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城市测绘的信息化及其发展
| 2008-03-13 | 发表评论 | 查看评论
内容
    服务国民经济和社会发展,是城市测绘工作的首要任务和职责所在。经过多年积累,特别是近十年间,随着技术的进步,城市测绘综合保障能力得到了有效提高,实现了由模拟测绘向数字化测绘的跨越。
    步入21世纪,信息技术的飞速发展,对城市测绘产生了深远影响。一方面,改变了获取信息、处理信息和管理信息的手段,提高了信息采集、整理和再加工的自动化程度。另一方面,也使得城市测绘成果——基础地理信息,作为经济、社会重要的基础性和战略性资源,作为整合其它各类信息的平台,越来越广泛地应用于国民经济、社会发展、数字城市建设和公众生活的各个方面。快速增长的需求不仅是城市测绘面临的新挑战,也是难得的发展机遇。加快城市测绘的信息化建设,构建信息化测绘服务体系,实现由以测绘产品生产为主,到面向地理信息综合服务的战略转变,已经成为新时期城市测绘工作的战略方向和制高点。
 一、城市测绘的发展历程
    随着测绘科技的发展,城市测绘经历了从模拟测绘、数字测绘到信息测绘的三个阶段,信息化建设逐步贯穿各个环节,其技术手段、产品形式、服务对象等方面都发生了质的变化。
    (一)模拟测绘
    模拟测绘阶段主要采用经纬仪、水准仪、平板仪、钢尺等光学和机械仪器,使用这些设备劳动强度大、稳定性差、携带不便,手工记录繁琐,人员素质的高低对成果质量有很大影响。其生产流程一般为外业测量、内业清绘(胶片)、晒图复印、胶片更新,产品形式主要是纸质或胶片的线划地形图。测绘产品主要是作为规划设计、城市建设等领域的工作底图。
    (二)数字测绘
    20世纪80年代至20世纪末,城市测绘实现了对传统模拟测绘体系的综合改造,数字化测绘技术体系基本形成,其标志是甩掉了“图板和小笔尖”。GPS、全站仪、全数字航空摄影测量等成为数据采集的主要装备。其生产流程一般为外业数据采集、内业计算机成图、计算机打印、按年代分版更新。数据处理平台以Auto CAD、MicroStation等软件为主,建立了较为完整的计算机制图标准,测绘成果是以“4D”产品为核心的各类数据,其服务领域也逐步由传统的城市规划、建设向国民经济的其它领域渗透。
    (三)信息测绘
    信息化测绘的核心是实现实时、有效的地理信息综合服务,强调数据采集内容的多元化和专业化,特别是对地理信息的综合分析与深层次应用。在过去主要考虑空间位置的基础上,更加注重属性信息,数据处理以GIS平台为主,标准体系则面向地理信息建库,包括数据格式标准、信息交换标准、元数据标准等。其生产流程是外业数据采集与属性调查——GIS数据建库——专题信息提取与分析——网络发布与利用。由于强调面向对象的服务理念,信息测绘进一步丰富了测绘成果的表现形式及其内容,基于网络的服务模式,进一步提高了地理信息产品的覆盖领域和服务效率。
二、城市测绘的价值体系
    究其根本,城市测绘价值体系包括了劳务成本价值、技术成果价值、社会经济价值三个层面。从模拟测绘、数字测绘到信息测绘,三种价值在城市测绘的不同发展阶段所体现的比重也不同。
    (一)劳务成本价值
    模拟测绘阶段,城市测绘以外业和手工操作为主,主要服务对象是规划设计、管理,产品的形式以纸质(薄膜图)为主,所体现的主要是以“工日”为衡量标准的劳务成本价值,而技术成果价值和社会经济价值则几乎被忽略。
    (二)技术成果价值
    随着以“3S”技术为核心的先进技术的广泛应用,传统的测绘生产过程和成果逐步实现了数字化,测绘成果的技术含量不断提高,产品的形式转变为各类数据,技术成果价值取代劳务成本价值,成为这一阶段城市测绘价值形态的主要内容,社会经济价值也逐步得到体现。
    (三)社会经济价值
    信息测绘建立在数字化测绘体系基础上,以地理信息产品的应用和服务需求为重点,这是城市测绘面临的又一次变革。伴随着我国城市化和信息化建设的不断加快,这一阶段城市测绘服务的对象从城市规划、建设到面向国民经济和社会发展的各个领域,其价值体现将以社会经济价值为主,技术成果价值次之,而劳务成本价值所占比重进一步降低。
三、城市测绘信息化建设的客观要求
    (一)城市经济社会发展的需要
    城市是区域政治、经济、文化、科技的核心和支点。城市的交通、通讯、电力等基础设施建设、产业布局规划、公共安全保障、城市网格化管理等都离不开地理信息和勘测技术支持。经济社会发展对地理信息不断增长的需求,既为城市勘测事业发展提供了广阔的空间,也提出了更高的要求。加强城市测绘信息化建设,努力构建信息化测绘服务体系,是解决基础地理信息资源战略性短缺矛盾,实现城市可持续发展的重要保障。
    (二)知识经济时代的需要
    创新是一个民族进步的灵魂,国家在“十一五”规划明确提出将建设创新型国家作为一项基本发展战略。其核心就是把增强自主创新能力作为发展科学技术的战略基点,走中国特色自主创新道路。测绘保障能力是国家科技实力的组成部分,是国家竞争力的重要内容。城市测绘作为一个知识和技术密集型行业,科技创新是推动测绘事业持续快速发展的基本动力和根本保障。信息化建设,将有效促进测绘科技创新能力的提高,使城市测绘更好地服务国民经济和社会发展的需要。
    (三)城市测绘事业持续发展的需要
    长期以来,城市测绘角色定位在服务城市建设和规划管理。随着全社会信息化的发展,城市交通、环保、公共安全等各个领域和大众生活对基础地理信息的需求快速增长。从基础图件的提供到“数字城市”的建设,面对需求的变化,作为城市基础地理信息生产和服务的主力军,城市测绘单位只有通过加强基础测绘和信息化建设,不断提高测绘保障和服务能力,将工作的重心逐步向信息的整合与应用服务转移,才能实现由传统的测图和制图部门,向城市基础地理信息的采集与处理、整合与开发、分发与提供者的角色转换。
四、城市测绘信息化建设的指导思想
    城市测绘信息化建设,应坚持“以我为主,开放协作,需求牵引,项目推动”的指导思想。
    (一)以我为主,牢牢把握建设主动
    以我为主是把握信息化建设方向、目标和过程主动权的基础。信息化建设的目标不是完成某一个具体项目,不可能完全依赖外部力量,必须建立在消化吸收、自主开发的基础上,这样才能使信息化建设真正成为推动城市测绘事业可持续发展的动力源泉。
    (二)开放协作,充分利用成熟技术
    当今社会是开放的社会,城市测绘信息化建设一方面要坚持以我为主,但也不能排斥“借脑”、“借力”、“借制”(机制),这就要求我们要有开放的思想、开放的观念和开放的措施来促进城市测绘信息化建设。要保持与测绘科技发展前沿的密切联系,借鉴和利用其基础成果、成熟技术,以提高测绘信息化建设的效率和水平。
    (三)需求牵引,紧密结合应用实际
    城市测绘是地理信息产业的重要组成部分,其信息化建设也必须以需求为导向,要做到“四个结合”,即“城市测绘信息化建设与城市规划建设的紧密结合,与经济社会发展的紧密结合,与可持续发展的紧密结合,与人民群众生活的紧密结合”。必须进行广泛深入的调查研究,充分了解社会各领域、各阶层的需求,只有这样才能做到有的放矢,事半功倍。同时,还要将蕴藏在社会经济各领域的“隐性”、“潜在”的对城市地理信息的需求予以挖掘,使其显现为“现实”需求,运用有效的手段加以满足。
    (四)项目推动,始终关注发展重点
    信息化建设不仅仅是战略目标,不能停留在概念上,必须落实到具体的项目。要遵循“有所为,有所不为”的原则,重点解决测绘生产的技术瓶颈问题,地理信息的社会化应用问题,以及城市测绘事业的可持续发展问题。通过一批骨干项目和关键课题的研究,解决技术疑难,激发建设热情,以点带面,促进整体水平的提高。
五、信息化建设的发展历程与主要内容
    城市测绘的信息化建设,就是要通过推动城市测绘在信息采集、处理、集成和应用服务全过程的变革,逐步建立适应社会需求的信息化测绘体系。
    (一)信息化建设的发展历程
    近十年来,城市测绘信息化建设由点到面,经历了从依靠技术推动到应用推动的转变。随着信息化建设的深入,今后必将更多地依靠制度推动。
    1.技术推动
    从模拟测绘到数字测绘,测绘生产的主要技术瓶颈集中在数据采集、存储、输出等环节。这期间,往往一两项关键技术的突破或先进仪器设备的应用就可以解决长期困扰城市测绘工作的难题,从而有效提高城市测绘的技术水平和信息化程度。例如通过引入CAD,城市测绘制图手段发生了质的改变,进而影响了测绘数据的采集。
    2.应用推动
    数字测绘时期,城市测绘服务的领域不断扩大,应根据应用需求不断调整、充实和改造测绘生产的技术路线、工艺流程和产品形式,这是促进地理信息社会化应用和城市测绘事业发展的要求。这期间,满足国民经济和社会发展各领域的多样性需求是信息化建设的重点,也成为推动其发展的主要因素。
    3.制度推动
    随着城市测绘由数字测绘向信息测绘迈进,信息化建设的重点将从现阶段主要解决技术难点和城市重点项目问题,调整到解决与城市国民经济和社会发展密切相关的地理信息的保障与服务上。在这阶段,技术体系问题将让位于信息化建设的制度与体制建设问题。因此,不断完善的工作机制和保障制度,将成为推动城市测绘信息建设不断发展的动力所在。
    (二)信息化建设的主要内容
    现阶段乃至今后相当长的时期内,城市测绘面临两个主要矛盾,一是地理信息资源的战略性短缺,信息数据体系不完整;二是适应不同用户需求的信息产品存在结构性短缺,大量资源闲置或低水平利用。因此,城市测绘信息化建设的首要任务,应该是一手抓数据资源整合,一手抓应用开发,要面向应用,创新技术,大力推进数据体系、技术体系、标准体系、管理体系和应用体系的建设。
    1.数据体系
    数据是信息化的城市测绘体系的主要资源,要通过信息化建设,逐步建设一个能完整地描述城市自然和社会形态及其基本属性信息的多尺度、多数据源、多时态的数据体系。包括:现代测绘基准、基础地理信息数据(包括多时态的1∶500-1∶10000系列比例尺“4D”产品数据库)、城市地下空间数据、城市基础地质数据、城市专题地理数据、城市地籍地政数据等。
    2.技术体系
    技术是城市测绘创新的关键,要通过信息化建设形成与地理信息采集、更新、加工、处理,到管理、共享、分发与应用服务相适应的技术支撑体系。包括数据采集与处理技术、数据管理技术、数据开发与利用技术、数据传输技术、三维城市模型建设技术等,涉及地球信息科学、制图学、遥感、GPS、虚拟现实、计算机网络、安全保密、人工智能及专家系统等诸多领域。
    3.标准体系
    从城市空间基础数据生产、管理、发布、应用等方面考虑,标准体系包括参考系统标准、数据模型标准、数据字典标准、数据采集标准、数据质量标准、元数据标准、数据交换标准等。
    4.管理体系
    管理体系应包括城市基础地理信息的管理机制,政策与法规、安全机制等内容。目前,针对地理信息数据生产方面的行业标准、信息安全方面的法规比较多,因此,现阶段的重点是逐步建立关于空间信息管理、共享方面的政策与法规。
    5.应用体系
    应用体系主要包括政府部门、行业和公众的应用。政府部门的应用包括电子政务建设、专家辅助决策系统、紧急事故指挥调度系统等;行业应用主要是各行业在空间数据基础设施的基础上,研制开发适合于本行业的各种应用系统;公众应用则应以网络为主要途径,以电子地图为载体,加强与百姓生活密切相关的信息的集成,提供基于位置的服务(LBS)等形式灵活、方便快捷的地理信息服务。
    (三)信息化建设的热点
    1.地理信息公共服务平台建设
    城市测绘信息化建设的目的是促进地理信息的广泛应用。现阶段,要加强地理信息资源的整合,创新应用服务模式,消除由于部门、行业分割形成的“地理信息孤岛”。因此,建立统一的、共享的、便捷的地理信息公共服务平台是当前城市测绘信息化建设的热点。
    地理信息公共服务平台建设就是利用GIS技术、数据库技术和网络技术,发布公开版的基础地理信息元数据,建立空间地理信息交换中心和分布式应用体系,提供地理信息的检索查询、电子地图浏览、位置服务、空间定位基准和空间信息集成平台,实现地理信息的互联互通,为社会各界提供全方位、多层次的地理信息服务。
    2.地理信息应用服务的基本原则
    地理信息既是社会的基础性战略资源,也是城市测绘单位发展的核心资源。其应用,要按照“三公、三共”(即在信息公开、服务公众、利益公平的基础上,实现系统共建、信息共享、发展共赢)的原则,推进地理信息资源的市场化、社会化、产业化 “三化”,从而提高服务水平,拓展服务领域。
    “信息公开”是指地理信息服务方式的公开性,处理好信息公开与测绘成果保密的矛盾;“服务公众”是指地理信息服务对象的公众性,包括三个层面——政府管理部门、企事业单位和广大老百姓;“利益公平”是指地理信息服务利益的公平性。要探索建立合理的价值补偿机制,解决好信息共享与利益公平的矛盾,一方面大多部门认为地理信息部门很重要,但另一方面又不愿在地理信息方面进行投入,这使得地理信息的进一步发展壮大受到阻碍。
    “系统共建”是指地理信息系统的建设和应用服务应是信息提供方和受供方共建;“信息共享”是指地理信息资源必须是共享的,要制定相应技术标准,打破部门封锁和信息孤岛,充分发挥各种信息资源的作用,避免重复建设;“发展共赢”是指通过系统的共建,促进信息共享,在合理的价值补偿机制基础上,满足地理信息提供方和使用方的需求,实现共同发展。
    “市场化、社会化、产业化”是指按照市场经济规律,通过系统共建、信息共享、发展共赢,进一步推动地理信息资源的广泛应用,促进地理信息产业的发展壮大。
六、信息化建设的几点体会
    近年来,武汉市勘测设计研究院以构建信息化测绘体系为核心,大力推进信息化建设。从“信息化建设年”、“信息化服务年”到“信息化应用年”,每年确定一个主题,有力地提高了全院在测绘生产、内部管理、科技创新、应用服务等各方面的信息化水平。
    (一)切合院情,大力推进网络化管理平台的建设和推广应用
    根据全院勘测生产的需要,完成了“综合管理平台”首期开发工作,形成了一个稳定的院内部信息共享平台和内部管理平台;结合院内的工程项目管理流程,开发完善了“勘测工程项目管理信息系统”,实现工程项目全过程的动态管理;根据我院技术质量管理工作实际,开发了“技术质量管理平台”。这些管理系统的开发完成和推广使用,全面提升了内部管理信息化水平和管理效率。
    (二)产研结合,及时将信息化建设成果转化成生产力
    为测绘生产提供技术支持,是我院信息化建设的一项重要目标。近年来我院根据外业测绘生产的实际需求,先后开发完成了《武汉市初始地籍资料整理系统》、《拆迁测量资料整理系统》等,最大限度地减轻了作业人的工作量,提高了测绘工作效率,实现了测绘数据资料的规整统一,满足了测绘生产的急需。
    (三)强化服务,为规划国土管理提供有力的技术支撑
    服务规划国土管理,是我院勘测生产的重点。信息化建设中,一是大力开展基于规划国土管理的信息化测绘体系研究,二是完成了《武汉市规划国土“数字执法”信息系统》的开发,有效地解决了一直困扰国土执法的“定位难”、“量算难”、“取证难”及“资料保管难”等问题,这是“3S”技术在国土执法中的具体应用;三是在基本图更新和数据处理方面,开发了系列实用工具程序,提高了作业的效率,有力地保证了基本图的现势性,同时也为信息系统建设提供了高质量的基础地理数据。
    (四)加强创新,积极开展关键技术和课题研究
    近年来,我院先后完成了国家档案局的科研项目《城市勘测档案分类体系与方法研究》和《城市勘测电子档案管理方法研究》,并在此基础上完成了《勘测档案流程管理信息系统》、《勘测档案分发服务系统》的开发工作;完成了《数字武汉三维影像服务系统》的研发,构建了一个交互式的三维空间地理信息平台,实现了二维和三维数据集成管理,进一步拓展了数字影像的应用范围和服务领域。这些关键技术和课题研究工作,不仅提升了科研开发能力,也大大提升了测绘成果的科技含量。
    (五)立足需求,积极推动地理信息社会化应用
    在地理信息社会化应用方面,我院努力在延伸测绘服务链上做文章,搭建地理信息公共服务平台,不断增强信息系统的社会化应用力度。先后开发研制了“王家墩GIS系统”、“武汉新区征地拆迁信息系统”、“武汉经济技术开发区管线系统”、“武汉市数字物价地理信息系统”和“江汉区建设信息系统”。
七、城市测绘信息化发展的思考
    随着城市测绘信息化建设的不断发展,思想认识、工作机制、政策体制等各方面的深层次问题日益显现。例如,对信息化建设的意义认识不足,没有将城市测绘事业的发展与信息化建设结合起来;信息化建设成果尚不能快速转化为现实的市场优势和经济效益;地理信息应用服务的政策保障明显滞后等等。因此,当前城市测绘信息化建设必须在坚持技术创新的同时,加强人才培养,创新工作机制,以促进城市测绘信息化的稳定发展。
    (一)关键技术创新
    技术创新是信息化建设的重点。城市测绘单位要跟踪国际测绘科技发展趋势,吸收先进的管理思想和技术,组织快速空间定位、智能数据获取与生产、网络管理与分发服务中的疑难和关键技术的攻关,在数字化测绘技术体系的基础上,不断改造和完善现有的技术、工艺流程。同时,加强具有自主知识产权的硬软件开发,努力推进测绘科技成果的转化和产业化,大力开发实用化、便捷化、普及化的测绘高技术产品。
    (二)人才队伍建设
    人才是知识经济时代最活跃的要素,是构建信息化测绘体系的核心。测绘行业人才主要包括三个层面:一批掌握信息化测绘核心技术和专有技术的创新型人才,形成信息化测绘体系的技术核心团队;一批能熟练从事测绘生产、数据处理、分发服务的应用型人才;一批懂业务,善管理的复合型人才队伍。
    (三)体制和机制建设
    信息的共享、系统的共建是实现信息高效利用的基本前提之一,也是避免重复建设、维护国家利益的必要措施。实现共建共享,一是要研究制定共建共享的法规和政策,明确规定信息数据密级划分、知识产权界定和保护、用户权利和义务、价值补偿等问题。二是要加快建立共建共享的标准体系,抓紧制定地理空间信息数据生产、更新、建库和数据格式等标准。三是城市测绘单位要进一步增强主动服务意识,在服务中促合作,在合作中促共建。
    加快信息化建设,努力构建信息化测绘体系,是“十一五”和今后一段时期内城市测绘发展的中心任务,是城市测绘事业和城市测绘单位发展的必由之路,也是一场深刻的变革。为此必须转变观念,以战略眼光认识信息化测绘体系建设的意义,以发展的眼光看待信息化测绘体系建设的内涵与前景,以务实的态度处理好长远规划与近期目标的关系。通过技术创新和人才队伍的培养,真正将发展的方向调整到面向地理信息应用的轨道上来,为国民经济和社会发展提供全面的测绘保障和服务,从而实现城市测绘事业和地理信息产业的可持续发展。

 

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