好坏”问题，以推动天地图的深层次应用。国家测绘地理信息局和各地测绘主管部门高度重视天地图节点建设，近年来陆续出台了一系列针对天地图节点建设与应用服务的指导意见和政策文件，要求全面加快天地图节点建设[1-2]。据统计，截至2016年底，天地图已实现了1个主节点、31个省级节点和261个市、县级节点的服务聚合和互联互通。本文从基层和用户的视角，剖析了当前天地图节点建设与应用存在的问题及其原因，并立足于智慧城市建设、新型基础测绘体系构建等背景，提出了相应对策。

1 存在问题及其原因分析

为了进一步推动基础地理信息社会化应用，提升地理信息公共服务水平，促进地理信息产业发展，纵观当前天地图建设及其应用现状，还存在一些问题亟待解决。

1.1 服务体验有待提高[3-4]

虽然天地图平台在数据资源类型、数据量、数据现势性等方面总体上优于百度、谷歌等商业平台，但其在用户体验、品牌认知度等方面逊色于商业平台，影响了测绘地理信息服务网络化、社会化水平，主要表现在：

1）服务入口凌乱，数据与服务资源分散。由于天地图平台采用分级设计，目前国家、省、市、县多级平台并存，均配备一个网址，即便部分节点与国家平台进行了对接，数据和服务也都是分散独立的，仅在国家平台中增加了一个链接，各级节点平台数据是独立的，相互间仍无法平滑访问，如进入某地市的平台，其路网和地名仅限于在该区域范围内进行搜索，无法在全省乃至全国范围内进行一体化搜索，若要在更大范围内进行搜索需另行访问上一级节点平台，而现实中很多应用需求是大尺度、大范围的。

2）各级节点的数据标准不一，导致服务不可控、数据无法进行深入分析、图面效果不一致，在一定程度上阻碍了数据的融合和共享交换。究其原因主要为：①在天地图节点建设过程中，国家层面的部分标准规范出台相对滞后，部分标准较粗，难以有效指导生产，到目前为止还有部分数据缺乏严格的标准规范，如国家天地图电子地图标准仅明确了1～18级的符号样式，而19级和20级由地方自主定制；②众多商业公司参与天地图节点建设，为天地图节点建设输入了新鲜血液，但商业公司水平参差不齐，其开发的平台软件对数据标准先入为主，导致地方节点的数据建设不能执行国家标准；③天地图市、县节点的数据资源建设大多由各市、县自行组织招投标，与省级1∶10 000基础地理信息更新、国情普查等财政专项资金项目相比，国家、省级层对天地图市、县节点数据质量的管控较弱。

1.2 数据更新速度缓慢[5-6]

当前天地图各级节点数据更新速度普遍较慢，主要原因为：

1）财政困难，众多市、县长效投入机制没有落实，难以满足国家测绘地理信息局对天地图各级节点建设提出的年度更新要求。

2）天地图平台数据实行逐级融合制度，市级要融合县级、省级要融合市级、国家级要融合省级，但由于数据体量较大、地方数据汇交程序耗时、运维管理部门精力有限难以同时兼顾平台功能维护和数据更新等原因，导致很多市、县平台数据已更新很久，而上一级平台中的数据还未更新。

3）省级基础地理信息更新与市、县基础地理信息更新独立运行。虽然国家级和省级基础地理信息更新、基础性国情监测等工作已成为常态性开展的工作，制定了统一的数据标准规范，形成了较为稳定的工作机制，即首先由国家统一组织1∶10 000航摄，再由省级基于航摄影像开展省级1∶10 000基础地理信息更新，最后国家将汇交的1∶10 000基础地理信息缩编成1∶50 000、1∶100 000以及更小比例尺的基础地理信息；而市、县往往需要自行制作1∶2 000航摄以进行基础地理信息更新，从整体上开展两次航摄增加了成本，拉长了更新周期。

4）基础地理信息数据更新与天地图框架数据集更新分离。各省级基础地理信息更新普遍由几个直属测绘院承担，基础地理信息数据更新完毕后再交由一家直属测绘院开展平台数据集制作，期间数据的检查验收、汇交拷贝等环节耗费了大量时间。

1.3 基层运维能力弱[7-8]

由于天地图采用分级管理模式，对市、县运维部门提出了较高要求，受人员技术力量和经费投入限制，市、县级的运维能力普遍较弱，也没有能力有效地为相关应用部门提供技术支持。

2 对策研究

1）以智慧城市时空信息基础设施建设为契机，强化顶层设计，统一平台软件[9-10]。目前，国家发改委印发了《新型智慧城市建设部际协调工作组2016～2018年任务分工》（以下简称《任务分工》），明确了未来3 a我国智慧城市建设的总体部署和工作重点，对智慧城市建设进行了顶层设计，对各部门、各领域工作进行了统筹协调，是推进我国智慧城市科学、有序建设的指导性文件。《任务分工》进一步明确了测绘地理信息部门在推动智慧城市建设中的职责、定位和主要任务是智慧时空信息基础设施建设与应用，包括时空大数据和时空信息云平台建设。这意味着，全国各地将要对已建成的天地图节点平台陆续进行升级改造。

为解决当前天地图各级节点服务体验差、基础运维能力弱的局面，应以智慧城市时空信息基础设施建设为契机，对目前的天地图国家主节点平台进行升级改造。升级改造时，做好顶层设计，充分利用各地现有的软硬件支撑设施，借鉴百度等商业平台建设的经验，国家层面统一组织开发，统一数据标准，统一网址入口，打造全国统一的分布式平台软件。升级改造后，平台软件实行数据更新维护与软件功能更新维护职责分离，即软件维护和功能升级统一由国家层面负责，地方仅负责数据更新维护和应用推广，并将生产完的数据通过国家下发的客户端和检查工具直接传输至数据分中心，由数据分中心进行规范化处理后再通过国家平台统一发布。

2）创新数据更新模式，与基础地理信息更新、基础性国情监测等工作协同推进平台框架数据集更新[11]。基础地理信息更新和基础性国情监测成果是天地图平台框架数据集的原始数据，其质量直接影响天地图平台框架数据集的质量。为解决当前天地图平台数据更新存在的问题，可进一步创新数据更新模式，将天地图框架数据集（含天地图母库）与基础地理信息更新、基础性国情监测等工作协同推进，具体方案为：①将天地图平台所需的框架数据集纳入基础地理信息产品范畴，在基础地理信息更新时，除了生产常规的4D（DOM/DEM/DLG/DRG）产品外，还由原基础地理信息4D产品生产单位严格按照统一的数据标准制作天地图平台所需的框架数据集。该模式便于对数据质量的监管，保障数据的规范统一，可节约数据流转、拷贝、汇交耗费的时间，加快从基础地理信息产品更新到天地图框架数据集更新的进程，进而可全面提高天地图平台软件的用户体验，提高测绘服务网络化、社会化水平。②经济条件较好的省份应按照“共同投入、一次航摄、多次利用、全面更新”的思路，打破比例尺的概念，构建多比例尺基础地理信息协同更新技术体系和工作体系。国家不再组织开展1∶10 000航摄，而将经费下拨到省级，直接由省级组织1∶2 000航摄，即首先由省级测绘部门在全省范围内组织实施高分辨率航摄，制作大比例尺基础地理信息，并下发给地方市、县测绘管理部门，再基于大比例尺基础地理信息成果对全省1∶10 000中比例尺基础地理信息进行更新，最后国家将汇交的1∶10 000基础地理信息缩编成1∶50 000、1∶100 000以及更小比例尺的基础地理信息，协同更新将两次航摄工作压缩成一次，从整体上节约了更新成本，促进了各地基础测绘平衡发展，能有效解决各级基础地理信息建设存在的周期较长、成果不一致、市县级基础测绘投入不足等问题。协同更新的工作模式也符合《全国基础测绘中长期规划纲要》中提出的具有“全球覆盖、海陆兼顾、联动更新、按需服务、开放共享”特征的新型基础测绘理念。近年来，新型测绘技术的发展和各地测绘装备能力的建设已为多比例尺协同更新提供了有力支撑。事实上，天地图是一个系统工程，市、县级天地图节点数据的质量将直接影响省级天地图节点数据的质量，若市、县节点数据更新步伐跟不上，使得数据现势性较差，将直接影响天地图省级和国家主节点的品牌和应用价值。

3）充分发挥测绘地理信息事业单位在平台更新维护中的作用[12]。天地图平台提供的是地理信息公共服务。公共服务是指那些通过国家权力介入或公共资源投入为公民及其组织提供从事生产、生活、发展和娱乐等活动所需的基础性服务。针对天地图平台的公益性性质，为解决市、县运维管理能力较弱的问题，平台软件升级后，要充分发挥各级测绘地理信息事业单位在平台运维中的作用，国家级测绘地理信息事业单位要做好平台软件功能升级和维护工作，做好1∶50 000及以下基础地理信息更新及其相应框架数据集的更新；省级测绘地理信息事业单位要做好1∶10 000和1∶2 000基础地理信息协同更新及其相应框架数据集的制作工作，并负责对市、县上传汇交的大比例尺基础地理信息进行规范化整合处理。

具体实施过程中，省级层面可根据测绘地理信息事业单位的设置情况，成立若干分布式互联互通的省级天地图数据分中心，按照基础地理信息更新的任务范围，负责相应地区上传、汇交大比例尺基础地理信息的规范化整合处理。该模式能有效减轻市、县运维能力弱的问题，便于从行政角度强化管理，加快平台框架数据集更新速度，有效保障全国范围内天地图平台框架数据集的规范性，促进数据的共享交换。此外，该模式还能进一步确保涉密基础地理信息的安全，有效解决当前天地图平台由于参与运维单位较多且参差不齐而带来的数据安全隐患。

3 结 语

按照国家地理信息局的战略部署，天地图是测绘服务网络化、社会化的唯一出口，天地图节点建设符合党和国家的基本方针，顺应国内外信息化发展总体趋势，是各地信息化建设的客观需要，也是各级政府决策管理、社会经济发展和各行业对基础地理信息的共同要求，对促进信息共享，推进国民经济和社会信息化建设，促进我国国家经济可持续发展意义重大，具有广泛的应用前景和很好的社会经济效益。各地要按照李克强总理“天地图既是政府服务的公益性平台、产业发展的基础平台，又是方便群众的服务平台、国家安全的保障平台，是抢占国际竞争制高点的重要方面，甚至是突破口”的科学定位，坚持公益性原则，准确把握技术发展趋势，充分发挥天地图发展的机制优势，加强统筹规划，完善保障机制，加大投入力度，把天地图平台建设好、运维好，且要让各类用户用得上、离不开，使其真正成为服务于国民经济各领域的权威、统一、实用的地理信息公共服务平台，以实现地理信息基础工程的可持续发展。