数字芜湖地理空间框架基础地理信息数据生产制作

吴耀文

（芜湖市勘察测绘设计研究院有限责任公司，安徽芜湖 241000）

0 引言

地理空间框架是地理信息数据及其采集、加工、交换、服务所涉及的政策、法规、标准、技术、设施、机制和人力资源的总称，由基础地理信息数据体系、目录与交换体系、公共服务体系、政策法规与标准体系和组织运行体系等构成[1]。地理空间框架在“数字城市”建设过程中扮演着非常重要的基础性作用，为城市的其他各类系统提供基础的地理空间参考和服务，而地理空间框架的5 个方面中，最核心最基础的就是基础地理信息数据。

芜湖市自2008 年以来，建设了数字化城管，警用地理信息，地下管线，社会化管理平台等数十个地理信息管理服务平台，在城市的管理中发挥着重要的作用。但是这些系统面临的一个共性问题就是数据现势性差，不少平台基础地理数据陈旧，在日常业务中给出大量错误的空间参考和定位信息，影响平台正常的运行和维护，极大的降低了平台的使用体验。基于以上强烈的数据更新需求结合国家、省、市的地理空间框架建设，芜湖市于2014 年8 月发布了《数字芜湖地理空间框架建设与使用管理办法》，规范了芜湖市地理空间框架数据的生产、管理使用和更新工作。依据管理办法，芜湖市实施了2015 年至2018 年为期4 年的十三五建设期的基础地理信息数据更新工作。

1 数据更新内容

芜湖市地理空间框架数据更新项目实施4 年，基本实现了芜湖市中心城区1:1000 地形图，DEM，DOM的全覆盖，天地图的矢量底图和标志物、兴趣点数据的更新，建立了芜湖市基础地理信息数据库，为政府部门、各行业提供了现势性良好、丰富的空间数据。

2 数据的生产方式流程

2.1 地形图的生产

1:1000 比例尺地形图的生产主要采用数字摄影测量的方式进行，其中禁飞区域周边约50km2采用野外数字化测量。基础资料为覆盖测区的数字航空摄影测量影像，地面分辨率10cm。投影方式采用高斯—克吕格1.5°带投影，平面坐标系统采用CGCS2000 坐标系，中央子午线经度118°30′，高程基准采用1985 国家高程基准。

2.2 DEM 和DOM 的生产

1:1000DEM 和DOM 的生产流程如图1 所示，数据源为航飞影像数据，数学基础同地形图一致。

图1 DEM 和DOM 生产流程

2.3 地形图数据入库

以每年生产的1:1000 地形图作为入库的基础资料，数学基础同地形图一致，按照芜湖市已经建设的“数字城市”地理数据库的技术要求对地形图数据进行整理和入库，生产流程如图2 所示。

图2 地形图入库生产流程

2.4 天地图更新

天地图是政府为公众提供地理信息服务所建设的平台，主要采用国家、省、市分级建设的方式，分别承担不同级别不同比例尺的地图维护更新工作。“天地图”既是政府服务的公益性平台、产业发展的基础平台，又是方便群众的服务平台、国家安全的保障平台，是自然资源主管部门向社会提供地理信息公共服务的总窗口[2]。天地图数据更新非常重要，芜湖的数据更新主要包括两个方面：①地形地貌和影像图。其中地形地貌主要包括房屋、水系、植被、道路等地理要素。②标志物和兴趣点。

对于市这一级来说，由于大比例尺地形图更新人工投入大，费用高，更新速度慢，无法满足公众对天地图底图数据快速更新的要求，所以天地图芜湖采用遥感影像矢量采集的更新方式。对于地形地貌的更新，将每年生产处理的坐标统一后的影像图和旧的天地图矢量数据进行叠加，利用人工采集的方式，对发生变化的地形地貌信息进行采集更新。对于标志物和兴趣点采用实地野外调绘的方式进行采集入库更新。主要作业流程如图3 和图4 所示。

图3 天地图地形地貌采集更新流程

图4 天地图兴趣点采集更新流程

实践表明，此种利用遥感影像图进行采集更新的方式，成本低速度快，经济高效，满足天地图使用的空间精度和更新速度上的要求，具有很好的效果，其他“弱GIS”系统在满足空间精度要求的情况下均可以采用此种更新方式。

3 社会效益和经济效益

2015 年至2018 年数字芜湖地理空间框架数据更新项目实施4 年，项目获得国家以及省市多项奖励，如：2015 年更新项目获得2018 年全国测绘工程铜奖，2016 年更新项目获得2017 年安徽省优秀城乡规划设计一等奖，2017 年更新项目市中心1:1000 地形图数字化数据入库获2019 年安徽省国土资源优秀工程二等奖，2018 年更新项目市中心城区1:1000 地形图更新制作（180 平方公里航测数字化）获2020 年安徽省国土资源优秀工程奖（质量优秀奖）一等奖。

项目建设完成后，提供了多尺度，信息丰富，现势性强的基础地理空间框架核心基础数据，通过相关平台可实现地理数据的交换和共享，为城市信息化建设奠定基础，其社会效益和经济效益主要体现在以下几个方面。

（1）基础地理信息数据库是数字芜湖地理信息服务的基础和源泉，基础地理信息数据的更新与完善是城市地理空间框架建设的基础和必备工作。

（2）制作的1:1000 地形图能保证地形数据的现势性、满足城市规划建设的需要。为城市规划、园林绿化、交通旅游、国土、环境、电力、电信、燃气等部门管理提供精确、直观、现势性强的基础地理数据。

（3）天地图的更新，为天地图芜湖的应用提供了基础数据保障并逐步形成了长期快速更新机制。

（4）实现基础地理信息数据的共建共享，为政府各职能部门的专题地理信息系统提供数据支撑，有效的降低了各部门系统数据的更新费用，实现了基础地理信息数据的统一性，保证各部门使用基础地理信息数据的现势性和准确性。建立了科学的数据更新机制，解决了城市基础地理信息数据更新不及时，管理及规划被动后置的问题。

（5）推进城市智慧化成长。芜湖市在建设过程中特别注重推进数字化城市建设，在政策中以发展智能交通、城市管理、社管服务等为基础，以谋求城市数字化发展。推进城市数字化发展离不开地理信息数据的支持，利用基础地理信息数据，使得城市数字化建设具有了扎实的空间地理数据支撑。

4 思考和展望

2015—2018 年地理空间框架基础地理信息数据更新项目同芜湖市2008 年至今十几年来所建成的数十个专业地理信息系统以及其他平台及设施共同构建了芜湖市“数字城市”向“智慧城市”建设升级的基础，为城市各项空间数据应用打下了坚实的基础。在向“智慧城市”升级的过程中，应该努力实现以下几点目标。

（1）消除市县差距，统一平台及数据实现互联互通共享共建。

目前芜湖市市一级同县区在地理信息建设和发展上差距较大，部分平台以及数据都是各自建设，市县双向没有实现相关平台的互联互通和数据的共建共享，一方面造成重复建设，另外也没有发挥信息平台上下打通的工作便捷沟通成本低的效果。未来在平台建设和数据建设上，尽可能的实现市县统筹，做到节约高效和资源共享。

（2）利用倾斜摄影，激光雷达等技术丰富地理信息产品形式。

目前测绘科技发展日新月异，特别是倾斜摄影测量和激光雷达技术，对测绘工作强度的降低，效率的提升，产品精度的提高和形式的丰富都发挥了很好的作用。自然资源部提出建设“实景中国”，芜湖市地理信息产业具有良好的基础，需要紧跟测绘科技发展热点，建设“实景芜湖”，利用更高效更丰富的地理信息产品服务于“智慧芜湖”。

（3）建立长效更新机制，挖掘海量数据价值。

数字城市建设需要大量的资金投入，但是数字城市的大部分工程又具有非排他性和公益性的特点，目前大部分应用工程都是政府投资建设，在经济新常态下经费投入是一个重要方面[3]。建立基础地理信息数据的长效更新机制，更好的保障芜湖市时空信息云平台以及其他相关专业地理信息系统对于数据现势性的需求，发挥基础地理信息数据的基础性作用，另外也需要集思广益，充分挖掘现有海量空间数据的价值，在保障数据安全的前提下更高效更便捷的服务政府部门、各行各业和社会公众。