余　味，韓　立，李　頔（湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，湖北武漢430034）

基于新地理信息時代的信息化測繪初探

余味，韓立，李頔（湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，湖北武漢430034）

經(jīng)濟社會的發(fā)展有力地推動了信息化建設(shè)在各行業(yè)、領(lǐng)域的應(yīng)用，基于新地理信息時代的測繪數(shù)據(jù)采集、處理與挖掘成為了測繪發(fā)展的新階段。本文立足于信息化社會對測繪產(chǎn)品的需求，首先分析了傳統(tǒng)手工以及數(shù)字化測繪系統(tǒng)中存在的問題，并闡釋了新地理信息時代下的信息化測繪新服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)形式，最后基于ArcGIS技術(shù)，探索了新地理信息時代背景下的信息化測繪工作的具體解決方案。

新地理信息時代；信息化測繪；空間信息服務(wù)

引言

新地理信息時代的內(nèi)涵包括了兩個主要方面：①地域空間全面“網(wǎng)絡(luò)化”聯(lián)系的建立；②基于大數(shù)據(jù)分析處理的云計算技術(shù)的成熟與發(fā)展。地域空間的網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)系即指以Google Earth等為主要標志的新一代互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)與發(fā)展，通過將地球空間進行數(shù)字化模型抽象，使人類能夠以更加精細和動態(tài)的方式去了解地球的空間、區(qū)域特性，進行更加優(yōu)化的資源、要素空間布局，最終使即時的、低成本的、個性化的空間信息服務(wù)成為可能；而云計算技術(shù)的成熟與發(fā)展主要推動了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的進程，特別是各種網(wǎng)格GIS系統(tǒng)與智能傳感器以及各種移動平臺和終端的出現(xiàn)，使信息化測繪的需求主體走向了多元化，并極大的提升了服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)質(zhì)量，打破了以往按規(guī)范測量的傳統(tǒng)模式，開拓了按需測量的新模式。同時，許多GIS廠商通過在統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺上向公眾提供開放式的通用軟件服務(wù)，使得用戶擁有了更多的選擇空間與設(shè)備自定義的自由，這使得測繪作業(yè)人員能夠通過基本的培訓(xùn)并掌握新的工作方式來從以往繁重的勞動中解脫出來，極大的提高了測繪工作的效率。由此可見，在新地理信息時代的背景下，信息化測繪是測繪行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。加快信息化測繪事業(yè)的發(fā)展，充分重視地理信息資源在我國基礎(chǔ)性資源中占有的重要位置，努力在新地理信息時中加快測繪事業(yè)和地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，具有重大的戰(zhàn)略意義。

1　傳統(tǒng)測繪體系中存在的問題

1.1產(chǎn)品社會化屬性不足

傳統(tǒng)的4D產(chǎn)品是按照測繪規(guī)范制作的基礎(chǔ)測繪產(chǎn)品，在該產(chǎn)品中僅能反映出最基礎(chǔ)的地理要素，測繪產(chǎn)品可挖掘的深度非常有限，因此其產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域非常狹窄，一般只單純的用在空間或區(qū)域的地理特征識別中。而新地理信息時代對測繪產(chǎn)品提出了更高的要求，測繪產(chǎn)品除了應(yīng)包含必要的地理要素之外，還應(yīng)該包括詳細的環(huán)境、人文、社會、經(jīng)濟等信息，以滿足不同部門做不同分析，或有關(guān)決策單位做統(tǒng)籌全局的綜合性分析之需。

1.2產(chǎn)品內(nèi)容實時性較差

目前大部分的4D測繪產(chǎn)品都面臨著一個共同的問題，即現(xiàn)時性差。產(chǎn)品制作完成后，受到技術(shù)手段的限制，后續(xù)更新往往出現(xiàn)遲滯或缺失。缺乏更新的測繪產(chǎn)品變成了對某一時間節(jié)點上空間變量的截面反應(yīng)，難以滿足那些對現(xiàn)時性有較高更難以滿足應(yīng)急響應(yīng)的需求。

1.3產(chǎn)品加工處理周期長

傳統(tǒng)的測繪工作往往需要一個相當長的產(chǎn)品制作處理周期，其產(chǎn)品的生產(chǎn)速度慢，效率低下。并且容易受到客觀或人為因素的干擾，如攝影方向的局限、測繪外業(yè)數(shù)據(jù)采集的條件限制以及在航片中判讀誤差等因素，均會導(dǎo)致某些地物屬性的判讀失準，降低了測繪成圖的精度。

2　信息化測繪服務(wù)內(nèi)容與服務(wù)形式

2.1信息化測繪服務(wù)的基本要求

2.1.1開放性

隨著Google Earth、Web 2.0等技術(shù)的成熟與推廣，信息化的地理測繪得到了廣泛的應(yīng)用和普及，系統(tǒng)的開放性以及便攜式移動設(shè)備的發(fā)展使得人人都能夠成為自主、自由的地理信息編輯者和上傳者，各類信息的普適獲取、集成和通信的機制，使得這種以自發(fā)傳感器為連接點的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施得以迅速搭建，新地理信息時代下的測繪產(chǎn)品也逐漸朝著大眾化產(chǎn)品的方向發(fā)展。

2.1.2三維可視化

新地理信息時代下信息化測繪的三維可視化是指通過集成全球的海量數(shù)據(jù)源，構(gòu)建并提供集空間數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)三維一體的測繪產(chǎn)品與服務(wù)，并在產(chǎn)品與服務(wù)中加入多尺度、多分辨率和多時相的影像、地形、矢量等以形成更加精細的景觀模型數(shù)據(jù)，使測繪模型更加符合真實的地理空間三維環(huán)境，滿足新地理信息時代對測繪服務(wù)于內(nèi)容的新要求。

2.1.3實時性

實時化、動態(tài)性的信息化測繪服務(wù)在根本上就是要解決傳統(tǒng)測繪中產(chǎn)品制作周期長、更新慢、時間滯后的問題。新地理信息時代的信息化測繪實時性的實現(xiàn)主要通過：產(chǎn)品的流程化作業(yè)、地理大數(shù)據(jù)的快捷獲取、測繪資源共享以及用戶與開發(fā)者之間的高效反饋與互動等途徑實現(xiàn)，以應(yīng)用于突發(fā)事件處理如搶險救災(zāi)等。

2.2信息化測繪的服務(wù)架構(gòu)和服務(wù)內(nèi)容

結(jié)合新地理信息時代特征和信息化測繪的基本要求，可以得到信息化測繪的主體服務(wù)構(gòu)架網(wǎng)絡(luò)：①信息化測繪網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施是其硬件基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)以及以天-空-地高度一體化的智能傳感器網(wǎng)絡(luò)，是基礎(chǔ)測繪4D數(shù)據(jù)、三維模型、實景影響數(shù)據(jù)提取、交流、建庫和更新的物質(zhì)承載；②測繪服務(wù)的提供者是其中的核心要素，測繪服務(wù)的提供者通過將各類將異質(zhì)異構(gòu)的地理空間框架數(shù)據(jù)進行整合，并結(jié)合地理功能服務(wù)進行更深一層次的服務(wù)組合與開發(fā)，最終以在線服務(wù)的方式、離線服務(wù)的方式以及零碼組裝的方式把產(chǎn)品呈現(xiàn)給用戶；③用戶是其價值實現(xiàn)的保障，信息化測繪服務(wù)產(chǎn)品市場價值與社會價值的實現(xiàn)都來源于購買產(chǎn)品的用戶，同時用戶的反饋與對數(shù)據(jù)的自主挖掘也有利于測繪服務(wù)提供者對其產(chǎn)品進一步的完善和創(chuàng)新。

3　基于ArcGISServer的信息化測繪技術(shù)

3.1ArcGISServer介紹

ArcGISServe是基于SOA（Service-Oriented Architecture）構(gòu)架的GIS服務(wù)器，可用于各種涉及地理測繪因素的部署，如企業(yè)的區(qū)位選擇、公共物品的空間布局等，并能向使用者提供便捷的資源訪問權(quán)，允許包括移動端、桌面端、Web端在內(nèi)的各種客戶端利用其進行GIS資源的創(chuàng)建與開發(fā)。空間可視化與空間分析以及實時數(shù)據(jù)處理分析是ArcGIS的核心功能，開發(fā)者還可以用氣進行如空間數(shù)據(jù)管理、測繪數(shù)據(jù)在線編輯以及地圖核心內(nèi)容管理等其他工作。ArcGIS Server集成了ArcSDE技術(shù)，可以向用戶提供數(shù)十種不同類型的服務(wù)，如地圖服務(wù)、搜索服務(wù)、幾何服務(wù)、空間數(shù)據(jù)服務(wù)、地理編碼服務(wù)、工作流程管理服務(wù)等，具有系統(tǒng)伸縮性強、跨平臺優(yōu)勢明顯、版本與非版本化編輯功能強、數(shù)據(jù)業(yè)內(nèi)處理效率高等優(yōu)點，是一個提供高級GIS功能、可集中管理的GIS系統(tǒng)。

3.2基于ArcGISServe的信息化測繪數(shù)據(jù)特點

ArcGISServe技術(shù)的應(yīng)用能夠使高性能的地圖制圖成為可能，并極大的提升GIS的處理能力。其主要具有以下幾個特點：①該系統(tǒng)能夠利用底圖數(shù)據(jù)和多種矢量數(shù)據(jù)格式在離線模式下工作，并能參照各種常見的測繪空間來進行數(shù)據(jù)展示；②支持外業(yè)環(huán)境下對空間數(shù)據(jù)的離線編輯，并可在設(shè)備聯(lián)網(wǎng)后與服務(wù)端進行同步編輯工作；③利用設(shè)備的GPS功能來運行完整的地理信息處理任務(wù)，并擁有后臺高速的幾何處理和空間分析功能，并能夠在離線模式下進行地理空間編碼和相應(yīng)的解析工作；④能夠智能提示現(xiàn)實要素信息，支持離線狀態(tài)下的位置搜索，并能夠通過交互或SQL查詢的方式對要讀取的信息進行讀取。

3.3應(yīng)用流程介紹

基于ArcGISServe技術(shù)的信息化測繪系統(tǒng)的工作流程可以分為三個階段，數(shù)據(jù)準備階段、測繪數(shù)據(jù)外業(yè)工作與內(nèi)業(yè)工作階段與測繪產(chǎn)品制作階段。在數(shù)據(jù)準備階段，通過制作地圖文檔，部署ArcGISServe，發(fā)布地圖文檔以及創(chuàng)建企業(yè)級地理數(shù)據(jù)庫這四個步驟來實現(xiàn)對要素服務(wù)的創(chuàng)建。創(chuàng)建完成后，相應(yīng)的測繪工作人員就可以在移動端的應(yīng)用程序中找到對應(yīng)要素服務(wù)的連接，并能夠下載要素數(shù)據(jù)，生成可離線使用的地理數(shù)據(jù)庫文件，為數(shù)據(jù)外業(yè)采集以及內(nèi)業(yè)處理做出充分的準備。在第二個工作階段，作業(yè)人員主要是通過調(diào)用瀏覽查詢模塊來查找數(shù)據(jù)，并在離線環(huán)境下能夠?qū)φ{(diào)用數(shù)據(jù)采集模塊進行編輯，將實景信息數(shù)據(jù)采集下來并以各種格式寫入屬性字段中。在第二個工作階段結(jié)束后，導(dǎo)入環(huán)境模型并重新連接要素服務(wù)，調(diào)用服務(wù)連接模塊將處理后的編輯操作同步到企業(yè)級地理數(shù)據(jù)庫中，隨后即可在ArcMap中加載數(shù)據(jù)進行測繪產(chǎn)品制作。

4　結(jié)束語

服務(wù)問題是新地理信息時代的信息化測繪要解決的關(guān)鍵問題，而這一問題的解決要著力從增加服務(wù)內(nèi)容、轉(zhuǎn)變地圖格式、改變生產(chǎn)模式等方面做起，借助技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)數(shù)據(jù)加工和更新的自動化和實時化，并且在產(chǎn)品制作的過程中不斷重視測繪部門與其他部門的合作與聯(lián)系，開展信息服務(wù)與快速更新，不斷拓寬信息測繪服務(wù)的市場，使其逐漸應(yīng)用于城市管理與服務(wù)、智能交通、應(yīng)急響應(yīng)等方面。

[1]李德仁，邵振峰.論新地理信息時代[J].中國科學(xué)，2015，39（6）：579～587.

[2]張 過，祝小勇.基于影響模擬的星載SAR影響正射糾正[J].測繪學(xué)報，2015，39（6）：554～560.

[3]李德仁.從數(shù)字地球到智慧地球[J].武漢大學(xué)學(xué)報，2015，35（2）：127～130.

P208

A

2095-2066（2016）31-0113-02

2016-10-23

余 味（1984-），女，助理工程師，碩士研究生，主要從事地質(zhì)環(huán)境信息化工作。