新型基础测绘探究

新型基础测绘探究

周勇

武汉子雨科技有限公司   湖北武汉市430223

摘要：随着我国社会经济建设的飞速发展，以地形图、影像图为主的传统基础测绘已无法满足国民生产各领域的需求，为“数字中国”的进一步深入推进，新型基础测绘工作已平迫在眉睫。结合新型基础测绘政策法规及试点项目情况，探究新型基础测绘的工作内容及技术体系。

关键词：新型基础测绘；地理实体；数字中国；技术体系

引言

我国四十五规划和2035年远景目标规划提出加快数字化发展，建设数字中国的目标。传统基础测绘以数字线划图（DLG）、数字正射影像（DOM）、数字高程模型（DEM）、数字栅格图（DLG）为主要成果，以平面二维形式呈现现实世界中的地物、地貌要素，表达的理要素不能完全覆盖农业 、水利、交通、住建、地籍等各部门需求，实用性有所欠缺。新型基础测绘以需求为向导，力求构建一套新的生产体系、管理体系、技术体系及服务体系，在继承基础测基础性和绘公益性的同时，发展期通用性、专用性、关联性与扩展性，助力数字中国建设。

1  新型基础测绘与传统基础测绘的关系

传统基础测绘中DLG的基本元素是地理要素，有比例尺概念，相同要素在不同比例尺下可能表现为点状、线状或面状，要素具有属性，要素之间有拓扑关系，通过地理信息管理系统（GIS）存储并管理这些信息，并可进行二维网络分析、缓冲区分析、叠加分析等空间分析操作。DLG中高程点与等高线有高程信息，其他地物、地貌没有高程信息。DOM在遇到建筑物或构筑物时有投影差，图上位置与实际位置差距较大，难以在城镇建设中发挥精确定位的用途。DEM不具备纹理信息，高程变化靠颜色渲染表示，不直观；DEM可与DOM叠加生成地形级三维模型，但无法表现地表的建筑物与构筑物。

新型基础测绘基本元素是基础地理实体，其定义需满足各行业的大公约。地理实体有组合与聚合功能，能实现更大粒度的地理实体的管理。地理实体具有全球统一空间身份编码，把新型基础测绘提升到全球测绘的高度。地理实体具有多态性质，同一地理实体可以表示为DLG、DOM或者三维模型，它们共享空间身份编码。地理实体不再区分比例尺，以空间粒度区分地理实体表达的详细程度，即按需选择空间粒度，相应的精度也有所不同。地理实体属性及空间关系统称为语义，其空间关系的描述扩展到三维空间。

新型基础测绘是对传统测绘全方位的升级，地理实体的定义更加符合各行业的应用场景；三维模型及真正射影像（TDOM）成果的加入能能更好服务数字中国建设；全球统一空间身份编码及多态性避免重复测绘的浪费与精度的冲突；组合与聚合意味着能以宏观的视角管理地理实体；语义的扩充可以让信息系统更好理解地理实体及它们之间的关系，这些提升将促进测绘成果的应用。

2  新型基础测绘的内涵

2021年～2022年国家陆续发布了“新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件”，文件1～4描述了基础地理实体分类、粒度及精度基本要求、空间身份编码规则及元数据内容，明确了新型基础测绘的工作对象与内容。文件5规定了基于1:500、1:1000、1:2000基础地理信息要素转换生成基础地理实体的基本要求、作业流程、成果归档等，解决了历史测绘数据的使用问题。文件6规定了基础地理实体采集生产的基本要求、作业流程、成果归档等，指出基于基于航天遥感影像、航空遥感影像（含倾斜摄影影像等）、移动测量数据（含全景影像等）、激光点云数据、Mesh三维模型、数字高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）、真正射影像（TDOM）等进行基础地理实体数据采集生产的方法。文件7规定了基础地理实体语义化内容、语义化内容的获取、表达及质量检查等，对实现“人机兼容理解” 、推动数据服务向知识服务发展具有重要意义。

根据国家颁布的一系列文件可知，新型基础测绘的目标是以需求为向导，形成从标准、到产品、到技术、到生产管理的全新测绘体系。

（1）标准体系中包括法规制度、技术标准、质量控制。法规制度包括分级管理制度、规划计划管理、成果共享制度、公共服务制度、安全保密制度；技术标准包括定义描述类、获取处理类、产品服务类、综合管理类；质量控制包括质量管理制度、质量标准体系、质量检测技术、质量控制方法等。

（2）产品体系中包括测绘基准、时空信息数据库、时空信息系统。测绘基准包括高精度动态空间基准、高精度数字高程基准、超高阶地球重力场基准、陆海垂直基准；时空信息数据库包括地理场景、地理实体、实景三维标准产品、实景三维应用产品；时空信息系统包括时空大数据平台、北斗卫星导航定位服务系统、卫星遥感影像服务云平台、地理信息公共服务平台等。

（3）技术体系中包括信息获取与处理技术及数据管理与服务技术。数据获取与处理技术包括全空间立体获取、多源数据融合、地理实体智能提取、自动变化检测、语义化、存量数据向地理实体转换、联动更新等；数据管理与服务关键技术有地理实体空间身份编码、多源异构地理实体与场景存储管理、实体与场景融合、无级化制图、三维共享服务、时空智能分析等。

（4）生产管理结构体系包括协同建设机制、联动更新机制、共享交换机制、众源获取机制、协同作业机制等。

3  新型基础测绘试点情况

目前国家已经在上海、武汉、宁夏、山东等地开展新型基础测绘试点项目，主要建设探索和实践的方向包括：

（1）产品体系：面向自然资源“两统一”职责等广大需求，以实体化数据 采集和生产为主攻方向，构建新型基础测绘产品体系。

（2）技术体系：以倾斜摄影、点云等新的测绘地理信息生产和技术应用为着力点，结合大数据、人工智能、深度学习、互联网等技术融合发展，打造新型基础测绘技术体系；

（3）组织管理体系：不同层级地理信息部门生产的多级比例尺地图要素重叠以及重复建设的问题，形成上下一体的新型基础测绘组织管理体系。

（4）数据标准体系：以构建实体化、一体化的新型地理实体时空数据库为目标，从数据采集、数据改造、实体构建等方面研究新型基础测绘的数据标准体系。

3.1上海试点情况

上海试点建立了基于地理实体的“智能化全息测绘”技术体系，采集精度上实现一地理实体只高精度采集一次的目标；设计了无尺度地理实体数据模型、分类编码体系等；采用空、天、地、网、室内外一体化实现全息采集，最终建成基于地理实体的无尺度全息数据库，形成基于地理实体的全要素三维DLG、实景三维模型、静态高清地图、高精度城市DEM、可量测实景等实体化“1+5+N”新型测绘产品。

3.2山东试点情况

山东试点主要取得以下成果：（1）初步建成基础地理实体一体化融合新体系，将“规、审、批、供、用、建、验、登”等业务链条数据纳入管理地理实体，实现自然资源码与空间身份编码有机融合；集成遥感影像、水下地形、地质体、地下空间、基础地理实体、实景三维模型等数据，建成二三维、陆地海洋、地上地下、水上水下、室内室外一体化融合的数据资源体系。（2）初步建成生产组织一体化协同联动新模式，省市县三级共同划定工作边界，推动各级新型基础测绘数据生产，统一更新指标、更新周期、更新时点；搭建省市县在线联动更新平台，统筹利用已有平台资源，实现省市县三级基础地理实体数据动态联动更新。（3）新型基础测绘成果应用服务推进，搭建实景三维山东服务平台，开展“实景三维山东十大应用创新案例”征集评选，推动新型基础测绘产品在各行业的广泛应用。利用新型基础测绘和实景三维建设关键技术研究成果，构建黄河流域（山东段）6万平方千米高分辨率地形级实景三维，承载各类专题信息，建成实景三维黄河“一张图”，实现“一屏观全域、一图管黄河”，打造了新型基础测绘服务黄河流域生态保护和高质量发展的典型应用场景。

4结论

当前新型基础测绘仍处于试验阶段，虽然国家出台部分指导文件，并不能解决生产、管理及应用过程中所有问题。随着各行业建设需求数量与门类的增多，越来越多的新型信息技术手段将运用到基础测绘中，会促进测绘在智能化生产、管理模式、共享应用等方面的巨大进步。

参考文献

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[2] 乔朝飞. 关于新型基础测绘的思考[J]. 地理空间信息,2022,20(1):1-4.

[3]俞肇元,周良辰,袁林旺,等. 对新型基础测绘的再认识[J]. 现代测绘,2021,44(1):1-4.