新型基础测绘专题系列：新型数据成果从生产到应用的探索

2015年6月，国务院批复同意了《全国基础测绘中长期规划纲要（2015-2030年）》，要求加快构建以“全球覆盖、陆海兼顾、联动更新、按需服务、开放共享”为主要特征的新型基础测绘体系，形成以新型基础测绘、地理国情监测、应急测绘为核心的完整测绘地理信息服务链条，具备为经济社会发展提供多层次、全方位服务的能力。

为响应国家开展新型基础测绘体系建设的号召，南方数码积极参与了新型基础测绘数据标准建设，数据生产、建库、更新、应用全流程多方面的研究。

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新制数据标准

根据自然资源部印发的《新型基础测绘体系建设试点技术大纲》，传统基础测绘是以“地理要素”为视角和对象、按“比例尺”开展测绘，构建“基础地理信息数据库”为目标、“4D产品”为典型代表。

新型基础测绘是以“地理实体”为视角和对象、按“空间精度和实体粒度”开展测绘、构建“基础地理实体数据库”为目标、按需组装“4E标准化产品”（组合聚合地理实体集、无级化地图表达、地形级实景三维、城市级实景三维）的基础性、公益性测绘行为。产品模式的转型升级，需要新的数据标准支撑。

南方数码参与了新型基础测绘与实景三维中国建设关键技术及标准编制工作，重点对地理实体的分类、编码规则、采集内容、数据获取、构建、建库等多个方面进行研究，并根据此研发了涵盖从数据生产、管理到展示的软件产品体系。

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优化生产模式

地理实体数据的生产有两种方式，基于存量数据构建地理实体与基于新测数据构建地理实体。

①  基于存量数据构建地理实体：存量数据中有大量符合精度及现势性要求的数据，通过新型测绘数据生产软件批量从旧数据中按新的分类体系提取图元，再由这些图元构建地理实体。

②    基于新测数据构建地理实体：通过新型数据采集装备采集倾斜三维数据、激光点云数据，通过新型测绘数据生产软件自动或半自动采集图元，再由这些图元构建地理实体。

实景三维需要建设具有单体化、实体化、结构化、语义化特征的，能够高精度、全要素表达空间关系的新型基础测绘产品。

实景三维数据的生产的方式也有两种。一是基于倾斜三维数据、激光点云数据等建立实景三维模型，再通过单体建模软件将实景三维模型单体化，形成地理场景数据。二是基于二维矢量数据与倾斜影像数据自动构建地理实体三维模型。

南方数码研发了CityGML三维城市模型构建技术，以地理实体为最小单元，根据不同的实体类型和对象，整合其语义、拓扑、结构和纹理，形成对象化的三维模型数据成果。

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实体动态更新

相对比传统的数据库一次覆盖性更新，基于地理实体的动态更新更具有现势性。地理实体更新是指以地理实体为基本单元，通过各种技术手段，发现地理实体的增、删、改等信息，并基于地理实体唯一标识码对地理实体数据库进行更新，以便给用户提供最新的地理信息服务。为了使地理实体建库后保持尽量强的现势性，除了传统的常规巡查、工程建设业务发现、用地审批业务发现等手段，公众上报、网络爬虫以及基于深度学习的遥感影像自动识别技术也随着信息技术的发展成为了变化发现的高效手段。

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按需组装成果

相对于传统基础测绘只能提供固定数据成果而言，新型基础测绘要求数据成果实现一库多能（能计算、能派生、能扩张）、按需组装（需求导向，组合集成）的目标。

按需组装主要是在制作面向公众的公共产品库和面向部门的典型产品库时，基于构建的地理实体数据库和预先建立的定制规则，根据用户需求，综合利用数据挖掘、联机分析、制图综合等技术，从多维地理实体数据库中自动提取、派生出包含特定信息，满足特定空间范围、比例尺、应用目的和应用环境的实体要素集，然后通过组合快速生成相关产品。

如按照国家级、省级、市县级地理实体的分类，对部分地理实体如行政界线直接提取，对部分地理实体如交通、水系、居民地等自动综合，组装成任意范围、任意尺度、任意类型的地理信息产品。

本期我们介绍了南方数码在新型基础测绘数据成果生产、建库、更新与应用各环节的研究与解决思路，接下来还会分别推出全息数据采集、地理实体生产软件、新型基础测绘成果管理平台与新型基础测绘应用展示平台的介绍，敬请关注。