关于新型基础测绘体系建设的几点思考

翟宏宇

（山西省测绘地理信息院，山西 太原 030001）

基础测绘即按照国家统一规划和统一技术标准完善并优化更新测绘基准，实施测绘工作并提供相应的基础地理信息数据，以满足国防安全、国土规划及国民经济社会发展的需要。基础测绘通常通过先进的航空航天摄影技术获取相关地理信息数据，在满足全国或局部区域测绘需求的前提下，根据持续更新的影像资料进行遥感分析，参照相关资料内外协同作业对地理信息进行实时测量、绘制与更新，以实现地理信息产品的数字化。随着中国经济社会的高速发展，各行各业都对地理信息供给工作提出数据更丰富、更高层次的诉求。此外，《全国基础测绘中长期规划纲要（2015—2030年）》 和《测绘地理信息事业“十三五”规划》等由政府部门印发的文件也高频率地提及“新型基础测绘”一词。综上所述，为了高质量、高效率地服务中国经济社会发展，构建提供全方位、多元化基础测绘服务的新型基础测绘体系已然成为基础测绘领域在当前形势下进行改革与工作优化的必经之路。由此可见，在中国目前的经济与社会发展形势之下开展新型基础测绘体系搭建工作意义重大、影响深远。

1 基础测绘面临的形势与需求

随着科学技术的不断创新以及中国经济社会的高速发展，为了满足各行各业在基础测绘方面的诉求，基础测绘工作面临着越来越多的困难与挑战。从宏观角度来看，基础测绘除了要继续满足国土空间规划、国防安全、城市建设、应急保障、大数据分析等需求外，还要为国家自然资源规划管理、自然资源确权登记和用途管制、生态环境保护与治理修复等工作提供成果数据作为基础资料。从中观层面和微观角度来看，农业农村、水利、林业和园林、住建、应急管理、交通、文化旅游等相关部门需要基础测绘提供数据支持；在新时代发展背景下，公众对手机地图、车载导航、云上旅游、室内与地下空间导航定位以及多种形式的定制服务等业务提供高精度、高分辨率动态地理信息数据服务提出了更高的要求。此外，基础测绘以传统的比例尺为唯一尺度进行分级作业与管理，不可避免地出现国家、省、市、县各级统筹协调不足、数据和信息资料共享不畅等问题，从而导致重复测绘、产品结构单一以及由于技术指标要求不同而导致的生产规范老旧等问题，造成既有成果数据难以与目前的新兴信息技术融合。鉴于以上问题，开展新型基础测绘体系建设，在满足各行各业对地理信息数据需求的前提下推动整个测绘行业向实体化、先行化、扩展化发展已成为当务之急。

2 新型基础测绘的内涵与特征

新型基础测绘是对传统基础测绘的继承和发展，在保持基础测绘的公益性和基础性的前提下，依托当前的高新技术将基础地理信息通过数字化、网络化等手段打造成为个体独立、位置精准、身份唯一、结构立体、语义丰富的地理实体产品模式，最大化地再现真实世界的存在状态，为国土空间规划、自然资源治理、社会经济建设等活动提供摸清家底、探索规律和科学监管的数据支撑服务。

随着中国综合实力的提升，新型基础测绘对所属业务进行了全方位的转型升级。第一，面对当前经济全球化和资源共享化的态势，国家测绘基准的建设和维护工作范围由原来的陆地国土延伸至海洋乃至周边地区，由地表为主向地上地下、室内室外、水域、空域以及时间空间等维度进行探索；基础测绘的工作重心向实时更新、层次精化以及基准数据运营与服务等方面扩展。第二，基础航空航天影像的获取方式发生改变，在传统来源和方法的基础上利用“空-天-地-网”新兴技术，广泛采用卫星导航定位、多平台倾斜摄影数据、全息测绘雷达点云数据、众源数据等，在提高影像数据分辨率和时效性的同时可以有效避免重复采集，以达到节约成本的目的。第三，新型基础测绘地理数字产品在国家创新驱动发展战略的驱动下，由DOM、DEM、DRG、DLG 形式的“4D”数据和由RS、GIS、GNSS 组成的传统“3S”技术体系向人工智能深度学习、互联网物联网大数据分析、实体三维模型数据融合等高新技术组成的新型“地理实体”产品模式进化。第四，针对基础地理信息数据库的建设与更新，新型基础测绘以独立的地理实体为空间单元，不分尺度和层级，以实体三维的形式再现语义化、结构立体化、连续集成化的现实世界。新型基础测绘打破了传统测绘中横向以“比例尺”为量测尺度，纵向以“要素”实施分层处理、观测，以平面视角进行场景呈现的作业管理模式，摒弃了以往平面影像、地形数据、矢量实体以及对应的三维单体等数据各成体系的建库方式，避免了成果叠加后数据粘连和由于层次分级、测量尺度的固定化以及单体数据缺乏大数据分析可识别的个性化语义属性造成的对现实世界表达模糊从而出现不能针对性参与空间分析和决策的情况。

3 新型基础测绘体系搭建设想

根据《全国基础测绘中长期规划纲要（2015—2030年）》的要求，基础测绘工作要从工作范围、技术手段、组织架构、工作重心、成果展示、服务形式等多个角度协同发力，主动探索工作中的未知及解决疑难点，并积极地进行开拓创新，从而搭建出更加科学、高效的生产管理服务体系。鉴于此，本文从产品建设、技术标准、应用管理这3 个体系提出一些设想，以进一步增强新型基础测绘体系的建设性与实用性[1]。

3.1 升级新兴技术深度融合的产品建设体系

新型基础测绘除了要面对传统业务外，当前自然资源管理“两统一”和社会各界对地理信息提出了更深层次、更丰富精准的数据服务需求。为了满足广大用户的实际应用需求，新型基础测绘体系的搭建要以地理场景和结构化语义数据为基本组件，以空间地理实体三维模型为载体，构建全新的地理实体数字测绘产品。相较于传统基础测绘的影像数据采集方式，地理场景数据采集依托当前的高新技术，采用了全息测绘方式，综合利用无人机倾斜摄影测量、多平台移动式雷达激光扫描、GPS 差分定位无人船以及水下测量机器人等技术，从地上地下、水面水下、室内室外等不同视角以影像像素和雷达激光点云的形式，多时相、高清晰地反映一定区域范围内连续成片的现实世界中原始地理空间位置、形态和拓扑关系等信息。地理实体数据作为新型基础测绘的核心，以独立地物和空间单元为调查对象，在模糊弱化比例尺理念的同时突破传统测绘中地图分幅和投影的限制，通过对每个地理实体附加唯一对应的空间身份编码作为索引，搭载结构化和非结构化的多样化信息，构建新型基础测绘地理实体数据库，以多种空间维度来还原现实世界的存在状态。

3.2 构建适应时代需求的技术标准体系

基于时代和社会活动对地理信息的多样性需求，新型基础测绘技术标准体系的建设需要在先进生产力的驱动下向着内容丰富化、精度层次化、结构立体化等方面转型升级。地理实体作为新型基础测绘的空间研究对象，可以按地形实体、城市乡村实体、部件地物实体等分级分类，打破了传统测绘中横向同一比例尺精度、纵向同一要素类的笼统作业模式，而是以不同地理实体、不同表达精度为作业思想，以颗粒度的精度模式个性化精细表达所属研究对象的地理空间信息。依据《全国基础测绘中长期规划纲要（2015—2030年）》，为了在立体可视化的角度下研究不同类型地理实体之间的拓扑关系，可以按照一定的标准对地理实体进行层级分类，即构建“维度Dn+层级Lm”技术标准体系。在该体系中，维度Dn 主要包括2 维（平面）、2.5维（2 维矢量和影像数据模拟3 维空间变化）、3 维（立体呈现）、4 维（3 维状态下有时间维度的表达）；层级Lm 分别定义为：L0—世界级，L1—国家级，L2—区域级，L3—省级，L4—城市级，L5—县级，L6—街道（乡镇）级，L7—社区（村）级，L8—功能单元级，L9—地理实体级[2]。通过上述标准体系即可根据不同项目需求对地理信息完成针对性分析或大数据深度融合。

3.3 创建灵活机动的应用协调管理机制

新型基础测绘以现实世界自然地形和人工地物不同类型的地理实体为研究对象。国家、省、市、县应多级联动，本着“一个实体只测一次”的基本原则，建立科学合理的空间身份编码分类体系，统筹协调、分级投入，避免重复测绘导致的资源浪费，积极推动传统测绘成果与新型基础测绘地理实体数据库相融合，形成内容全面、单体分明、精度适中的集约型地理信息测绘产品。基础地理信息服务要面向政府部门、企事业单位以及广大个体用户提供产品服务，依托新兴的软硬件技术平台，由传统测绘定式化的数据提供方式向“定制服务，按需组装”模式的新型测绘转变；要针对国家安全与社会进步对地理信息服务的需求，加强保密管理和需求对接，最终搭建组织安全、统筹协调、共建共享、集约利用的大数据库管理服务平台。

4 结束语

长期以来，基础测绘作为一项基础性、公益性事业，在国防建设、资源监管与治理、社会活动等领域贡献突出，是中国社会与经济发展过程中至关重要的一环。随着近几年一大批新兴技术的不断发展并应用于测绘领域，基础测绘向着立体可视化、动态实时化、处理自动化、服务社会化为特点的新型基础测绘转型升级。在新型基础测绘体系的建设过程中应积极探索产品建设体系，逐步带动技术标准体系、组织协调服务体系、政策导向管理体系全面创新。