自然资源管理背景下测绘地理信息再透视

万 颖

(恩施高新技术产业园区管理委员会，湖北 恩施 445000)

0 前 言

党的“十九大”把“坚持人与自然和谐共生”作为新时代坚持和发展中国特色社会主义的基本方略，全国生态环境保护大会又将其作为新时代推进生态文明建设必须坚持的重要原则。这些举措为我们科学把握和正确处理人与自然关系提供了根本遵循。同时，按照中共中央印发的《深化党和国家机构改革方案》文件精神，机构改革之后测绘地理信息机构成为了自然资源管理机构，测绘地理信息成为自然资源部的业务之一，这为测绘地理信息更好地服务于自然资源管理提供了更宽广的平台。测绘地理信息作为自然资源管理的基础组成部分要充分利用其技术优势，满足新形势下自然资源管理的新需求，在自然资源管理中发挥好测绘地理信息技术的先行作用。

1 测绘地理信息技术在自然资源管理中的特性

1.1 广域性

我国幅员辽阔，其多样化的地理特性孕育出广域的自然地理风貌和多元的地理自然资源生态体系，这对自然资源管理工作提出了新要求，“绿水青山就是金山银山”的理念促使加快对自然资源保护中技术的更新运用。依靠测绘地理信息能够顺利完成信息获取与数据输入、数据储存与管理、数据查询与分析以及成果表达与输出[1]，能够满足自然资源管理工作对于空间信息和一般信息的需求，把技术贯穿于常态业务和专项业务的方方面面。常态业务旨在建立自然资源大数据中心，实现“山水林田湖草”[2]的全要素调查、确权、规划、保护和监管。专项任务是通过整合基础数据建立专题业务平台、构建专业化的地理模型以及模型工具，来开展对自然资源专项工作，如水土流失、森林火灾预报、土地评价、地貌分析、资源承载性评价等方面的精准把控。

1.2 多维性

自然资源数据需要用不同的数据维度来表达。自然资源在现实世界里通常都有一个具体的坐标，但要给这个没有语义的空间位置赋予一定的意义，就需要利用测绘地理信息技术将属性数据与空间数据有效地结合起来，完整地表达现实世界的某个空间实体。由点、线、面组成的平面二维空间是对地理实体最基本的空间抽象方法，比如说地灾监测点的位置、河流的走向、风景名胜区的核心保护范围等。除了运用二维空间数据的表达，有时还需要通过建立三维立体来达到更好的模拟效果，比如说山体保护中需要表现山体特征的三维模型。根据业务需求和变化特点，有时候还需要引入时间维度的数据、建立时空拓扑关系，存储和管理业务历史数据，在自然资源管理中广泛应用于监测海岸线变化、权籍变更、自然环境变化和城市扩张等。

1.3 动态性

自然资源是与一定的社会经济条件和科学技术水平相联系的。随着技术、经济条件的变化，自然资源的质、量和利用效能都将发生变化，也就是说自然资源的空间特性和一般属性都有可能呈现极大的动态性，测绘地理信息测绘数据的时间特性就正好解决了自然资源管理的动态性需求。自然资源的管理周期和时间间隔是建立时间尺度的重要参考依据。可以按照时间尺度将自然资源数据划分为超短期(地震)、短期(汛期洪水)、中期(农田保护)、长期(草原面积)和超长期(地壳板块运动)，可以按照不同的时间尺度更新自然资源数据，保证数据依时间尺度更新，满足动态管理工作中对数据现势性的要求。

1.4 可测性

空间分析作为测绘地理信息技术的核心功能，一方面，可对自然资源进行几何量算达到查询自然资源分布和现象的效果，如自动计算自然资源要素的长度、周长、面积等，自动量测自然资源要素之间的距离和方位，自动测算设计地形的填挖方数；另一方面，可利用强大的地理空间技术如网络分析、栅格分析、空间分类统计分析等进行深度数据挖掘，根据不同的业务需求进行提取和分析，模拟空间分布模式，预测未来趋势，从现有的自然资源数据中获取更多新的信息和知识。针对自然保护区规划、河流管理等涉及空间行为的决策问题，测绘地理信息技术还可以建立决策支持系统[3]和专家系统提供空间决策支持。

2 测绘地理信息技术在自然资源管理中的作用

2.1 处理空间关系

基础测绘地理信息为自然资源调查、自然资源确权登记、国土空间规划、自然资源保护等各项自然资源管理业务提供重要的空间位置数据。高精度的基础测绘地理信息需要正确运用国家测绘基准和坐标系统、需要正确运用各种投影解算，只有这样才能为各项业务提供空间关系的基础。自然资源管理工作中需要编制各类图件，测绘地理信息技术可以为各类业务用图确定统一的出图标准，各类业务用图遵从统一的技术标准，有利于形成自然资源业务用图体系。对自然资源管理业务涉及到的与位置有关的技术标准进行严格管理，例如自然资源登记确权过程中的测绘技术标准、不动产登记过程中的测绘标准等。自然资源管理还涉及规划管制信息，将耕地保护红线、生态保护红线和城市规划区范围等控制线与基础地理数据建立叠加关系，同时建立空间关系和属性关系的比较，有利于落实自然资源的空间管制。

2.2 建立数据中心

良好的自然资源管理依托于海量的空间和属性数据，基于已有的国土“一张图”，构建自然资源大数据体系，建立自然资源数据中心。对获取的自然资源管理数据进行入库前检查，按要素对数据进行结构设计和存储设计，所有数据进行规范化处理之后，形成规范统一的自然资源数据集。基于网络和大数据技术，整合土地、地质、矿产、水、森林、测绘、海洋等各项业务数据，融合地上与地下、大陆与海洋的数据，开发自然资源大数据中心。通过建立自然资源数据中心，实现对自然资源数据的安全管理、检索查询、输入输出、统计分析、专题图制作、网络共享。测绘地理信息技术还可以对自然资源大数据进行深度数据挖掘，针对不同的业务应用，开发和优化自然资源分析算法，包括基于神经网络的数据挖掘和图形挖掘、基于特征提取的深度学习等算法，建立基于自然资源数据中心的综合分析平台。建立数据中心的同时也要注重数据政策的保障，例如自然资源数据的安全保密政策、隐私保护政策和公开政策。

2.3 引领技术应用

测绘地理信息技术是指收集与处理地理信息的技术，包括卫星定位、遥感和地理信息技术，自然资源管理工作需要引领以上先进技术的业务应用。要统筹卫星定位技术与遥感技术，提高导航定位系统的实时精度。利用激光雷达技术采集自然资源数据，基于图像处理软件对遥感图像进行解译制图研究，根据不同来源的卫星遥感数据进行不同深度的应用挖掘[4]，推广遥感技术在自然资源管理中的业务化。利用地理信息技术，对卫星定位和遥感技术采集的自然资源基础数据进行数据管理、空间分析和关联分析，开展现状研究和专题研究，利用模型和算法进行趋势预测。随着通信技术的发展，运用5G技术在基站可达的范围内实现了地理信息的实时采集和集成[5]，未来当基于卫星通信的6G技术来临时，地球任何角落的任何通信终端都会成为测绘地理信息工具，自然资源管理真正进入万物互联的时代。

2.4 实行质量控制

严格执行《测绘地理信息质量管理办法》，围绕自然资源管理业务中的各项数据产品与服务，建立全过程、全要素的质量控制体系。数据质量控制是个复杂的过程，要控制数据质量应从数据质量产生和扩散的所有过程和环节入手，分别用一定的方法减少误差。依据技术标准与规范编写技术设计书等文档，对测绘地理信息项目的全过程实施严格的过程检查，对参与项目实施的人员素质与水平进行监督，项目实施前对使用的仪器设备进行检查，全程掌握项目过程中的质量情况，对项目实施中出现的质量问题及时进行沟通和处理，对出现的关键性问题在平台里做好记录备查，将最终的检查报告和技术总结录入测绘地理信息数据质量控制平台。在质量控制流程中，积极引入新技术把控测绘地理信息产品的质量检测，例如运用车载激光扫描技术可以加快对航测地形图的校验[6]，可以大大提高精确度、缩短检测时间。利用先进的元数据法和地理相关法，加强空间数据和属性数据的分层组织与检查，避免数据遗漏与错误，运用算法校核控制数据误差，保障数据质量。

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