□ 付可嘉

（遼寧省冶金地質(zhì)勘查局物探測(cè)繪大隊(duì)，遼寧鞍山114001）

淺談數(shù)字鞍山建設(shè)與應(yīng)用

□ 付可嘉

（遼寧省冶金地質(zhì)勘查局物探測(cè)繪大隊(duì)，遼寧鞍山114001）

數(shù)字城市地理空間框架的核心是基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系。本文結(jié)合數(shù)字鞍山地理空間框架建設(shè)項(xiàng)目，針對(duì)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系的建設(shè)進(jìn)行組織和生產(chǎn)，并推出典型應(yīng)用示范，最后提出相應(yīng)問(wèn)題及其解決對(duì)策。

數(shù)字鞍山；基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系；應(yīng)用示范

0.前言

2012年5月國(guó)家測(cè)繪地理信息局批準(zhǔn)鞍山市列入“數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)”推廣城市。市政府根據(jù)鞍山市的地理位置、市域范圍、生態(tài)環(huán)境和人文社會(huì)需求等因素，在基礎(chǔ)測(cè)繪領(lǐng)域投入大量人力、物力和財(cái)力，夯實(shí)了數(shù)字鞍山地理空間框架建設(shè)的基礎(chǔ)。建設(shè)目的就是要通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系建設(shè)的組織和生產(chǎn)，將研究成果融入地理信息服務(wù)管理系統(tǒng)，建成具有實(shí)質(zhì)性、不可或缺的政務(wù)版和公眾版地理信息公共平臺(tái)。在政務(wù)版公共平臺(tái)上，建立城市規(guī)劃、土地資源、地質(zhì)災(zāi)害等典型應(yīng)用示范，帶動(dòng)地理信息全覆蓋應(yīng)用；在公眾版地理信息平臺(tái)上，建成鞍山市公眾服務(wù)系統(tǒng)（天地圖·鞍山），促使地理信息公共服務(wù)能力全方位大跨度提高。

作為鞍山市測(cè)繪地理信息行業(yè)的一名新兵，筆者試圖通過(guò)對(duì)數(shù)字鞍山建設(shè)有關(guān)政策性文件和技術(shù)規(guī)范、規(guī)程的學(xué)習(xí)和理解，提出對(duì)數(shù)字鞍山建設(shè)的一些淺見(jiàn)，愿與業(yè)內(nèi)人事探討，為建設(shè)好數(shù)字鞍山獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，不足之處敬請(qǐng)前輩、專(zhuān)家指正。

1.基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系建設(shè)應(yīng)具有創(chuàng)新性和超前性

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系的現(xiàn)勢(shì)性是確保城市地理空間框架通順建設(shè)的先決條件。數(shù)字鞍山地理空間框架將在現(xiàn)有基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)之上，遵循國(guó)家和測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，進(jìn)行基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系的建設(shè)。內(nèi)容主要包括：數(shù)字航空攝影；國(guó)家基本比例尺數(shù)字線劃圖（DLG）、數(shù)字正射影像圖（DOM）、數(shù)字高程模型（DEM）的數(shù)據(jù)生產(chǎn)與制作；三維數(shù)據(jù)采集；地名/地址數(shù)據(jù)調(diào)查收集和不同尺度、不同形式的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的集成建庫(kù)。這些系統(tǒng)的建設(shè)與數(shù)據(jù)采集，均應(yīng)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展，符合先進(jìn)性和創(chuàng)新性要求，具有功能可擴(kuò)展性和用戶(hù)多樣性的特點(diǎn)，適應(yīng)多重平臺(tái)應(yīng)用和銜接，能夠快速提供各類(lèi)數(shù)據(jù)、便于應(yīng)急服務(wù)和動(dòng)態(tài)更新。

1.1 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

遵照國(guó)標(biāo)GB 21139《基礎(chǔ)地理信息標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)基本規(guī)定》的要求，綜合考慮現(xiàn)有數(shù)據(jù)情況和共享需求，鞍山市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)確定為大比例尺數(shù)據(jù)采用鞍山城市平面坐標(biāo)系和鞍山城市高程坐標(biāo)系；小比例尺數(shù)據(jù)采用1980西安坐標(biāo)系和2000國(guó)家大地坐標(biāo)系、1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。系列比例尺地形圖統(tǒng)一使用高斯——克呂格投影。

1993年鞍山市城市二等GPS控制網(wǎng)作為鞍山市首級(jí)平面控制網(wǎng)業(yè)已建成，全網(wǎng)布設(shè)GPS點(diǎn)52個(gè)，控制面積1100平方千米。1994年鞍山市城市二等水準(zhǔn)網(wǎng)作為鞍山市首級(jí)高程控制網(wǎng)頁(yè)已投入應(yīng)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(shè)61個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，控制面積200平方千米。完全滿(mǎn)足數(shù)字鞍山建設(shè)的控制網(wǎng)需求。

1.2 航空攝影

為滿(mǎn)足高分辨率DOM、DEM數(shù)據(jù)制作的需要，在鞍山市城區(qū)周邊范圍內(nèi)進(jìn)行0.2米分辨率的數(shù)字航空攝影（POS系統(tǒng)），總面積1000平方千米。航空攝影由大連九成測(cè)繪信息有限公司根據(jù)測(cè)圖要求和測(cè)區(qū)情況，制定詳細(xì)的航飛計(jì)劃，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范作業(yè)，采用徠卡ADS80推掃式航空攝影儀，鏡頭為最新型號(hào)SH92，并提交合格成果。

1.3 系列比例尺基礎(chǔ)數(shù)據(jù)生產(chǎn)

1.3.1 1∶2000 DEM和DOM數(shù)據(jù)生產(chǎn)

在0.2米分辨率的數(shù)字航空攝影成果的基礎(chǔ)上，使用航天遠(yuǎn)景提供的MapMatrix4.0軟件進(jìn)行DEM編輯；利用全數(shù)字微分糾正的方法進(jìn)行DOM數(shù)據(jù)的生產(chǎn)。完成了城市規(guī)劃區(qū)域873平方千米的間隔為2米的DEM數(shù)據(jù)和分辨率為0.2米的DOM數(shù)據(jù)。

1.3.2 1∶500、1∶1000DLG數(shù)據(jù)生產(chǎn)

ADS80航空攝影提供并經(jīng)檢查合格的空三加密成果是制作數(shù)字線劃圖的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在鞍山市區(qū)范圍內(nèi)完成了337平方千米1∶500比例尺的數(shù)字線劃圖，其中修測(cè)、補(bǔ)測(cè)158平方千米，新測(cè)179平方千米；完成了536平方千米1∶1000比例尺的數(shù)字線劃圖，其中修測(cè)、補(bǔ)測(cè)213平方千米，新測(cè)323平方千米。

1.3.3 1∶2000DLG數(shù)據(jù)生產(chǎn)

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(xiàng)目制作生產(chǎn)的1∶500、1000比例尺DLG數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，編繪873平方千米1∶2000比例尺的數(shù)字線劃圖。

1.4 地名/地址數(shù)據(jù)采集

行政區(qū)劃數(shù)據(jù)，利用民政區(qū)劃數(shù)據(jù)及第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)提??；地名/地址數(shù)據(jù)，從1∶500、1∶1000比例尺DLG數(shù)據(jù)中提取，城區(qū)地名部分輔助適量的實(shí)地調(diào)查工作，并到市民政部門(mén)、公安機(jī)關(guān)、房產(chǎn)部門(mén)收集。農(nóng)業(yè)地區(qū)利用1∶10000 DLG的地名注記數(shù)據(jù)提取高鐵公路、村鎮(zhèn)鄉(xiāng)屯、水系江流等地理名稱(chēng)信息。地名/地址數(shù)據(jù)以其對(duì)應(yīng)實(shí)體的中心點(diǎn)位置表示，地名/地址數(shù)據(jù)的編碼按照國(guó)標(biāo)GB/T 23705-2009的要求執(zhí)行。

1.5 三維城市模型數(shù)據(jù)生產(chǎn)

在完成1∶500比例尺地形圖數(shù)據(jù)生產(chǎn)工作后，采用先進(jìn)的技術(shù)方法，選取鞍山市主城區(qū)30平方千米的范圍進(jìn)行三維模型數(shù)據(jù)采集、地形建模、三維建模、空間位置匹配等工作。該數(shù)據(jù)包括居民地及設(shè)施、交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施、水系及設(shè)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(shù)據(jù)整理與建庫(kù)

為建設(shè)鞍山市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)體系，鞍山市規(guī)劃局提出技術(shù)路線，大連九成測(cè)繪信息有限公司負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)整合建庫(kù)，在充分考慮鞍山市1∶500、1∶1000、1∶2000數(shù)字線劃圖CAD數(shù)據(jù)采集相關(guān)業(yè)務(wù)流程、生產(chǎn)平臺(tái)和CAD基礎(chǔ)源數(shù)據(jù)要素分類(lèi)、編碼、圖層、幾何類(lèi)型、塊符號(hào)、線型符號(hào)、屬性信息量等相關(guān)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，以國(guó)家、行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為基礎(chǔ)，有選擇性地繼承、改進(jìn)和擴(kuò)展，形成切合實(shí)際要求的測(cè)繪CAD數(shù)據(jù)GIS標(biāo)準(zhǔn)化整理建庫(kù)模式，系統(tǒng)性明確了數(shù)據(jù)庫(kù)要素圖形表達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，又規(guī)范了電子數(shù)據(jù)內(nèi)部的幾何與屬性精度要求，能夠基于數(shù)據(jù)生產(chǎn)實(shí)際，并兼顧與已有CAD數(shù)據(jù)的銜接，具有良好的實(shí)用性和開(kāi)放性。

據(jù)此可以看到，數(shù)字鞍山建設(shè)起點(diǎn)高，技術(shù)新，科技含量大，具有創(chuàng)新性和超前性。

2.基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系的應(yīng)用

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系的建設(shè)主要是為地理信息平臺(tái)打基礎(chǔ)?；谡?wù)版地理信息公共平臺(tái)，建立多領(lǐng)域的典型示范系統(tǒng)，在示范運(yùn)行中提供基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)接口服務(wù)。系統(tǒng)包括城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)；土地儲(chǔ)備信息管理系統(tǒng)；地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)預(yù)警系統(tǒng)；以公眾版地理信息平臺(tái)為基礎(chǔ)，建成鞍山市公眾服務(wù)系統(tǒng)（天地圖·鞍山）。

2.1 城市規(guī)劃信息系統(tǒng)

城市規(guī)劃信息系統(tǒng)以平臺(tái)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，以規(guī)劃審批業(yè)務(wù)工作流程為核心，以地理信息公共平臺(tái)為支撐，以鼓勵(lì)市民參與城市規(guī)劃、便于群眾監(jiān)督為導(dǎo)向，通過(guò)提取規(guī)劃建筑紅線和規(guī)劃設(shè)計(jì)模型，通過(guò)軟件分析，實(shí)現(xiàn)在三維立體、可視化、多角度、大環(huán)境中進(jìn)行規(guī)劃、精確量測(cè)、多種建筑設(shè)計(jì)方案的比較推敲、與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)化，并自動(dòng)計(jì)算規(guī)劃建設(shè)用地面積、建筑物占地面積、容積率、綠地率、平均層數(shù)、最高建筑物高度等各類(lèi)規(guī)劃指標(biāo)，提高規(guī)劃管理的規(guī)范化和透明化，可為規(guī)劃管理提供基于地理空間數(shù)據(jù)體系的決策支持

2.2 土地儲(chǔ)備信息管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)是以基礎(chǔ)地理信息公共平臺(tái)為支撐，以?xún)?chǔ)備地塊為管理主體，應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)與手段，建立科學(xué)的土地儲(chǔ)備管理體系，為合理利用土地資源，進(jìn)行土地規(guī)劃、整治、開(kāi)發(fā)利用、稅收等提供有關(guān)基礎(chǔ)資料和科學(xué)依據(jù)。它是基于GIS采用高新技術(shù)來(lái)采集、存儲(chǔ)、組織、分析和決策土地信息，促進(jìn)土地管理工作的科學(xué)化，實(shí)現(xiàn)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(xué)決策提供技術(shù)支撐，為不動(dòng)產(chǎn)登記提供先期服務(wù)。

2.3 地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)預(yù)警系統(tǒng)

鞍山市地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)預(yù)警系統(tǒng)以地理信息公共平臺(tái)為支撐，以地質(zhì)災(zāi)害專(zhuān)題數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在綜合分析地質(zhì)災(zāi)害孕育、演化及其影響因素的基礎(chǔ)上，通過(guò)建立各種相關(guān)因子的數(shù)據(jù)庫(kù)和不同類(lèi)型地質(zhì)災(zāi)害的定量評(píng)價(jià)和預(yù)警模型，評(píng)價(jià)各種地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性和危害程度，為合理利用土地資源、及時(shí)治理、減少或避免地質(zhì)災(zāi)害對(duì)鞍山市的危害提供科學(xué)依據(jù)。

2.4 公眾版地理信息公共平臺(tái)（天地圖·鞍山）

天地圖應(yīng)服務(wù)于城鄉(xiāng)百姓，數(shù)字鞍山應(yīng)服務(wù)于綜合管理。天地圖如果不能服務(wù)于民生，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系的建設(shè)和應(yīng)用就沒(méi)有價(jià)值可言。如今“天地圖·鞍山”已成為鞍山一個(gè)標(biāo)志性品牌，打造好“天地圖·鞍山”，就是拓展測(cè)繪地理信息的服務(wù)領(lǐng)域，就是提升方便群眾的服務(wù)水平。公眾版的天地圖不涉密，政務(wù)版上有部分保密信息，它們采用的軟件系統(tǒng)一樣，差別在于平臺(tái)數(shù)據(jù)涉密層次的處理方法不同。不久將來(lái)隨著天地圖省市級(jí)節(jié)點(diǎn)的陸續(xù)開(kāi)通，必然帶動(dòng)測(cè)繪地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動(dòng)自身服務(wù)向前拓展延伸。

3.存在問(wèn)題及對(duì)策

數(shù)字鞍山基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系的建設(shè)與應(yīng)用方面已經(jīng)取得了一定成果，但也存在一些問(wèn)題，具體表現(xiàn)如下：

3.1 政策延續(xù)的問(wèn)題

《鞍山市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年（2011-2015年）規(guī)劃綱要》中并未提及數(shù)字鞍山地理空間框架建設(shè)，2012年市政府向省測(cè)繪地理信息局發(fā)出《鞍山市人民政府關(guān)于懇請(qǐng)將鞍山市納入數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)推廣城市的函》也為時(shí)過(guò)晚，后續(xù)建設(shè)的政策和財(cái)政投入尚不得知。建議努力爭(zhēng)取政府部門(mén)的支持，加大公共財(cái)政對(duì)數(shù)字鞍山及其升級(jí)版的投入力度，提高各相關(guān)單位的戰(zhàn)略發(fā)展意識(shí)，造就出良性運(yùn)行、科學(xué)發(fā)展的環(huán)境。

3.2 數(shù)據(jù)更新的問(wèn)題

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的持續(xù)更新，一直是一個(gè)普遍性的難題。據(jù)聯(lián)合國(guó)收集分析有關(guān)數(shù)據(jù)，確認(rèn)全球地形圖更新維護(hù)速度大大落后于其生產(chǎn)制作速度。建議結(jié)合第一次全國(guó)地理國(guó)情普查工作，加強(qiáng)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(cè)量等數(shù)據(jù)的獲取，不斷豐富和完善基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系。監(jiān)測(cè)地理國(guó)情的成果元素多、精度高，保密等級(jí)也要求高。涉密問(wèn)題的劃分，在國(guó)家測(cè)繪地理信息管理層面應(yīng)有所規(guī)定。

3.3 控制網(wǎng)更新問(wèn)題

在應(yīng)用現(xiàn)有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和控制網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，仍然有很多工作需要努力完成。如目前重點(diǎn)應(yīng)該是對(duì)1993年建成的鞍山市城市二等GPS控制網(wǎng)和1994年建成的鞍山市城市二等水準(zhǔn)網(wǎng)進(jìn)行新一輪的觀測(cè)和修測(cè)。由于自然和人為的原因，上述網(wǎng)絡(luò)建成已達(dá)20余年，雖然有關(guān)部門(mén)對(duì)網(wǎng)內(nèi)控制點(diǎn)（測(cè)量標(biāo)志）加強(qiáng)了管護(hù)，但隨著鞍山及周邊經(jīng)濟(jì)建設(shè)、道路建設(shè)、城市擴(kuò)張、水庫(kù)增容等，一些標(biāo)志已無(wú)法查找。特別是系統(tǒng)建設(shè)采用的偽滿(mǎn)渤海高程系，更是高度依賴(lài)原有測(cè)量標(biāo)志。以上這些都是數(shù)字鞍山建設(shè)和應(yīng)用面臨的難題。

【1】曾元武，陳澤鵬，鐘遠(yuǎn)軍等.數(shù)字城市地理信息公共平臺(tái)應(yīng)用模式研究[J].測(cè)繪通報(bào)，2013（3）：36-39.

【2】龔健雅.空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的概念與發(fā)展趨勢(shì)[J].測(cè)繪科學(xué)，2001，26（3）：4-9.

【3】方馳宇.數(shù)字城市地理空間框架數(shù)據(jù)的組織方法研究[D].武漢：武漢大學(xué)，2005：1-55.

【4】袁存忠.基礎(chǔ)地理信息公共平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J].地理空間信息，2009 7（1）：22-24.

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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(xiāng)測(cè)繪和地理國(guó)情普查工作。