省级测绘应急保障快速供图服务体系建设

张鸿儒

（1.湖南省第三测绘院,湖南 长沙 410007）

根据国家及其他省份的建设经验，结合《湖南测绘应急保障预案》及《湖南省测绘地理信息“十三五”规划》中对测绘应急保障提出的要求[1-4]，建立测绘应急保障快速供图服务系统，打造快速化、标准化、定制化的地图服务新常态。

1 总体思路

应急事件处置中首要强调的是时效性，时间对于了解事件影响范围、减少损失、挽救人民生命财产安全具有极为重要的意义，因此测绘应急保障工作中对于图件的提供也突出在“快”上，同时要求使用专业的地图语言、地图表示方法，具备可读性和美观性[5]。根据事件发生后不同时间段对测绘应急保障服务内容的不同需求，可以将测绘应急保障服务分为以下几个层次：

1）应急启动阶段：提供事发区域的行政区划图、交通图、地形图等。在最短的时间内为决策者提供事件发生地的第一手基本图件资料，便于第一时间了解和确定事件的发生区域、影响范围及周边情况[5]。

2）救援处置阶段：提供用作应急指挥图底图的地形图、救灾专题地图，为搜救人员、开展医疗救治和卫生防疫、安置受灾群众、抢修基础设施、加强现场监测、防御次生灾害、维护社会治安、开展社会动员等方面提供应急地图支持，辅助决策者制定救援计划。

3）灾害评估阶段：提供损失评估专题图，根据事件发生地现场调查的受灾范围、受灾人口、人员伤亡数量、房屋倒损、基础设施损毁、生态环境损毁等信息，制作损失评估专题图，便于决策者开展灾害损失评估。

4）恢复重建阶段：提供恢复重建规划专题图，通过多种表达手段表示事件救援结果及事发地恢复情况，对于重大、较大、一般灾害发生后，增加灾后恢复重建规划等信息，为后期恢复重建提供基础。

针对应急事件处理流程及不同的响应层次，在充分分析应急事件响应需求和应急效率的基础上，结合我省现有的地理信息资料及数据及时获取能力，制定应急快速服务流程，根据流程先期完成测绘资料的分类、整合、管理，并开发数据库管理及快速制图软件实现快速出图服务，最终建立起一套完整的测绘应急保障快速供图服务体系。

图1 测绘应急保障快速供图服务体系

2 体系建设

2.1 多级多尺度地图数据库建设规范制定

在分析不同来源、不同数据结构、不同比例尺度数据基础上，以《基础地理信息要素分类与代码》[6]及地图制图综合规则为基本参考，制定多级多尺度地图数据库建设规范，明确快速供图服务体系数据库的数学基础、数据组织方式、数据格式、要素分层、要素分类代码、属性项、属性内容、各级比例尺要素选取与综合指标、要素间关系处理原则等，为数据库建设及数据持续更新提供统一的标准与尺度。多级多尺度地图数据库建设规范包含1:50 000～1:1 000 000基础地理底图数据库建设规范、行业专题信息数据库建设规范、影像数据库建设规范3个部分。

2.2 快速制图符号系统及制图模板设计

通过制作快速制图符号系统及制图模板，确定湖南省快速供图服务体系地图表达方式及图件设计框架，达到5个基本比例尺显示级别下任意区域、任意分幅方式快速制作专题图件的目的。

1）快速制图符号系统制作。以国家基本比例尺地形图图式图例为参考，结合日常地图印刷出版中符号设计方案，增补、修订各符号参数，形成系列比例尺地图图式图例规范，借助成熟的地理信息软件，以要素分类代码为匹配关键字制作形成应急地图符号库。符号库包含基础地理底图符号库及专题地图符号库两个部分，基础地理底图符号库主要规定基本地理要素的符号类别、线型、线宽、颜色、大小、填充样式、注记大小、字体等；专题地图符号库以丰富符号表达为出发点，总结日常地图编制中旅游、生态保护、地质环境、地形地貌、经济发展、区域统计等专题地图符号设计，充分运用点、线、象形符号、立体符号等扩展符号，优化专题地图表达方式。

2）制图模板设计。以应急保障、行业应用为导向，制作多种专题应急制图模板，包括分幅方式、图廓整饰样式、图面整体风格、图面布局、专题信息表达方式、非空间信息关联等，针对不同的应用、不同的图面载负量及信息表达提供多种解决方案。

2.3 多级多尺度地图数据库建设

通过对1:50 000基础测绘数据、地理国情普查数据、天地图·湖南平台数据、民政部门界线及地名注记、交通路网数据、水系网数据进行选取、融合、整理与综合，形成1:50 000～1:1 000 000万多尺度地图数据库，为快速供图服务体系提供全尺度的地理底图数据；基于地质灾害防治、旅游、生态文化保护、城乡规划、经济发展、统计年鉴等数据，综合运用时空数据库技术、地理信息系统技术以及计算机技术，建立应急、灾害、生态、农林、旅游、社会发展等行业专题数据库，为快速供图服务体系提供各行业专题信息数据；通过坐标转换、构建影像金字塔、建立图幅索引等汇总近5年 0.2～5 m分辨率影像数据，建立影像数据库，为突发应急事件提供影像存量数据。

1）多尺度地理底图数据库建设。数据整理：对1:50 000基础测绘数据、地理国情普查数据、天地图•湖南平台数据、境界及注记、交通路网、水系网数据进行选取、融合与整理，统一比例尺度，得到包含地形地貌、境界、交通、水系、管网、居民地、地名与注记七大要素的1:50 000地理底图数据库。

数据综合：根据多级多尺度地图数据库建设规范，对1:50 000地理底图数据进行分要素逐级缩编，得到1:100 000、1:250 000、1:500 000、1:1 000 000 地理底图数据库。

2）行业专题信息数据库建设。结合以往数据库建设经验及专题制图中专题数据的表达需求，对各专题信息进行选取、融合与整理，形成标准、规范、统一的专题信息数据库。对于有地理坐标的专题数据，通过坐标转换、要素综合，按图层建立专题要素数据库，对于没有地理坐标的统计数据、图形及文字信息，通过表格及文本索引的方式建立无坐标信息数据库。

3）影像数据库建设。通过地理国情普查、年度土地变更调查、集体土地确权登记、不动产基础底图数据生产等一系列项目的开展，湖南省基本形成覆盖全省的、影像分辨率为0.2～5 m、获取年限为2011～2016年的影像数据成果。建立影像数据库时，首先对影像存量数据的空间参考、现势性、分辨率、影像质量等进行分析，对于空间参考不一致的通过坐标转换的方式统一转换为2000国家大地坐标系，按照影像类型、分辨率、获取年份等建立影像索引，并对全部影像构建金字塔，形成包含多种分辨率及获取年份的影像数据库。

4）应急制图知识库建设。围绕知识规则驱动快速制图的核心理念，基于已有的制图经验将不同尺度要素表达的内容、指标、规范进行整理，针对要素选取、曲线化简、境界编辑、水系编辑、注记编辑、专题编辑、图廓编辑等工艺相关的专家经验值（例如居民地选取比例、河流化简弯曲指数、水系渐变起始宽度、道路连通阈值、注记冲突处理策略等）进行梳理总结，建立制图专家知识规则库。

2.4 快速供图服务系统研发

根据快速供图服务体系建设需求，研发多尺度数据整合处理与建库系统、数据库管理系统、数据成果展示与发布系统、应急地图快速制图系统。在多尺度地图数据库的支撑下，建立从地图数据接收、整合、管理到编图、出图、发布、印刷为一体的完整生产技术体系，提高多尺度地图数据库建设与更新维护效率，显著提升快速供图服务能力，提供丰富、稳定、可靠的在线地图制图和发布服务，满足全省多部门、多行业的应急响应和多样化需求，真正实现建设区域内任意地点、任意范围、任意尺度2 h快速出图。

1）多尺度数据整合处理与建库系统。应急数据整合处理与建库系统基于ArcEngine和.Net技术搭建，支持动态扩展、个性化定制、多种操作同步运行，能够对应急测绘数据进行快速处理，并完成数据入库，建库数据类型包括纸质图件（含扫描图件）、文本类资料、矢量数据、制图数据、影像数据、元数据以及其他类型的数据。系统由数据抽取模块、空间数据标准化模块、非空间数据空间化模块、其他数据文件索引构建模块、矢量瓦片制作模块、数据更新模块和数据入库模块组成，具备数据提取、格式转换、投影变换、专题报告空间化处理、多媒体、流媒体数据空间配准、索引创建、瓦片制作策略管理、瓦片处理、数据更新、数据入库策略管理等功能。

2）数据库管理系统。采用CS/BS架构，定制并部署应急测绘数据管理模块，对分布式存储的各种类型的应急数据，按照统一的标准规范案例应急数据目录，按照统一的数据和服务接口进行集成管理，形成在物理上分布存储、在逻辑上一体化集成应用的应急测绘数据库建设、管理与应用模式。系统由数据库运行管理模块、数据备份模块和数据库维护模块组成，具备数据查询、数据浏览、权限管理、日志管理、数据库备份、数据回调、数据表空间维护、角色管理、数据库运行状态监控、数据库备份恢复等功能。

3）数据成果展示与发布系统。应急测绘数据成果展示系统主要用于制图成果的服务发布，支持常用的KML、WMS、WFS地图服务，以应急测绘的数据为基础，利用多种模式集成展示应急测绘成果管理、成果分发服务和三维成果等应急区域的历史与现状。系统由应急测绘成果管理展示模块、成果分发服务展示模块和三维成果展示模块组成，具备成果查询、浏览、统计、分发成果查询、浏览统计、可视化显示、航迹模拟等功能。

4）应急地图快速制图系统。应急地图快速制图系统主要提供基于矢量瓦片数据的在线制图Web APP以及直接调取应急基础底图数据库实体数据的离线制图模块。在线制图Web APP由在线应急制图数据管理模块、应急地图元数据管理模块、应急制图模板管理模块、地图在线编辑模块、高分辨率静态地图服务模块组成，具备矢量瓦片数据管理、地图在线编辑与输出等功能，支持用户上传统计数据在线制作统计底图；离线制图模块由灾前专题地图快速制图模块、灾后专题图快速制图模块、灾后灾情影像专题地图快速制图模块组成，根据应急响应事件处理流程，提供多种专题图制图模板、叠加专题数据，快速制作灾情专题图，并与快速输出终端连接，实现图件的快速打印输出。

3 结 语

根据以上思路，我省已基本完成《多级多尺度地图数据库建设规范（内部通用稿）》的制定及多尺度地图数据库的建设，形成覆盖全省的1:50 000～1:1 000 000地图数据库，系统开发也已进入功能整合阶段。多级比例尺地图数据库的建立不仅可用于测绘应急地图服务，在日常的地图编制工作中，对于改善工作流程、提升工作效率也发挥了极大的作用；应急快速供图服务系统前期的功能开发也已得到实际验证，在2016年夏天湖南省内的多起强降雨灾害中，做到了2 h内为相关部门提供事发地交通、地质及水利等专题图，为抢险救灾提供了第一手资料，发挥了良好的辅助决策作用。下一步，将在现有工作基础上，进一步加强及时数据获取能力，拓宽与各专业部门数据的共享合作，不断地丰富和完善各种测绘应急保障资源，提升快速供图服务速度与效率，及时为政府应急相关部门提供全方位的测绘保障服务。