地理信息技术为国土资源服务——访中国测绘科学院研究员、北京四维空间数码科技有限公司副总经理李学友

本刊记者 蓝颖春

周曲泥石流灾后影像图

随着现代科学技术的发展，人们已能够迅速地采集到地理空间的几何信息、物理信息和人文信息，并适时适地识别、转换、存储、传输、显示并应用这些信息，使它们进一步为人类服务。

如今地理信息已经得到了广泛应用，并服务于我们的生活、工作。电子地图、卫星导航、遥感影像等，这些地理信息产业链上的新生事物正在创造奇迹。最近几年，在“数字中国”和“数字城市”的推波助澜下，我国各个领域几乎都不同程度地在进行地理信息相关的应用系统集成、开发与建设。

为此，《地球》记者就地理信息技术在国土资源方面的应用等问题，采访了中国测绘科学院研究员、北京四维空间数码科技有限公司副总经理李学友。

《地球》：4月20日四川省雅安市芦山县7.0级地震，牵动全国各地人们的心。在抗震救灾工作中，哪些地理信息技术发挥了作用？

李学友：无人机遥感具有实时对地观测能力，可以低成本地获取高时空分辨率的影像，因此在摄影测量与遥感领域有非常广泛的应用。尤其在应急保障中，无人机遥感的灵活性使其具有很高的应用价值。在抗震救灾中，无人机低空遥感数据具有高分辨率、高灵活性、高效率和低成本的优势， 给救援工作提供很大的帮助。但由于无人机影像后期处理软件在处理影像时，需要耗掉大量的时间，无法在灾情出现的最短时间内做出一张地质灾害图，影响了灾害的应急救援时间。为此，我们开发了影像快速拼接技术，能快速的把无人机影像制成图。

两年前用我们的影像快速拼接技术，用了三个小时拼接三百幅影像，当时已经是最快的了。今年雅安地震时，国家测绘地理信息局紧急派往雅安市芦山县的无人机成功获取到芦山县核心灾区太平镇的首批高分辨率航空影像后，我们只用了1．4个小时赶制出了第一张芦山县太平镇震后无人机航拍影像图，分辨率达到0．16米，用于指挥决策和抢险救灾。

影像快速拼接技术在汶川地震、玉树地震、舟曲泥石流、雅安地震以及甘肃岷漳地震时期都用于地质灾害测绘图的制作，在抗震救灾中发挥作用。

《地球》：国务院决定2013年至2015年开展第一次全国地理国情普查工作。在8月24日中国测绘科学研究院专门召开会议上，强调地理国情普查工作关系到测绘地理信息事业的发展未来，是测绘地理信息事业的一次重大变革。为此有哪些技术将服务于全国地理国情普查？

李学友：按照国家的工作部署要求，2015年底要全面完成地理国情普查工作及成果发布。这个工作量非常大，为了缩短时间提高工作效率，在地理国情普查影像图制作方面我们开发出了地理国情遥感影像处理系统PixelGrid_Geo。这个系统有两大技术优势，一个是弱交会条件下的大范围影像快速纠正，仅利用少量控制点，即可实现大范围影像（两景及以上）在弱交会条件下的区域网平差。就是说以前我们要做影像图，需要选出多个控制点，这些控制点不仅花费大量的金钱，还要到实地去测量。而且不是所有的地方都能进行实地测量，很多地方比如深山老林等危险地区是不适合进行实地测量。另外用这种办法速度较慢，一天也做不了几张图，浪费大量的人力、物力。这个技术，不但可以减少大量的控制点，又节省经费和时间，接边的精度也很高。

另一个是就是基于已有基础数据DEM/DOM的正射影像快速纠正。实现高分辨率卫星影像控制点的自动提取，无需外业控制点，对影像进行快速正射纠正。这是针对就是已经有了的影像图数据，比如一些地区有2011年以前的影像图，也有以前的地表高低起伏的一些数据，如果有了这两种数据，就可以用已有的两种数据做出和以前精度相当的这样一个影像，而且是自动化的快速。

这两个技术优势是更快更省，这也是我们地理国情遥感影像处理系统PixelGrid_Geo的优势。现在地理中国普查各家都在用这个系统。

四川雅安市芦山县震后的无人机影像图

在地理国情普查数据处理方面，我们专门针对地理国情普查开发了地理国情要素提取与解译系统FeatureStation_GeoEX。

四川雅安地震无人机影像图

FeatureStation_GeoEX又分为两个子系统。一个地理国情要素提取子系统，一个地表要素覆盖分类子系统。要素提取子系统包括文件转换、要素采集、要素编辑、批处理、自动接边、拓扑工具、检查、系统设置八个功能模块，可以实现多源遥感影像智能解译，出色的完成地理国情普查项目中基本要素提取的生产任务。

地表要素覆盖分类子系统包括显示操作、影像分割、特征提取、样本采集、影像自动分类和矢量编辑六个功能模块，以实现遥感影像智能分类和典型要素自动提取，使其应用于地理国情地表覆盖产品的快速辅助生产，可以出色的完成地理国情普查项目中基本要素覆盖分类生产任务。国外的同类产品做完一个遥感影像分类需要十个小时，我们的地表要素覆盖分类子系统只需要四十分钟。

另外在价格方面，这套软件比国外同类型软件要低很多。而且FeatureStation_GeoEX是专门针对国家国家地理国情普查的规范标准自主开发。除了影像制作以外的数据制作这套软件都可以有很好的应用。

《地球》：国土资源信息化建设的八项重点任务之一就是抓好国土资源“一张图”的建设。有哪些技术支持“一张图”建设？

李学友：针对国土资源信息化重点任务——国土资源“一张图”建设，我们提供数字国土“一张图”信息服务平台iDLand。iDLand有五大业务系统：地政业务管理应用系统，包括项目审批、动态监测、基本农田保护、地籍管理等；矿政业务管理应用系统，括矿产资源管理、采矿权管理、探矿权管理等；测政业务管理应用系统，包括基础测绘管理、测量标志管理、测绘资质管理等；地质环境业务管理应用系统，包括地质灾害应急、灾害预警、地质遗迹保护、矿山环境治理等；综合事务管理系统包括国土资源执法、办公自动化等。

Dland以“统筹规划、城乡一体、全域覆盖”为理念，根据一张图“管土地、管城乡、管产业”的思路，搭建“一张图”综合信息平台。它的建设目标主要有：

基于统一的地理空间框架，涵盖土地资源、矿产资源、地质环境等国土资源基础数据和专题数据，建立并更新国土资源“一张图”数据库；可以全面、及时、准确地掌握国土资源的真实现状，为国土资源业务应用系统提供统一的数据应用服务，对国土资源规划、保护和开发利用情况进行全程监管，同时为各级政府部门、企事业单位和个人提供多用途、多功能的数据共享和信息服务。

以“一张图”综合信息平台为载体，一方面大力调整和简化工作流程，压缩行政审批环节，切实提高工作效率；同时大力推行政务公开，更好地服务和方便群众，畅通群众举报投诉渠道，接受社会各界的监督，不断改进和提高国土资源管理队伍的工作能力，切实提高行政管理效能。

基于“一张图”数据库，搭建资源监管、行政监察、土地执法、应急指挥、数据共享、社会服务等六大信息平台，全面提升国土资源监管、决策和服务能力。

为了实现基于“一张图”的国土资源电子政务平台的相关要求，将在平台的设计、实施、部署等软件生命周期中，采取三条总体技术路线，一是系统采用组件式设计，方便和其他组件的组合，方便以后系统功能的扩展和提高系统的复用度。二是系统架构采用先进的三层分布式应用体系架构，将用户界面、业务逻辑与数据资源进行分离。在客户端的具体实现上根据不同的应用场景采用不同的技术实现策略。三是在系统实现上，全面结合在应用中得到验证的成熟组件和成熟模块，用组件化、参数化、模式化、集成化等先进构造思想，构建灵活、健壮、高效、稳定的国土资源电子政务系统。