數字蕪湖地理空間框架基礎地理信息數據生產制作

吳耀文

（蕪湖市勘察測繪設計研究院有限責任公司，安徽蕪湖 241000）

0 引言

地理空間框架是地理信息數據及其采集、加工、交換、服務所涉及的政策、法規、標準、技術、設施、機制和人力資源的總稱，由基礎地理信息數據體系、目錄與交換體系、公共服務體系、政策法規與標準體系和組織運行體系等構成[1]。地理空間框架在“數字城市”建設過程中扮演著非常重要的基礎性作用，為城市的其他各類系統提供基礎的地理空間參考和服務，而地理空間框架的5 個方面中，最核心最基礎的就是基礎地理信息數據。

蕪湖市自2008 年以來，建設了數字化城管，警用地理信息，地下管線，社會化管理平臺等數十個地理信息管理服務平臺，在城市的管理中發揮著重要的作用。但是這些系統面臨的一個共性問題就是數據現勢性差，不少平臺基礎地理數據陳舊，在日常業務中給出大量錯誤的空間參考和定位信息，影響平臺正常的運行和維護，極大的降低了平臺的使用體驗。基于以上強烈的數據更新需求結合國家、省、市的地理空間框架建設，蕪湖市于2014 年8 月發布了《數字蕪湖地理空間框架建設與使用管理辦法》，規范了蕪湖市地理空間框架數據的生產、管理使用和更新工作。依據管理辦法，蕪湖市實施了2015 年至2018 年為期4 年的十三五建設期的基礎地理信息數據更新工作。

1 數據更新內容

蕪湖市地理空間框架數據更新項目實施4 年，基本實現了蕪湖市中心城區1:1000 地形圖，DEM，DOM的全覆蓋，天地圖的矢量底圖和標志物、興趣點數據的更新，建立了蕪湖市基礎地理信息數據庫，為政府部門、各行業提供了現勢性良好、豐富的空間數據。

2 數據的生產方式流程

2.1 地形圖的生產

1:1000 比例尺地形圖的生產主要采用數字攝影測量的方式進行，其中禁飛區域周邊約50km2采用野外數字化測量。基礎資料為覆蓋測區的數字航空攝影測量影像，地面分辨率10cm。投影方式采用高斯—克呂格1.5°帶投影，平面坐標系統采用CGCS2000 坐標系，中央子午線經度118°30′，高程基準采用1985 國家高程基準。

2.2 DEM 和DOM 的生產

1:1000DEM 和DOM 的生產流程如圖1 所示，數據源為航飛影像數據，數學基礎同地形圖一致。

圖1 DEM 和DOM 生產流程

2.3 地形圖數據入庫

以每年生產的1:1000 地形圖作為入庫的基礎資料，數學基礎同地形圖一致，按照蕪湖市已經建設的“數字城市”地理數據庫的技術要求對地形圖數據進行整理和入庫，生產流程如圖2 所示。

圖2 地形圖入庫生產流程

2.4 天地圖更新

天地圖是政府為公眾提供地理信息服務所建設的平臺，主要采用國家、省、市分級建設的方式，分別承擔不同級別不同比例尺的地圖維護更新工作。“天地圖”既是政府服務的公益性平臺、產業發展的基礎平臺，又是方便群眾的服務平臺、國家安全的保障平臺，是自然資源主管部門向社會提供地理信息公共服務的總窗口[2]。天地圖數據更新非常重要，蕪湖的數據更新主要包括兩個方面：①地形地貌和影像圖。其中地形地貌主要包括房屋、水系、植被、道路等地理要素。②標志物和興趣點。

對于市這一級來說，由于大比例尺地形圖更新人工投入大，費用高，更新速度慢，無法滿足公眾對天地圖底圖數據快速更新的要求，所以天地圖蕪湖采用遙感影像矢量采集的更新方式。對于地形地貌的更新，將每年生產處理的坐標統一后的影像圖和舊的天地圖矢量數據進行疊加，利用人工采集的方式，對發生變化的地形地貌信息進行采集更新。對于標志物和興趣點采用實地野外調繪的方式進行采集入庫更新。主要作業流程如圖3 和圖4 所示。

圖3 天地圖地形地貌采集更新流程

圖4 天地圖興趣點采集更新流程

實踐表明，此種利用遙感影像圖進行采集更新的方式，成本低速度快，經濟高效，滿足天地圖使用的空間精度和更新速度上的要求，具有很好的效果，其他“弱GIS”系統在滿足空間精度要求的情況下均可以采用此種更新方式。

3 社會效益和經濟效益

2015 年至2018 年數字蕪湖地理空間框架數據更新項目實施4 年，項目獲得國家以及省市多項獎勵，如：2015 年更新項目獲得2018 年全國測繪工程銅獎，2016 年更新項目獲得2017 年安徽省優秀城鄉規劃設計一等獎，2017 年更新項目市中心1:1000 地形圖數字化數據入庫獲2019 年安徽省國土資源優秀工程二等獎，2018 年更新項目市中心城區1:1000 地形圖更新制作（180 平方公里航測數字化）獲2020 年安徽省國土資源優秀工程獎（質量優秀獎）一等獎。

項目建設完成后，提供了多尺度，信息豐富，現勢性強的基礎地理空間框架核心基礎數據，通過相關平臺可實現地理數據的交換和共享，為城市信息化建設奠定基礎，其社會效益和經濟效益主要體現在以下幾個方面。

（1）基礎地理信息數據庫是數字蕪湖地理信息服務的基礎和源泉，基礎地理信息數據的更新與完善是城市地理空間框架建設的基礎和必備工作。

（2）制作的1:1000 地形圖能保證地形數據的現勢性、滿足城市規劃建設的需要。為城市規劃、園林綠化、交通旅游、國土、環境、電力、電信、燃氣等部門管理提供精確、直觀、現勢性強的基礎地理數據。

（3）天地圖的更新，為天地圖蕪湖的應用提供了基礎數據保障并逐步形成了長期快速更新機制。

（4）實現基礎地理信息數據的共建共享，為政府各職能部門的專題地理信息系統提供數據支撐，有效的降低了各部門系統數據的更新費用，實現了基礎地理信息數據的統一性，保證各部門使用基礎地理信息數據的現勢性和準確性。建立了科學的數據更新機制，解決了城市基礎地理信息數據更新不及時，管理及規劃被動后置的問題。

（5）推進城市智慧化成長。蕪湖市在建設過程中特別注重推進數字化城市建設，在政策中以發展智能交通、城市管理、社管服務等為基礎，以謀求城市數字化發展。推進城市數字化發展離不開地理信息數據的支持，利用基礎地理信息數據，使得城市數字化建設具有了扎實的空間地理數據支撐。

4 思考和展望

2015—2018 年地理空間框架基礎地理信息數據更新項目同蕪湖市2008 年至今十幾年來所建成的數十個專業地理信息系統以及其他平臺及設施共同構建了蕪湖市“數字城市”向“智慧城市”建設升級的基礎，為城市各項空間數據應用打下了堅實的基礎。在向“智慧城市”升級的過程中，應該努力實現以下幾點目標。

（1）消除市縣差距，統一平臺及數據實現互聯互通共享共建。

目前蕪湖市市一級同縣區在地理信息建設和發展上差距較大，部分平臺以及數據都是各自建設，市縣雙向沒有實現相關平臺的互聯互通和數據的共建共享，一方面造成重復建設，另外也沒有發揮信息平臺上下打通的工作便捷溝通成本低的效果。未來在平臺建設和數據建設上，盡可能的實現市縣統籌，做到節約高效和資源共享。

（2）利用傾斜攝影，激光雷達等技術豐富地理信息產品形式。

目前測繪科技發展日新月異，特別是傾斜攝影測量和激光雷達技術，對測繪工作強度的降低，效率的提升，產品精度的提高和形式的豐富都發揮了很好的作用。自然資源部提出建設“實景中國”，蕪湖市地理信息產業具有良好的基礎，需要緊跟測繪科技發展熱點，建設“實景蕪湖”，利用更高效更豐富的地理信息產品服務于“智慧蕪湖”。

（3）建立長效更新機制，挖掘海量數據價值。

數字城市建設需要大量的資金投入，但是數字城市的大部分工程又具有非排他性和公益性的特點，目前大部分應用工程都是政府投資建設，在經濟新常態下經費投入是一個重要方面[3]。建立基礎地理信息數據的長效更新機制，更好的保障蕪湖市時空信息云平臺以及其他相關專業地理信息系統對于數據現勢性的需求，發揮基礎地理信息數據的基礎性作用，另外也需要集思廣益，充分挖掘現有海量空間數據的價值，在保障數據安全的前提下更高效更便捷的服務政府部門、各行各業和社會公眾。