淺談數字鞍山建設與應用

□ 付可嘉

（遼寧省冶金地質勘查局物探測繪大隊，遼寧鞍山114001）

淺談數字鞍山建設與應用

□ 付可嘉

（遼寧省冶金地質勘查局物探測繪大隊，遼寧鞍山114001）

數字城市地理空間框架的核心是基礎地理信息數據體系。本文結合數字鞍山地理空間框架建設項目，針對基礎地理信息數據體系的建設進行組織和生產，并推出典型應用示范，最后提出相應問題及其解決對策。

數字鞍山；基礎地理信息數據體系；應用示范

0.前言

2012年5月國家測繪地理信息局批準鞍山市列入“數字城市地理空間框架建設”推廣城市。市政府根據鞍山市的地理位置、市域范圍、生態環境和人文社會需求等因素，在基礎測繪領域投入大量人力、物力和財力，夯實了數字鞍山地理空間框架建設的基礎。建設目的就是要通過對基礎地理信息數據體系建設的組織和生產，將研究成果融入地理信息服務管理系統，建成具有實質性、不可或缺的政務版和公眾版地理信息公共平臺。在政務版公共平臺上，建立城市規劃、土地資源、地質災害等典型應用示范，帶動地理信息全覆蓋應用；在公眾版地理信息平臺上，建成鞍山市公眾服務系統（天地圖·鞍山），促使地理信息公共服務能力全方位大跨度提高。

作為鞍山市測繪地理信息行業的一名新兵，筆者試圖通過對數字鞍山建設有關政策性文件和技術規范、規程的學習和理解，提出對數字鞍山建設的一些淺見，愿與業內人事探討，為建設好數字鞍山獻計獻策，不足之處敬請前輩、專家指正。

1.基礎地理信息數據體系建設應具有創新性和超前性

基礎地理信息數據體系的現勢性是確保城市地理空間框架通順建設的先決條件。數字鞍山地理空間框架將在現有基礎地理信息數據資料的基礎之上，遵循國家和測繪行業標準與規范，進行基礎地理信息數據體系的建設。內容主要包括：數字航空攝影；國家基本比例尺數字線劃圖（DLG）、數字正射影像圖（DOM）、數字高程模型（DEM）的數據生產與制作；三維數據采集；地名/地址數據調查收集和不同尺度、不同形式的基礎地理信息數據的集成建庫。這些系統的建設與數據采集，均應適應時代發展，符合先進性和創新性要求，具有功能可擴展性和用戶多樣性的特點，適應多重平臺應用和銜接，能夠快速提供各類數據、便于應急服務和動態更新。

1.1 數學基礎

遵照國標GB 21139《基礎地理信息標準數據基本規定》的要求，綜合考慮現有數據情況和共享需求，鞍山市基礎地理信息數據的數學基礎確定為大比例尺數據采用鞍山城市平面坐標系和鞍山城市高程坐標系；小比例尺數據采用1980西安坐標系和2000國家大地坐標系、1985國家高程基準。系列比例尺地形圖統一使用高斯——克呂格投影。

1993年鞍山市城市二等GPS控制網作為鞍山市首級平面控制網業已建成，全網布設GPS點52個，控制面積1100平方千米。1994年鞍山市城市二等水準網作為鞍山市首級高程控制網頁已投入應用，北至靈山，東至千山，南至湯崗子，西至沈大高速公路，共布設61個水準點，控制面積200平方千米。完全滿足數字鞍山建設的控制網需求。

1.2 航空攝影

為滿足高分辨率DOM、DEM數據制作的需要，在鞍山市城區周邊范圍內進行0.2米分辨率的數字航空攝影（POS系統），總面積1000平方千米。航空攝影由大連九成測繪信息有限公司根據測圖要求和測區情況，制定詳細的航飛計劃，依據相關標準規范作業，采用徠卡ADS80推掃式航空攝影儀，鏡頭為最新型號SH92，并提交合格成果。

1.3 系列比例尺基礎數據生產

1.3.1 1∶2000 DEM和DOM數據生產

在0.2米分辨率的數字航空攝影成果的基礎上，使用航天遠景提供的MapMatrix4.0軟件進行DEM編輯；利用全數字微分糾正的方法進行DOM數據的生產。完成了城市規劃區域873平方千米的間隔為2米的DEM數據和分辨率為0.2米的DOM數據。

1.3.2 1∶500、1∶1000DLG數據生產

ADS80航空攝影提供并經檢查合格的空三加密成果是制作數字線劃圖的基礎數據。在鞍山市區范圍內完成了337平方千米1∶500比例尺的數字線劃圖，其中修測、補測158平方千米，新測179平方千米；完成了536平方千米1∶1000比例尺的數字線劃圖，其中修測、補測213平方千米，新測323平方千米。

1.3.3 1∶2000DLG數據生產

按照1∶2000比例尺地形圖的要求，使用綜合取舍編輯方法，在本項目制作生產的1∶500、1000比例尺DLG數據基礎上，編繪873平方千米1∶2000比例尺的數字線劃圖。

1.4 地名/地址數據采集

行政區劃數據，利用民政區劃數據及第二次土地調查數據提取；地名/地址數據，從1∶500、1∶1000比例尺DLG數據中提取，城區地名部分輔助適量的實地調查工作，并到市民政部門、公安機關、房產部門收集。農業地區利用1∶10000 DLG的地名注記數據提取高鐵公路、村鎮鄉屯、水系江流等地理名稱信息。地名/地址數據以其對應實體的中心點位置表示，地名/地址數據的編碼按照國標GB/T 23705-2009的要求執行。

1.5 三維城市模型數據生產

在完成1∶500比例尺地形圖數據生產工作后，采用先進的技術方法，選取鞍山市主城區30平方千米的范圍進行三維模型數據采集、地形建模、三維建模、空間位置匹配等工作。該數據包括居民地及設施、交通運輸基礎設施、水系及設施、植被以及其它地物的幾何、紋理和不可分離的特性等信息。

1.6 數據整理與建庫

為建設鞍山市基礎地理數據體系，鞍山市規劃局提出技術路線，大連九成測繪信息有限公司負責數據整合建庫，在充分考慮鞍山市1∶500、1∶1000、1∶2000數字線劃圖CAD數據采集相關業務流程、生產平臺和CAD基礎源數據要素分類、編碼、圖層、幾何類型、塊符號、線型符號、屬性信息量等相關實際情況的基礎上，以國家、行業相關標準規范為基礎，有選擇性地繼承、改進和擴展，形成切合實際要求的測繪CAD數據GIS標準化整理建庫模式，系統性明確了數據庫要素圖形表達標準，又規范了電子數據內部的幾何與屬性精度要求，能夠基于數據生產實際，并兼顧與已有CAD數據的銜接，具有良好的實用性和開放性。

據此可以看到，數字鞍山建設起點高，技術新，科技含量大，具有創新性和超前性。

2.基礎地理信息數據體系的應用

基礎地理信息數據體系的建設主要是為地理信息平臺打基礎。基于政務版地理信息公共平臺，建立多領域的典型示范系統，在示范運行中提供基礎地理信息數據和數據接口服務。系統包括城市規劃管理信息系統；土地儲備信息管理系統；地質災害評價預警系統；以公眾版地理信息平臺為基礎，建成鞍山市公眾服務系統（天地圖·鞍山）。

2.1 城市規劃信息系統

城市規劃信息系統以平臺數據和業務數據庫為基礎，以規劃審批業務工作流程為核心，以地理信息公共平臺為支撐，以鼓勵市民參與城市規劃、便于群眾監督為導向，通過提取規劃建筑紅線和規劃設計模型，通過軟件分析，實現在三維立體、可視化、多角度、大環境中進行規劃、精確量測、多種建筑設計方案的比較推敲、與周邊環境的協調化，并自動計算規劃建設用地面積、建筑物占地面積、容積率、綠地率、平均層數、最高建筑物高度等各類規劃指標，提高規劃管理的規范化和透明化，可為規劃管理提供基于地理空間數據體系的決策支持

2.2 土地儲備信息管理系統

該系統是以基礎地理信息公共平臺為支撐，以儲備地塊為管理主體，應用現代先進的科學技術與手段，建立科學的土地儲備管理體系，為合理利用土地資源，進行土地規劃、整治、開發利用、稅收等提供有關基礎資料和科學依據。它是基于GIS采用高新技術來采集、存儲、組織、分析和決策土地信息，促進土地管理工作的科學化，實現土地管理信息資源共享，提升土地管理的能力，為市政府科學決策提供技術支撐，為不動產登記提供先期服務。

2.3 地質災害評價預警系統

鞍山市地質災害評價預警系統以地理信息公共平臺為支撐，以地質災害專題數據為基礎，在綜合分析地質災害孕育、演化及其影響因素的基礎上，通過建立各種相關因子的數據庫和不同類型地質災害的定量評價和預警模型，評價各種地質災害的危險性和危害程度，為合理利用土地資源、及時治理、減少或避免地質災害對鞍山市的危害提供科學依據。

2.4 公眾版地理信息公共平臺（天地圖·鞍山）

天地圖應服務于城鄉百姓，數字鞍山應服務于綜合管理。天地圖如果不能服務于民生，基礎地理信息數據體系的建設和應用就沒有價值可言。如今“天地圖·鞍山”已成為鞍山一個標志性品牌，打造好“天地圖·鞍山”，就是拓展測繪地理信息的服務領域，就是提升方便群眾的服務水平。公眾版的天地圖不涉密，政務版上有部分保密信息，它們采用的軟件系統一樣，差別在于平臺數據涉密層次的處理方法不同。不久將來隨著天地圖省市級節點的陸續開通，必然帶動測繪地理信息產業發展，推動自身服務向前拓展延伸。

3.存在問題及對策

數字鞍山基礎地理信息數據體系的建設與應用方面已經取得了一定成果，但也存在一些問題，具體表現如下：

3.1 政策延續的問題

《鞍山市國民經濟和社會發展第十二個五年（2011-2015年）規劃綱要》中并未提及數字鞍山地理空間框架建設，2012年市政府向省測繪地理信息局發出《鞍山市人民政府關于懇請將鞍山市納入數字城市地理空間框架建設推廣城市的函》也為時過晚，后續建設的政策和財政投入尚不得知。建議努力爭取政府部門的支持，加大公共財政對數字鞍山及其升級版的投入力度，提高各相關單位的戰略發展意識，造就出良性運行、科學發展的環境。

3.2 數據更新的問題

基礎地理信息數據的持續更新，一直是一個普遍性的難題。據聯合國收集分析有關數據，確認全球地形圖更新維護速度大大落后于其生產制作速度。建議結合第一次全國地理國情普查工作，加強大地控制、正射影像、地表覆蓋、高程、交通、水系、地名、境界、地籍測量等數據的獲取，不斷豐富和完善基礎地理信息數據體系。監測地理國情的成果元素多、精度高，保密等級也要求高。涉密問題的劃分，在國家測繪地理信息管理層面應有所規定。

3.3 控制網更新問題

在應用現有數學基礎和控制網絡來說，仍然有很多工作需要努力完成。如目前重點應該是對1993年建成的鞍山市城市二等GPS控制網和1994年建成的鞍山市城市二等水準網進行新一輪的觀測和修測。由于自然和人為的原因，上述網絡建成已達20余年，雖然有關部門對網內控制點（測量標志）加強了管護，但隨著鞍山及周邊經濟建設、道路建設、城市擴張、水庫增容等，一些標志已無法查找。特別是系統建設采用的偽滿渤海高程系，更是高度依賴原有測量標志。以上這些都是數字鞍山建設和應用面臨的難題。

【1】曾元武，陳澤鵬，鐘遠軍等.數字城市地理信息公共平臺應用模式研究[J].測繪通報，2013（3）：36-39.

【2】龔健雅.空間數據庫管理系統的概念與發展趨勢[J].測繪科學，2001，26（3）：4-9.

【3】方馳宇.數字城市地理空間框架數據的組織方法研究[D].武漢：武漢大學，2005：1-55.

【4】袁存忠.基礎地理信息公共平臺的設計和實現[J].地理空間信息，2009 7（1）：22-24.

P208.2

B

2095-7319（2014）06-0081-05

付可嘉（1989—），男，遼寧省鞍山人，助理工程師，主要從事城鄉測繪和地理國情普查工作。