淺談1∶50000地形數(shù)據(jù)更新模式

張 俊 戴立權(quán) 潘德臻

（1.自然資源部第三地形測量隊(duì)，黑龍江 哈爾濱 150025；2.天津市地質(zhì)工程勘察院，天津 300110；3.黑龍江省第五測繪地理信息工程院，黑龍江 哈爾濱 150025）

0.引言

1∶50000基礎(chǔ)地理信息是覆蓋全國陸地范圍的精度最高、現(xiàn)勢性最好、內(nèi)容最豐富的基礎(chǔ)測繪成果，是用途最廣、使用頻率最多的品種之一，是社會發(fā)展、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)、生態(tài)保護(hù)、文化教育、國土整治、環(huán)境保護(hù)、資源開發(fā)、防災(zāi)減災(zāi)等不可或缺的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性信息資源，是實(shí)現(xiàn)中國夢的重要保障和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐[1]。

20世紀(jì)70年代以來，1∶50000地形數(shù)據(jù)歷經(jīng)幾代人的不懈努力，較好地解決了傳統(tǒng)基礎(chǔ)測繪更新范圍小、更新頻次低、更新周期長等問題，實(shí)現(xiàn)了一年更新一版，取得了顯著成績。但隨著政府和公眾對地理信息在數(shù)據(jù)內(nèi)容、產(chǎn)品種類、精細(xì)程度等方面提出了更高的要求，目前的基礎(chǔ)地理信息在種類和精細(xì)程度上凸顯出不足。關(guān)于新時(shí)代下測繪地理信息工作模式和工作內(nèi)容、事業(yè)發(fā)展和管理運(yùn)作問題，已有不少研究單位與專家開展了不同程度的研究[2]，但在國家基礎(chǔ)測繪項(xiàng)目實(shí)施中取得實(shí)際應(yīng)用的較少，本文主要面向自然資源管理“兩統(tǒng)一”職責(zé)履行的新要求，探索1∶50000地形數(shù)據(jù)更新革新、改進(jìn)的方向，以期國家基礎(chǔ)測繪能夠有效滿足社會公眾需求、國防建設(shè)、自然資源管理及生態(tài)文明建設(shè)等方面的需求。

1.1∶50000地形數(shù)據(jù)更新技術(shù)路線

以上一版的1∶50000地形數(shù)據(jù)庫為更新生產(chǎn)的基礎(chǔ)庫，采用任意范圍的生產(chǎn)單元提取數(shù)據(jù)建立更新工作庫，主要利用國產(chǎn)資源三號、高分一號等衛(wèi)星影像作為更新影像源，收集網(wǎng)絡(luò)、交通、水利、教育、國土、電力等多行業(yè)專業(yè)資料或數(shù)據(jù)，開展內(nèi)業(yè)變化發(fā)現(xiàn)和信息提取，對內(nèi)業(yè)更新過程中判讀不清的要素進(jìn)行外業(yè)調(diào)繪，外業(yè)調(diào)繪時(shí)主動進(jìn)行外業(yè)變化發(fā)現(xiàn)工作，內(nèi)業(yè)根據(jù)整理后的外業(yè)調(diào)繪成果進(jìn)行內(nèi)業(yè)整合編輯，標(biāo)記變化信息，形成增量數(shù)據(jù)包，實(shí)現(xiàn)1∶50000地形數(shù)據(jù)更新[3]。

2.1∶50000地形數(shù)據(jù)更新主要技術(shù)方法

2.1 生產(chǎn)單元劃分

生產(chǎn)作業(yè)單元可以根據(jù)任務(wù)區(qū)的地形要素分布區(qū)域特征、人員、軟硬件、生產(chǎn)資料源等因素進(jìn)行基于行政區(qū)劃或任意多邊形的格網(wǎng)劃分，改變以往按照標(biāo)準(zhǔn)圖幅作業(yè)的模式，便于資料分析與利用、變化發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)編輯處理、質(zhì)量檢查等，能夠有效減少數(shù)據(jù)接邊工作，提高生產(chǎn)效率。

2.2 基于數(shù)據(jù)庫的增量更新方法

1∶50000地形數(shù)據(jù)更新采用基于數(shù)據(jù)庫的增量更新方式[3]，即在2011版1∶50000地形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中增加更新狀態(tài)標(biāo)識（STACOD）、數(shù)據(jù)庫標(biāo)識（FEAID）和版本標(biāo)識（VERS）三個(gè)屬性字段，用于標(biāo)記變化要素的更新狀態(tài)，而不是傳統(tǒng)的物理修改與刪除方式，采用增量協(xié)調(diào)并處理要素關(guān)系的方式，獲得增量數(shù)據(jù)包，從而實(shí)現(xiàn)1∶50000地形數(shù)據(jù)更新。

2.3 基于Arc SDE的網(wǎng)絡(luò)化作業(yè)

1∶50000地形數(shù)據(jù)更新利用基于ArcSDE的網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)方式[3]，即在服務(wù)器端的Oracle數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)入1∶50000地形數(shù)據(jù)庫，依據(jù)檢出基礎(chǔ)庫中生產(chǎn)單元內(nèi)的數(shù)據(jù)構(gòu)建工作庫，分布式地生產(chǎn)、協(xié)調(diào)、處理增量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)不同生產(chǎn)單元間的增量要素同步編輯、要素接邊以及協(xié)同沖突等工作，從而實(shí)現(xiàn)1∶50000地形數(shù)據(jù)更新。

2.4 基于數(shù)字的外業(yè)調(diào)繪

在內(nèi)業(yè)編輯處理的基礎(chǔ)上，對內(nèi)業(yè)發(fā)現(xiàn)的判讀不明或遺留問題開展外業(yè)調(diào)繪工作，利用移動PAD和輔助軟件進(jìn)行變化要素的增量標(biāo)記，形成外業(yè)調(diào)繪數(shù)字成果數(shù)據(jù)供內(nèi)業(yè)整合編輯使用，達(dá)到內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)無縫隙地標(biāo)準(zhǔn)化對接，從而保證更新要素的現(xiàn)勢性、可追溯性和正確性[4]。

3.思路及想法

經(jīng)過幾十年的不懈努力，國家基礎(chǔ)測繪已基本形成比較完善的管理體制和運(yùn)行機(jī)制，取得了顯著成績，生產(chǎn)技術(shù)體系基本成熟，基礎(chǔ)測繪資源更加豐富，應(yīng)用服務(wù)成效日益顯著，政策法規(guī)體系不斷健全，組織管理機(jī)制日臻完善，質(zhì)量管理工作逐漸鞏固，人才隊(duì)伍建設(shè)不斷發(fā)展。國家基礎(chǔ)測繪工作滯后于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的局面得到了根本性扭轉(zhuǎn)，成為政府宏觀調(diào)控、經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要支撐。

在建設(shè)中國特色社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國的新時(shí)代，國家各項(xiàng)重大戰(zhàn)略的實(shí)施，為基礎(chǔ)測繪的轉(zhuǎn)型升級提供了難得的歷史機(jī)遇，對測繪地理信息的服務(wù)保障提出了更高要求。（1）黨的十九大精神對基礎(chǔ)測繪發(fā)展提出了新要求；（2）新修訂的《測繪法》為基礎(chǔ)測繪工作賦予了新內(nèi)涵；（3）國家重大戰(zhàn)略對基礎(chǔ)測繪工作提出了新需求；（4）高新技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)測繪工作注入了新動能；（5）自然資源部的組建賦予了基礎(chǔ)測繪工作新使命，明確了新定位。

另外，隨著政府和公眾在數(shù)據(jù)內(nèi)容、產(chǎn)品種類、精細(xì)程度等方面對地理信息提出了更高要求，目前傳統(tǒng)基礎(chǔ)地理信息在種類和精細(xì)程度上凸顯出不足，不能有效滿足社會公眾服務(wù)、智慧城市建設(shè)、自然資源管理及生態(tài)文明建設(shè)方面的需求[5]。鑒于此，關(guān)于融入自然資源管理的國家基礎(chǔ)測繪1∶50000地形數(shù)據(jù)更新如何開展，思考以下幾點(diǎn)：

3.1 生產(chǎn)能力信息化建設(shè)

1∶50000地形數(shù)據(jù)更新項(xiàng)目涉及范圍廣、統(tǒng)籌難度大、工期任務(wù)緊，對生產(chǎn)能力、管理流程、資源配置提出更高要求，亟需建立全鏈條數(shù)據(jù)生產(chǎn)模式，加快生產(chǎn)與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的軟硬件改造，提升海量數(shù)據(jù)處理、編輯的能力及效率。以云基礎(chǔ)設(shè)施、區(qū)塊鏈、國產(chǎn)商用密碼技術(shù)為支撐，通過互聯(lián)網(wǎng)、移動通訊、社交媒體等，在線抓取相關(guān)信息，進(jìn)行地理情報(bào)挖掘分析，建立網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作業(yè)、網(wǎng)格化巡視發(fā)現(xiàn)、空天地一體監(jiān)測、多級聯(lián)動更新、行業(yè)資料共享與信息逐級推送等生產(chǎn)、能力與運(yùn)行機(jī)制，解決原始數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)的共享交換和高效運(yùn)轉(zhuǎn)，內(nèi)外業(yè)真正無縫高效銜接等問題，提升密集型生產(chǎn)業(yè)務(wù)的自動化程度、更新效率及準(zhǔn)確性。

3.2 生產(chǎn)模式動態(tài)化調(diào)整

傳統(tǒng)的單一的分區(qū)域年度增量更新模式無法完全滿足各行各業(yè)的需求，亟待打破以往1∶50000地形數(shù)據(jù)更新項(xiàng)目的更新要素、更新精度、更新比例尺、更新頻次、更新區(qū)域的桎梏，探索區(qū)分不同類別要素的動態(tài)化生產(chǎn)模式。對空間基準(zhǔn)和境界要素采用權(quán)威資料更新的模式，對水系要素采取“豐、枯、?！备碌哪Ｊ剑瑢煌ㄒ夭捎帽娫?、眾包更新的模式，對居民地要素采用多測合一更新的模式，對管線要素采用信息報(bào)送的模式，對地名要素采用POI更新的模式，對植被要素采用聯(lián)動更新的模式，對地貌采用高精度DEM更新或無人機(jī)模式等等。并且，針對重要區(qū)域、重點(diǎn)工程和重大事件應(yīng)該加快信息更新頻率，從目前的一年一次提速到每月、每周乃至每日更新一次。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范一體化創(chuàng)新

現(xiàn)行的1∶50000地形數(shù)據(jù)更新項(xiàng)目運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)體系多為項(xiàng)目內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，繼承于傳統(tǒng)紙質(zhì)地形圖的標(biāo)準(zhǔn)，如何盡快融入自然資源管理工作整體布局，首先需要加快標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系研究的創(chuàng)新，加快解決國土、測繪、林業(yè)、草原、水資源等領(lǐng)域相關(guān)自然資源分類與編碼規(guī)則不統(tǒng)一、不一致等問題，融合適應(yīng)服務(wù)國土、地質(zhì)、礦產(chǎn)、海洋、測繪、林業(yè)、草原、水資源等自然資源相關(guān)業(yè)務(wù)的相對統(tǒng)一的、關(guān)聯(lián)性和邏輯性強(qiáng)的、國際化的專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，從而為統(tǒng)一、有序、高效開展自然資源調(diào)查等相關(guān)管理工作提供強(qiáng)有力地精準(zhǔn)、有效、規(guī)范、關(guān)聯(lián)度高的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，盡量減少山水林田湖草沙整體保護(hù)、系統(tǒng)修復(fù)、綜合治理等自然資源業(yè)務(wù)實(shí)際工作層面的數(shù)據(jù)矛盾，滿足自然資源調(diào)查、監(jiān)督、管理等方面的工作需要。

3.4 地理實(shí)地信息庫構(gòu)建

1∶50000地形數(shù)據(jù)更新項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了全國1∶50000“一張圖”的全面覆蓋，多年來一直為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和國防建設(shè)提供基礎(chǔ)性服務(wù)，雖然成果是數(shù)字的，但成果品種單一，涉及的社會屬性和人文信息較少。若要滿足自然資源部“兩服務(wù)、兩支撐”的目標(biāo)要求，其圍繞地理空間的定義、表達(dá)和合理利用等提供基本的公共服務(wù)亟待升級，需要擴(kuò)展其經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)及人文屬性，通過多年來項(xiàng)目運(yùn)營積淀的技術(shù)業(yè)務(wù)體系、組織管理模式以及人才隊(duì)伍，開展國家級、省級、地市級、社區(qū)級四個(gè)層次典型的地理實(shí)體的分類與分級標(biāo)準(zhǔn)研究和規(guī)?；厣a(chǎn)與應(yīng)用，對現(xiàn)有基礎(chǔ)測繪的比例尺、庫體結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品形式和表現(xiàn)載體進(jìn)行全面改造，實(shí)現(xiàn)基于比例尺的制圖庫向無尺度的信息庫轉(zhuǎn)換，做到按需搭建、一庫多能。

3.5 聯(lián)合更新機(jī)制建立

國家發(fā)展改革委印發(fā)的《經(jīng)濟(jì)建設(shè)與國防密切相關(guān)的建設(shè)項(xiàng)目目錄》中，“測繪地理信息”作為22類項(xiàng)目之一，雖然目前軍地雙方通過簽署協(xié)議、聯(lián)合印發(fā)文件、聯(lián)合開展項(xiàng)目等形式，構(gòu)建了良好的合作基礎(chǔ)，軍民融合機(jī)制建設(shè)初見成效，但仍需一個(gè)獨(dú)立的部門或單位承擔(dān)測繪地理信息軍民融合相關(guān)事務(wù)，從國家的角度實(shí)現(xiàn)1∶50000地形數(shù)據(jù)更新資源利用的最大化，不斷建立健全規(guī)劃計(jì)劃、法規(guī)政策、資源交換共享、科技創(chuàng)新、通用標(biāo)準(zhǔn)、人才培養(yǎng)等方面的合作體制機(jī)制，統(tǒng)一組織協(xié)調(diào)，統(tǒng)一溝通對接，統(tǒng)一技術(shù)體系，統(tǒng)一資料共享等，達(dá)到項(xiàng)目成果“一套數(shù)據(jù)、兩類成果、多方應(yīng)用”。

3.6 服務(wù)方式按需變革

隨著自然資源管理工作的不斷推進(jìn)以及經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)發(fā)展，對1∶50000地形數(shù)據(jù)的需求不再局限于傳統(tǒng)的紙質(zhì)地圖或者數(shù)字化成果，而是能夠反映空間疊加、視覺直觀、概念清晰的三維地圖、三維模型、實(shí)景影像等實(shí)用性和開放性高的地理信息產(chǎn)品,所以必須提升其覆蓋面、尺度、精細(xì)程度、現(xiàn)勢性等方面的指標(biāo)和質(zhì)量。凡是政府決策需求需要采集的地理信息，凡是企事業(yè)單位發(fā)展應(yīng)用需求和社會公眾便利生活需求需要采集的地理信息，都應(yīng)該納入基礎(chǔ)測繪的范疇，逐步向精準(zhǔn)定位、界線明確的自然資源“源數(shù)據(jù)庫”方向升級。只要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)足夠豐富和完善，就可以根據(jù)不同的服務(wù)對象，按需任意提取與組合要素，按需提供效率更高、時(shí)效更高、力度更深、領(lǐng)域更廣的一站式數(shù)據(jù)服務(wù)，改變傳統(tǒng)“一事一服務(wù)”模式，從而為政府部門提供工作用圖、底層數(shù)據(jù)、位置服務(wù)信息、變化監(jiān)測數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告等，為公眾提供攝影、美食、旅游、登山等生活休閑文化方面多樣化、智能化、真實(shí)化、精確化地地理信息服務(wù)，更好地滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會公眾的需求。

4.結(jié)束語

測繪地理信息事業(yè)最根本的業(yè)務(wù)是基礎(chǔ)測繪，基礎(chǔ)測繪是立身之本、興業(yè)之基，是保障服務(wù)的公益性事業(yè)。2020年10月30日，全國國土測繪工作會議在北京召開，會議明確新時(shí)期測繪工作要做好“兩服務(wù)、兩支撐”。1∶50000地形數(shù)據(jù)更新必須主動融入新時(shí)代的新要求，把握機(jī)構(gòu)改革帶來的新機(jī)遇，加快升級改造，夯實(shí)發(fā)展根基，面向應(yīng)用，加強(qiáng)組織管理，促進(jìn)測繪技術(shù)與關(guān)聯(lián)技術(shù)融合，切實(shí)提升供給和保障能力，最終為社會發(fā)展、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)、生態(tài)保護(hù)、公眾服務(wù)的眾多領(lǐng)域提供便利快捷、高效可靠、切實(shí)好用的基礎(chǔ)測繪服務(wù)保障。