走信息化测绘发展道路,推进测绘信息化发展,是信息社会对测绘发展的基本要求。当前,对于测绘信息化发展有关问题的研究探讨方兴未艾。本文在概要分析了测绘信息化的概念和特征、我国测绘信息化发展进程的基础上,研究提出了测绘信息化建设的主要任务以及信息化测绘体系和数字中国地理空间框架建设的重点。文中所述观点,希望与广大同行共同商榷。
1 测绘信息化的概念及其特征
随着信息社会的发展进步,人们认识自然、改造自然、享受自然的方式发生了根本性变化,信息技术与信息资源作为信息社会的两大支柱正在成为人类经济和社会活动的迫切需要,也是掌握未来竞争与发展主动权和制高点的重要条件。走以信息技术发展和信息资源建设为核心的中国信息化道路已经成为中国经济社会发展的战略选择。测绘事业是国民经济和社会发展的重要组成部分,随着数字化测绘技术体系的形成,数字化测绘产品的广泛应用,测绘开始进入信息化时代。走信息化测绘发展道路,推进测绘信息化发展,是信息社会对测绘发展的基本要求。
测绘信息化是指在测绘行业各领域各方面充分利用现代信息技术,深入开发和广泛利用地理信息资源,加速实现测绘现代化的进程。测绘信息化的特征主要体现在以下几个方面:
(1)信息获取实时化:地理信息数据获取主要依赖于空间对地观测技术手段,如快速卫星定位技术、航空航天遥感技术等,可以动态、快速甚至实时地获取测绘需要的各类数据。
(2)信息处理自动化:在地理信息数据的处理、管理、更新等过程中广泛采用自动化、智能化技术,可以实现对地理信息数据的快速或实时处理。
(3)信息服务网络化:地理信息传输、交换和服务主要在网络上进行,可以对分布在各地的地理信息进行“一站式”查询、检索、浏览和下载,任何人在任何时候、任何地方都可以得到权限范围内的地理信息服务。
(4)信息应用社会化:地理信息应用无处不在,企业成为服务的主体,地理信息资源得到高效利用,并在经济社会发展和人民生活中发挥更大的作用。
2 我国测绘信息化发展进程
对照我国现代化建设“三步走”战略,我国测绘信息化建设也大体可以分为“三步走”,20世纪80年代是传统测绘体系改造阶段,90年代是数字化测绘技术体系形成阶段,21世纪的头20年是全面推进测绘信息化阶段。
2.1传统测绘技术体系改造
20世纪80年代,测绘事业进入恢复与调整时期。这一时期,建立了新的大地坐标系统,建成了全国天文大地网,一、二等水准网,国家重力基本网和卫星多普勒网;开展了基本比例尺航测成图及更新的新技术、新工艺以及遥感技术试验与应用,进行了摄影测量技术改造,成功研制出了数控测图仪、数控正射投影仪、解析测图仪等内业测绘仪器;成立了测绘标准研究机构,形成了系列配套的传统(模拟)测绘标准体系;基本完成了国家基本比例尺地形图测制,开展了空间定位技术应用研究;开展了从地面大地测量到卫星定位、航空摄影测量到卫星遥感、地图制图到地理信息系统、单项技术到3S技术集成的研究和试验;开始研制地形图等高线扫描数字化软件、数字测图软件系统,并着手研建国家基础地理信息系统1:100万数据库。这一阶段是测绘信息化建设的起步阶段。
2.2数字化测绘技术体系形成
20世纪90年代,测绘领域充分利用计算机技术、卫星定位技术、遥感技术、地理信息系统技术等现代高新技术,实现了地理信息获取、处理、服务和应用全过程的数字化,测绘技术形态和产品形式都发生了深刻变化。这一时期,全球定位系统全面应用于大地测量定位,全数字化自动测图系统、影像扫描系统、全数字空中三角测量系统、数字摄影测量工作站、地图编辑工作站、地图数字化系统等数字化测绘技术装备以及地理信息系统基础软件和应用软件相继问世;研究制定了一系列数字化测绘技术标准,基本形成了地理信息数据生产工艺流程,以及将卫星定位、遥感、数字化测图和地理信息系统等有机结合的地理信息获取、处理、管理和服务运行模式;研制了自主知识产权的电子(数字)经纬仪、测距仪、全站仪、GPS接收机等系列国产化仪器和测图软件,基本实现了测绘仪器装备数字化,彻底改变了传统的地图测制手段;基本解决了基于网络的数字化测绘生产、海量空间数据存储管理、空间数据库构建等关键技术,建成了一批基础地理信息中心和基础地理信息数据生产基地,测绘技术体系实现了从传统向现代的历史性跨越。这一阶段是数字化测绘技术体系全面建立阶段,代表了数字化测绘生产时代。
2.3 全面推进测绘信息化
进入21世纪,空间技术和信息技术等不断进步,国民经济和社会信息化进程加快,测绘事业面临着技术手段、消费层次和资源配置方式等的深刻变化,经济社会发展和人民生活对地理信息资源的需求迅速增长。面向全社会提供地理信息服务是新时期测绘发展的主要任务,同时也标志着我国测绘现代化建设或测绘信息化发展进入一个新的阶段,即以地图生产为主向以地理信息服务为主转变的阶段。这种转变主要体现在以下几个方面:
(1)技术形态的转变:从数字化测绘技术向更加自动化、智能化方向发展,从专业化向大众化转变,自主卫星导航定位技术、航空航天遥感技术、地面移动快速测量技术、地理信息网格技术等成为测绘的主体技术,与此同时,多种技术集成融合,使测绘学科从单一科学走向多学科的交叉与渗透。
(2)服务对象的转变:从面向专业部门、专业领域和专业人员服务向面向大众的社会化服务转变,测绘应用领域更加广泛和多元化,扩展到与地理空间分布有关的诸多方面,如环境监测与分析、资源调查与开发、灾害监测与评估、农业发展、城市管理、智能交通等。
(3)服务内容的转变:从标准化、专业化地图服务为主向多样化的地理信息服务、技术信息一体化服务转变,信息内容更加丰富和灵活多样,更加强调地理信息的分析、预测与辅助决策等功能。
(4)服务方式的转变:从封闭走向开放,从提供静态测量数据和资料到实时/准实时地动态提供随时空变化的地理信息,从面对面的直接服务向快速的网络化、流程化信息服务转变,信息流通更快速、获取更便捷。
(5)服务主体的转变:从“以政府部门、事业单位为主体的公共服务为主”向以“企业为主体的市场化服务为主”转变,测绘的资源配置方式发生了重大变革,地理信息服务的相关企业迅速发展。
这一阶段是全面建设信息化测绘体系、努力构建数字地理空间框架,加快推进测绘信息化进程的阶段,也标志着我国测绘事业发展进入地理信息服务时代。
3 测绘信息化建设的主要任务
新的时代对测绘发展提出了新的要求,这种要求可以归纳概括为更广、更快、更准。“更广”就是测绘的作用对象更广泛,作用空间更广大,测绘成果更具多样性,测绘服务的领域更宽阔;“更快”就是地理信息获取的速度更快,信息处理的自动化程度更高,信息更新和传输更迅速,成果应用更便捷;“更准”就是地理信息内容更全面,属性更准确,现势性更强,精度更高。面对新的形势和新的要求,必须加快推进测绘信息化建设,为经济社会发展提供可靠、适用、及时的测绘保障。测绘信息化建设主要包括以下内容:
(1)发展现代测绘技术,充分利用现代信息技术,进一步完善数字化测绘技术,形成信息化测绘的技术体系,为测绘信息化建设提供技术支撑;
(2)建设地理信息资源,这是测绘信息化建设的主要任务,重点是加快基础地理信息资源建设,为各类信息资源整合和利用提供基础地理信息公共平台;
(3)开发网络服务平台,建设地理信息交换服务网络和分发服务系统平台,为地理信息社会化共享服务提供畅通的渠道;
(4)加强地理信息资源开发利用,这是测绘信息化建设的核心,要大力推进地理信息资源的产业化开发和社会化应用,促进地理信息产业发展;
(5)加强测绘与地理信息标准体系建设,为地理信息采集、数据库建设、信息交换与共享、应用服务等提供技术规范和标准支撑;
(6)加强电子政务建设,实现测绘政务信息化,提高测绘管理的信息化水平;
4 加快信息化测绘体系建设
4.1信息化测绘体系的基本构成
当前,对信息化测绘体系尚未形成一致的认识,这种认识上的差别源于对测绘概念的理解不同,或理解为事业、或理解为业务、或理解为技术,而理解为业务时又包括业务流程的一部分(如获取、处理过程),或者是全部业务流程(如获取、处理、服务全过程)。本文将信息化测绘体系中的测绘理解为地理信息获取、处理和服务过程,主要强调现代化的测绘技术和手段,因此,信息化测绘体系就是测绘技术和手段信息化的具体体现,是测绘业务发展进步的重要标志。按照业务流程划分,信息化测绘体系可以包括空间化实时化的地理信息数据获取体系、自动化智能化的地理信息数据处理体系、网络化社会化的地理信息服务体系。按照主体功能划分,信息化测绘体系主要由现代测绘基准体系、技术体系、装备体系、标准体系等组成,其中:技术体系是测绘信息化发展中技术形态变革的体现,是数字化测绘技术体系的延伸和发展,主要包括空间对地观测技术、地理信息处理、管理、显示、服务、应用技术等,核心是快速卫星定位技术、精确/定量遥感技术、网络地理信息系统技术、虚拟现实技术、空间信息网格技术等;装备体系是测绘信息化发展中基础设施和装备条件变革的体现,主要包括卫星导航定位系统、航空航天遥感影像快速获取平台,先进野外测绘技术装备、地理信息数据处理技术装备以及地理信息数据交换传输服务网络等。
4.2信息化测绘体系建设的重点任务
建立适应信息社会要求的信息化测绘体系是测绘信息化建设的基本要求和重要途径,也是一项重大的系统工程,需要政府、企业、事业单位等各方面共同推进,测绘及相关行业共同参与,尤其要注重发挥测绘相关企业的作用。重点任务是建设现代测绘基准体系,建立地、海、空、天一体化的先进测绘基准基础设施,不断完善自主卫星导航定位系统;建设地理信息快速获取体系,研制发射满足测绘要求的高分辨率遥感卫星,发展地理信息数据的快速获取技术手段;建设地理信息自动化处理体系,推进地理信息数据处理关键技术攻关,研制自动化、智能化地理信息数据处理系统,发展先进测绘生产技术装备;建设地理信息网络化服务体系,建立和完善国家、省、市级之间互联互通的全国基础地理信息共享交换网络,推进基础地理信息资源的社会化共享等。
5 努力构建数字地理空间框架
5.1数字中国地理空间框架的本质
根据目前的解释,数字中国地理空间框架由基础地理信息数据体系、目录与交换体系、政策法规与标准体系、组织运行体系和公共服务体系构成,这样的解释是值得商榷的。首先,所谓地理空间框架应该是一个以地理空间位置信息作为支撑的架构,在这个架构中可以存放与地理空间位置有关的各种信息。地理空间框架就是整合这些信息的基础平台,与组织机构、政策法规、公共服务等没有直接的关联;其次,在实际应用过程中,现有解释让人看不懂也讲不清,得不到社会广泛认可,很少有人认为地理空间框架还包括组织体系、服务体系、政策法规体系和网络交换体系,更多的人将其理解为基础地理信息数据库;第三,数字中国地理空间框架一直以来都被理解为“数字中国”的地理空间框架,但将其解释为中国的数字地理空间框架似乎更为科学合理,它可以是国家级的,也可以是区域级的。数字地理空间框架的核心就是基础地理信息数据库,这些数据库可以为数字中国、数字省区、数字城市、数字国土建设,为电子政务、电子商务、智能交通以及金融、税务、电信、统计等各行各业的信息化建设,为人们整合自然、人文、经济、社会、环境等丰富多样的信息资源,提供权威、标准、统一的基础地理信息公共平台。
5.2数字地理空间框架建设的重点任务
数字地理空间框架建设是是政府的基本职能,是基础测绘的主要任务,是测绘信息化建设的重要内容。要以需求为导向,以应用为目标,通过财政支持,大力加强基础测绘工作,加快推进基础地理信息数据库建设。
所谓基础地理信息数据是被社会广泛需求、依据通用标准要求建立与维护、可以被多数用户所共享的最基本和最通用的地理信息数据,是国家信息化建设中数据量最大、覆盖面最宽、应用面最广的信息资源之一。基础地理信息数据库按照比例尺划分,一般包括1:400万、1:100万、1:25万、1:5万、1:1万、1:2000、1:500等尺度的基础地理信息数据库;按照要素划分,主要包括大地测量控制、高程、交通、水系、地名、境界、地表覆盖等基本地理要素数据库;从表现形式上包括基本地形图数据库、正射影像数据库等。加快基础地理信息数据库建设,就是要按照国家统一的标准,加快建立各种基本比例尺的、包含基本地理要素的基础地理信息资源,并根据经济社会发展的需要及时进行更新。
当前,由于经济社会的快速发展,对地理信息的需求日益扩大,因此,在数字地理空间框架建设中,有观点认为,目前所定义的基础地理信息内容还不够、产品种类还不多,所以要增加更多内容、开发更多市场需要的产品。但事实上,对于基础测绘而言,对于数字地理空间框架建设而言,应该合理确定基础地理信息公共产品的要素和内容,确保信息更完整、准确、实用,现势性更强,让基础测绘公共产品得到最广泛的利用和发挥最大的效益。满足经济社会发展方方面面的需求,满足社会大众广泛和多样化的需要,还必须充分发挥市场机制的作用,依靠企业,发展产业。
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