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测绘前沿 | 从图纸到实景三维!新型基础测绘新在哪里?

测绘,这项古老而基础的技术活动,正经历着前所未有的深刻变革。当传统测绘还在以图纸和坐标为核心时,新型基础测绘已悄然构建起一个动态、立体、智能的数字空间。从国土规划到智慧城市,从灾害预警到无人驾驶,新型基础测绘正在为数字中国建设打下坚实时空基底。

一、基础测绘:国家空间信息的“骨架工程”

根据《测绘法》定义,基础测绘是建立和维护全国统一的测绘基准和测绘系统的基础性工作。其核心任务包括:进行基础航空摄影,获取基础地理信息的遥感资料,测制和更新国家基本比例尺地图,建立和更新基础地理信息系统。

基础测绘的本质特征体现在三个方面:法定性、战略性和公益性。它是我国开展一切测绘活动的根基,由国家财政投入,测绘行政主管部门组织实施,具有统一规划、统一标准、周期性实施的特点。

在技术演进史上,基础测绘经历了从模拟测绘(纸质地图)到数字测绘(4D产品)的转型。而今天,我们正站在新型基础测绘的门槛上。

二、新型基础测绘:六维革新重塑地理信息版图

新型基础测绘不是对传统的简单替代,而是在保持基础测绘公益性的前提下,以重新定义成果模式为核心突破口,带动技术、生产、政策体系的全面升级。它与传统基础测绘的差异体现在六个维度:

1. 工作范围“新”

从传统的我国陆地国土,拓展延伸到海洋、周边乃至全球范围,满足国家“一带一路”倡议和全球战略需求。

2. 工作重点“新”

从大地测量、地形图测绘等基础工作,转向测绘基准运维与服务、基础地理信息动态更新、全球地理信息获取和应用服务并重。

3. 技术手段“新”

突破传统测量技术限制,融合卫星导航定位、遥感、地理信息系统、物联网与大数据等新一代信息技术。实景三维建模、人工智能解译、多源数据融合成为新利器。

4. 组织模式“新”

打破原有分级测绘模式,建立国家和地方分工协同、测绘系统与专业部门信息共享、联动更新的协作机制。

5. 成果形式“新”

颠覆传统单一成果模式,实现:

  • 实时化服务:提供高精度实时测绘基准定位

  • 按需定制:按需组装地形图、专题图

  • 全球覆盖:提供海洋和全球范围数据

  • 动态更新:多时态增量数据替代静态版本数据

6. 服务方式“新”

从提供纸质图纸或数据包,升级为网络化数据下载、平台服务、卫星导航定位服务及多种定制服务,实现“随时调用、按需服务”。

三、核心创新:地理实体视角与4E产品体系

新型基础测绘最根本的范式转变在于其以“地理实体”为基本视角和对象的变革。地理实体指 “现实世界中占据一定空间位置,单独具有同一属性或完整功能的自然地理单元与人工设施” ,如一条河流、一栋建筑、一条道路。

基于这一视角,新型基础测绘实现了三大突破:

1. 按需组装的服务模式
用户需要什么,就提供什么。系统可将地理实体按需组装成任意范围、任意尺度、任意类型的产品,支持平面图、三维图、栅格图、矢量图等多种形式。

2. 4E标准化产品体系
创新性地构建了四大类标准化产品:

  • 组合聚合实体集:按需组合的地理实体集合

  • 无级化地图表达:打破传统比例尺限制的地图

  • 地形级实景三维:大范围三维场景

  • 城市级实景三维:精细化城市三维模型

3. 一图多用
彻底改变传统“一幅图为一个单位”的分幅模式,实现 “一张图襄括所有需求” 。例如,要了解一条河流,不再需要查找多张分幅地图,系统可直接提供整条河流的完整信息。

四、五大建设内容:构建数字中国时空基底

1. 现代测绘基准网升级

整合国家和地方GNSS基准站资源,建成全国卫星导航定位基准服务系统,提供分米级到毫米级的定位服务。同时建立陆海统一的新一代高精度厘米级大地水准面,完善重力基准体系。

2. 基础地理信息数据库动态更新

构建国家和地方多级协同更新机制,实现重点要素全国范围年度更新、全要素3年左右更新一次、城市和重点地区按需及时更新的动态更新能力。

3. 地理信息公共服务平台(天地图)建设

整合各类地理信息资源,建设政务版“天地图”,推动在政府决策、企业运营和公众生活中的深度应用,实施 “天地图+”行动计划

4. 实景三维中国建设

构建地形级、城市级实景三维产品体系,形成覆盖全域的立体空间基底。北京试点已构建了全市域多粒度、分等级的实景三维数据底座,支撑城市精细化管理。

5. 应急测绘保障体系

构建国家应急测绘保障业务体系,提高突发事件现场多源数据快速处理能力,为防灾减灾救灾提供精准时空信息支持。

五、试点探索:从山东到北京的创新实践

山东:构建“1234567”体系

山东试点构建了具有地方特色的新型基础测绘体系:

  • 1个编码标准:统一实体编码和采集精度

  • 2种协同模式:省市县协同、多业务协同

  • 3级试点:整体推进、局部试验、难点探索

  • 4大体系:产品、技术、生产组织、政策标准

  • 5项创新:涵盖实体分类、数据资源等维度

  • 6化目标:全域全空间数据一体化融合

  • 7项标准:形成地理实体生产、建库等地方标准

山东还攻克了实景三维数据轻量化处理关键技术,在不损耗精度前提下压缩比达74%,访问效率提升1.2倍。

北京:打造智慧城市时空底座

北京试点围绕首都规划需求,设计了 “全市一个底板、两个精细管理区、两个技术探索区” 的生产布局,形成5类新型数据产品。

创新成果包括:

  • 高影采编技术:实现地理实体快速采集

  • 城市码时空标识:建立“一码关联”体系

  • 实景三维云踏勘:应用于规划审批

  • 实景三维中轴线:赋能文化遗产保护

北京还探索了时空数据资产交易和公共数据授权运营机制,为全国提供了“北京样板”。

六、未来已来:测绘新纪元的发展方向

随着新型基础测绘体系的深入推进,地理信息产业正迎来前所未有的发展机遇:

1. 全域全要素覆盖
从陆地到海洋,从地表到地下,从静态到动态,实现全空间、全要素、多时相的地理信息覆盖。

2. 深度赋能行业应用
实景三维底座将深度赋能自然资源管理、智慧城市建设、自动驾驶、灾害预警等领域。山东试点已实现城市级数据底座的 “一查多用” ,支撑自然资源调查、国土空间规划和三维确权登记。

3. 数据要素价值释放
随着北京等地探索时空数据资产交易机制,地理信息数据将从“资源”转变为“资产”和“资本”,激活千亿级时空数据要素市场

4. 技术融合加速
人工智能、大数据、区块链等新技术将与测绘深度融合,催生智能化测绘新业态。基于AI的地理实体自动识别、语义化处理等技术正在突破。

测绘的未来已在我们眼前展开。从珠峰高程测量到实景三维中国,从纸质地形图到城市信息模型,新型基础测绘正在为数字中国构筑精准时空底座。

当每一栋建筑、每一条街道、每一片山水都在数字空间拥有自己的“数字孪生体”,人类感知和改造世界的方式将发生根本变革。这一场静悄悄的地理信息革命,正在重塑我们的未来。

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