新型基础测绘问题与对策

蒋许锋 ，赵利华 ，张志军

（1.天津市测绘地理信息研究中心，天津 300381；2.中科院空天信息创新研究院，北京 100094）

2015 年6 月国务院批复了《全国基础测绘中长期规划纲要（2015—2030 年）》，明确2030 年全面建成新型基础测绘体系的发展目标。新型基础测绘具有“范围新”“技术新”“组织模式新”“成果新”“服务新”等特点[1-6]，上海、武汉等地均开展相关的实践工作，取得一定的成效，但是尚未形成完整的体系，甚至概念还不十分清晰。因此，探讨新型基础测绘的目标、分析存在的问题，提出对策具有十分重要的意义。

1 新型基础测绘发展目标

1.1 建成更加科学高效的基础测绘管理与技术体系

基于已有的基础测绘管理和技术体系，结合新的需求和技术发展趋势，测绘管理法规更加科学，技术标准规范更加先进，促进行业快速、健康发展。

1.2 建成引领行业发展的测绘地理信息新技术应用体系

在传统测绘技术几近消失的背景下，进一步升级北斗定位导航技术和遥感技术应用，积极融合物联网、云计算、大数据、人工智能、区块链等技术，建立崭新的技术应用体系，引领行业发展。

1.3 建成适应社会需要的测绘地理信息公共服务体系

面向自然资源精细化管理的专业需求、智慧城市建设的政务需求、公众的日常生活需求以及新基建、城市应急、自动驾驶等新兴需求，创新产品，提高服务效率，建立新的测绘地理信息公共服务体系。

2 新型基础测绘存在的问题

2.1 测绘对象和内容难以确定

“应测尽测”“最大公约数”等原则也很难确定测绘内容和测绘对象。在复杂的巨系统中，地物划分的颗粒度是无穷无尽的，社会管理属性也是动态变化的。例如建筑物的测绘，各个部门和社会需求千变万化，难以统一标准，规划管理主要是控制界线，而设计单位是关注结构，施工单位则细致到设计内部钢筋结构，一般管理部门需要关注其户数、户主等，这种情况下，从大比例尺地形图到BIM 技术也未必能够完全满足需求。

2.2 比例尺传统思维短时间难以打破

“国家—省—城市”基础测绘内容和精度分级，充分吸纳原有比例尺技术规定的优点，也考虑现行管理体制的实际情况，但是从应用的角度来说，具有很大的局限性，是一种过渡期间的折中。就如广泛使用的电子地图软件，只能按照使用者体验而不是行政区划来分级，任何一个地图元素无论第一级还是第20 级，精度和属性都是一样的，只是采用地图综合来决定显示不显示，而不是根据不同的层级决定测绘内容和精度。

2.3 问题导向难以解决未来需求

新型基础测绘目前主要围绕自然资源“两统一”职责履行的需求，政府部门管理和社会公众的需求，以及现有基础测绘的问题来开展。已有很多学者注意到，现有基础测绘根本无法满足需求，应用面已经十分狭窄，这种情况下不是解决问题，而是需要建设一套全新的体系。例如，20 世纪90 年代电力选线必须使用地形图或者正射影像，公众出行必须依赖基础测绘衍生的旅游交通地图，时至今日连项目选址、城市总体规划乃至城市设计都可以使用互联网地图资源，电力选线等工程更无须基础测绘资料，旅游交通图产品则基本完全退出市场。由此可见，未来的需求不是通过解决目前基础测绘存在的问题就可以满足的。

2.4 技术思维导致工作进展缓慢

目前新型基础测绘的试点工作热衷于以倾斜摄影测量技术获取实景三维数据，建设三维地理实体时空数据库。主要内容还是从技术角度开展包括单体化、编码规则、大数据分析、泛在信息获取和三维平台建设等。随着信息化技术的成熟，尤其是互联网思维在软件行业的渗透，定制化、工具化的建设模式已经不是主流模式。在移动互联网时代，人们要求极简单的操作快速获取信息，不会关注物品的编号，更何况人工智能时代，需要的基于语义的数据。因此，需要将“产品设计”融入新型基础测绘体系建设工作。

3 新型基础测绘发展建议对策

3.1 基于测绘的本质明确测绘内容

地理本质是从地理学的角度，进行物质分类，进行地物的客观描述，测绘就是“地貌+地名地址”。显然，测绘就是客观地描述地物的种类、名称、形状、大小、颜色、坡度、位置等。

新型基础测绘应从地理学视角，以大众的基本认知为出发点，对地物进行颗粒度分类和描述。例如，一个行政区的形状、四至、面积，包含的自然地物和人文地物，又如一栋楼包含的层数、房间数、朝向、颜色、高度等，彻底改变测绘界线和采集少量管理的现状。

重点建立测绘领域的语义体系，以地图和语义对应关系为理论基础[7]，参考国外GeoNames 等相关资源，利用知识图谱技术，制定基于语义的、唯一的位置、大小、形状、特征、分布、地形等相关定义，真正形成可以用于人工智能的新型基础测绘数据体系。

3.2 以大数据思维逐步建立“无极”测绘体系

大数据思维区别于传统思维主要包括全数据、数据跨界等。新型基础测绘应该以大数据思维，从管理和技术上逐步重新建立全新的体系，尽量多的最终彻底消除比例尺的概念，实现“无极”测绘。充分吸收现有的天地图和国情建设经验教训，以1:500 和1:2000 地形图要素为基础，提高高程精度，以GIS 数据技术为核心制定相关标准，强化三维地图综合技术规范。测绘精度以自然地物/人工地物，建成区/非建成区，发达地区/欠发达地区等进行分类，信息分级表达依赖于空间统计和地图综合等。

3.3 以“愿景”驱动新技术发展和产品开发

相对于问题导向，愿景驱动是主动创新技术，创造新产品。新型基础测绘应积极学习国外先进经验，依托先进技术，突出测绘地理信息的“基础性”“宏观性”，以“产品思维”建立新型基础测绘体系引领其他行业发展，而不是问题导向，仅仅迎合其他部门需求，被动响应。

在测绘对象和数据分类上，强调基础性。例如针对市政和交管部门管理道路的复杂性，测绘只需坚持“有明显边界就是一个地物”的基本常识进行语义描述即可，市政和交通按需组装即可。

同时，基础测绘必须体现宏观性。地理分布是宏观决策的重要基础数，基于空间统计和制图综合的基础测绘，结合面向语义的表达，能反映自然条件和经济社会的宏观情况，满足决策需求。

因此，依托于“基础性”和“宏观性”，创造新的数据产品和综合分析成果，以此推动行业发展，带动其他行业发展，最终推动整个社会发展。

3.4 支撑自然资源数据治理和智慧城市建设

随着土地、林业、海洋、水利、矿产和规划等逐步纳入自然资源管理体系，需要建立三维地理实体时空数据库。自然资源数据治理是建立三维地理实体时空数据库的基础性工作，有利于摸清各部门的数据家底，理顺各部门的业务，发现存在的管理问题，进而优化业务流程。

土地、林业、海洋、矿产、水利等不同部门的时空数据，基本都是以基础测绘数据为基底进行生产管理的。借助三维地理实体时空数据库项目，逐步将上述行业的调查、测绘数据融入新型基础测绘体系中来，统一技术标准规范，能够提高作业效率，减少重复建设，为国家节省大量经费。

智慧城市建设是中国的基本国策之一，数字孪生城市发展是其发展的新阶段。基础测绘数据是数字孪生数据展示、分析和预测的技术底座。

4 结语

中国已经开始新型基础测绘试点工作，但是依然在测绘内容、技术指标、动机和管理模式等诸多方面存在问题，应该以“地貌+位置”来语义化描述地理实体，从应用角度确定测绘精度，并且要改被动迎合需求为主动技术创新引领，发挥基础地理信息在自然资源管理和智慧城市建设中的核心枢纽作用。