武漢探路新型基礎(chǔ)測(cè)繪建設(shè)

◎ 李鵬鵬

武漢是全國(guó)首個(gè)獲批的國(guó)家新型基礎(chǔ)測(cè)繪建設(shè)試點(diǎn)城市。2019年5 月，試點(diǎn)實(shí)施方案通過(guò)院士專(zhuān)家評(píng)審，試點(diǎn)項(xiàng)目正式啟動(dòng)。

一年多來(lái)，武漢市緊緊圍繞新時(shí)代測(cè)繪工作做好“兩服務(wù)、兩支撐”的要求，積極探索新型基礎(chǔ)測(cè)繪建設(shè)之路，不斷推進(jìn)基礎(chǔ)測(cè)繪轉(zhuǎn)型升級(jí)。目前，試點(diǎn)已完成對(duì)武漢市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的升級(jí)改造試點(diǎn)試驗(yàn)；以基礎(chǔ)測(cè)繪產(chǎn)品體系升級(jí)改造為牽引，帶動(dòng)技術(shù)體系、生產(chǎn)組織體系和管理體系的創(chuàng)新，形成系列標(biāo)準(zhǔn)政策，實(shí)現(xiàn)“一庫(kù)多能、按需組裝、定制服務(wù)”，為全國(guó)新型基礎(chǔ)測(cè)繪建設(shè)提供可借鑒、可復(fù)制、可推廣的經(jīng)驗(yàn)和成果。

堅(jiān)持需求導(dǎo)向，深化產(chǎn)品體 系設(shè)計(jì)，服務(wù)“兩統(tǒng)一”職責(zé)和智慧城市建設(shè)

武漢新型基礎(chǔ)測(cè)繪建設(shè)試點(diǎn)堅(jiān)持服務(wù)自然資源“兩統(tǒng)一”職責(zé)和智慧城市建設(shè)的需求導(dǎo)向，產(chǎn)品設(shè)計(jì)既繼承傳統(tǒng)基礎(chǔ)測(cè)繪工作的優(yōu)點(diǎn)，兼顧傳統(tǒng)4D 產(chǎn)品，又在新時(shí)代需求導(dǎo)向下進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新。

試點(diǎn)項(xiàng)目將新型基礎(chǔ)測(cè)繪地理實(shí)體數(shù)據(jù)和地理場(chǎng)景數(shù)據(jù)通過(guò)抽取、組合、加工、派生等方式，構(gòu)建“211”產(chǎn)品體系。其中，“2”即地理實(shí)體數(shù)據(jù)和地理場(chǎng)景數(shù)據(jù)。兩個(gè)“1”分別是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品和應(yīng)用產(chǎn)品，標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品包括視頻流全景地圖、實(shí)景三維和4D +等產(chǎn)品，應(yīng)用產(chǎn)品包括自然資源管理底圖、國(guó)土空間管理現(xiàn)狀底圖、城市基礎(chǔ)設(shè)施資源底圖、城市地質(zhì)資源底圖、城市公共服務(wù)設(shè)施數(shù)據(jù)庫(kù)等產(chǎn)品。

試點(diǎn)項(xiàng)目選取了江漢區(qū)3 平方公里區(qū)域進(jìn)行小樣試生產(chǎn)。一方面，對(duì)存量傳統(tǒng)基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)體化改造、建庫(kù)；另一方面，采用傾斜攝影、激光點(diǎn)云、移動(dòng)測(cè)量等新型地理場(chǎng)景、實(shí)體產(chǎn)品采集的手段，對(duì)新型基礎(chǔ)測(cè)繪產(chǎn)品的分類(lèi)、分級(jí)、粒度、編碼、數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)、建庫(kù)等設(shè)計(jì)思路和技術(shù)方案進(jìn)行驗(yàn)證，并在此基礎(chǔ)上，編制試點(diǎn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)采集對(duì)象、采集內(nèi)容、采集要求進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定，為試點(diǎn)項(xiàng)目的鋪開(kāi)打下了良好基礎(chǔ)。

武漢市試點(diǎn)深入理解自然資源“兩統(tǒng)一”職責(zé)和測(cè)繪工作“兩支撐、兩服務(wù)”根本定位，設(shè)計(jì)了面向自然資源管理的新型基礎(chǔ)測(cè)繪產(chǎn)品和服務(wù)，開(kāi)展了國(guó)土空間規(guī)劃底圖、自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)底圖、自然資源執(zhí)法督察底圖、自然生態(tài)保護(hù)修復(fù)底圖等的編制研究，為武漢市自然資源信息化和智慧城市建設(shè)提供新型基礎(chǔ)測(cè)繪產(chǎn)品支撐。

武漢市新型基礎(chǔ)測(cè)繪建設(shè)堅(jiān)持需求導(dǎo)向，緊跟國(guó)家大政方針和武漢市城市發(fā)展大事要事。2019 年，試點(diǎn)項(xiàng)目啟動(dòng)適逢第七屆世界軍人運(yùn)動(dòng)會(huì)在武漢舉辦。項(xiàng)目組創(chuàng)造性地將新型基礎(chǔ)測(cè)繪服務(wù)理念和產(chǎn)品，應(yīng)用到武漢市軍運(yùn)會(huì)城市綜合環(huán)境整治提升測(cè)繪地理信息保障服務(wù)工作和開(kāi)閉幕式智能指揮中，為盛會(huì)的舉辦發(fā)揮了重要作用。

面向智慧城市建設(shè)是新型基礎(chǔ)測(cè)繪服務(wù)的主要方向，結(jié)合2020年武漢市啟動(dòng)智慧城市基礎(chǔ)平臺(tái)（一期）項(xiàng)目建設(shè)，試點(diǎn)項(xiàng)目產(chǎn)品體系設(shè)計(jì)應(yīng)用與智慧城市“四標(biāo)五實(shí)”城市運(yùn)行數(shù)據(jù)底盤(pán)互聯(lián)互通、密切配合，試點(diǎn)在產(chǎn)品、技術(shù)、組織、管理體系轉(zhuǎn)型的全鏈條上，與武漢智慧城市建設(shè)步調(diào)一致，共同推進(jìn)武漢市城市未來(lái)發(fā)展。

堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向，在關(guān)鍵技術(shù)上發(fā)力，實(shí)現(xiàn)繼承式和突破式創(chuàng)新

縱觀整個(gè)測(cè)繪的發(fā)展階段，基礎(chǔ)測(cè)繪成果都是按照多年不變的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的。技術(shù)上主要是利用全站儀、RTK（載波相位差分技術(shù)）以及數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站，進(jìn)行要素的空間坐標(biāo)和圖面注記表達(dá)所需要的部分屬性信息采集，產(chǎn)品形式主要以DLG（數(shù)字線劃地圖）、DOM（數(shù)字正射影像圖）、DEM（數(shù)字高程模型）等為主，生產(chǎn)效率低、靈活性差、成果共享難、人工干預(yù)多、品類(lèi)相對(duì)單一的問(wèn)題日趨凸顯。

針對(duì)這些問(wèn)題，武漢市從全息采集、智能處理、變化發(fā)現(xiàn)、實(shí)體建庫(kù)、定制服務(wù)五大關(guān)鍵技術(shù)上攻關(guān)，開(kāi)展海量數(shù)據(jù)處理分布式、快速化、自動(dòng)化和智能化生產(chǎn)技術(shù)革新，結(jié)合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新興技術(shù)，加強(qiáng)測(cè)繪生產(chǎn)技術(shù)手段與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)交叉融合，在測(cè)繪生產(chǎn)技術(shù)體系上實(shí)現(xiàn)繼承式和突破式創(chuàng)新。

全息采集技術(shù)方面，采用傾斜攝影、激光點(diǎn)云、移動(dòng)測(cè)量等空天地一體化測(cè)量技術(shù)，以構(gòu)建地理實(shí)體和地理場(chǎng)景數(shù)據(jù)為導(dǎo)向，全息采集地理實(shí)體的空間位置、形狀、外觀、紋理以及與之相關(guān)的各類(lèi)自然屬性和社會(huì)屬性等語(yǔ)義信息。內(nèi)容上以能采盡采為原則，采集成果和范圍實(shí)現(xiàn)二三維一體化、空間屬性一體化、空間時(shí)間一體化、地上地下一體化、室內(nèi)室外一體化、水域陸地一體化等要求。

智能處理技術(shù)方面，武漢市主要利用互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，從全息采集得到的多源二三維場(chǎng)景數(shù)據(jù)中，通過(guò)匹配、融合和一體化處理，智能化提取地理實(shí)體的幾何位置、紋理和屬性信息，逐步從傳統(tǒng)人機(jī)交互式數(shù)據(jù)采集方式向智能處理方式轉(zhuǎn)變。

變化發(fā)現(xiàn)方面，試點(diǎn)開(kāi)展基于遙感影像、全景影像、點(diǎn)云、實(shí)景三維模型的地理實(shí)體提取、自動(dòng)變化檢測(cè)研究和應(yīng)用，同時(shí)也利用眾源測(cè)繪、互聯(lián)網(wǎng)爬蟲(chóng)等方式有針對(duì)性地對(duì)變化實(shí)體進(jìn)行監(jiān)測(cè)更新，通過(guò)測(cè)繪手段和成果應(yīng)用的進(jìn)一步轉(zhuǎn)型升級(jí)，逐步實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)測(cè)繪產(chǎn)品從信息服務(wù)到知識(shí)服務(wù)的轉(zhuǎn)型。

實(shí)體建庫(kù)技術(shù)方面，為克服傳統(tǒng)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)建庫(kù)“要素建庫(kù)”的弊病，避免數(shù)據(jù)重復(fù)，武漢市同時(shí)收集、采集涵蓋全空間全要素全過(guò)程的地理要素，按照新型基礎(chǔ)測(cè)繪產(chǎn)品體系設(shè)計(jì)原則，建設(shè)面向應(yīng)用的地理實(shí)體全息數(shù)據(jù)庫(kù)。

定制服務(wù)技術(shù)方面，武漢市以“一庫(kù)多能、按需服務(wù)”為目標(biāo)，構(gòu)建“能派生、能計(jì)算、能定制”的數(shù)據(jù)產(chǎn)品、地圖產(chǎn)品、功能接口和應(yīng)用系統(tǒng)的定制服務(wù)體系，滿足個(gè)性化、多品種、小批量、快速反應(yīng)及平臺(tái)化協(xié)作需求，做到地理信息的隨時(shí)觀測(cè)、隨時(shí)獲取、隨時(shí)生產(chǎn)和隨時(shí)應(yīng)用。

堅(jiān)持目標(biāo)導(dǎo)向，戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)相統(tǒng)一，穩(wěn)步推進(jìn)試點(diǎn)建設(shè)

武漢市試點(diǎn)建設(shè)得到了自然資源部國(guó)土測(cè)繪司、湖北省自然資源廳的高度關(guān)注，成果受到行業(yè)領(lǐng)域的高度期待。2020 年突發(fā)的新冠肺炎疫情和汛情對(duì)試點(diǎn)項(xiàng)目的推進(jìn)造成了一定影響，使得新型基礎(chǔ)測(cè)繪建設(shè)這項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性工作面臨更為艱巨的挑戰(zhàn)。

然而，項(xiàng)目組沒(méi)有退縮。在試點(diǎn)推進(jìn)戰(zhàn)略上，錨定建設(shè)目標(biāo)，同時(shí)多次開(kāi)展院士專(zhuān)家咨詢?cè)u(píng)審、行業(yè)專(zhuān)家交流、專(zhuān)項(xiàng)主題調(diào)研等工作，與國(guó)內(nèi)主要高校、科研院所、企業(yè)等開(kāi)展廣泛合作，集思廣益，借智借力；在戰(zhàn)術(shù)上，項(xiàng)目組穩(wěn)扎穩(wěn)打，以頂層設(shè)計(jì)為綱，制定科學(xué)合理的研究計(jì)劃和任務(wù)安排，以試點(diǎn)工程項(xiàng)目為抓手，分階段、分板塊、協(xié)同聯(lián)動(dòng)推進(jìn)試點(diǎn)建設(shè)。

堅(jiān)持戰(zhàn)略目標(biāo)和戰(zhàn)術(shù)策略相統(tǒng)一，項(xiàng)目組圍繞試點(diǎn)方案總體目標(biāo)與分項(xiàng)技術(shù)要求，對(duì)試驗(yàn)區(qū)因地制宜，制定各有側(cè)重、分階段實(shí)施的實(shí)體構(gòu)建和建庫(kù)技術(shù)路線。在江漢區(qū)近30 平方公里試點(diǎn)區(qū)域采用存量基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為新型基礎(chǔ)測(cè)繪產(chǎn)品為主的實(shí)施模式，在東湖高新區(qū)70 余平方公里區(qū)域主要采用全息采集的實(shí)施模式。

武漢市政府全力落實(shí)試點(diǎn)項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)安排。2020 年試點(diǎn)任務(wù)分解細(xì)化為新型基礎(chǔ)測(cè)繪產(chǎn)品設(shè)計(jì)、地理場(chǎng)景產(chǎn)品試點(diǎn)生產(chǎn)、地理實(shí)體產(chǎn)品試點(diǎn)生產(chǎn)和基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)研發(fā)等8 個(gè)建設(shè)項(xiàng)目。目前，試點(diǎn)建設(shè)工作正在如火如荼地進(jìn)行中。

● 工作人員正在開(kāi)展室內(nèi)三維激光掃描