淺析太原市基礎(chǔ)測(cè)繪成果分發(fā)服務(wù)現(xiàn)狀與對(duì)策

趙 敏 史洋博

（太原市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)中心，山西 太原 030009）

0.引言

基礎(chǔ)測(cè)繪是城市建設(shè)和發(fā)展的基礎(chǔ)，為國家各部門和各行業(yè)提供了基礎(chǔ)地理信息服務(wù)。近年來隨著測(cè)繪方法與技術(shù)的更新，測(cè)繪產(chǎn)品更為豐富，并且伴隨著“新型基礎(chǔ)測(cè)繪”試點(diǎn)工作的展開和國家對(duì)測(cè)繪地理信息安全的高度重視，對(duì)測(cè)繪成果服務(wù)提出了更高的要求。

1.基礎(chǔ)測(cè)繪成果

太原市自2007年開展數(shù)字城市建設(shè)以來，積累了大量的基礎(chǔ)測(cè)繪成果，包括基本比例尺地形圖（DLG）、數(shù)字正射影像（DOM）、數(shù)字高程模型（DOM）、三維模型以及部分新型測(cè)繪產(chǎn)品，并建立了太原市測(cè)繪基準(zhǔn)。

1.1 地形圖

地形圖是城市建設(shè)和管理工作的基礎(chǔ)性資料。太原市地形圖產(chǎn)品更新及時(shí)、覆蓋范圍廣，擁有1:500、1:1000、1:2000、1:10000系列比例尺地形圖產(chǎn)品，1:500地形圖覆蓋面積共計(jì)872km2，占六城區(qū)總面積的60%。在數(shù)據(jù)現(xiàn)勢(shì)性方面，2019年-2020年對(duì)主城區(qū)400km2的1:500數(shù)據(jù)進(jìn)行了整體更新。歷史數(shù)據(jù)包括：2011年小店南部和長(zhǎng)風(fēng)商務(wù)區(qū)1:500數(shù)據(jù)，2012年小店區(qū)政府1:500數(shù)據(jù)，2014年奧體中心、火車南站、長(zhǎng)風(fēng)街沿線1:500數(shù)據(jù)，2015年太原市六城區(qū)1334km2的1:2000數(shù)據(jù)，2017年尖草坪區(qū)20km2的1:500數(shù)據(jù)，地形圖數(shù)據(jù)整體現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)，歷史數(shù)據(jù)豐富，可為太原市城市建設(shè)、規(guī)劃發(fā)展、應(yīng)急救災(zāi)等工作提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

1.2 影像數(shù)據(jù)

數(shù)字正射影像圖具有精度高、信息豐富、直觀逼真等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于政府宏觀管理、國土空間規(guī)劃、自然資源管理等領(lǐng)域中，太原市政府部門對(duì)影像數(shù)據(jù)需求較為迫切，已為園林、林業(yè)、公安、武警等提供了多次影像數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)（如圖1所示）。自2008年開始，太原市定期獲取城市數(shù)字正射影像圖數(shù)據(jù)，2010年獲取全市域范圍內(nèi)0.2m分辨率正射影像，2014年獲取六城區(qū)1460km2的0.2m分辨率正射影像，2018年獲取主城區(qū)890km2的0.2m分辨率正射影像，2020年獲取六城區(qū)1796km2的0.2m分辨率正射影像，同時(shí)還積累了大量的遙感影像數(shù)據(jù)。目前太原市正在建設(shè)市級(jí)衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心，可定期處理自然資源部推送的國產(chǎn)遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)，進(jìn)一步豐富太原市影像數(shù)據(jù)。

圖1 太原市0.2m分辨率正射影像

1.3 數(shù)字高程模型

數(shù)字高程模型是通過一組有序數(shù)值陣列表示地面高程的實(shí)體地面模型，廣泛應(yīng)用于測(cè)繪、水文、氣象、地貌、地址、工程建設(shè)等領(lǐng)域，例如,在工程建設(shè)上，可用于單點(diǎn)高程查詢、表面積計(jì)算、土方量計(jì)算、斷面圖繪制、通視分析；在防洪減災(zāi)方面，可以用于匯水分析、降雨分析、淹沒分析等。太原市現(xiàn)有全市域2m格網(wǎng)間距數(shù)字高程模型2期數(shù)據(jù)，六城區(qū)2m格網(wǎng)間距數(shù)字高程模型1期，主城區(qū)2m格網(wǎng)間距數(shù)字高程模型1期。2020年太原市通過機(jī)載LiDAR的方式獲取了主城區(qū)1796km2的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，經(jīng)過內(nèi)業(yè)處理生產(chǎn)了2m格網(wǎng)間距的數(shù)字表面模型和數(shù)字高程模型，采用新型方式生產(chǎn)數(shù)字高程模型精度高、生產(chǎn)效率高，進(jìn)一步豐富了太原市的高程數(shù)據(jù)。

1.4 三維模型

三維地理信息模型是以真實(shí)三維空間信息、紋理信息反映城市建筑、地形地貌形態(tài)，是現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)復(fù)原，由于其信息的易讀性、全面性、直觀性，并且支持三維空間分析，目前已廣泛應(yīng)用于數(shù)字城市管理、規(guī)劃、智能建筑、旅游、交通、企業(yè)微觀管理等領(lǐng)域。自2012年開始，太原市開展城市三維地理信息模型項(xiàng)目建設(shè)工作，目前共開展三期建設(shè)，已完成城市三維模型約210km2（如圖2所示）。太原市采用將矢量數(shù)據(jù)與三維模型相結(jié)合的方式，試點(diǎn)建設(shè)了太原市主城區(qū)50km2的三維建筑物數(shù)據(jù)庫，使建筑物數(shù)據(jù)管理更為直觀。

圖2 太原市長(zhǎng)風(fēng)商務(wù)區(qū)三維模型

1.5 新型測(cè)繪產(chǎn)品

目前太原市新型測(cè)繪產(chǎn)品主要有傾斜攝影成果和連續(xù)360°實(shí)景數(shù)據(jù)。自傾斜攝影技術(shù)快速應(yīng)用以來，太原市于2015年采用機(jī)載多鏡頭的方式了生產(chǎn)了主城區(qū)260km2的傾斜攝影數(shù)據(jù)，采用先進(jìn)測(cè)繪方式生產(chǎn)，精度高、紋理清晰，可真實(shí)地反映太原市地物情況，相比傳統(tǒng)三維模型更為真實(shí)，且生產(chǎn)效率更高。目前太原市正開展主城區(qū)三維模型單體化建設(shè)，下一步新型測(cè)繪產(chǎn)品數(shù)據(jù)會(huì)進(jìn)一步豐富。

連續(xù)360°實(shí)景數(shù)據(jù)是通過連續(xù)拍攝實(shí)景，運(yùn)算得出要素的坐標(biāo)信息并添加屬性后的地理信息專題數(shù)據(jù)（如圖3所示），這類數(shù)據(jù)又被稱為“城市資產(chǎn)信息”。通過車載采集測(cè)量方式，大幅度提高了城市表面固定資產(chǎn)位置信息的獲取效率，為今后的城市資產(chǎn)信息管理提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保障。太原市定期對(duì)主城區(qū)城市道路進(jìn)行360°實(shí)景數(shù)據(jù)采集，目前已基本完成城市主干道和次干道的采集工作，進(jìn)一步擴(kuò)充了太原市的“城市資產(chǎn)信息”。

圖3 太原市迎澤大街360°全景數(shù)據(jù)

2.分發(fā)服務(wù)現(xiàn)狀

太原市基礎(chǔ)測(cè)繪成果分發(fā)服務(wù)主要面向全市政府部門及各行業(yè)單位，提供主要服務(wù)有傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)、在線服務(wù)、前置機(jī)服務(wù)、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換服務(wù)等，確保各應(yīng)用部門能及時(shí)有效地使用基礎(chǔ)測(cè)繪成果，發(fā)揮基礎(chǔ)測(cè)繪成果應(yīng)有的價(jià)值。

2.1 傳統(tǒng)分發(fā)服務(wù)

傳統(tǒng)分發(fā)服務(wù)主要指采用行政審批方式獲取基礎(chǔ)測(cè)繪成果數(shù)據(jù)，使用單位提交涉密測(cè)繪成果使用申請(qǐng)，并提供相關(guān)證明材料，經(jīng)行政審批后簽訂保密協(xié)議，并提供基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)成果。采用此種成果分發(fā)方式單位多為太原市各政府部門，例如，林業(yè)、公安、電網(wǎng)、水務(wù)等對(duì)基礎(chǔ)測(cè)繪成果需求較為迫切的部門，經(jīng)行政審批后采用數(shù)據(jù)拷貝的方式為其提供，此種分發(fā)方式僅用保密協(xié)議約束使用單位，存在安全隱患。

2.2 在線服務(wù)

基礎(chǔ)測(cè)繪在線服務(wù)為通過“天地圖·太原”為太原市各單位和公眾提供地理信息服務(wù)。“天地圖”是自然資源部建設(shè)的地理信息綜合服務(wù)平臺(tái)，是“數(shù)字中國”的重要組成部分，是國家地理信息公共服務(wù)平臺(tái)[1]。“天地圖·太原”為太原市市級(jí)節(jié)點(diǎn)，提供的在線地理信息主要包括線劃電子地圖、影像電子地圖、地名/地址以及相關(guān)專題信息。主要通過對(duì)每年度太原市基礎(chǔ)測(cè)繪成果進(jìn)行整理建庫，完成平臺(tái)框架數(shù)據(jù)集更新，主要包括居民地、水系、道路、植被等要素，數(shù)據(jù)保持年度更新。目前已通過“天地圖·太原”為太原市36個(gè)政府部門提供服務(wù)，已基本實(shí)現(xiàn)了太原市政府各部門全覆蓋的目標(biāo)，通過在線服務(wù)的方式提高了對(duì)太原市各單位測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)服務(wù)的能力，并定期更新可面向公眾公開的政務(wù)專題數(shù)據(jù)，有效提升了“數(shù)字太原”建設(shè)成果的共享和服務(wù)水平。

2.3 前置機(jī)服務(wù)

針對(duì)有測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)定制服務(wù)需求的單位，太原市還通過前置機(jī)服務(wù)的方式為其提供數(shù)據(jù)服務(wù)。前置機(jī)服務(wù)為在應(yīng)用單位提供的服務(wù)器中部署太原市測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)服務(wù)，采用切片的方式發(fā)布矢量地圖服務(wù)、影像服務(wù)等。前置機(jī)服務(wù)支持快速部署建設(shè)空間信息共享服務(wù)框架應(yīng)用系統(tǒng)，數(shù)據(jù)服務(wù)定期更新，數(shù)據(jù)權(quán)威，現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)資源整合，減少系統(tǒng)建設(shè)投入，更高效、高可用性和高專業(yè)性地為各應(yīng)用單位提供服務(wù)。

2.4 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換服務(wù)

太原市由于歷史原因，存在多種坐標(biāo)系統(tǒng)，包括1980西安坐標(biāo)系、北京54坐標(biāo)系、2006太原市獨(dú)立坐標(biāo)系、2008太原市獨(dú)立坐標(biāo)系、1954太原獨(dú)立坐標(biāo)系、CGCS2000國家大地坐標(biāo)系等。“十二五”期間，太原市啟動(dòng)了2000國家大地坐標(biāo)系應(yīng)用工作，基礎(chǔ)測(cè)繪成果正式使用2000國家大地坐標(biāo)系。2014年開發(fā)了太原市基礎(chǔ)地理信息坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件，建立了多種坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型，并于2020年對(duì)原有軟件進(jìn)行了升級(jí)，支持了多種數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，滿足了太原市各類坐標(biāo)系與2000國家大地坐標(biāo)系之間以及各類坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換需求。自2019年太原市全面啟用2000國家大地坐標(biāo)系，并無償為太原市各測(cè)繪單位提供坐標(biāo)轉(zhuǎn)換服務(wù)，加快各類測(cè)繪數(shù)據(jù)坐標(biāo)統(tǒng)一工作，有力推動(dòng)了2000國家大地坐標(biāo)系的應(yīng)用工作。

3.問題與對(duì)策

3.1 數(shù)據(jù)安全性

隨著測(cè)繪地理信息安全工作重要性的日益提高，對(duì)成果分發(fā)服務(wù)也提出了更高的要求，數(shù)據(jù)安全性已成為數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)的第一要?jiǎng)?wù)，在傳統(tǒng)保密協(xié)議的基礎(chǔ)上，采用信息化方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保密處理成為新形勢(shì)下的對(duì)策，同時(shí)響應(yīng)國家、省、市等要求，太原市積極開展涉密測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)銷毀工作。

為確保分發(fā)基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)安全，太原市采取測(cè)繪產(chǎn)品水印和涉密數(shù)據(jù)介質(zhì)加密系統(tǒng)兩種方式。測(cè)繪產(chǎn)品水印為在分發(fā)數(shù)據(jù)中加上有關(guān)產(chǎn)品版權(quán)和分發(fā)信息，可通過軟件對(duì)分發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行碩源追蹤，若出現(xiàn)數(shù)據(jù)泄露可及時(shí)明確泄露數(shù)據(jù)責(zé)任單位[2]。目前，太原市對(duì)分發(fā)的地形圖數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)均已按照要求加上水印信息，包括分發(fā)日期、分發(fā)單位、分發(fā)責(zé)任人、數(shù)據(jù)版權(quán)單位信息等，且水印為暗碼，不在圖面直接顯示，不影響后續(xù)分發(fā)數(shù)據(jù)的日常使用。

涉密數(shù)據(jù)介質(zhì)加密系統(tǒng)為將測(cè)繪成果數(shù)據(jù)放進(jìn)“保險(xiǎn)箱”，并設(shè)定使用時(shí)長(zhǎng)和使用方式，只有用對(duì)應(yīng)的賬戶、密碼才能打開“保險(xiǎn)箱”，且數(shù)據(jù)不得離開“保險(xiǎn)箱”，有效確保了分發(fā)數(shù)據(jù)的安全性[3]。太原市于2020年正式應(yīng)用涉密數(shù)據(jù)介質(zhì)加密系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)測(cè)繪成果分發(fā)服務(wù)，在向各區(qū)縣分發(fā)地形圖和影像成果時(shí)，采用水印與加密相結(jié)合的方式，雙重保障數(shù)據(jù)安全。

根據(jù)國家要求涉密測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)分發(fā)后，在使用單位完成項(xiàng)目建設(shè)后，應(yīng)按規(guī)定對(duì)分發(fā)涉密數(shù)據(jù)進(jìn)行銷毀，太原市建立了涉密測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)銷毀規(guī)定。根據(jù)規(guī)定由太原市測(cè)繪地理信息主管部門定期對(duì)使用單位進(jìn)行檢查，將涉密數(shù)據(jù)載體交由專業(yè)安全部門進(jìn)行銷毀，并在原數(shù)據(jù)分發(fā)單位進(jìn)行銷毀備案，形成涉密測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)的完整流程，進(jìn)一步確保數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)的安全性。

3.2 數(shù)據(jù)目錄系統(tǒng)

如何及時(shí)有效讓社會(huì)公眾了解最新和已有的測(cè)繪成果，提高涉密測(cè)繪成果分發(fā)服務(wù)辦事效率，也成為新的要求。太原市曾采用編制、刊印測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)資源目錄的方式向有關(guān)單位提供數(shù)據(jù)目錄服務(wù)，但由于編制成本高、服務(wù)范圍較小等原因未能產(chǎn)生良好的效果。

為進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)效率，公開測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)目錄，根據(jù)國家及省、市要求，2019年開展了太原市地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)工作，基于“天地圖·太原”門戶網(wǎng)站發(fā)布服務(wù)，并按年度進(jìn)行維護(hù)及更新工作，使用該系統(tǒng)及時(shí)發(fā)布太原市測(cè)繪地理信息成果，便于太原市社會(huì)公眾和企業(yè)個(gè)人查詢使用，目前太原市已按照國家相關(guān)技術(shù)規(guī)范處理上傳地形圖元數(shù)據(jù)12079幅，正射影像元數(shù)據(jù)1217幅，通過該系統(tǒng)可以了解太原市更新的最新的測(cè)繪地理信息成果元數(shù)據(jù)，包括成果類型、比例尺、圖幅號(hào)、坐標(biāo)系、生產(chǎn)年份、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)密級(jí)等詳細(xì)信息，及時(shí)有效地向社會(huì)公布測(cè)繪地理信息成果目錄，用戶可明確有無符合項(xiàng)目使用需求的測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)，極大地提高了數(shù)據(jù)分發(fā)的服務(wù)效率。

4.結(jié)束語

太原市積累了大量了基礎(chǔ)測(cè)繪成果，并采取了多種方式對(duì)社會(huì)公眾和政府部門提供分發(fā)服務(wù)，面對(duì)數(shù)據(jù)安全性的挑戰(zhàn)，創(chuàng)新性的采取了測(cè)繪產(chǎn)品水印和涉密數(shù)據(jù)介質(zhì)加密系統(tǒng)兩種方式相結(jié)合提供分發(fā)服務(wù)，定期開展數(shù)據(jù)銷毀工作，并及時(shí)向社會(huì)公布測(cè)繪成果目錄，有效地提升了基礎(chǔ)測(cè)繪成果分發(fā)服務(wù)水平，發(fā)揮了基礎(chǔ)測(cè)繪成果的應(yīng)有價(jià)值。伴隨著新型測(cè)繪產(chǎn)品的豐富和新型基礎(chǔ)測(cè)繪工作的開展，對(duì)數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)提出了更高的要求，下一步太原市將通過建設(shè)“智慧太原”時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)的方式繼續(xù)為全市提供高精度、多種類、安全的測(cè)繪地理信息服務(wù)。