信息化测绘的时代背景与社会形态
2010-04-03罗名海
罗名海
(武汉市勘测设计研究院,湖北武汉 430022)
信息化测绘的时代背景与社会形态
罗名海∗
(武汉市勘测设计研究院,湖北武汉 430022)
测绘是国民经济和社会发展的重要基础性工作,信息化测绘是可持续发展、测绘事业发展和时代发展的需要。信息化测绘是在数字化测绘的技术基础上、在完全网络化运行环境下、能够实时有效地向信息化社会提供地理信息综合服务的现代测绘方式和功能形态。信息化测绘促使测绘行业的技术水平、产品内容和服务领域有了飞跃发展,有力推动了测绘行业向现代地理信息产业的转型,产品结构更加完善,服务方式更加开放,社会经济价值更加显现。
测绘;信息化;社会应用
1 概 述
测绘是研究与空间分布有关的信息采集和量测、分析和显示、管理和利用的科学与技术,利用各种测量仪器、传感器获取地球及其他实体与地理空间分布有关的信息,绘制各种地形图、专题图和建立地理空间信息系统。
测绘是国民经济和社会发展的重要基础性工作,担负着为社会各界提供地理信息服务的职责,具有基础性、公益性、保障性的作用。测绘技术在经过漫长的模拟测绘时代后,通过数字化改造,正迎来一个崭新的时代——面向数字地球的信息化测绘时代。
信息化测绘就是在数字化测绘的基础上,在完全网络化运行环境下,实时有效地向信息化社会提供地理信息综合服务的测绘方式和功能形态。这是我国测绘实现了由传统测绘向数字化测绘转化和跨越之后进入的又一个新的发展阶段,它代表着我国测绘在进入新世纪后现代化建设总的战略方向[1]。
2 测绘的发展历史
测绘获取观测成果的工具是测量仪器,它的形成和发展在很大程度上依赖测绘方法和测绘仪器的创造和变革。17世纪前使用简单的工具,如中国的绳尺、步弓、矩尺等,以量距为主。17世纪初发明望远镜,1730年英国西森制成测角用的第一台经纬仪,促进了三角测量的发展。随后陆续出现小平板仪和大平板仪及水准仪,用于野外直接测绘地形图。16世纪中叶,为欧美两洲间的航海需要,许多国家相继研究海上测定经纬度,以定船位。1809年法国的勒让德和德国的高斯分别提出了最小二乘准则,为测量平差奠定了基础。19世纪50年代,法国的洛斯达首创摄影测量方法,到20世纪初形成地面立体摄影测量技术。1915年制造出自动连续航空摄影机,形成了航空摄影测量方法。
到20世纪50年代测绘仪器又朝着电子化和自动化的方向发展,1948年发展起来电磁波测距仪,可精确测定远达几十千米的距离。与此同时,随着电子计算机出现,发展成有电子设备和计算机控制的测绘仪器设备,使测绘工作更为简便、快速和精确。继而在20世纪60年代又出现了计算机控制的自动绘图机,可用以实现地图制图的自动化。自1957年苏联第一颗人造卫星发射成功,发展了人造卫星的测绘工作。美国自1970年开始研制高精度卫星导航定位系统,至1995年部署完成由均匀分布在6个轨道上的24颗卫星组成的全球定位系统GPS,使测绘工作出现了新的飞跃,卫星定位技术和遥感技术在测绘工作中得到广泛的应用[2]。
测绘是发展高新技术又充分应用高新技术的行业,信息技术、3S技术的发展,对测绘行业产生了深远影响,从不同方面改变了获取信息、处理信息、管理信息的手段,提高了信息采集效率、管理水平和成果质量,扩大了测绘成果的应用领域。
3 信息化测绘的时代背景
当前,我国已进入全面建设小康社会、加快推进社会主义现代化建设的新的发展阶段,测绘事业正面临着社会需求结构、技术手段、消费层次和资源配置方式的深刻变化,地理信息资源战略性短缺与社会各界日益增长的对地理信息需求之间的矛盾十分突出,加快信息化测绘体系建设、完善以基础地理信息为核心的空间数据基础设施已成为今后一段时间内中国测绘发展的首要任务。
(1)可持续发展的需要
可持续发展的本质,就是以保护和合理利用自然资源、保持良好的生态环境为基础,实现经济和社会的可持续发展。为达到这一目的,必须将城市发展、经济建设、资源开发、环境保护等诸多因素统一部署和规划,才能持续满足现代人和未来人的需要,达到现代和未来人类利益的统一,实现社会、经济与资源、环境的协调发展。
信息化测绘体系建设的一项重要工作就是构建数字地理空间框架,将为人们整合自然、经济、社会、人文、环境等信息资源,促进各行各业的信息化建设提供一个最佳的统一、准确、持续、稳定的公共基础平台。
(2)测绘事业发展的需要
21世纪是一个知识经济时代,以信息技术为主要标志的科技进步日新月异。一段时间以来,测绘的发展正经历一场以地图生产为主转向以地理信息综合服务为主的重大变革。GNSS空间定位技术、航空卫星重力探测技术、数字航空航天遥感技术、地理信息系统技术、3S集成技术、高速图形图像宽带网络技术、可视化和虚拟现实技术等等测绘新技术的出现和进步,“数字地球”、“数字中国”、“数字城市”概念的提出和发展,将测绘带入了一个新的发展阶段。
测绘学科的现代发展促使测绘学中出现若干新学科,其应用范围和服务对象从控制测图扩大到与地理空间信息有关的众多领域,正向着以“3S”技术为代表,包括计算机技术、通信技术的新兴学科——地球空间信息学(Geometics)的跨越和融合[3]。
(3)时代发展的需要
曾培炎副总理指出,“地理信息是人们认知世界、利用自然不可缺少的媒介,是经济社会发展的基础性、战略性资源。”测绘作为社会可持续发展的基础性工具,事关国家主权、国家安全和民族利益,其成果是国家重要的基础性、战略性信息资源,现代测绘技术已经成为衡量一个国家高技术水平和综合国力的重要标志。
随着计算机技术、网络技术、空间技术的飞速发展,社会各界对地理信息的需求迅猛增长,城市规划、建设、管理、电子政务、电子商务都离不开地理信息所提供的空间参考和信息整合支持,外出旅游的人们需要了解地理知识和交通信息,车辆导航或基于位置的服务(LBS)更需要动态准确的地理信息服务。为此,迫切需要加快建立信息化测绘体系,更好地实现地理空间信息的整合和开放式利用。
4 信息化测绘的社会形态
信息化测绘是在数字化测绘的技术基础上、在完全网络化运行环境下、能够实时有效地向信息化社会提供地理信息综合服务的现代测绘方式和功能形态。信息化测绘不仅局限于测绘科技本身的发展,还更多地融入相关学科的发展、满足全体社会的需要,更多地体现出其社会经济价值。
(1)测绘产品结构的完善
传统的测绘产品都是按照国家、行业规范采集、制作的固定形式的标准地图,无法满足行业管理和社会公众的多样化需求。地理信息服务不仅需要覆盖面广、质量精度高、现势性强的基础地理信息,还需要采集多样化的专题信息,“由按规范测量扩大到按需求测量”,从静态阶段性生产转为动态变化监测和实时更新,从标准测绘产品扩大到深加工产品、定制产品和专题产品[4]。
测绘技术的进步和发展,改变了测绘技术手段和生产模式,促使测绘产品结构不断完善与发展,从模拟产品向数字化产品转变,从品种单一向产品多样化转变,从信息传输向地理信息深加工转变,从二维静态向三维动态转变,从固定式环境应用向分布式环境应用转变,形成包括模拟产品、数字产品、系统产品和综合服务在内的完整的产品结构体系。
一是模拟产品。传统测绘产品都是以地图为表达形式——模拟地图,具有静态的局限性,但在国民经济和国防建设中仍有不可替代的作用。
二是数字产品。以4D产品为代表的数字产品具有获取范围广、获取速度快、生产成本低、更新迅速、易于实现多重信息配准的优点,已成为测绘产品应用的主要方面。
三是系统产品。数据库和地理信息系统建设的广泛开展,促生了一门新的交叉学科——地理信息工程,带动了地理信息产业的发展。
四是综合服务。过去测绘向用户提供的是初始的数据,现在可以通过地理信息系统、数理统计方法和数据挖掘技术,提供经加工、分析后的数据和派生产品,直接为科学决策提供依据。
(2)测绘服务方式的转变
信息化测绘最本质的内涵和特征就是实现实时有效的地理信息综合服务。“测绘业的重点从制作基本地形图转向空间数据库生产、更新和服务,从普适服务到对口服务,从统一产品、库存备用到量体裁衣、上门服务”[5]。
信息时代对地理信息日益增长的社会要求,迫切需要利用先进的计算机技术、网络技术及地理信息技术,建设准确、动态、高效、综合的地理信息共享和服务平台,转变服务方式,融入时代潮流,为政府、企业、社区和公众提供高质量的基于空间位置的地理信息产品和服务。
一是要实现从拷贝服务到系统服务的转变,从只提供基础数据和背景底图,发展为增值服务,为专业用户提供数据库建设、GIS系统开发服务,为各级政府提供基于地理位置的政务管理工具和整体解决方案。
二是要实现从封闭服务到开放服务的转变,将地理信息技术与互联网、通讯等主流IT技术相融合,不断提供新的分布式、移动环境下的GIS解决方案,促使地理信息从专业化走向大众化、从办公室走向野外移动环境。
三是从自成体系到综合集成的转变,解决数据标准、软件平台、网络异构的问题,打破孤立、分散的系统割据,实现基于地理空间位置的信息资源整合和共享,在协同办公平台基础上,实现地理信息的一站式访问和服务。
四是实现从数据服务到知识服务的转变,将地理信息技术与各种相关学科相结合,运用数据挖掘工具提取地理空间相关的知识,实现从数据服务到知识服务的转变。
(3)测绘社会地位的提升
国民经济和社会信息化建设的迅速发展,催化了对地理信息需求的迅猛增长,地理信息资源的规模、品种和服务水平已经成为衡量一个国家信息化水平的重要标志。信息化测绘体系的发展促使测绘行业的技术水平、产品内容和服务领域有了飞跃发展,测绘工作的社会地位显著提高,已成为国民经济建设、国防安全、防震减灾、社会生活不可或缺的重要基础。
一是担当科技创新的先锋。现代测绘业以空间科学、信息科学、光电技术、计算机技术、网络通讯技术为基础,是一个发展信息技术又充分利用信息技术成果的行业。高精度空间技术体现了一个国家科技发展的整体水平,是国家经济建设、社会发展与国家安全的重要信息保障。
二是推动新兴产业的发展。地理信息产业是新兴的高增长产业,具有产业链长、产业关联度大的特点,正成为现代服务业中迅速崛起的新兴产业和新的经济增长点,已经形成了包括测绘业、导航定位业、遥感业和地理信息系统业为主体的地理信息产业群。从某种意义来讲,现代测绘业就是地理信息产业。
三是与交叉学科的融合发展。现代测绘在信息社会中发挥着日益重要的作用,并呈现出互相融合的发展趋势。测绘学科已从单一学科走向多学科的交叉,其应用也已扩展到与空间分布信息有关的众多领域。20世纪90年代,国际上将测绘学(surveying&mapping)改为地球空间信息学(Geomatics),更准确地反映了其学科本质。
四是社会经济价值的体现。信息化测绘体系建设是测绘事业发展和产业升级改造的必然,测绘的价值将由传统模拟时代以“工日”为衡量标准的劳务成本价值、数字化测绘体系的技术成果价值发展为信息化测绘体系的社会经济价值。
5 结 语
胡锦涛总书记指示:“推进‘数字中国’地理空间框架建设,加快信息化测绘体系建设,提高测绘保障服务能力”。2007年9月国务院印发了《国务院关于加强测绘工作的意见》,提出新时期测绘工作的总体目标是:加快信息化测绘体系建设,构建数字中国地理空间框架,加强测绘公共服务,发展地理信息产业。国家测绘局在“测绘事业发展第十一个五年规划纲要”提出“推进科技创新,加快信息化测绘体系建设,加强地理信息社会化应用,繁荣地理信息产业”的目标。
信息化测绘体系建设具有对促进测绘行业发展的核心推动作用和对国家信息化建设的资源平台作用,将有力推动测绘行业向现代地理信息产业的转型。一是技术创新,发展与地理信息获取、处理、服务和应用相适应的信息化技术体系;二是服务转型,实现由测绘产品生产向空间信息服务的转型;三是经济增长模式的转变,以高新技术为新的增长点,促进地理信息的产业化发展。
[1]杨凯.信息化测绘一个新的战略方向[N].中国测绘报,2006-5-16(3)
[2]宁津生,陈俊勇,李德仁等.测绘学概论[M].武汉:武汉大学出版社,2004.10~40[3]王之卓.测绘与地理信息工程——祝《地理信息世界》创刊[J].地理信息世界,2003(1)
[4]李德仁.移动测量技术及其应用[J].地理空间信息,2006(4),1~5
[5]高俊.换一个视角看地图[J].测绘通报,2009(1),1~4
Times Background and Social Forms of Information Surveying
Luo MingHai
(Wuhan Geotechnical Engineering and Surveying Institute,Wuhan 430022,China)
Surveying is the important basis of social and economic development.Information surveying is the demand of sustainable development,surveying industry and times development.Information surveying is the modern surveying manner and function form to provide timely and efficient geographic information service for information society on the basis of digital technology and network platform.Information surveying improves quietly the surveying technology level,products content and service fields,and promotes the surveying to change for modern geographic information industry which has more perfect product structure,open service manner and obvious social value.
Surveying and Mapping;Information;Social application
1672-8262(2010)02-10-03
P205
B
2009—09—11
罗名海(1966—),男,博士,正高职高级工程师,副总工程师,主要从事GIS研究。
建设部2007年科学技术项目计划(2007-K9-37):基于规划国土管理的信息化测绘服务体系研究。