淺談地理信息公共服務平臺框架數據更新的工作模式及新技術應用
——以濱州為例

孟垂文，葛佩佩，蘇樂樂，宋芹，李慧，成勝偉

(1.濱州市自然資源和規劃局，山東 濱州 256600；2.山東衛測地理信息科技有限公司，山東 濱州 256600)

0 引言

山東省“十四五”基礎測繪規劃提出“構建現代地理信息公共服務體系，提升服務效能”“完善升級地理信息公共服務平臺，強化地理空間公共基底定位”，明確要求繼續推動地理信息公共服務平臺向時空大數據平臺升級，按年度更新城鎮開發邊界范圍內居民地等重要地理信息要素，促進平臺在城市治理等領域的廣泛應用[1]。“十四五”時期地理信息工作要緊緊圍繞“兩支撐、一提升”工作定位，即“支撐經濟社會發展，支撐自然資源管理，不斷提升測繪地理信息工作的能力和水平”，確保基礎測繪應用服務效能全面提升[2]。

以基于1∶500地形圖數據的傳統更新模式，數據更新周期長、數據實體化程度不高、數據更新針對性和實用性較低[3-5]，也無法滿足當前政府政務大數據建設和城市精細化管理的需求。隨著大數據、云計算、人工智能、5G等新一代信息技術與測繪地理信息技術加速融合[6]，社會公眾對地理信息服務的現勢性和準確性需求日益迫切，要求供給側供給更好的地理信息服務。而平臺作為自然資源部門對社會提供地理信息公共服務的總窗口，既要服務于自然資源“兩統一”職責，為林草、土地、地質、礦產、海洋等自然資源管理業務提供地理信息支撐，也要服務于社會公眾，為政府各部門信息化建設提供統一的空間基底[7-8]。所以面對當前新形勢、新問題及新挑戰，加快建立地理信息公共服務平臺框架數據更新機制，保持地理信息公共服務平臺數據鮮活，成為當下緊迫的任務。近年來，濱州市自然資源和規劃局連續開展平臺框架數據更新工作，建立了平臺數據年度更新機制。2019年7月，智慧濱州時空大數據平臺被自然資源部列入國家試點，加快建立平臺數據更新機制也是平臺建設的重要內容。通過迭代式、閉環式更新，城區范圍內的框架數據日益精細，時效性越來越高，走出了一條項目投資少、周期短、成效好的更新模式，其成效日益得到財政和市直應用部門的充分認可，為其他市縣平臺框架數據更新工作的開展提供參考。

1 平臺框架數據更新內容與原則

1.1 平臺框架數據更新內容

根據《山東省地理信息公共服務平臺(公眾版)省市縣一體化部署實施方案》和《山東省地理信息公共服務平臺框架數據省市聯動更新實施方案》，框架數據更新內容包括水系、居民地、交通、植被、城區管理邊界、地名以及衍生院落、房屋等實體數據(表1)。

表1 框架數據更新內容

1.2 平臺框架數據更新原則

(1)層次性。框架數據更新應突出重點，根據需求劃分基礎地理信息數據的更新層次和周期，增強更新工作的針對性和實用性。對框架要素(包括居民地、交通、境界與政區、水系、植被、地名等及由此衍生數據等)，納入快速更新范疇；一般要素(地貌、管線等涉密且應用頻次較低)納入一般更新范疇[9]。

(2)實體化。實體化是新型基礎測繪的核心方向，傳統的基礎測繪偏制圖，輕語義，導致數據無法實體化，難以支撐地理分析、信息關聯等應用需求[10]。框架數據更新將以城區數據實體化為重點，實現城區房屋、院落、道路、地名地址等數據的實體化，實現由圖形更新到信息更新的轉變，例如房屋數據是城區數據更新的核心。充分利用不動產確權登記房屋信息數據和權籍數據，收集房屋結構、樓層、建筑年代、樓房編號等信息[11]。

(3)共享性。框架數據更新緊密結合當前政府政務大數據建設、城市精細化管理需求，一是加強與政府部門在數據更新方面的合作，比如在房屋實體、院落實體方面與不動產登記數據加強協作，在地名地址數據更新方面與公安部門加強合作；二是在更新內容方面將部分亟需內容納入更新范疇，例如城區管理邊界、政務辦事點、中小學學區劃片范圍等信息，更好服務于政務大數據建設和城市精細化管理工作[12]。

2 平臺框架數據更新模式

2.1 省市聯動、分工協作

綜合濱州市工作基礎和現有數據情況，濱州市市級節點積極建立與省級節點按區域協同的省市聯動、分工協作模式，來開展平臺框架數據更新工作(圖1)。對比省級為主市級配合模式，此模式可更好地發揮省級節點的技術指導優勢和市級節點的數據多源優勢，調動各方面積極性，進一步縮短框架數據更新周期，更好地滿足地理信息公共服務需求。

圖1 省市分工協作模式流程示意圖

(1)工作啟動前濱州市市級節點向省級節點申請本年度制定的框架數據更新技術標準、規范以及融合后的框架數據本底數據。

(2)濱州市市級節點收集分析更新工作所需的各類專題資料，與下發本底數據融合后，按照框架數據更新標準和規范確定的更新內容和技術要求，基于正射影像進行變化信息內業判讀采集和外業采集、地名地址和重要地理要素外業核查、內業編輯整理，形成提交省級節點的更新數據成果。

(3)省級節點對濱州市市級節點提交的更新數據成果進行質檢和省市數據融合，形成年度最終更新數據成果，用于省平臺數據更新發布，并下發給濱州市用于政務版平臺發布等。

2.2 部門聯動、眾源更新

積極打破各市直部門“各自為政”、“單打獨斗”的怪圈，本著“人人為我，我為人人”的原則，有效尋求包含不動產登記部門、規劃審批部門、公安部門、教育部門以及各鄉鎮街道等多部門聯動的眾源數據整合和數據成果共享[12-14]，推動平臺框架數據在市級節點的優化調整，逐步以采集更新為主向以多源數據整合更新為主進行轉變，縮短生產周期、提高生產效率、提升平臺有效供給能力。

(1)不動產登記部門

將不動產登記自然幢數據面狀圖形轉換為帶有屬性信息的點狀圖形數據，可以落入本底數據居民地房屋圖形范圍內的自然幢點圖形與更新后的居民地房屋面圖形進行空間掛接，將不動產登記自然幢的屬性信息掛接到居民地房屋面圖形上，對于“1對多”掛接或未掛接上屬性信息的居民地房屋實體進行檢查，并對錯誤數據進行修改、完善，最終形成房屋實體數據。宗地數據的范圍線為實地測量的國有建設用地使用權線，可用于院落實體采集。

(2)規劃審批部門

經坐標轉換后的工程規劃審批數據涵蓋已批準建設的市級重點建設項目和房產小區、學校、醫院等民生項目，可作為平臺更新工作中地名地址數據更新、框架數據更新的內業判讀采集和外業核查的重要參考。

(3)公安部門

濱州市公安部門的“一標三實”數據中的標準地址數據，包含行政區劃、鄉鎮街道、街路巷、門牌號、樓牌號、單元號、戶室以及坐標信息，通過字段分割、刪除重復項等處理后該標準地址數據與下發的地名地址數據進行屬性近似關聯、空間位置匹配生成供外業調繪的底圖數據。

(4)教育部門和各鄉鎮街道。隨著城區城市化進程不斷加快，往年的學校學區劃片范圍和城區管理邊界(鄉鎮級)逐漸發生變化，已無法滿足當地政府精細化管理需求和平臺共享的服務需求。積極聯合教育部門和轄區內各鄉鎮街道，采用內業影像判讀與外業現場指界相結合的作業方式對學校學區劃片范圍和城區管理邊界(鄉鎮級)進行動態更新。

2.3 劃分重點、增量更新

為真實反映近年來濱州“雙型”城市建設成果和“富強濱州”發展狀況，經分析統籌對平臺框架數據更新工作做了如下安排。

(1)結合市級重點項目和重大民生工程在測區范圍內進行重點區域劃分。

(2)根據實際政務需求對平臺框架數據更新工作進行重點要素和重點內容劃分。

(3)運用先進地理信息工作站對本底數據進行增量更新，便于統計年度更新工作量和輸出增量更新數據包。

2.4 數據分析、量化成果

與傳統的平臺框架數據更新不同，濱州市市級節點更注重對成果數據的深入挖掘分析，建立各年度更新成果量化機制，生成年度平臺框架數據分析報告，應用于政府決策和宏觀分析。例如，通過對交通要素中道路分析發現三年來主城區范圍內道路總里程減少了88.6km，但是城市道路(包含快速路、主干道、次干道里程)卻增加了24.3km，道路等級在提升；將地名地址數據關聯居民地要素后發現近年來棚戶區拆遷村數量達81個，截至2021年10月拆遷面積共計約300hm2，為展現城市智能化、精細化發展提供依據(圖2)。

3 新技術應用

隨著電子計算機技術、信息技術、網絡技術、通信技術以及儀器設備加工技術的不斷發展，通過將地理空間數據快速更新技術應用到平臺框架數據更新工作中，可以在很大程度加快更新效率，滿足平臺框架數據“周期短、見效快”的更新要求。

(1)創新數據更新方式，優化數據采集軟件。針對平臺框架數據更新內業采集工作，傳統作業方式大多采用偏注重制圖的GIS軟件(比如ArcGIS、MapGIS)來進行框架數據采集更新，只能通過建立更新層、刪除層與增加層3個數據層的方法來生成增量更新數據包，這種工作模式智能化、自動化程度低，極易造成增量更新數據包的內容錯亂和丟失，既增加了更新工作的作業強度又降低了最終工作量統計的精確性。此次通過智能化地理信息工作站將下發的地理信息本底數據保存更新原始數據庫，并結合濱州現有數據情況優化內業數據動態更新模塊和外業核查軟件的核查以及屬性編輯模塊，實現輸出提交省級節點的增量更新數據包并核算統計年度平臺框架數據更新工作量的功能。

1—主干道路；2—拆遷村范圍；3—項目區范圍圖2 地名地址要素與居民地要素關聯分析部分結果示意圖

(2)地名地址更新數據源與移動設備采集App相結合。傳統的地名地址數據外業更新通常采用圖紙表格、外業實測或現場拍照的方式來進行，作業效率低，更新工作進程緩慢，無法滿足快速更新的需求。此次采用地名地址數據采集系統進行變化數據提取、基于移動設備外業核查和采集、內業整理、標準化處理等操作，實現地名地址數據的快速更新[15-18]。

傳統的工作方式在一定程度上阻礙了平臺框架數據更新工作，無法解決當今社會對地理空間信息快速獲取的技術需要，難以滿足社會公眾對地理信息公共服務平臺“天地圖”的應用需求。地理空間數據快速更新技術的應用極大地提高了平臺框架數據更新工作的作業效率和成果質量，保障了地理信息公共服務平臺框架數據更新工作快速有序進行。

4 結語

在2021年度項目順利通過驗收后，省專家驗收一致認為濱州市市級節點在城區管理邊界、房屋實體數據建設及更新成果分析等方面具有重要創新，對省市框架數據聯動更新具有示范作用。

針對地理信息公共服務平臺框架數據更新工作，濱州市市級節點經過多年探索，在省市聯動、分工協作模式的基礎上，通過采用部門聯動眾源更新、劃分重點增量更新、數據分析量化成果的工作模式，以及創新數據更新方式、優化數據采集軟件、地名地址更新數據源與手機設備采集App相結合的技術手段，走出了一條項目投資少、周期短、成效好的更新模式,有效利用新興科技手段，實現了平臺框架數據實體化、動態化和精準化更新，為城市智能化和精細化管理提供了統一的空間基底，發揮了平臺框架數據的分析決策潛力，為智慧濱州、數字濱州建設作出了應有的貢獻。