田瑞芳

（山西省測(cè)繪地理信息院，山西 太原 030001）

0.引言

基礎(chǔ)測(cè)繪在數(shù)字城市建設(shè)中的應(yīng)用是一個(gè)詳細(xì)而繁瑣的過(guò)程，需要描述城市中的每一條街道，標(biāo)記每一個(gè)公共場(chǎng)所，測(cè)量的內(nèi)容有建筑物和城市地形等?；A(chǔ)測(cè)繪得到的數(shù)字成果對(duì)城市建設(shè)和規(guī)劃具有極其重要的意義。當(dāng)前中國(guó)處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，切實(shí)需要基礎(chǔ)測(cè)繪加入國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展的進(jìn)程中。政府要大力推進(jìn)數(shù)字城市發(fā)展進(jìn)程，加大對(duì)基礎(chǔ)測(cè)繪的開(kāi)發(fā)力度，并將當(dāng)前的信息化資源與成果共享，明確數(shù)字城市發(fā)展方向，實(shí)時(shí)更新地理信息，推進(jìn)“3S”技術(shù)及其一體化運(yùn)用力度，強(qiáng)化基礎(chǔ)測(cè)繪部門(mén)建設(shè)。只有采取這樣的措施，才能打破當(dāng)前數(shù)字城市建設(shè)發(fā)展的困境，更好為城市規(guī)劃與城市發(fā)展作出貢獻(xiàn)。近年來(lái)，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)得到了蓬勃發(fā)展、高新技術(shù)日新月異。特別是“3S”技術(shù)的問(wèn)世和應(yīng)用，促使城市基礎(chǔ)測(cè)繪技術(shù)快速發(fā)展、數(shù)字化技術(shù)體系初步形成、傳統(tǒng)測(cè)繪逐步向著地理信息產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展?；A(chǔ)測(cè)繪工作成為城市信息化、數(shù)字建設(shè)化中非常關(guān)鍵的工作。現(xiàn)如今，較為先進(jìn)的GPS系統(tǒng)可以比較精準(zhǔn)地對(duì)數(shù)字城市進(jìn)行定位，但其分辨率不能滿足數(shù)字城市的要求，許多空間基礎(chǔ)設(shè)施也不能包含在GPS中，所以我國(guó)與數(shù)字城市之間還存在著一定的差距，需要基礎(chǔ)測(cè)繪工作者長(zhǎng)期不懈地努力以及與時(shí)俱進(jìn)的技術(shù)?；A(chǔ)測(cè)繪工作者既要采集城市的地理信息、更新維護(hù)地理信息，還要為數(shù)字化城市的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行較為細(xì)致的標(biāo)注以及繪制工作。

1.基礎(chǔ)測(cè)繪在數(shù)字城市建設(shè)中存在的問(wèn)題

1.1 缺乏數(shù)字城市基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)的共享機(jī)制

我國(guó)人口眾多，地域遼闊，全國(guó)不同地區(qū)發(fā)展水平、發(fā)展速度差異較大，因此，不同城市對(duì)數(shù)字技術(shù)的理解和掌握有一定的差別，這使得與數(shù)字系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)不一致，在信息交換時(shí)會(huì)產(chǎn)生冗余和差異。不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)影響了城市之間的數(shù)據(jù)交換，這種重疊無(wú)疑是對(duì)財(cái)政和人力資源的巨大浪費(fèi)，而且，對(duì)陌生城市的測(cè)繪會(huì)有更大的疏漏。將來(lái)源不同、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不同的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)集中在統(tǒng)一平臺(tái)，搭建數(shù)據(jù)共享以及互動(dòng)的處理體系，這是促進(jìn)建設(shè)測(cè)繪數(shù)據(jù)共享機(jī)制的重要環(huán)節(jié)。

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)自然資源資產(chǎn)分屬政府不同部門(mén)，各部門(mén)按照自身需求來(lái)采集地理信息，這就造成信息的標(biāo)準(zhǔn)不一、分類不一、采集方式各異，各部門(mén)掌握的地理國(guó)情信息數(shù)據(jù)存在差異。自2013年起，國(guó)家展開(kāi)地理國(guó)情普查工作，采用航空航天遙感和外業(yè)核查的方法來(lái)獲取統(tǒng)一的地理國(guó)情信息數(shù)據(jù)。但是，在長(zhǎng)期標(biāo)準(zhǔn)不一的情況下，制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)調(diào)各部門(mén)工作仍然需要長(zhǎng)期地努力。

1.2 管理部門(mén)對(duì)基礎(chǔ)測(cè)繪的重要性認(rèn)識(shí)有待提高

經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時(shí)，基礎(chǔ)測(cè)繪遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后，為滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，我們必須加速測(cè)繪發(fā)展。我們絕大多數(shù)城市的管理者偏愛(ài)經(jīng)濟(jì)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對(duì)于表面上與經(jīng)濟(jì)關(guān)系不大的基礎(chǔ)測(cè)繪并沒(méi)有高度重視，更有甚者完全忽略了數(shù)字城市的建設(shè)，沒(méi)有給予基礎(chǔ)測(cè)繪部門(mén)有力支持。匱乏的人力和財(cái)政支持使得基礎(chǔ)測(cè)繪工作難以進(jìn)行，數(shù)字化城市建設(shè)更是難上加難。

事實(shí)上，基礎(chǔ)測(cè)繪在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中具有很重要的意義：（1）我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，環(huán)境惡化、土地資源短缺等問(wèn)題隨之而來(lái)，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)作為一種基礎(chǔ)性工具，能夠初步解決資源、環(huán)境、人口方面的問(wèn)題；（2）現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)是國(guó)家科技水平的重要體現(xiàn)?，F(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)包含信息技術(shù)和空間技術(shù)，核心技術(shù)是遙感技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)[1]，這是我們國(guó)家科技水平提高的重要標(biāo)志，同時(shí)也是國(guó)家實(shí)力的重要體現(xiàn)；（3）測(cè)繪可以提高管理決策水平。經(jīng)過(guò)基礎(chǔ)測(cè)繪所得到的數(shù)據(jù)成果信息量大、信息種類多、應(yīng)用領(lǐng)域廣，對(duì)于民生以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性的作用，已成為準(zhǔn)確掌握國(guó)情國(guó)力、提高管理決策水平的重要手段。

1.3 測(cè)繪人才素質(zhì)水平有待提高

在沒(méi)有計(jì)算機(jī)輔助的年代，完成傳統(tǒng)的基礎(chǔ)測(cè)繪工作任務(wù)需要很多人工，而這種情況在國(guó)內(nèi)許多經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)仍很普遍，顯然，在不發(fā)達(dá)區(qū)域，這種參與性強(qiáng)、資金支持度高的測(cè)繪活動(dòng)將得不到支持，這就是為什么這些地區(qū)的地形工作仍然是一個(gè)空白[2]。城市化進(jìn)程的加快和高素質(zhì)測(cè)繪人才涌入大城市，導(dǎo)致我國(guó)不同地區(qū)的地形測(cè)繪員的素質(zhì)差別很大，測(cè)繪專業(yè)人員的素質(zhì)也不盡相同，這對(duì)整個(gè)國(guó)家的基礎(chǔ)設(shè)施均衡發(fā)展產(chǎn)生了非常不利的影響，也限制了數(shù)字城市的發(fā)展速度和發(fā)展水平，因此，迫切需要提高測(cè)繪專業(yè)人才的技能。測(cè)繪地理信息領(lǐng)域要?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵突破，必須在地理信息軟件裝備等方面實(shí)現(xiàn)自主可控，為此需要對(duì)大地測(cè)量、衛(wèi)星遙感、衛(wèi)星定位、地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)、航空攝影設(shè)備、衛(wèi)星傳感器和衛(wèi)星導(dǎo)航芯片、激光雷達(dá)設(shè)備、多光譜儀高精度測(cè)繪設(shè)備以及國(guó)產(chǎn)自主測(cè)繪地理信息平臺(tái)軟件進(jìn)行研發(fā)，加強(qiáng)地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航、遙感等測(cè)繪儀器裝備方面的人才培養(yǎng)。

1.4 測(cè)繪技術(shù)創(chuàng)新能力不足

目前，我國(guó)的基礎(chǔ)測(cè)繪仍然是對(duì)某些簡(jiǎn)單軟件的表面應(yīng)用，在國(guó)家基礎(chǔ)測(cè)繪行業(yè)中，創(chuàng)新測(cè)繪技術(shù)和開(kāi)發(fā)軟件的能力與其他發(fā)達(dá)國(guó)家之間存在著相當(dāng)大的差距，這種現(xiàn)象不僅給基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)的處理帶來(lái)困難，也限制了它們?cè)跀?shù)字城市建設(shè)中的應(yīng)用?，F(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的創(chuàng)新不足主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：首先，將測(cè)繪數(shù)據(jù)由靜態(tài)轉(zhuǎn)為動(dòng)態(tài)，不同時(shí)間的測(cè)繪數(shù)據(jù)通過(guò)有效比對(duì)可以做出規(guī)律總結(jié)；其次，我國(guó)的測(cè)繪技術(shù)精度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，只有更加縝密的測(cè)繪數(shù)據(jù)才能確保數(shù)據(jù)更有效地利用；最后，測(cè)繪的簡(jiǎn)便性也是技術(shù)創(chuàng)新的重要內(nèi)容，在目前測(cè)繪工作仍然只能由專業(yè)的測(cè)繪技術(shù)人員來(lái)完成，當(dāng)技術(shù)代替人力時(shí)，這才是最終的測(cè)繪新技術(shù)。

政府要鼓勵(lì)測(cè)繪人才隊(duì)伍自主創(chuàng)新，不拘一格選拔技術(shù)人才，培養(yǎng)熱愛(ài)測(cè)繪事業(yè)、有發(fā)展?jié)撡|(zhì)的年輕人，充分發(fā)揮聰明才智并且落實(shí)到崗位中。這樣既優(yōu)化了人才隊(duì)伍，又提高了測(cè)繪隊(duì)伍的科技水平。

2.切實(shí)加強(qiáng)基礎(chǔ)測(cè)繪工作，推進(jìn)數(shù)字城市建設(shè)

數(shù)字城市的建立，推動(dòng)了城市信息化進(jìn)程，提升了測(cè)繪技術(shù)創(chuàng)新水平，打破思維定勢(shì)，增加城市測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，將傳統(tǒng)城市的測(cè)繪機(jī)制轉(zhuǎn)變?yōu)橹腔鄣乩硇畔?，打造智慧城市。考慮新時(shí)代新機(jī)遇，城市測(cè)繪部門(mén)必須堅(jiān)定地致力于創(chuàng)新現(xiàn)代測(cè)繪，完善城市空間信息基礎(chǔ)設(shè)施，最大效率完成測(cè)繪數(shù)據(jù)的應(yīng)用與共享，從而推進(jìn)新區(qū)城市測(cè)繪的發(fā)展[3]。

2.1 健全城市基礎(chǔ)地理信息的更新機(jī)制

基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新主要有以下5個(gè)步驟：確定更新策略、獲取變化信息、采集變化信息、數(shù)據(jù)庫(kù)更新以及提供現(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)。通常采用兩種更新的方法，（1）創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)取代舊數(shù)據(jù)庫(kù)，容易造成數(shù)據(jù)冗余；（2）基于基態(tài)修正的數(shù)據(jù)更新，全局變化較少。

城市地理信息應(yīng)采用市政測(cè)量、竣工測(cè)量等多種測(cè)量方法不斷收集空間測(cè)量信息和遙感信息，為確保收集到最新和最有效的城市測(cè)量數(shù)據(jù)，要進(jìn)一步改善測(cè)量標(biāo)志和有償使用制度?；A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)更新不僅僅是對(duì)圖形數(shù)據(jù)的更新，還要同步更新屬性數(shù)據(jù)。進(jìn)行更新時(shí)還要注意更新部分的精度匹配問(wèn)題如圖1所示。

圖1數(shù)據(jù)更新流程

2.2 規(guī)范管理制度

基礎(chǔ)測(cè)繪部門(mén)經(jīng)過(guò)精密的測(cè)繪流程得到城市基礎(chǔ)地理信息，這些信息部分是我國(guó)機(jī)密，必須建立完整的管理機(jī)制和有效的信息保護(hù)條例才能確保信息安全，因此規(guī)范管理制度勢(shì)在必行。完善數(shù)字產(chǎn)品質(zhì)量管理體系，有效實(shí)施及時(shí)采集和處理城市空間數(shù)據(jù)的任務(wù)。測(cè)繪成果的安全問(wèn)題是國(guó)家地理信息安全的基礎(chǔ)性問(wèn)題，根據(jù)《中華人民共和國(guó)檔案法》和《中華人民共和國(guó)測(cè)繪成果管理?xiàng)l例》，匯交、保管、公布、應(yīng)用、銷毀測(cè)繪成果都要謹(jǐn)遵信息安全制度，確保每個(gè)環(huán)節(jié)都做到一絲不茍。

2.3 加強(qiáng)基礎(chǔ)測(cè)繪部門(mén)的自身建設(shè)

組織有效的基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)繪工作、保證測(cè)繪成果質(zhì)量以及監(jiān)督任務(wù)執(zhí)行的整個(gè)流程，掌握基礎(chǔ)測(cè)繪的新應(yīng)用領(lǐng)域和服務(wù)，加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)測(cè)繪結(jié)果的深入處理，提高基礎(chǔ)測(cè)繪的信息安全性，深化基礎(chǔ)測(cè)繪改革，進(jìn)一步完善基礎(chǔ)測(cè)繪保障管理制度，進(jìn)一步加大這類領(lǐng)域工作力度，如，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、人員素質(zhì)、高科技設(shè)備引進(jìn)等[4]。

信息安全體系是信息化建設(shè)的一項(xiàng)重要工作，為保證信息安全，要因地制宜，采用不同等級(jí)信息的不同等級(jí)安全措施。推進(jìn)安全信息建設(shè)，不僅在于信息安全的保護(hù)能力，更在于未雨綢繆。

2.4 推進(jìn)“3S”及其一體化技術(shù)

“3S”的內(nèi)涵是RS、GIS和GPS。GPS是全球定位系統(tǒng)，如圖2所示。通過(guò)該系統(tǒng)得到我們要采集區(qū)域的實(shí)時(shí)地理信息，RS是指遙感技術(shù)，它的工作基礎(chǔ)是各類傳感器，經(jīng)過(guò)傳感器工作得到圖像，傳遞給GIS。GIS是地理信息系統(tǒng)，它可以將前者收集好的圖像信息，加以分析，投入使用。

圖2“3S”技術(shù)

數(shù)字地圖的出現(xiàn)和GIS的發(fā)展促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展。由于GIS主要是以數(shù)字地圖的形式輸入和輸出，因此軟件開(kāi)發(fā)人員可以方便快捷地訪問(wèn)和分析數(shù)據(jù)。在地理信息系統(tǒng)的框架內(nèi)，地理的實(shí)際信息大大增強(qiáng)了城市規(guī)劃的本質(zhì)，計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)行及其非常強(qiáng)大的管理架構(gòu)可以在短時(shí)間內(nèi)得到更多的維護(hù)，這樣，就實(shí)現(xiàn)了規(guī)劃和設(shè)計(jì)的隨機(jī)性。

此外，計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)生成圖形，易于填寫(xiě)和更新數(shù)據(jù)庫(kù)，也更加方便撰寫(xiě)規(guī)劃報(bào)告，這使得城市規(guī)劃的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成為可能[5]。近年來(lái)，高分辨率遙感數(shù)字圖像的獲取和處理取得了重大進(jìn)展，可以為更多潛在的用戶在建設(shè)和規(guī)劃中提供技術(shù)支持和服務(wù)。

3.結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字城市是數(shù)字世界的重中之重，是傳統(tǒng)城市的先進(jìn)形式，是計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、“3S”、多媒體等技術(shù)統(tǒng)一、整合和維護(hù)城市地理信息和其他城市信息的主體。數(shù)字城市的建設(shè)需要多步驟、寬領(lǐng)域、分層次進(jìn)行，更存在整合性人才的需求。

數(shù)字城市是大型系統(tǒng)工程、城市空間信息基礎(chǔ)設(shè)施、城市測(cè)繪等部門(mén)的主要高效載體。我國(guó)主要城市已經(jīng)開(kāi)展了數(shù)字城市的建設(shè)工程，隨著經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展，城市信息化的腳步已經(jīng)無(wú)法阻擋。建設(shè)城市數(shù)字化要抓住歷史機(jī)遇，努力實(shí)現(xiàn)新的變革，充分利用先進(jìn)科技成果，積極發(fā)展新型基礎(chǔ)測(cè)繪技術(shù)。