“多测合一”数据综合生产管理系统建设

熊思桥 曲冠晨 薛翻琴 赵占一

(北京山维科技股份有限公司, 北京 102200)

0 引言

2019 年3 月13 日,国务院办公厅印发《国务院办公厅关于全面开展工程建设项目审批制度改革的实施意见》(国办发〔2019〕11号),明确工程建设项目审批制度改革是推进政府职能转变和深化“放管服”改革、优化营商环境的重要内容[1-2],并要求各地在工程建设项目审批工作中实行联合审图和联合验收,实现“一次委托、联合测绘、成果共享”[3-4]。2019 年9 月17 日,自然资源部印发《自然资源部关于以“多规合一”为基础推进规划用地“多审合一、多证合一”改革的通知》(自然资规〔2019〕2号),提出以“多规合一”为基础推进规划用地“多审合一、多证合一”改革,推进“多测合并、联合测绘、成果共享”。

为了贯彻落实国务院、自然资源部文件精神,南宁市人民政府于2019年9月29日印发了《南宁市建设项目“多测合一”改革工作方案》,提出了制定“多测合一”配套政策、统一“多测合一”技术细则、优化“多测合一”工作流程、建设“多测合一”信息系统等改革任务,实现覆盖建设项目审批全流程的“多测合一”改革,将建设南宁市“多测合一”综合管理平台,实现“多测合一”联合审批作为改革工作方案的核心基础工程实施。

1 现状问题分析

南宁市建设项目审批工作中存在的主要问题:

1.1 重复测绘、无数据共享

同一个辖区中,多个测绘相关部门业务有重叠,业务数据有重复测绘;造成数据多头管理,数据无法形成有效的延伸应用。

1.2 数据标准不统一、不规范

业务繁多,采用特定平台解决某一专业问题,业务之间无联系;各业务标准不一,口径不一,数据成果也不一致;个别业务标准不规范,长久看来不满足现状需求;多业务生产标准与成果标准之间逻辑不清晰。

1.3 成果无法再利用

单个业务成果满足出图,不满足建库,后续应用困难;成果不满足现状需求,应用到三维城市、智慧城市等项目需要二次加工,数据未进行有效管理,未建立数据库,无法动态更新。

1.4 测绘数据无法得到质量保障

各地区政府管理部门通常缺少专门的质量监督监管的专业机构与专职人员,并且由于管理模式不同,缺乏相应的质量保障体系,各类区域地方标准也不统一,导致了测绘成果数据成果质量无法得到保障。

2 系统设计思路

建立统一的“多测合一”综合管理平台,形成流程规范标准的信息化管理体系和以数据库为核心的集测绘生产、质检、成果报告输出、入库管理与共享分发于一体的技术体系,从而向建设项目提供及时、准确、可靠的联合测绘图件及报告。系统的建设目标是深入推进“放管服”改革,优化营商环境,更好服务建设单位,提速增效,实现从建设单位业务委托、测绘单位任务承接、质检部门数据审核、数据自动更新入库、自动同步和成果共享发布一体化[5-6]。将“多次委托”变为“一次委托”,“重复测绘”变为“共享成果”;“耗时较长”变为“缩短时限”,“各自把关”变为“统一审核”,有效解决南宁市工程建设项目测绘成果从项目立项到竣工验收全流程跨部门整合、审批提速难问题,极大提升建设项目审批效率[7]。

根据系统实际需求情况,在系统建设过程中需要考虑到以下几点内容:

(1)数据标准性:综合生产管理系统需要基于共同的“多测合一”数据标准,这是多测合一系统建设最基本的要求[8]。

(2)建设目的性:本系统是专门为“多测合一”业务生产管理建设打造的系统。

(3)系统扩展性:系统建设同时考虑到“多测合一”业务的扩展性,应支持自定义二次开发。

(4)系统开放性:为保证数据生产对各建设单位无技术限制,支持公共标准格式数据到综合生产管理系统的转换,不能仅仅限定某一平台形成技术壁垒[9]。

(5)系统层次性:系统从技术上需要逐层设计、逐层包含,既在业务上体现内在关联,同时在技术实现上实现独立[10-11]。

2.1 系统架构

系统按使用对象来进行分层架构,从下到上为基础层、作业层、数据层、服务层、应用层。系统整体架构如图1所示。在基础层整合了服务器硬件基础、软件基础、存储基础、网络基础、安全基础等内容,为系统架设提供最基本的支撑。作业层则是由生产系统、核验系统、动态更新系统以及其他数据二次延伸应用加工系统如室内三维模型生产系统。到了数据层则将数据按照专题分为基础地理信息数据库,专题数据库如三调数据库,成果应用数据库,业务专题如不动产、竣工测量等数据库。服务层则是面向内部网络环境整合服务资源而生产,在这一层主要解决业务的流程管理以及各信息系统之间的对接整合。最后应用层则是面向公众,如网上办事大厅,工程建设项目审批系统等内容。

2.2 系统建设内容

2.2.1二三维一体化数据生产子系统

通常工程建设项目涉及国土、规划、不动产、人防、消防、管线、绿地等众多测绘业务,数据来源于不同的测绘单位,这就造成数据往往来源不统一、标准不统一,最后无法汇集成有价值的数据集合。基于EPS的二三维一体化数据生产子系统作为“多测合一”的生产软件则很好地解决了上述问题,以多测合一数据标准为基础,以EPS模板技术为支撑,以EPS数据映射技术为接口,解决了多测合一中多源异构数据集成的问题。系统支持勘测定界、规划定点、不动产权籍调查、不动产预测生产、规划核实等各业务的深度融合,并且在原有数据标准集成的基础之上,建立了二三维一体化数据生产更新体系,实现“多测合一”业务数据的二维三维一体化生产。

2.2.2信息化管理子系统

“多测合一”信息化管理子系统主要起到管理生产任务、桥接内外网、管理生产数据和数据库的作用,其功能包括:工程建设项目审批测绘业务委托、成果质检委托、入库归档管理、质量评价以及共享等业务的全流程一体化管理。通过一个平台集中多部门业务办理,集中查询以及信息反馈,提升工程建设项目跨部门审批效率。

2.2.3测绘成果核验子系统

成果核验子系统以多测数据联查为核心,以人工数据质检为辅的数据在线审核模式,平台主要包含数据联查、数据分析、数据归档入库,数据日志,数据记录保存等内容,目标旨在为“多测合一”应用数据库的建设进行技术保障支持。

成果核验子系统其设计原则包括以下几点:可验证性:保证每项检查过程是可通过相关方式呈现的,从而可验证检查结果;可追溯性:保证原始成果的在检查过程中无变化,从而可对检查内容进行追溯;层次性:自动检查需按照大类小类划分并且人工检查相辅。

“多测合一”成果核验系统不仅较好地解决了测绘公司在审核过程中反复送审的问题,达到了“最多跑一次”的效果,创造了社会效益。同时通过互联网材料送审,系统自动审核、计算机辅助审核、人工交互审核等创新内容,提高了审核人的审核效率。

2.2.4动态更新管理子系统

建设测绘成果动态更新管理子系统,利用“多测合一”中基础地形数据驱动测绘成果业务的动态更新,实现要素级增量更新和历史数据管理,并支持数据的任意历史时刻回溯管理和指定时间段的变化量统计分析,保障了业务库数据的现势性。支持用户登录、数据下载、冲突检测、数据更新上传、日志管理等功能,动态更新管理系统流程如图2所示。

2.2.5测绘成果管理子系统

测绘成果管理子系统打造了一个基础测绘地理信息数据中心,实现“多测合一”测绘成果二三维一体化浏览展示、查询统计、成果分析等功能,对“多测合一”成果数据进行统一、安全、高效的管理。

2.2.6分布式一体化共享子系统

基于分布式共享架构,建设一体化共享子系统,整合不同比例尺、不同要素集矢量、不同专题业务分类的数据同步共享分发,面向其他行业或部门、各类信息系统或共享平台共享及时、准确和可靠的“多测合一”成果数据,满足不同应用需求,解决成果的有效及时的推送服务,分布式一体化共享管理系统如图3所示。

3 系统关键技术

3.1 建立二三维多源异构数据自适配模型

在开展“多测合一”改革工作中,需要整合来自不同部门、不同数据结构的二三维数据,由于数据的来源不统一、采集的技术不同等原因,导致数据坐标存在偏差,无法完全精准匹配融合,在工程建设项目审批时,需要人工对数据进行坐标纠正,影响建设项目审批的效率。

通过三维激光点云采集的地物高精度三维点位坐标,对采集精度不高的数据进行自动坐标纠正转换,并对转换模型参数进行优化解算,转换模型实现的主要原理是根据二三维成果数据的重合点坐标,利用二元双三次多项式空间直角坐标转换算法,解算出模型转换参数,形成二三维多源异构数据自适配模型,并将模型集成至多测合一综合管理平台的二三维一体化数据生产子系统中。模型其技术特色和创新点是利用高精度的三维激光点云坐标和空地联合影像定向配准技术模型纠正参数进行优化解算,提升了二三维数据坐标适配的精度,实现将不同部门生产的二三维多源异构数据能够在统一的坐标基准框架下自动精准匹配,解决了数据的来源不统一、采集技术不同等原因,导致二维数据与三维数据同名点坐标存在偏差,无法完全精准匹配融合的难题。采用空间精确匹配的实景三维设计模式,实现将无人机低空倾斜摄影、机载激光雷达扫描、BIM等三维数据与规划核实、不动产实测、勘测定界等二维数据的自动联合定向配准,减少了“多测合一”成果数据整合处理80%的工作量,提升了跨部门审批的效率。

3.2 建立二三维数据采集-整合-审批-共享一体化交互平台

通过建立精确匹配模型,进行多源数据无缝精确匹配融合,充分发挥各数据的优势和应用价值,将“一张图”现有的来自各部门、各职能机构的数据与二三维多源成果数据基于统一的2 000国家大地坐标系进行融合集成,研究集成化多源异构数据的二三维一体化系统,并提供基于专题的各种通用和定制性功能,为用户获取比较专业和有一定战略意义的统计分析数据。

充分应用GIS平台空间数据管理及空间分析技术优势,实现建设项目多源多维度海量空间数据的统一管理、空间可视化交互以及可视化应用分析,依托建筑信息模型(BIM)技术,形成二三维一体化数据库建库和动态更新工艺流程,实现联合成果根据二维测绘成果数据,直接生产三维模型,大幅提高三维数据生产效率与质量。以城市信息模型(CIM)平台为支撑,打通住建、园林、人防等部门的数据壁垒,联通各部门城市业务信息系统,把多源数据的地理实体共享为地理信息服务,与地理空间框架中的电子地图、遥感影像和其他专题底图叠加显示,用于多部门基于地理空间的综合共享查询实现“多测合一”业务成果互联互通、数据资源动态共享。最终形成覆盖城市多领域、多维度、形成二三维数据采集、整合、审批、共享一体化“多测合一”交互平台。

3.3 建立“多测合一”综合管理平台数据库

“多测合一”综合管理平台数据库主要包含基础数据库、专题数据库、业务数据库及成果应用库。在生产阶段,由生产人员对竣工后的基础地形进行修补测工作,以反映建设工程项目竣工后变化的地形,并以修补测完成的数据作为联合测绘业务数据生产的作业底图。最后将包含地形和联合测绘业务的数据以成果资料上传到系统中,基础地形数据经过质检,更新入库到基础地形数据库,实现以业务推动基础地形数据库的更新,保证了库数据的现势性。同时,数据库建设采用了要素级增量更新机制,每个地物要素都有唯一标识码(FeatureGuid)进行区分,并基于基态修正模型的规则进行存储,保存每个地物要素的时间节点信息(产生、修改、消亡),后续可通过组合时间节点信息进行历史数据回溯。数据存储层面将现势与历史数据统一进行管理,为城市数据的历史沿革保存提供保障。综合管理平台数据库分类与内容如图4所示。

4 系统应用

“多测合一”综合管理平台目前已在南宁市自然资源局等多个建设单位、测绘服务机构、行政主管部门业务使用中。应用结果表明,基于南宁市“多测合一”综合管理平台开展建设项目测绘业务委托,将原有的委托不同测绘服务机构实施不同类型的专项测绘,简化成了一次委托、统一测绘,有效缩减了建设单位的办事流程,同时线上办理的模式也让建设单位少跑路,节约了人力、时间和资金;实行“多测合一”,提高了测绘市场的准入门槛,也推动测绘服务机构逐步从单一内容的服务向多类型服务发展、从提供某一种产业活动向提供多种产业活动发展,有效解决了以往对工程建设项目测绘质量监督难的问题,进一步促进了地理信息产业健康发展;依托于南宁市“多测合一”综合管理平台,将涉及的16项测绘业务精简整合为4项,精简幅度达75%,有效压缩测绘审批时限,据统计,“多测合一”将测绘审批时间从原来的135个工作日缩减到33个工作日;其中勘测定界,不动产验线以及预测绘等主要业务效率提升了80%;大力提升了相关行政主管部门的工作效率。

5 结束语

系统通过统一标准、共享成果等方式,为建设单位提供便利、减轻负担,这是贯彻落实工程建设项目审批制度改革、深化“放管服”改革、优化营商环境的又一创新举措。系统变多次委托为一次委托,节省了人力、时间、材料和资金的目标,进一步改善了营商环境;变重复测绘为共享成果,实现了共享基础测绘成果,缩短测绘时间、节省测绘资源的目标;变多部门各自把关为统一审核,实现了测绘成果专业性、规范性、可靠性以及创造良好测绘市场环境,提高成果价值密度的目标。

由于系统整合业务较多,经长期沟通与培训,虽然系统开发人员对多测合一各个专业理解有着系统全面的认识,但从深度上还需要一个长期积累的过程,致使系统初期上线阶段需要一定的熟悉磨合过程,就系统如何提高易用性与易维护性也是需要改进的地方。同时对于二三维成果的进一步深加工利用方面以及面向其他技术领域整合,还需进一步深化研究。不过总体上来说,“多测合一”系统建成后运行成效凸显,系统在各地的推广实施有着较大的发展前景。