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测绘地信是数字经济的重要组成
发布时间:2022-06-14     来源:泰伯网     作者:徐开明局长      浏览:164次

各级实景三维在逻辑上连贯、标准上统一、机制上共享,对用户来说就可以无缝衔

陕西省是我国西部地区的经济大省之一,具备丰富的自然资源,在我国经济发展和生态环境保护中占据重要地位。

陕西测绘地理信息局是全国重要的测绘地理信息生产、科研基地。作为自然资源部的派出机构,陕西测绘地理信息局由自然资源部与陕西省政府双重领导,承担双重职责,在实景三维中国建设工作中承担重任。

泰伯网近日专访陕西测绘地理信息局党组书记、局长徐开明,请他谈一谈实景三维中国建设经验以及对测绘地理信息产业发展的思考。

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陕西测绘地理信息局党组书记、局长徐开明  受访者供图


泰伯网:陕西局在实景三维中国建设中承担了哪些工作?可否请您介绍一下陕西局实景三维建设规划的整体思路与进展情况?

徐开明:今年2月,自然资源部办公厅印发《关于全面推进实景三维中国建设的通知》,明确了实景三维中国建设的目标、任务及分工等,全面推进实景三维中国建设。

两年来,自然资源部先后印发的7个技术文件和2个技术大纲,也为实景三维中国建设提供了技术标准,标志着实景三维中国建设工作正式进入实施阶段。

陕西测绘地理信息局(下文简称“陕西局”)作为自然资源部的派出机构,实行由自然资源部与陕西省政府双重领导以自然资源部为主的管理体制,根据省政府的授权委托,行使陕西省测绘地理信息统一监管政府职能,承担双重职责。

在全国实景三维的建设工作中,陕西局自2021年起参加10米格网数字高程模型制作及卫星遥感影像统筹生产任务,主要负责西部片区,任务量约占全国总量的1/3。

今年,陕西局负责开展黄河流域实景三维数据处理、厘米级精度似大地水准面精化计算及5米格网的数字高程模型生产等工作,这些既是国家项目,也是实景三维中国建设的基本内容。

在实景三维中国建设的工作中,陕西局承担着这样几个角色:首先是国家层面实景三维中国建设的主要承担者,第二是陕西省级层面实景三维建设的实施者,第三还需要肩负对陕西各市县实景三维建设的指导职能。

因为身兼这三个角色,陕西局也将在生产技术、产品标准、工艺流程和应用实践等方面深入探索,这也是我们下一步的重点工作。

泰伯网:陕西省、市、县三级将如何协调联动,共同推进实景三维建设?实景三维成果将如何助力全省自然资源工作?

徐开明:本着“急用先行、只测一次、多级复用”的原则,目前陕西省已经完成了实景三维建设的初步方案,顶层设计基本完成。

方案强调省、市、县多级的的统筹协调和分工合作,以及各行业资源的相互补充,希望发挥全省基础测绘事业的合力,共同开展这未来地形级、城市级,以及重点区域部件级实景三维的建设工作。

从建设内容来看,省级层面主要负责地形级实景三维建设,现阶段正在积极推动部分地理场景和基础地理实体试生产的立项工作。市县一级负责城市级及部分地区部件级实景三维建设及应用。

从机制来看,各级需要本着“分建共享”的原则,即统一在国家及省级标准体系之下,基于统一的建设方案分别推进建设及平台维护,并统一共享。省级层面对市县一级的建设内容、关键技术、标准规范以及数据共享机制等进行指导。

现代信息技术体系下,我们很难再采用以往集中建设模式并统一维护。在充分运用人工智能、云计算等技术的前提下,物理存储是否统一并不重要,只要各自做好建设和维护工作,在逻辑上连贯、标准上统一、机制上共享,对用户来说就可以无缝衔接。

包括实景三维在内的三维测绘成果是测绘成果新的表现形式。实景三维数据能够做到真实、全空间、立体化的表达,是对物理世界真实、丰富的再现,在自然资源领域监管工作中具有得天独厚的优势。

实景三维数据能够为自然资源一张图、国土空间规划一张图、自然资源三维时空立体数据库提供统一的三维空间框架。实景三维还能够实现地理实体与自然资源管理对象的关联,进而将自然资源各业务领域的碎片化数据融合、统一,成为自然资源调查监测、地灾监测预警、国土空间规划、生态修复等工作的良好载体和工具,为自然资源工作提供全方位支撑。

泰伯网:陕西境内拥有黄河、秦岭等国家级重要自然资源,对此陕西局推出或计划推出哪些实景三维特色成果?

徐开明:首先说黄河,黄河流域生态保护和高质量发展是国家重大战略,陕西在黄河流域占有独特地位,目前陕西省也正在推进智慧黄河建设。

为助力智慧黄河建设,陕西省依托省第三测绘工程院成立了智慧黄河研究院,发挥测绘地理信息技术和资源优势,开展智慧黄河研究、信息化平台建设管理、实景三维与二维数据融合等工作。相关工作已经取得了一些进展,成果为黄河流域生态保护、动态监测、河道演变态势分析,以及黄河流域的其他数字化应用提供了支持。

目前,智慧黄河研究院正在推进黄河流域(陕西段)的实景三维数据库建设。在此基础上,我们也在推进智慧黄河三维立体一张图的建设,将包括实景三维数据在内的信息数据资源整合成为“一张图”,让黄河流域的资源调查、空间规划、水资源开发、生态修复等工作,都基于这个三维的地理数字空间开展,助力黄河流域生态保护和高质量发展。

秦岭在我国生态保护工作中也有着特殊的地位,其重要性不言而喻。

陕西省依托省第六测绘地理信息制图院建立了陕西省秦岭生态环境保护监管平台,推进“天地一体化”监测,现已投入常态化运行。平台建立秦岭地区网格化管理体系,将秦岭区域划分为2510个网格,配备网格员6867名。通过卫星影像比对,平台会下发疑似问题图斑,网格员可及时完成现场核查,为秦岭生态环境保护工作提供了数据支撑和技术服务。

依托实景三维中国建设,陕西将构建更加精准的秦岭三维数据库,形成高水平信息化、智能化平台,为秦岭区域分区划界、国家公园设立、自然资源保护地整合优化、国土空间规划、三区三线划定、地灾监测预警、建(构)筑物调查等工作提供支撑,推进完善秦岭地区生态保护工作。


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陕西牛背梁国家级自然保护区月亮岩(郭朋勃摄)


泰伯网:实景三维建设的各个环节将如何加速新型基础测绘相关技术以及空间信息产业发展蜕变?还有哪些方面的工作值得重点关注?

徐开明:实景三维中国需要高精度、高智能、高动态化的时空信息,随着实景三维中国建设的全面推进,新的产品体系、技术体系、生产组织体系、政策标准体系等正在逐渐形成,测绘地理信息行业环境也随之发生变化,从业者面临着新的机遇和挑战。

尤其针对城市复杂场景及城市部件的实景三维建设,可能会催生出很多新的技术,以及更多新的综合性解决方案。

我还想特别强调的一项内容,就是对陆地水体水下地形数据采集工作的技术攻坚。

以往由于技术水平、作业条件等限制,基础测绘往往截至水压线以上,水下地形数据存在比较明显的漏项。但陆地水体水下地形的数据,应该是实景三维中国建设中不可或缺的重要内容。

从实景三维项目的完整性来讲,水下地形与陆地地形共同构成了完整的地形表达。水资源管理是自然资源工作的重要内容,生态保护和科学合理的开发和利用都离不开水下地形数据的支撑。

水资源还涉及到生态安全、国家粮食安全,以及洪涝、旱灾的监测预警、应急防控等工作,完整的数据支持对这些工作而言意义重大。

水资源监管也涉及到自然资源、水利、生态环保、农业农村、交通运输等多个部门的业务,不同业务部门的复杂需求,需要一体化的三维数据基底提供数据支撑和协调响应。

泰伯网:实景三维建设的各个环节将如何加速新型基础测绘体系及空间信息产业发展蜕变?

徐开明:现代测绘体系已经突破了传统测绘的分工模式。

传统测绘的生产组织形式是区分专业、非常细化的模式,如大地测量、地形测量、航空摄影测量、地图制图等。但从上世纪90年代开始进入数字化阶段,特别是近十余年进入信息化发展模式之后,测绘与地理信息结合的愈发紧密,与其他信息技术的关联度也在增加。

实际上,测绘地理信息的生产工艺流程已经转变为数据获取、数据加工处理、信息服务等生产组织方式,产品标准和服务模式都发生了相应的变化。而实景三维结合新型基础测绘体系建设,更是将对空间信息产业带来巨大影响。

在2021年国家统计局发布的《数字经济及其核心产业统计分类(2021)》中,将地理遥感信息及测绘地理信息服务列入数字产业化数字技术应用业。也就是说,测绘地理信息已经是数字经济和产业数字化发展过程中不可或缺的一部分,测绘地理信息成果也是新型基础设施建设中的重要组成部分。

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测绘地理信息成果最终将服务于各行各业,起到基础性作用,虽然不是包罗万象,却也不可替代。

作为从业者,我们也要清晰地认识到自己在整个数字经济中的位置。测绘部门需要做好对内支撑以及对外服务,制定更匹配新基建要求的标准和规范;空间信息产业的参与单位也要顺应数字经济的发展需求,生产更符合现代应用需求的数据和产品。

泰伯网:实景三维建设中,还存在哪些问题需要产业各界共同攻克?

徐开明:从概念上来说,实景三维并不算是新鲜事物,当年的谷歌地球、微软虚拟地球都采用类似的理念,我国部分城市也已经在数年前尝试了城市三维的生产。

从技术路线来说,十几年来已经产生过很多方式。包括此前很流行的航空摄影测量建模贴纹理,DOM、DEM、DSM融合,倾斜摄影,激光三维扫描等,技术和产品一直在发展,也为实景三维中国建设奠定了基础。

但目前,实景三维建设仍然面临一些问题。

首先,就是缺少对海量多源数据自动综合处理的技术。现阶段,仍然缺乏一项技术或一个完整的解决方案,能够综合协同、自动化处理实景三维各个生产工艺流程中产生的海量、多源数据,这既局限于现有技术水平,也归结于现有技术标准体系尚未完善。

目前,业界已经涌现不少针对实景三维、各有优势的新产品,相较传统处理手段有了相当大的进步,但仍然没有彻底摆脱人工干预。面对城市级实景三维的庞大数据量,需要人工干预的工作量过大,大大提高了时间和成本的投入,不利于实景三维大规模推广。

第二就是实景三维产品的应用问题。简单来说,实景三维还没有变成一种日常业务管理可用的技术手段。目前,包括实景三维在内的三维应用大部分仍然停留在演示阶段,只在规划、建筑等少部分领域做到了深度应用,并且还需要由专业技术人员来操作。

应用是一个需要深入探讨的话题,想要解决并不容易。实景三维+5G将产生怎样的可能?应用能够推广到什么程度?面向政府,是否能够围绕三维数据形成一些新的工作流程、标准和制度?面向大众,是否应该像导航地图一样跨越专业门槛?想要回答这些问题,需要从技术标准、数据处理、管理和服务各个方面形成一整套体系。

第三,就是投入产出比的现实问题。从技术手段而言,实景三维建模可以无限细化,其中的实体可以是建筑物、是房间、是电线杆,甚至是垃圾桶、是每一个井盖和地砖。但是,精细化程度越高,花费也就越大,应该如何把握实体化、部件化的精细程度,需求和成本应如何平衡,这也是一个共性问题。

这其中也涉及到技术标准问题。地形级的表达相对简单一些,但面向各领域应用的城市级、部件级,标准化的三维表达就会非常复杂,我们需要把各行各业的核心框架内容提取出来,并进行标准化、符号化的表达,还需要面对各个数据库之间互相访问、各个平台之间互相调用等配置问题,有许多工作需要细化。

此外,从国家安全角度而言,软、硬件设备和产品的自主可控也是非常必要的前提,大家应该非常清楚地认识到地理信息安全的重要性。随着实景三维等信息化建设,空间信息的精细化程度越来越高,安全等级也势必要提高,产业发展必须要有竞争力且自主可控的软硬件产品做支撑,这还需要业界共同努力创新。



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