【行業】從武漢實踐看新型基礎測繪體系建設路徑
“站位高、創新點多、理論性和系統性強”,自然資源部國土測繪司武文忠司長5月14日在“國家新型基礎測繪建設武漢市試點”中期評估會上表達了對試點的高度認可。中國科學院和中國工程院李德仁院士、原國家測繪局副局長李維森教授,以及寧夏、山東、上海、西安、中國地質大學等測繪行業的多名專家均對試點一致好評,試點為新型基礎測繪和實景三維中國建設提供了寶貴的理論基礎和實踐經驗。超圖集團總裁宋關福受邀參加本次會議。
▲圖片來源:武漢市測繪研究院
席卷全球的數字化浪潮推動了各行業的發展,數字孿生城市、數字經濟、數字化規劃等概念層出不窮,任何行業都可以用數字化手段重做一遍,基礎測繪也不例外。 新型基礎測繪和實景三維中國便是測繪數字化發展的必然產物,國家新型基礎測繪武漢市試點建設中,超圖作為技術支撐單位,有幸參與和見證了武漢市試點建設過程。 本文結合武漢市試點實踐,淺談新型基礎測繪體系的建設思路與路徑。
01
是什么?
對于什么是新型基礎測繪,武漢市試點建立了“211”產品體系,即地理實體、地理場景2類數據,含視頻流全景地圖、實景三維產品、4D+等在內的1類標準產品,以及含自然資源管理底圖、國土空間規劃管理現狀底圖、城市基礎設施資源底圖等在內的1類應用產品,更清晰地表達了新型基礎測繪產品形態,并精心編制了《新型基礎測繪100問》,深入淺出地對新型基礎測繪進行了全面介紹,有助于新型基礎測繪更廣泛的推廣。
實體化作為新型基礎測繪的核心理念,如何讓“機器”理解地理實體是試點開展之初的重要研究內容之一。隨著基礎測繪的數字化轉型升級,傳統的點、線、面、體模型已難以完整表達地理實體,為此,試點研究并創新性地提出了地理實體概念模型,項目組在武漢市試點中基于自主可控的SuperMap GIS平臺,擴展了GIS數據模型——地理實體數據集,支持地理實體屬性、二三維圖元、地理實體關系三大要素的一體化組織和管理服務,基于地理實體實現基礎測繪成果可查詢、可分析、可計算、可呈現,進一步推動新型基礎測繪落地。
通過建立地理實體數據展示系統,可以方便地對地理實體二三維形態、地理實體屬性語義信息、地理實體關系等進行直觀呈現,更全面地詮釋地理實體特征。
02
怎么建?
武漢市試點以地理實體、地理場景、地理實體分類、基礎地理實體數據庫為基礎,以產品體系、技術體系、組織管理體系、標準體系為支柱,構建了“四梁八柱”的新型基礎測繪體系,形成了標準制定、數據生產、建庫管理、定制服務、應用展示全過程一體化的建設模式。
標準制定
以“空間一體、聯動更新”為導向,以構建實體化、一體化的新型地理實體數據庫為目標,武漢市試點從基礎、技術、產品、服務、質量、管理等六個方面制定或修訂數據采集、處理、質檢、建庫、服務、評價等相關標準,目前已編制形成了《新型基礎測繪體系建設研究》、《產品體系設計》、《技術體系設計》、《標準體系設計》、《地理實體生產作業指導書》、《DLG轉換地理實體技術規程》、《地理實體生產技術規程》等規范和規程,為試點建設提供了理論依據和操作指南。
數據生產
武漢市試點數據生產采用存量DLG轉換地理實體和全新采集生產相結合的數據生產模式,首先進行3平方公里試驗區數據生產,走通技術路線,形成《地理實體生產作業指導書》和《DLG轉換地理實體技術規程》,進而指導100平方公里試點區范圍全面建設,最終形成系列標準規范,積累行業經驗,發揮國家試點作用。
建庫管理
地理實體和地理場景數據生產完畢之后,需要對生產的二三維圖元數據進行地理實體構建、質檢、處理和管理,形成基礎地理實體數據庫。同時,為滿足自然資源管理和各行業需求,還需要從基礎地理實體數據庫中按需提取地理實體以及傾斜三維模型、手工模型、DOM、DEM、視頻流等數據,進行沖突處理,構建視頻流電子地圖、實景三維數據產品、4D+等標準化產品,并進行統一管理。
服務發布
面向地理實體、地理場景以及二者融合形成的實景三維數據產品,利用多細節層次(LOD)技術、實例化技術等對大規模實景三維數據進行輕量化處理。
以S3M標準為基礎,制定《地理實體數據服務接口規范》,形成統一的實景三維數據服務接口,解決地理實體、傾斜攝影模型、地質體等多類型、大體量實景三維數據統一訪問的問題,同時支持PC端、瀏覽器端、游戲端等多端應用,實現基于網絡的實景三維數據共享服務。
03
怎么用?
“一庫多能、按需組裝、定制服務”是武漢市新型基礎測繪試點的建設目標,“211”產品體系建立起來之后,為更好地發揮數據價值,武漢市試點創新性地提出了“數據定制、地圖定制、接口定制和應用定制”四位一體的新型基礎測繪數據服務模式,實現了定型產品向定制產品、獨立體系向融合體系、普適服務向靶向服務、階段性節點服務向全生命周期服務的轉變。新型測繪成果是實體化、結構化的,是可查詢、可關聯、可分析、可統計的,更加貼合應用需求,從而更好地支撐自然資源管理和各行業需求。
支撐自然資源管理,服務生態文明建設
基礎測繪是自然資源管理工作的基礎,是對現狀的客觀描述,基礎測繪及其支撐的調查監測成果是自然資源“兩統一”職責履行的數據基礎,為國土空間規劃、自然資源確權登記、國土空間用途管制、自然資源開發利用、國土空間生態修復提供更科學、更客觀的數據支撐。
▲服務國土空間規劃公服設施均等化配置
支撐各行業需求,服務經濟社會發展
通過地理實體編碼將地理實體與社會經濟語義信息掛接,一方面解決了人口、企業、納稅、信用等信息落空間的問題,另一方面,通過地理實體數據模型,可深入挖掘各類社會經濟發展要素的空間格局和城市體征。新型基礎測繪成果將逐步演化成為城市規劃、建設和運行管理的數字底盤。
結語
經過近兩年的探索與實踐,國家新型基礎測繪建設武漢市試點成績斐然,評估專家組一致認為武漢市試點的中期成果符合自然資源部對試點的建設要求,有助于新型基礎測繪體系建設更廣泛的推廣。 試點后續將在組織實施模式、實時動態更新、時空大數據存儲管理、挖掘分析、示范應用等方面進一步探索和實踐。
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