淺談基礎測繪在數字城市中的應用

劉玉萍

(河南省遙感測繪院，河南 鄭州 450003)

數字城市指的是城市各部門信息化程度高度發展，相互結合、相互促進，形成基礎設施與城市信息的發展整體，包括規劃系統、建設系統、基礎設施系統與城市管理系統等。隨著數字社會、數字中國與數字地球等概念的出現，各地方部門也在不斷推進信息化的建設，例如提出“數字河南”、“數字鄭州”等概念，推動了城市信息化的不斷發展。基礎測繪承擔城市信息的收集與更新工作，對數字城市的建設與發展起到至關重要的作用。因此基礎測繪部門必須抓住機遇，迎接挑戰，為數字城市的完善與發展貢獻出自己的力量。

一 數字城市、基礎測繪的概念以及二者之間的相互關系

隨著數字地球概念的日益成熟，數字城市這一概念也逐漸衍生出來。具體而言，數字城市以采集信息化數據為手段，對城市數字空間進行映射與再現，并建立起城市信息體系。數字城市的主要任務為通過高技術手段的運用，挖掘、整合、采集信息資源，建立起面向公眾、面向社區、面向企業與面向政府的保障系統、應用系統與信息系統。從中我們可以看出，數字城市是利用信息技術，對城市的各項運行管理進行規劃，正是某一城市產生的信息資源。數字城市的建立，不僅需要各個行業的相互支撐、相互配合，更需要依托于成熟的數據管理與信息設施建設。因此，城市基礎測繪部門必須對自身的優勢與責任有明確的認識，推動數字城市的發展，即發展地理信息技術。

基礎測繪指的是根據地方統一的測繪系統與測繪標準，通過高空拍攝的手段，獲得該地區的信息資料，制定、修正或更新該地區的信息系統。通常而言，基礎測繪是非營利事業，對社會的發展與經濟的增長起到先進性與基礎性的作用。

隨著現代城市的不斷發展與完善，城市的管理、經濟與政治等各項領域都需要建立數字城市，基礎測繪產生的資料數據是建立數字城市的保證與基礎。因此，為了順應數字城市的建設要求，從事城市基礎測繪的部門應建立完善的信息地理數據庫，完善該城市的數字信息，建立起GIS系統，即信息地理系統，提供準確有效的數據，保證數字城市的建設與發展，同時也促進基礎測繪技術的不斷完善。

二 在數字城市中基礎測繪的主要內容

房產測繪、地籍測繪與城市測繪是數字城市建設的三大重要領域，城市基礎測繪需要反映城市的社會要素、經濟要素與自然要素多種名稱、大小、分布、特征、位置、形態、類別等多種信息。城市基礎測繪可以對城市面貌進行直觀反映，數字城市建立的各個方面都需要基礎測繪部門提供詳盡的資料，其資料的準確性與完整性會數字城市的建設水平與制定方針產生決定性的影響。

房產測繪主要包括的內容有:調查房產、房產權屬、繪制房產圖、測量房產變更、測量房產要素、建設房產地理信息系統、測量房產平面、驗收房產資料、測量房產面積等。

地籍測繪主要包括的內容有:測量地籍要素、繪制地籍圖、建設地籍數據庫、管理地籍系統、調查地籍要素、量算地籍面積、測量地籍控制平面等。測量地籍的成果包括地籍冊、地籍圖與數據庫。

城市測繪主要包括的內容有:測量地下管線、繪制城市地形圖的比例尺、測量高程控制網線、量定建筑地界線、監測建筑施工放樣、測量建筑物沉降、繪制城市平面、測量城市竣工情況、制定城市規劃道路等。

三 在數字城市建設的過程中基礎測繪的重要作用

1.基礎測繪與空間基礎信息設施

空間位置具有關聯性是空間基礎信息設施的主要特征，人文要素與地理要素的空間分布關系和地理位置關系是其主要的表現特征，地圖是空間基礎信息的主要表現形式。基礎測繪由于能夠對網絡化、智能化與數字化進行充分的利用，從事城市空間基礎信息的貯存、加工、更新與獲取，因此，城市基礎測繪可以成為城市空間基礎信息設施建設的產業支柱，對于數字城市的完善與發展至關重要。

2.空間基礎信息建設與數字城市

數字城市包括國土資源、環保、消防、規劃、電信、防震減災、公用設施、城市規劃等多個方面，是空間基礎信息設施與各個職能部門的集合。建設數字城市，必須以空間基礎信息建設為基礎。因此從中可以看出，如果空間基礎信息設施發展不夠完善，無法提供有力支持，則難以建設數字城市。此外，建設數字城市，還可以保證空間基礎信息建設快速發展。空間基礎信息建設為該城市的各個行業領域與職能部門提供精確的、統一的、實時的地理信息，因此空間基礎信息建設的質量與發展速度會對數字城市發展與完善產生直接影響。

3.數字城市與城市基礎測繪

最近幾年，隨著我國科學技術的不斷進步，高新測繪技術，尤其是“3S”技術得到廣泛的應用于推廣，城市基礎測繪技術得到快速提升，數字化技術體系與測繪模式初步建立，由傳統測繪手段逐步向地理信息產業轉化，城市基礎測繪已經成為發展國民經濟計劃的重要項目之一，也成為城市各產業的重要發展保證與數字城市建設與規劃的重要依托。由于建設數字城市的前提與基礎是空間基礎信息設施，因此，只有建立數據共享體系，制定相關的數據標準，完善城市信息空間設施，才能發展與完善數字城市，是整個社會享受到地理信息數據。

城市基礎測繪部門，按照坐標、高程、比例尺、圖號、圖幅等數據標準和技術標準，以城市地理信息系統為核心，管理、更新、改正不同城市的地理信息。主要內容包括:不同比例尺下的射影像圖;公用設施現狀，即管線矢量圖;不同城市的比例尺圖形，如1/500、1/1000、1/5000與1/10000等;城市測量控制網，如高成與平面;DEM高程數字模型。這些信息相互配合，共同構建城市數據框架，滿足數字城市的建設與發展需要。

四 基礎測繪在建設數字城市的過程中存在的主要問題

隨著社會環境與自然環境的不斷變化與發展，尤其是近幾年我國的城市化進程不斷加快，城市基礎測繪受到社會各方越來越多的重視與關注，與此同時，城市基礎測繪工作也必須隨之發展，達到更高的要求標準。城市基礎測繪得出的數據信息應不斷朝著細節化、準確化的方向發展，測繪保障功能與服務功能也需要實現綜合化與分眾化。當前，我國城市基礎測繪技術相比以前雖然得到了快速的發展，與國際測繪水平的差距不斷縮小，但在很多方面仍有著明顯的缺點與不足，主要表現在以下幾個方面。

1.城市基礎測繪共享機制與共建機制不夠完善

我國不同區域發展不平衡，東部地區與西部地區、沿海城市與內陸城市的發展速度差距很大，建設與發展數字城市的要求也各不相同，因此從這個角度來看，我國城市基礎測繪共享機制與共建機制尚不完善。對于同一個區域而言，例如珠三角地區、長三角地區，需要提供信息化數據的部門與單位大多從自身管理需要與建設需要出發，建立起的數字城市系統相互獨立，缺少練習，從而造成數據、人才與資金存在不同程度的浪費與重復使用現象，此外，由于測繪產生的成果質量不相同、技術標準不相同與測繪基準要求不相同，也導致了難以整合基礎測繪數據的現象。

2.國家管理部門沒有對城市基礎測繪產生足夠認識

在市場經濟的體制下，經濟至上是最重要的理念，部分城市的管理部門將過多的注意力放在經濟建設上，而忽視了城市基礎測繪工作的重要意義與城市基礎測繪工作的開展，甚至有些部門雖然有數字化、信息化的需要，但沒有將城市基礎測繪工作納入到編制規劃之中，缺少配套完善的法律法規，導致該地區的城市基礎測繪工作發展十分落后。此外，地方政府沒有對城市基礎測繪工作進行有效的宣傳，導致社會公眾沒有認識到城市基礎測繪的重要作用，測繪工作難以開展。因此，針對這種現象，政府部門應轉變思想觀念，意識到數字城市的發展與建設必須依靠城市基礎測繪工作，將城市的信息化發展、數字化發展與城市基礎測繪工作相互結合，保證測繪信息建設能夠產生快速的社會效益與經濟效益。

3.城市基礎測繪人才發展不平衡、結構不合理

當前我國城市基礎測繪缺少職業素養高、知識全面的領軍人才，高級技術工程人員的知識更新較慢，大多為勞動密集型的基礎測繪隊伍。此外，由于我國中西部地區經濟基礎薄弱，對城市基礎測繪的財政支出較少，導致測繪工作的經費嚴重不足，大量高素質人才呈現出流向沿海發達城市的趨勢，這些現象都不可抑制的阻礙我國基礎的城市測繪事業發展進程。總體來說，完善的數字城市須具備多方面、綜合性強且集成度高等特點，并且能夠適應日益變化的社會管理水平，可以隨著社會經濟發展水平的高低靈活實現自身人才隊伍的調整。因此，城市基礎測繪人才發展不平衡、結構不合理問題亟待解決。

4.創造力缺失、開發技能單一

在當前階段，我國社會相關基礎測繪屬性為勞動密集型，測繪部門僅對一些表面軟件的應用熟悉，而自身的開發技能單一、創造力嚴重缺失。可以說，城市基礎測繪工作在城市空間數據的收集、應用及后續延伸等軟件應用能力方面十分薄弱，距離世界先進水平的差距較大。這樣的現狀在影響基礎空間測繪數據縱向深度拓展的同時，也妨礙了各企業對城市空間數據的實時征集、有效運用及輔助決策等，最終，必會一定程度上阻礙著整體測繪事業的發展。

五 城市測繪應該怎樣推進數字城市的建設工作

正如上文所述，對于數字城市的建設工作來說，基礎測繪具有相當重要的作用。目前，隨著測繪部門相關能力的不斷加強和測繪工作人員素質的不斷提高，我國基礎的測繪事業總體來說水平與日俱增，距離國際總體先進水平的差距不斷縮小。然而，不得不承認的是，城市基礎測繪工作在很多方面還有著一定的差距，這就表明，若想使城市基礎測繪工作更好的服務于數字化城市的相關建設工作，就應該時刻監測基礎測繪發展動向，把握其前進方向，在解決上述問題的基礎上，視城市基礎測繪建設中的信息建設和基礎設施建設為中心，不斷加強各任職部門之間的相互聯系和信息共享機制，從而將數字城市建設推到新的高度。相關措施如下。

1.明確數字城市的建設方向，確立城市測繪工作的完善方法

數字城市的建設工作意義深遠，其發展質量的高低是城市能否長遠發展的關鍵，可以說整體工作復雜而龐大，系統而瑣碎。對于城市測繪相關工作來說，發展方向的確立是首先要完成的;其次，在正式工作過程中，應該主動參與并協調由政府參與并建構的城市信息中心工作，努力擔負起核心支柱的責任;最后，不斷尋找并推行有利于數字城市相關建設工作的各項方法，不斷追求理想成果。

2.不斷構建并更新基礎的城市地理信息，為數字城市的建設工作服務

對于竣工測量、遙感測量、市政測量及空間測量等相關手段，城市測繪相關部門應做到不斷探索、充分利用，與此同時，應該按時對數字城市各基礎設施數據等相關信息進行更新，避免出現信息滯后、閉塞而阻礙數字城市相關工作進程等問題，以有序、高質量的城市地理信息保障城市規劃工作的進行。

3.充分推廣、運用“3S”技術及城市一體化相關技術

“3S”技術所指的是支撐“數字城市”發展的三大核心技術，通過三大核心技術的有效運用，“數字城市”便能實現更加快速、更加綜合的發展。可以說，若能汲取三大技術的優點，便能夠實現相對準確的信息處理、地表觀測及相關模擬分析等。

因此，城市相關測繪工作部門要不斷加強對“3S”相關技術的探索和運用，通過GIS實現城市地理信息的整體管理，從而完成地理信息數據庫的構建和周期性更新等，GIS能夠輔助城市控制網的構建，并能在汲取RS便捷信息采集優點的同時，協調城市地理信息更新，加快數字化城市的構建進程。

在傳統的城市測繪中，測繪人員通過得到的資料與圖件進行測繪工作，這種方法導致規劃、測繪與設計三者脫節現象非常嚴重，一方面測繪人員無法參與到規劃與設計之中，另一方面也導致設計人員對城市的實際情況不熟悉，因此城市的設計與規劃質量難以得到保證。隨著科學技術的不斷進步，GIS得到快速的發展，GIS主要在數字地圖的基礎上，進行數據與圖形的輸出與輸入，并提供分析與查詢功能，便于設計人員的接受與使用。

4.提高城市基礎測繪相關部門的任職能力，切實落實基礎測繪工作進程

基礎測繪采集數據的后續深入處理，對于城市地理信息的完善和城市經濟的更快發展具有重要的保障作用。另外，在新的服務和測繪應用領域內增強從業人員個體素質及技術水平同樣是構建現代化的信息社會的需要，同時，切實落實基礎測繪工作進程也能夠為新型信心產業的崛起創造條件。

5.加強質量監管體系的建設

城市信息相關基礎設施數據的來源為空間地理信息，這就表明，城市測繪部門作為城市地理信息的提供者，有責任對數據嚴格把關，提供凈化的數字化體系，擔負起為城市相關空間數據的收集、加工等責任，為城市地理信息的構建服務。

六 總結

基礎測繪是一項系統性的工程，是數字城市的核心與基本，同時數字城市也是全面利用基礎測繪數據的最有效途徑。城市的信息化發展程度是數字城市的建設基礎，作為信息的采集者與維護者，基礎測繪發揮重要的作用。因此必須不斷發展基礎測繪工作，從當地社會發展的實際情況出發，不斷推動基礎測繪的信息化發展，實現測繪服務的自動化、網絡化與數字化，加強增強創新能力，為社會經濟的發展與數字城市的建設提供有力的保障。

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