浅谈地理国情监测与基础测绘

毕凯，桂德竹

(1.国家基础地理信息中心，北京 100830；2.国家测绘地理信息局 测绘发展研究中心，北京 100830)

1 引 言

随着我国经济社会的发展和测绘地理信息技术手段的提升，党中央国务院适时提出了监测地理国情的重要任务。2010年12月至2012年12月的两年时间里，李克强总理四次对“开展、加强地理国情监测”工作提出明确要求[1]；国家测绘地理信息局将地理国情监测列为与“数字城市”、“天地图”并列的“三大平台”之一，徐德明局长多次强调地理国情监测是测绘地理信息行业转型发展的重要支撑，具有极高的地位和意义；2012年底开始，国家测绘地理信息局选择有关省级测绘单位分批开展地理国情普查试点生产[1]；当前，地理国情普查工作已在全国31个省(区、市)全面展开。在实施地理国情普查/监测的前期，部分生产单位在意义内涵、组织方式、功能作用、工作任务、工艺流程、主要成果、应用服务以及技术装备等方面上易与基础测绘混淆，甚至无法准确区分。弄清地理国情监测与基础测绘的联系，准确区分两者，是当前做好国情普查/监测工作的重要前提[2]。

2 地理国情监测与基础测绘的联系

监测地理国情，是新时期经济社会发展对测绘地理信息工作的新需求、新要求，是测绘地理信息部门主动服务科学发展的重要职责和战略任务，是我国国情研究中新的重要组成部分。历史地看我国经济社会发展，地理国情监测既是加强国情研究，改善宏观调控，服务科学发展和转变经济发展方式的客观要求，也是测绘地理信息部门顺应需求和技术进步的转型发展战略重点。多年来，基础测绘的快速发展，为地理国情监测提供了良好的数据资源、技术装备、发展环境，奠定了坚实基础[3]。

3 地理国情监测与基础测绘的区别

地理国情监测和基础测绘虽然同属测绘工作，但地理国情监测具有不同于基础测绘的诸多特征。①强调“动态测绘”。更加强调时效性，实现随时、随地监测，提供成果服务。②强调“按需测绘”。根据经济社会发展需要，实施监测。③强调“全面测绘”。在内容上突破传统地形图七大要素的限定，根据需要进行丰富和拓展；在范围上要覆盖全部陆海国土以及世界热点和重点地区；在形式上不仅仅限于地形图，还包括监测报表、报告等地理国情信息。④强调“数据分析”。通过信息的集成整合和统计分析，支持辅助决策。两者之间的差异主要体现在以下方面。

3.1 意义内涵

由于对基础测绘认识的角度不同，基础测绘的定义也各有不同。2002年12月1日起施行的《中华人民共和国测绘法》以法律的形式明确了基础测绘的定义：“基础测绘是指建立全国统一的测绘基准和测绘系统，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、影像图和数字化产品，建立、更新基础地理信息系统”。基础测绘是在我国国土(包括陆地国土和海洋国土)进行的具有基础性和普遍适用性的测绘活动的总称。国家对基础测绘实行分级管理，我国基础测绘包含国家(级)基础测绘、省级基础测绘、市级基础测绘和县级基础测绘[1]。

目前，国家对地理国情监测虽未有法定定义，但国务院2013年2月28日印发的《国务院关于开展第一次全国地理国情普查的通知》(国发〔2013〕9号)对地理国情进行了定义：地理国情主要是指地表自然和人文地理要素的空间分布、特征及其相互关系。地理国情是重要的基本国情，而基本国情是一个国家历史、自然和现实国情的概括和提炼，对中国基本国情的深入认识是中国特色社会主义发展过程的重要内容。综合相关资料，基于《国务院关于开展第一次全国地理国情普查的通知》对地理国情的定义，地理国情监测可做如下定义：地理国情监测是对地表自然和人文地理要素的空间分布、特征及其相互关系持续进行的调查、统计、比对、分析和预测活动。

3.2 组织方式

国家基础测绘的生产组织采用计划下达的方式，具体任务组织交由各个承担任务的生产单位负责，按照基础测绘管理办法、经费管理办法、质检管理办法、归档管理办法等有关规章制度完成有关项目任务。其中的影像获取工作，采用政府采购的方式，通过招投标确定航空摄影任务执行单位。因此，国家基础测绘的生产组织相对简单，遵循制度和规定即可。

按照监测范围，地理国情监测内容分为国家、区域两个层次。按照第一次全国地理国情普查工作“全国统一领导、部门分工协作、地方分级负责、各方共同参与”的组织实施原则，逐步形成网格化的地理国情监测工作模式，充分发挥中央、地方测绘地理信息部门积极性，以省级行政区域界线为界，将我国陆地国土划分为若干网格。国务院测绘地理信息行政主管部门负责全国地理国情监测工作的总体安排、设计，建立监测的技术和标准体系，做好技术指导、培训、质量控制、信息汇总和统计分析，帮助中西部贫困地区完成监测工作，充分利用各地监测成果，汇总形成全国地理国情监测报告。各省级测绘地理信息行政主管部门国家统一安排部署，结合当地实际，充分整合区域内的人力、信息、装备等资源，组织开展本地区内地理国情要素的监测工作，并将监测成果上报国家测绘地理信息部门。

3.3 功能作用

基础测绘是国民经济社会发展的基础性工作，为各个行业和领域提供重要的保障服务，基础测绘成果广泛应用于国防军事、宏观决策、自然资源开发利用、灾害监测、交通运输、公共安全和公共卫生、基础设施建设等各个行业和领域。随着我国经济社会的高速发展和信息化进程的不断加快，各行业、各领域对基础测绘工作的要求越来越高。

地理国情监测工作是从地理空间的视角、从第三方的角度来开展国情研究。其功能定位是“辅助支持、校正纠偏、监管检验”，其中，“辅助支持”是现阶段的基本功能，“校正纠偏”是中期过渡性功能，“监管检验”是最终功能定位和价值取向。

3.4 工作任务

我国现行法律制度对基础测绘的任务做出了明确规定，《中华人民共和国测绘法》和2009年国务院颁布的《基础测绘条例》确定了基础测绘的主要任务是：建立全国统一的测绘基准和测绘系统，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、影像图和数字化产品，建立、更新基础地理信息系统。从日常工作实践角度，基础测绘的任务主要围绕两大工作展开。(1)国家基础地理信息数据库及国家基本比例尺地图的维护、更新。国家基础地理信息数据库包括大地数据库和不同尺度的系列数据库，这一数据库重点反映了我国国土的基本自然状况及其变化情况，是我国各有关部门从事经济研究和政策制定、自然资源和环境监测等工作的本底数据库。对其维护和更新工作的主要任务包括：①维护其正常运行和服务，保证数据库的安全和有效；②按照《基础测绘条例》的要求，对其进行定期更新；③根据需要，不断丰富数据库内容。(2)公益性测绘服务。根据经济建设各部门和社会的需要，提供各类基础测绘服务，包括开展按需测绘工作。

虽然，我国现行法律制度对地理国情监测的任务尚未给出明确规定，综合国务院2013年2月28日印发的《国务院关于开展第一次全国地理国情普查的通知》(国发〔2013〕9号)及相关资料，地理国情监测的核心业务主要可划分为普查、综合监测、专题监测3部分，其组成如图1所示。

地理国情普查主要是以覆盖全国陆地国土的分辨率优于1m的多源航空航天遥感影像数据为主要数据源，收集、整合基础地理信息数据及多行业专题数据，采取先内后外、先外后内或内外业交互进行的方式，查清地形地貌、植被覆盖、水域、荒漠与裸露地等自然地理要素[4]，以及交通网络、居民地与设施、地理单元等人文地理要素[4]的类别、位置、范围、面积等，对自然和人文地理要素进行综合统计分析，建立覆盖全国的地理国情本底数据库，形成系统、规范的地理国情普查技术和标准体系，建立科学、高效的地理国情普查工作机制，为后续开展动态监测奠定基础[5]。地理国情综合监测主要依据国家发展的总体部署和战略规划，对全国范围事关经济社会发展大局的某些地理国情要素进行全面调查，系统掌握地理国情变化情况，此类监测成果具有宏观性、综合型的特点。其中，灾害监测作为一种特殊的综合性监测，对受灾区域进行全范围、全要素的地理国情要素测绘，分析区域灾害危险程度及成灾规律，为防灾、减灾、抗灾和恢复重建提供科学依据[3]。地理国情专题监测主要是对关系到经济社会发展全局的社会热点和突出问题的特定地理国情要素进行监测，如主体功能区规划实施、城镇化程度等，准确掌握典型地理国情信息的变化情况、分布特征、地域差异以及变化趋势等，此类监测成果针对性强[3]。

图1 地理国情监测核心业务组成

3.5工艺流程

3.5.1 作业工序

基础测绘注重标准化、规范化、规模化。一般包括航空航天影像获取、外业控制、正射纠正、内业采编、外业调绘、数据建库、编绘成图等工序。主要分为“数据获取”、“数据处理”、“数据管理”以及“数据集成与分发服务”4个环节。

地理国情监测注重个性化需求与标准化、规范化生产之间的融合，在加强“数据获取”、“数据处理”、“数据服务”环节的基础上，突出“数据分析”环节。①要求地理国情信息获取更加准确、客观、规范、全面和实时；②对多种地理国情信息的综合集成、分析处理更加快速、深入；③要求地理国情信息服务更加灵活、便捷。具体包括地理信息与专题信息整合、重要地理国情信息普查、地理国情信息动态监测、地理国情信息统计与分析和地理国情信息服务环节。

基础测绘以及地理国情监测工艺流程[6-7]分别如图2和图3所示。

3.5.2 质量控制

基础测绘成果要求明确，质量控制严密，一个生产阶段的过程成果只有达到要求后才能转入下一个工序作业，以保障最终国家基础测绘成果的质量和精度。因此，用于国家基础测绘生产软件模块功能基本固定，且有诸多内控技术手段，生产技术人员不能随意降低精度或缩减作业流程，提供严格满足精度指标要求的成果。

图2 基础测绘生产工艺流程

图3 地理国情监测工艺流程框架图

地理国情监测成果注重成果的丰富、多样，不仅有图件和数据，更多的是以监测报告的形式呈现。其中，应急测绘由于灾害发生的特性与强度差异导致现场航空航天遥感数据获取不确定性很大。根据特定的应急环境、基于已有测绘地理信息资料，收集、存储、分析和共享各类地理信息数据，快速生产出不同阶段、不同内容、不同精度的应急测绘产品并提供“力所能及”的成果和服务，是一个“从粗到精、从点到面”的灵活生产过程。

3.6 主要成果

基础测绘成果主要由以下内容：大地测量成果、航空摄影测量成果、地形图、数字化产品(4D)、新型数字化产品以及基础地理信息应用系统等。其中，基础地理信息系统的建设和维护是当前基础测绘工作的首要任务。基础地理信息系统是根据相关政策法规和标准构建的以计算机系统、网络系统等为支撑的，具备建设、运行和更新多层次、多类型基础地理信息数据库群的运行系统。基础地理信息是基础测绘活动获取的具有基础性、普遍适用性、高使用频率和最大共享需求的地理信息，描述了最基本的自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等信息，主要包括大地测量控制、高程、地名、交通、水系、境界、地表覆盖、地籍、管线等的相关信息。基础地理信息数据库是数字中国地理空间框架数据模型化的载体，国家级、省级、市级、县级基础地理信息数据库共同承载了数字中国地理空间框架数据体系的核心内容。各级基础地理信息数据库的建设和维护工作主要由各级基础测绘部门承担，遵照基础测绘分级管理要求，国家级基础测绘负责1∶2.5万及更小比例尺、省级基础测绘负责1∶1万或1∶5000、市县级基础测绘负责1∶2000～1∶500基础地理信息数据库的建设和更新。

地理国情监测成果主要由以下内容：①报告。对地表自然和人文地理要素的空间特征、相互关系和发展趋势的调查、统计、分析和预测报告。形式包括公报、皮书、政策建议等。②信息系统。用于地理国情信息管理、成果应用和服务发布的专业信息系统。形式包括地理国情信息数据库管理系统、地理国情信息发布与服务系统等。③图件。形成数字化、多维度、全覆盖、高精度的地理国情信息“一张图”。形式包括地图集(册)、报表、挂图、数字地图、影像地图、三维地图等。④数据。地形地貌、植被覆盖等自然地理要素以及与人类活动密切相关的交通网络、居民地与设施、地理单元等人文地理要素的类别、位置、范围、面积等空间分布状况。形式包括地理国情信息综合统计分析数据集等。

地理国情监测成果主要包括地理国情监测系列数据库成果、统计分析数据库成果、基本统计数据汇编成果、信息系统成果、图件成果、系列工作总结报告成果和相关标准、规范成果等，如图4所示。

图4 地理国情普查/监测成果组成图

相对于基础测绘而言，地理国情监测成果内容有以下特点。

①综合性更强。基础测绘成果主要通过规范化的测绘生产工艺流程，形成的标准化成果，主要包括国家高等级大地控制点(GPS A/B级点、水准点、重力点)、基本比例尺地形图、基础地理信息数据库(DLG、DEM、DOM、地名)等，其精度、内容、数据格式严格遵循国家有关标准，是基础性、普适性测绘产品。地理国情监测不仅要求采集多要素、多时相地理信息数据，而且要综合经济、社会、人文等其他信息，对这些信息进行整合、分析、提炼，得出能直接用于政府部门决策的研究报告。不仅反应现有的地理国情信息，还综合可用的历史影像数据资料，动态分析自然、人文地理要素变化规律，并预测未来发展趋势。其中，应急测绘成果主要根据应急事件处置的不同阶段需要，利用一切可以利用的测绘技术手段，开展满足需求的多类、多源应急测绘，综合经济、社会、人文等其他信息，进行整合、分析形成的综合性强的成果，其类型、精度、表现方式以满足应急使用为原则，在保障时效性的前提下，尽可能提高精度。

②针对性强。地理国情监测成果主要针对政府、社会大众的不同需求，形成不同种类的监测成果。充分分析和了解政府、大众和社会关注的热点，针对性开展监测，得出监测报告。更加满足经济社会发展和信息化时代不同群体的需求。其中，应急测绘成果直接服务于应急决策、应急指挥、应急救援等各阶段，对突发事件进行空间统计、时空演变、空间聚类、预测等分析，确定事件空间分布及影响，确定反应处理以及各种减灾需求和风险，并丰富、动态的可视化表现功能可直观再现突发事件的发生位置、历史过程、现场信息、发展趋势等的图件、数据、报告和信息系统等。

③多样、灵活。地理国情监测针对不同要素的变化频率和实际的监测需求，确定相适应的监测周期，相对而言动态性更高，也更符合“按需测绘”的基本理念。基础测绘成果主要向用户提供基础地理信息数据和基本比例尺地形图为主。用户获取到基础测绘产品后，可以直接利用，也可以基于基础测绘成果再加工生产。

3.7 应用服务

基础测绘服务内容主要是比较固定的控制测量成果、航空遥感成果和系列标准比例尺纸质地形图等为主，服务方式多是现场服务，服务对象主要限于专业部门。随着基础测绘中基础地理信息资源的日益丰富，计算机信息处理能力越来越强大，社会需求层次越来越多样，满足各种需求的地理信息产品层出不穷。网络通信技术带来了信息交换的极大便利，通过网络实现基础地理信息的查询、浏览、定购甚至获取已成为服务的不可或缺的手段。基础地理信息的处理能力的提升和基于网络的自助式在线地理信息服务方式使得快速响应用户的个性化需求成为可能，个性化基础地理信息服务成为越来越突出的特点。

地理国情监测服务要更加全面、更加准确、实效性更高，就要在传统基本地理信息服务基础上，通过再加工、再处理，形成新的定制化信息产品，提供综合地理信息服务及咨询服务的能力更强；要求基础测绘人员队伍更专业，面向宏观调控的服务意识更强，需要基础测绘技术装备更加稳定可靠，数据获取手段更先进，数据处理分析能力进一步加强。此外，还需要基础测绘部门做好辅助支持工作，并提供主动的服务模式和业务渗透式服务。根据宏观调控对基础测绘服务的这些需求，在现代计算技术、网络技术和信息技术及其基础设施的支持下，一种较传统地理信息窗口式服务方式更高效率、更灵活方便、基于网络基础设施的地理信息服务方式——地理信息公共服务平台服务模式开始出现。这一模式的建设和运行基于新形势下宏观调控对基础测绘服务的新需求，同时又面向社会公众对地理信息新需求而开放。其建设与运行将使基础测绘从传统纸质地图、数据提供服务提升为在线地理信息服务，从以往的相对静态、标准化服务逐步发展为实时、综合、定制服务，不但能够为宏观调控提供基础地理信息及宏观调控背景地理要素信息服务，也为宏观调控的一般性业务提供应用服务。

3.8 技术装备

尽管基础测绘装备和建设成果能够在应急测绘工作中发挥一定作用，但由于二者是两项完全不同的工作，因此对装备的要求完全不同。相对于基础测绘而言，地理国情监测需强化3种装备能力。

①“机动灵活”，要建立一个广泛覆盖空、天、地的智能传感网，以实现地理国情信息“有求必(感)应”。特别是在应急测绘中，自然灾害的发生具有突发性、偶然性和不可预知性，这就要求应急测绘装备要具有高度的机动灵活性，能够在灾害发生后的第一时间部署到灾区现场，并尽可能在灾区现场完成从数据获取到提供使用全过程的应急测绘保障服务工作，而非目前的现场获取数据、非现场处理分析数据，以及现场提供使用。相对而言，基础测绘由于不太强调快速，对技术装备的机动灵活性要求不高，因而在装备配置上逐渐形成了内外业分离的工作方式，这样的技术装备配备能够适应基础测绘工作的需要，却很难满足应急测绘的管理要求。

②“反应快速”，要实现地理国情数据的实时、快速处理。特别是在应急测绘中，要求应急测绘装备具备在灾害发生后的黄金救援时间内快速获取、快速处理、快速提供灾区地理信息数据。相对而言，基础测绘对装备的要求则不太强调快速，只需要按照《中华人民共和国测绘法》、《基础测绘条例》等法律法规对更新周期的要求，按部就班地建设、更新和提供基础地理信息资源。近年来，国家基础测绘的生产效率得到了大幅度地提升，但基础测绘生产的工序和精度的严谨性影响着工作时效。此外，目前基础测绘更新的主要数据来源是航空摄影，受空域管制、天气状况、地理环境、组织实施方式等因素的影响，航空摄影任务的完成周期少则大半年，多则好几年，因而这种数据获取方式很难在应急测绘中得到应用。

③“稳定可靠”，要实现地理国情信息的深入分析、广泛应用，提供多样、灵活、丰富的地理国情信息服务。特别是在应急测绘中，突发敏感应急事务处理是否恰当、及时、到位、有效，关系到百姓的生命、政府的信誉和国家的形象。保证应急测绘工作的有效平稳开展相比基础测绘工作有着更高的要求。因此，应急测绘采用可靠性强、易维护、可扩展性的数据获取、处理技术装备、高效的网络传输等基础设施，实行应急测绘信息资源的分布式存储和异地备份等措施，避免形成对特定设备或环境的依赖，当系统的部分设备或环境发生故障时，出错的事务根据不同的场景进行及时转移、备份或暂时的降能处理，以保证相关事务的连续、并行处理，而在应用层次上最大限度地保障系统的可靠性。

参考文献：

[1] 中国测绘宣传中心.地理国情监测研究与探索[M].北京：测绘出版社，2011.

[2] 刘若梅.对地理国情监测的再认识[J].地理信息世界，2013，20(1)：27-30，37.

[3] 陈俊勇.地理国情监测的学习札记[J].测绘学报，2012，41(5)：633-635.

[4] 国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室.GDPJ 01-2013 地理国情普查内容与指标[S].2013.

[5] 国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室.第一次全国地理国情普查实施方案[M].2013.

[6] 国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室.地理国情普查数据采集技术方法[M].北京：中国测绘出版社，2014.

[7] 国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室.GDPJ 02-2013地理国情普查基本统计技术规定[S].2013.