在身為地圖學與地理信息系統專家的杜清運看來,“測繪”二字,實則是“測”與“繪”兩門學問的統稱。如果要談論“新型基礎測繪”,數據采集技術的快速革新固然有其篇幅,數據的處理、分析、呈現與應用亦不應當被遮蔽。武漢大學資源與環境科學學院教授杜清運說,數據本身并非產品,數據經加工而成為產品。在基礎測繪趨于“內業化”的當下,新型基礎測繪成敗的關鍵,或許正在于“繪”。
“作為傳統基礎測繪的延伸,新型基礎測繪保持了基礎測繪的公益性與權威性,同時強調全新的應用需求與更高的服務能力。”身在業內,關注過國家新型基礎測繪建設上海及武漢試點的實踐,對于新型基礎測繪的大方向,杜清運擁有一套自己的觀點與建議。
深耕地圖學與地理信息系統多年,杜清運的視角與主攻測量的人不盡相同。感慨于傳感器網絡飛速演進、數據獲取手段日趨豐富的同時,他希望有更多人意識到:服務需求須通過產品實現,而產品的創新并不僅依托于 “測”。許多時候,塑造了產品的,恰恰是“繪”的過程。
“大家常會有一種感覺,似乎‘測’的創新又快又多,‘繪’卻一直沒什么變化。這一方面是因為‘測’的工序天生就在‘繪’之前,‘繪’本身偏于后端;另一方面則是因為‘繪’是一門工程與人文相結合的學問,如果單純從技術角度考量,成果的顯示度就要弱一些。但‘繪’恰恰是‘測’與‘用’之間的橋梁。”杜清運說,“正是‘繪’的進步,讓測繪能夠走向更為廣闊的應用領域。”
回到新型基礎測繪的建設初衷,讓“測”來的數據主動融入新時代的國家管理決策流程本是重中之重。這也是對“繪”的考驗。
據杜清運介紹,早期,基礎測繪主要提供地形圖產品以滿足國防軍事等目的,后來則主要為工程建設和城市規劃等服務。如今,信息與通信技術(ICT)的突飛猛進使新需求不斷涌現,人們開始尋求可拓展、可疊加各類信息的“空間參考框架”。如何在滿足原有需求、保留原有產品的同時,利用多媒體、新媒體、全媒體、虛擬現實、增強現實、混合現實等新型數據表達與傳播手段,結合先進的信息服務平臺技術及信息統計、分析與應用技術,實現基礎測繪產品的多樣化,有待深入探索。
有趣的是,有一種觀點認為,“測”的技術發展正在客觀上推動“繪”走向“前臺”。杜清運提到,時下,外業的比重正在測繪的生產流程中不斷減少,有業內人士將這一現象稱為“基礎測繪的‘內業化’”。隨著衛星導航定位及遙感技術的快速發展,機器在數據采集過程中不斷解放人力,需要人腦展現智慧的場域逐漸向內業轉移。某種程度上,推動測繪事業蓬勃創新的重任,已更多落于“繪”的肩膀。
論及新型基礎測繪的產品體系,關鍵詞必然繞不開“地理實體”。
根據自然資源部辦公廳2021 年8 月印發的《實景三維中國建設技術大綱(2021 版)》,實景三維是新型基礎測繪的重要標準化產品。為了對人類生產、生活和生態空間進行真實、立體、時序化的反映,相較傳統,其重要提升之一,就在于數據表達從“按要素、分尺度”轉變為“按實體、分精度”。
在杜清運的理解中,所謂實體,狹義上應該具備3 大特征:一是在空間位置與時間參照系中相對獨立,二是為人類所關注、對人類有意義,三則是穩定存在和可描述。追求新型基礎測繪產品“實體化”的背后,實際是追求管理的精細化,因為“人類的社會生活實際圍繞現實世界中的不同實體而運轉,如果能夠對單個實體進行測量,也就能夠對它進行注冊登記,以便管理”。
然而“實體化”并非易事。沿用《大綱》中的定義,地理實體,指現實世界中占據一定且連續空間位置、單獨具有同一屬性或完整功能的地理對象。盡管這一定義很清晰,待到實際操作,卻又問題重重。究其原因,“實體化”既依賴于地理實體本身的屬性,又依賴于人對地理實體的認知,而基礎測繪中客觀涉及大量模糊、含糊、二義性和非物理形態存在的實體。當主觀因素不可避免地摻雜其中,劃分地理實體,就成了“一個本質上的哲學問題”。
“比如一段路,到底京港澳高速算是一個實體,還是京石高速算是一個實體,其實都可以。”杜清運強調,“當我們擁有了越來越強的‘測’的技術,當我們已經能夠還原物理世界的動態,怎樣為概念化現實世界中的實體找到一套規范和標準,就顯得尤其重要。”
對此,他引用物理學中的一對概念說明了業內現存的兩種取向,其一是還原主義。還原主義者認為某一給定實體是由更為簡單或更為基礎的實體所構成的集合或組合,他們相信這些實體的表述都可依據更為基礎的實體的表述來定義。在基礎測繪的語境下,極端的還原主義者,也即那些期望無限還原現實世界細節,不放過任何細小物件的取向。

● 武漢大學資源與環境科學學院教授 杜清運
另一種取向則是整體主義。整體主義者傾向于以復雜系統的視角來認識世界。在他們眼中,實體的劃分也將更為宏觀,具有統計學意義,更多考慮衍生實體的整體功能性。
“一方面是投入產出比的問題。另一方面,測繪地理信息的實際應用更多還是在概念化的虛擬實體(非物理形態的實體)層面。我們許多的地理分析、可視化等都在虛擬實體上體現。”談及自身觀點,杜清運說,他的建議是“不要過多地陷入還原主義”。
有鑒于此,杜清運也是在“實體化”趨勢下不支持完全取消比例尺的少數“反對派”。考慮到基礎地理實體必將有組裝的需求,他表示,至少“尺度”的概念本身在信息整合過程中“不能被忘記”,尺度越大,世界的描述就更加趨向由概念化的實體構成。
“我們搞測繪的人要有宏大的胸懷,要看到廣大的世界。這就要不斷放大思維的尺度,避免陷入還原論的困局。”杜清運說。