對新型基礎(chǔ)測繪的幾點(diǎn)認(rèn)識及思考

柴玉坤 盧中秋 李婷玉

（內(nèi)蒙古自治區(qū)測繪地理信息中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051）

1 引言

新型基礎(chǔ)測繪最早是在2015 年6 月，國務(wù)院批復(fù)同意的《全國基礎(chǔ)測繪中長期規(guī)劃綱要（2015-2030年）》[1]中提出，到2030 年全面建成新型基礎(chǔ)測繪體系[2]。8 年過去，很多城市都開展了新型基礎(chǔ)測繪試點(diǎn)建設(shè)，取得了許多成果和經(jīng)驗(yàn)。2021 年12 月，自然資源部國土測繪司印發(fā)了新型基礎(chǔ)測繪與實(shí)景三維中國建設(shè)技術(shù)文件（1-4），新型基礎(chǔ)測繪技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)取得了重大進(jìn)展，標(biāo)志著新型基礎(chǔ)測繪由試點(diǎn)建設(shè)階段進(jìn)入全面實(shí)施階段，新型基礎(chǔ)測繪的時(shí)代正式開啟。

其實(shí)，基礎(chǔ)測繪一直在創(chuàng)新發(fā)展，比如現(xiàn)代大地測量基準(zhǔn)建設(shè)、地理國情監(jiān)測、數(shù)字城市、天地圖等，從廣義上講，也可認(rèn)為是新型基礎(chǔ)測繪。比如《浙江省新型基礎(chǔ)測繪體系建設(shè)實(shí)施方案》中，就包含陸海一體似大地水準(zhǔn)面模型優(yōu)化、變化信息管理應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)、影像云處理系統(tǒng)建設(shè)等方面內(nèi)容。但是業(yè)內(nèi)對新型基礎(chǔ)測繪的認(rèn)識已經(jīng)逐步統(tǒng)一，就是基本比例尺地形圖（基礎(chǔ)地理信息）的全面革新，是基礎(chǔ)測繪核心內(nèi)容的變革，這才真正稱得上是新型基礎(chǔ)測繪。

上世紀(jì)90 年代前，國家的基本比例尺地形圖都是手繪的模擬地圖，以地形圖符號為核心內(nèi)容。到90 年代后，變革為由計(jì)算機(jī)繪制的數(shù)字地圖，隨著航空攝影測量技術(shù)的發(fā)展，建成了以4D 為核心的基礎(chǔ)地理信息成果體系，以地形要素為核心內(nèi)容。現(xiàn)在，隨著5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等IT 技術(shù)的快速發(fā)展，衛(wèi)星遙感、激光雷達(dá)、傾斜攝影等測繪手段的進(jìn)步，推動(dòng)了以地理實(shí)體為核心的新型基礎(chǔ)測繪的需求和創(chuàng)新。新型基礎(chǔ)測繪成果是適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，是基礎(chǔ)地理信息發(fā)展的必然要求。

2 新型基礎(chǔ)測繪試點(diǎn)情況

新型基礎(chǔ)測繪正式提出后，在自然資源部的推動(dòng)下，全國多個(gè)省市進(jìn)行了試點(diǎn)建設(shè)。

2017 年11 月，原國家測繪地理信息局批復(fù)上海市新型基礎(chǔ)測繪試點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，項(xiàng)目于2020 年8 月通過驗(yàn)收。上海的新型基礎(chǔ)測繪起點(diǎn)高、標(biāo)準(zhǔn)高，上海市測繪院通過試點(diǎn)研究，創(chuàng)新性地建立了基于地理實(shí)體的“智能化全息測繪”技術(shù)體系，探索了基礎(chǔ)測繪為數(shù)字孿生城市提供地理空間基礎(chǔ)、服務(wù)超大城市精細(xì)化管理的方案，形成了《基于地理實(shí)體的全息要素采集與建庫》的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

2019 年1 月，武漢市獲批成為自然資源部組建以來全國首個(gè)新型基礎(chǔ)測繪試點(diǎn)城市，試點(diǎn)項(xiàng)目于2021年11 月通過驗(yàn)收。武漢市測繪研究院圍繞“一庫多能、按需組裝、定制服務(wù)”的工作目標(biāo)，以“地理場景”“地理實(shí)體”兩類產(chǎn)品的生產(chǎn)建庫應(yīng)用為主線，最終形成基于新型基礎(chǔ)測繪產(chǎn)品的實(shí)體數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)工具軟件、定制化服務(wù)接口、試點(diǎn)政策機(jī)制、試點(diǎn)區(qū)片示范應(yīng)用和系列產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等項(xiàng)目成果。項(xiàng)目完成100 平方公里基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫改造，更加注重利用原有基礎(chǔ)測繪成果，減少投入成本，為城市級基礎(chǔ)測繪生產(chǎn)提供了新的方案。自然資源部2021 年3 月印發(fā)的《新型基礎(chǔ)測繪體系建設(shè)試點(diǎn)技術(shù)大綱》，就是以武漢試點(diǎn)成果為基礎(chǔ)編制的。

2019 年7 月，自然資源部批復(fù)同意寧夏開展新型基礎(chǔ)測繪建設(shè)試點(diǎn)，這是全國第一個(gè)省級試點(diǎn)單位，該項(xiàng)目現(xiàn)在仍在開展中，已經(jīng)取得了階段性成果。寧夏回族自治區(qū)自然資源廳在試點(diǎn)中，形成了對生態(tài)空間和農(nóng)業(yè)空間等非城鎮(zhèn)空間地理實(shí)體生產(chǎn)的探索實(shí)踐，為非城鎮(zhèn)空間的基礎(chǔ)測繪生產(chǎn)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

在上面三個(gè)省市之后，西安市、北京市、山東省等省市陸續(xù)開展新型基礎(chǔ)測繪試點(diǎn)建設(shè)，將為新型基礎(chǔ)測繪探索更多技術(shù)方案。

3 對新型基礎(chǔ)測繪的幾點(diǎn)認(rèn)識

深入認(rèn)識新型基礎(chǔ)測繪體系，了解新型基礎(chǔ)測繪的總體技術(shù)思路，基礎(chǔ)是自然資源部已經(jīng)印發(fā)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及文件。截至目前，關(guān)于新型基礎(chǔ)測繪的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)文件主要有2019 年5 月印發(fā)的《新型基礎(chǔ)測繪體系數(shù)據(jù)庫建設(shè)試點(diǎn)技術(shù)指南（征求意見稿）》，2021 年3 月印發(fā)的《新型基礎(chǔ)測繪體系建設(shè)試點(diǎn)技術(shù)大綱》。還有2021 年6 月發(fā)文推送的國家新型基礎(chǔ)測繪武漢試點(diǎn)有關(guān)技術(shù)成果，包含3 個(gè)技術(shù)文件：《國家新型基礎(chǔ)測繪建設(shè)產(chǎn)品體系設(shè)計(jì)》《國家新型基礎(chǔ)測繪建設(shè)地理實(shí)體數(shù)據(jù)規(guī)范》《DLG 轉(zhuǎn)換地理實(shí)體技術(shù)規(guī)程》。最重要的是自然資源部國土測繪司于2021 年12 月印發(fā)的新型基礎(chǔ)測繪與實(shí)景三維中國建設(shè)技術(shù)文件（1-4），包含：《名詞解釋》《基礎(chǔ)地理實(shí)體分類、粒度及精度基本要求》《基礎(chǔ)地理實(shí)體空間身份編碼規(guī)則》《基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)》。這是國家確定的技術(shù)方案，對新型基礎(chǔ)測繪的學(xué)習(xí)研究，要以這幾個(gè)技術(shù)文件為標(biāo)準(zhǔn)。

新型基礎(chǔ)測繪新在哪里，有哪些基本特征？對于這個(gè)問題，筆者認(rèn)為要抓住成果體系這個(gè)核心來理解。新型基礎(chǔ)測繪首先是基礎(chǔ)測繪成果的革新，主要有以下特征：

3.1 以地理實(shí)體為中心

新型基礎(chǔ)測繪是以地理實(shí)體為視角和對象，按“實(shí)體粒度和空間精度”開展測繪，構(gòu)建“基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫”為目標(biāo)，按需組裝“4E 標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品”（組合聚合實(shí)體集、無級化地圖表達(dá)、地形級實(shí)景三維、城市級實(shí)景三維）的基礎(chǔ)性、公益性測繪行為。與以地理要素為視角和對象、按 “比例尺”開展測繪、構(gòu)建 “基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫”為目標(biāo)、“4D 產(chǎn)品”為典型代表的傳統(tǒng)基礎(chǔ)測繪相比，測繪產(chǎn)品模式實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)型升級。

3.2 實(shí)體化、三維化、語義化

地理實(shí)體是現(xiàn)實(shí)世界中占據(jù)一定且連續(xù)空間位置和范圍、單獨(dú)具有同一屬性或完整功能的地理對象。相對于傳統(tǒng)基礎(chǔ)測繪中的地理要素，更注重整體性，與人們現(xiàn)實(shí)中的認(rèn)識相統(tǒng)一，更利于使用者認(rèn)識和理解。與傳統(tǒng)基礎(chǔ)測繪的二維、2.5 維成果不同，新型基礎(chǔ)測繪成果是以三維為主，實(shí)景三維是新型基礎(chǔ)測繪的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。所謂語義化是用標(biāo)準(zhǔn)化范式對地理實(shí)體自身屬性及實(shí)體間關(guān)系進(jìn)行一致性描述，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)可識別、可理解、可操作的過程，更好地滿足數(shù)字化、智能化時(shí)代對地理信息的需要。

3.3 突破比例尺限制，實(shí)現(xiàn)“一個(gè)實(shí)體只測一次”

傳統(tǒng)基礎(chǔ)測繪不同比例尺按不同的精度要求采集地理要素，造成大量重復(fù)測繪現(xiàn)象。新型基礎(chǔ)測繪的基本思路是按照所在區(qū)域和類別的不同，采用適宜的精度要求采集地理實(shí)體，滿足不同尺度對基礎(chǔ)測繪成果的需求，實(shí)現(xiàn)“一個(gè)實(shí)體只測一次”。探索地理實(shí)體變化自動(dòng)發(fā)現(xiàn)技術(shù)，建立實(shí)時(shí)更新機(jī)制，推動(dòng)基礎(chǔ)測繪成果向動(dòng)態(tài)化、實(shí)時(shí)化方向發(fā)展。

3.4 “一庫多能、按需組裝”的基礎(chǔ)測繪服務(wù)模式

通過新型基礎(chǔ)測繪，構(gòu)建基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫，以地理實(shí)體為索引，按照時(shí)空進(jìn)行序化、關(guān)聯(lián)和融合，面向“兩服務(wù)、兩支撐”按需定制4E 標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，搭載結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的多樣化信息，并集成公共專題數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)抓取數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)，經(jīng)服務(wù)化、池化，建立時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺，在線或離線提供數(shù)據(jù)、接口、功能和知識服務(wù)?！耙粠於嗄?、按需組裝”的基礎(chǔ)測繪服務(wù)模式如圖1 所示。

圖1 “一庫多能、按需組裝”的基礎(chǔ)測繪服務(wù)模式

4 對新型基礎(chǔ)測繪的幾點(diǎn)思考

4.1 關(guān)于區(qū)域的劃分

新型基礎(chǔ)測繪，雖然已經(jīng)不再按比例尺進(jìn)行測繪，但是從試點(diǎn)地區(qū)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來看，大多認(rèn)為應(yīng)在權(quán)衡投入和需求的情況下，合理進(jìn)行區(qū)域劃分，不同區(qū)域的地理實(shí)體有不同的粒度和精度要求。一般認(rèn)為應(yīng)該劃分為城鎮(zhèn)空間、農(nóng)業(yè)空間和生態(tài)空間。

在已經(jīng)開展試點(diǎn)工作的省份中，山東省劃分為城鎮(zhèn)空間和農(nóng)業(yè)生態(tài)空間，寧夏回族自治區(qū)主要探索非城鎮(zhèn)區(qū)域的地理實(shí)體生產(chǎn)。兩個(gè)省份的試點(diǎn)都是將非城鎮(zhèn)地區(qū)按照同一區(qū)域進(jìn)行處理，獲取0.2 米分辨率的航空遙感影像數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上按照1∶2000 地形圖測繪的精度進(jìn)行地理實(shí)體的生產(chǎn)和實(shí)景三維建設(shè)?？紤]到山東省經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)，寧夏回族自治區(qū)面積較小，其他省份不能完全借鑒他們的區(qū)域劃分方式。比如內(nèi)蒙古自治區(qū)，如果非城鎮(zhèn)地區(qū)全部劃分為一個(gè)區(qū)域，按照1∶2000 的精度采集航空遙感影像，進(jìn)行地理實(shí)體生產(chǎn)和實(shí)景三維建設(shè)，投入成本比較大，實(shí)際也不一定有這么高的需求。筆者認(rèn)為，還是應(yīng)該按照城鎮(zhèn)空間、農(nóng)業(yè)空間和生態(tài)空間進(jìn)行劃分，分別按照1∶500、1∶2000 和1∶10000 比例尺地形圖的精度要求進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和生產(chǎn)，既可節(jié)約經(jīng)費(fèi)投入，又能更好地與已有的基礎(chǔ)測繪成果銜接。近兩年，內(nèi)蒙古測繪地理信息中心正在進(jìn)行的實(shí)體三維建設(shè)數(shù)據(jù)采集和三維場景生產(chǎn)，也是大概按照這個(gè)思路進(jìn)行的區(qū)域劃分。

4.2 關(guān)于地理實(shí)體的生產(chǎn)

地理實(shí)體是新型基礎(chǔ)測繪的核心和基礎(chǔ)，是新型基礎(chǔ)測繪的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。自然資源部下發(fā)的新型基礎(chǔ)測繪和實(shí)景三維中國建設(shè)技術(shù)文件（1-7），主要是針對基礎(chǔ)地理實(shí)體生產(chǎn)的技術(shù)要求，是在前期試點(diǎn)工作基礎(chǔ)上的總結(jié)和提煉。地理實(shí)體生產(chǎn)按照上述技術(shù)文件相關(guān)要求操作，地理實(shí)體的生產(chǎn)編輯軟件及數(shù)據(jù)組織表達(dá)，選擇比較靠譜的軟件供應(yīng)商即可。由于新型基礎(chǔ)測繪仍在試點(diǎn)階段，產(chǎn)品的定制和修改會(huì)是一個(gè)持續(xù)過程，因而軟件供應(yīng)商的實(shí)力和服務(wù)就顯得非常重要。當(dāng)然，也要根據(jù)地方實(shí)際特點(diǎn)，合理確定地理實(shí)體的分類、粒度、精度以及屬性。

基礎(chǔ)地理實(shí)體分為自然地理實(shí)體、人工地理實(shí)體和管理地理實(shí)體三大類。自然地理實(shí)體包括山體、水系、冰雪、海洋、農(nóng)林用地與土質(zhì)等5 個(gè)一級類、30 個(gè)二級類；人工地理實(shí)體包括水利、交通、建（構(gòu)）筑物及場地設(shè)施、管線、院落、人工地貌等6 個(gè)一級類、20 個(gè)二級類、96 個(gè)三級類；管理地理實(shí)體包括行政區(qū)劃單元、地名地址、國土空間規(guī)劃單元、其他管理單元等4 個(gè)一級類、8 個(gè)二級類、27 個(gè)三級類。從各試點(diǎn)地區(qū)的分類來看，全部都進(jìn)行了分類的擴(kuò)充，基本進(jìn)行了四級類的擴(kuò)展。具體來說，城鎮(zhèn)空間需要較多擴(kuò)展分類，即使是生態(tài)空間分類，可能也需要適當(dāng)擴(kuò)展。比如，內(nèi)蒙古自治區(qū)有很多風(fēng)力發(fā)電塔架、天然氣井、油井，經(jīng)濟(jì)價(jià)值比較突出，應(yīng)擴(kuò)展為單獨(dú)分類?；A(chǔ)地理實(shí)體分類是一項(xiàng)較為重要的工作，應(yīng)根據(jù)本地區(qū)實(shí)際特點(diǎn)，對自然資源部下發(fā)的技術(shù)文件中的分類進(jìn)行擴(kuò)充、擴(kuò)展，以更好地滿足本地區(qū)自然資源管理和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對基礎(chǔ)地理信息的需要。

在新型基礎(chǔ)測繪實(shí)施中，應(yīng)根據(jù)不同的區(qū)域劃分，確定地理實(shí)體的粒度和精度，技術(shù)文件中有關(guān)地理實(shí)體粒度和精度的要求，各地區(qū)可以作為參考。而技術(shù)文件中規(guī)定的按省級、地市級和區(qū)縣級劃分不同的精度要求，筆者認(rèn)為不應(yīng)再做這樣的區(qū)分，應(yīng)根據(jù)不同區(qū)域的具體要求確定精度。省級、市級和縣級可以分別負(fù)責(zé)不同區(qū)域的新型基礎(chǔ)測繪工作，比如省級負(fù)責(zé)生態(tài)空間，市級負(fù)責(zé)城鎮(zhèn)空間，縣級負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)空間的地理實(shí)體生產(chǎn)。

地理實(shí)體屬性的設(shè)計(jì)是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，需要根據(jù)實(shí)際情況具體問題具體分析，每一種或者每一類的地理實(shí)體都應(yīng)該有獨(dú)特的屬性要求。當(dāng)然，本著穩(wěn)步推進(jìn)的工作原則，還可以先設(shè)計(jì)基本屬性，后續(xù)在實(shí)際工作中根據(jù)需要逐漸擴(kuò)展其他屬性。

4.3 關(guān)于實(shí)時(shí)更新機(jī)制

實(shí)時(shí)化是新型基礎(chǔ)測繪的一個(gè)重要特點(diǎn)，但是要完全實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新，還有很長的路要走。現(xiàn)階段只能是逐步縮短更新周期，不斷向?qū)崟r(shí)化努力。比如城鎮(zhèn)空間實(shí)現(xiàn)按月更新，農(nóng)業(yè)空間實(shí)現(xiàn)按季度更新，生態(tài)空間實(shí)現(xiàn)按年度更新。更新周期的確定要立足實(shí)際，根據(jù)實(shí)際需求、投入規(guī)模及技術(shù)能力進(jìn)行綜合考量，要堅(jiān)持量力而行、適度超前的原則。新型基礎(chǔ)測繪的實(shí)施更新機(jī)制建設(shè)要與自然資源調(diào)查監(jiān)測體系建設(shè)統(tǒng)一協(xié)調(diào)，聯(lián)動(dòng)更新。機(jī)構(gòu)改革后，測繪地理信息已經(jīng)融入自然資源管理，要充分進(jìn)行數(shù)據(jù)的共建共享，爭取用最小的投入，產(chǎn)生最大的成效。

4.4 關(guān)于服務(wù)平臺建設(shè)

新型基礎(chǔ)測繪成果，最終還是要服務(wù)自然資源管理和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，滿足其對測繪地理信息的需求。在建設(shè)數(shù)字中國、數(shù)字政府的大前提下，新型基礎(chǔ)測繪必然要通過服務(wù)平臺進(jìn)行共享服務(wù)。因此建好服務(wù)平臺是新型基礎(chǔ)測繪最后也是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。服務(wù)平臺的建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須深入調(diào)研用戶需求，建立良好的互動(dòng)關(guān)系，不能搞成是自彈自唱的獨(dú)角戲。按照新型基礎(chǔ)測繪建設(shè)技術(shù)大綱試點(diǎn)的要求，新型基礎(chǔ)測繪生產(chǎn)的地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫，按照“一庫多能、按需組裝”的模式，通過時(shí)空大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺提供服務(wù)。

多年來的實(shí)踐證明，測繪地理信息服務(wù)平臺的建設(shè)不宜各自為政，多方建設(shè)。最典型的例子就是各地政府建了很多數(shù)字城市平臺，但至今真正能夠提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的平臺，可謂少之又少。新型基礎(chǔ)測繪服務(wù)平臺的建設(shè)，應(yīng)該效仿“天地圖”和衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)平臺建設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn)，采用由部級層面組織建設(shè)，各省、市建設(shè)分節(jié)點(diǎn)的方式進(jìn)行。

4.5 關(guān)于生產(chǎn)組織體系

新型基礎(chǔ)測繪是一項(xiàng)比較大的工作，僅靠一個(gè)部門或者一個(gè)政府層級很難完成。通過各試點(diǎn)地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)來看，應(yīng)該按省、市、縣三級來組織，通過合理分工建立完善的生產(chǎn)組織體系，發(fā)揮各級政府的作用。比如山東省的新型基礎(chǔ)測繪試點(diǎn)，就是按照省、市、縣三級合理分工，統(tǒng)一組織，具體如圖2 所示。為調(diào)動(dòng)各級政府的積極性，山東省將新型基礎(chǔ)測繪工作的完成情況列入各級政府考核的加分項(xiàng)。

圖2 山東省新型基礎(chǔ)測繪組織分工

因?yàn)樯婕案骷壵慕M織分工，就內(nèi)蒙古自治區(qū)的新型基礎(chǔ)測繪來說，就必須形成合理方案，積極向自治區(qū)政府匯報(bào)，爭取獲得支持，積極推動(dòng)新型基礎(chǔ)測繪工作。就現(xiàn)狀來看，比較可行的方案是由自治區(qū)級政府負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)空間和生態(tài)空間、市縣級政府負(fù)責(zé)城鎮(zhèn)空間的新型基礎(chǔ)測繪。也可以探討由自治區(qū)級負(fù)責(zé)生態(tài)空間、市級負(fù)責(zé)城鎮(zhèn)空間、縣級負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)空間的新型基礎(chǔ)測繪。

5 結(jié)語

新型基礎(chǔ)測繪是基礎(chǔ)測繪工作轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的必然趨勢，是測繪地理信息行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。做好新型基礎(chǔ)測繪工作，首先必須要明確目標(biāo)，有的放矢；其次要加強(qiáng)技術(shù)和人才儲備，緊跟新型基礎(chǔ)測繪試點(diǎn)取得的新進(jìn)展；最后要積極開展試點(diǎn)工作，通過試點(diǎn)的實(shí)踐提高認(rèn)識水平，積累技術(shù)，鍛煉人才。