
摘要:现阶段民用基础地理信息数字成果可以通过转换、融合的方式,生产出满足军方使用的成果数据,但这种方法耗时长,成本高。从推进双方成果深度融合的角度出发,应从标准化的视角,建立标准化融合工作机制,构建军民通用的测绘地理信息标准体系,推动基础类标准的融合,尝试成果类标准的研制。推进军民基础地理信息数字成果及标准融合有利于统筹军民测绘力量,节省资源,加快测绘强国、强军建设步伐,加速提升测绘和地理信息对经济和军队建设的保障服务能力。
测绘地理信息是国防和军队现代化建设的重要保障,2011年,军方和民方就基于合作、融合的方式开展测绘地理信息工作形成了统一的认识,联合印发了《关于推进军地测绘融合发展的意见》,签署了《关于进一步推进军地测绘融合发展协议》以及合作框架协议,合作完成了海岛(礁)测绘工程一期、西部1:50000无图区测绘、全国1:50000数据库更新等多个重大项目。
“十二五”期间,国家基础地理信息数据库实现了全国覆盖,形成了涵盖1:50000、1:250000、1:1000000三个尺度的数字正射影像图(DOM)、数字高程模型(DEM)、地形要素数据、地形图制图数据四种类型的基础地理信息数据库产品体系[1]。随后启动的国家基础地理信息数据库动态更新工程,实现了1:50000、1:250000、1:1000000基础地理信息的持续快速更新,达到了每年更新一次、发布一版。
为了进一步贯彻落实国家相关发展战略,开展双方测绘地理信息成果的深度融合,民方可充分发挥自身力量,持续提高测绘地理信息供给能力,及时获取、处理、更新基础地理信息数据,通过转换融合、共建共享等形式,探索军民基础地理信息数字成果融合的方式,并开展相关标准化基础研究,不断提升测绘地理信息保障国防建设的服务水平。
1、现有的基础地理信息数字成果融合方式
民方有较好的1:50000基础地理信息数据库产品生产与更新机制,可以将民方现势性好的数据通过格式转换、信息融合的方式,生产成满足军方需求的1:50000数据成果。
1.1 数字正射影像图
民方生产1:50000DOM主要是依据CH/T1015.3《基础地理信息数字产品1:100001:50000生产技术规程第3部分:数字正射影像图(DOM)》,其成果的构成、分类、要求、质量检验、保密要求都在CH/T9009.3《基础地理信息数字成果1:50001:100001:250001:500001:100000数字正射影像图》中进行了规范。
DOM兼具有像片的影像特征和地图的几何精度,可以直观显示并便捷获取影像信息,具有易判读、易量测等特性。军方对DOM有较大需求,对民标、军标在DOM相关成果规范的内容进行对比分析,其在生产处理要求、流程、指标上基本相同,成果命名上存在差异。因此,可对DOM成果中民标图号进行军标图号的转换,实现图号一一对应后,提供军方使用。
1.2 数字高程模型
民方生产的1:50000DEM主要是依据CH/T1015.2《基础地理信息数字产品1:100001:50000生产技术规程第2部分:数字高程模型(DEM)》,其成果的构成、分类、要求、质量检验、保密要求都在CH/T9009.2《基础地理信息数字成果1:50001:100001:250001:500001:100000数字高程模型》中进行了规范。
DEM能够准确、直观反映区域地貌形态的空间分布,具有易自动化、实时化等特性,在作战指挥、卫星定位、武器制导、建立区域地形模型等军事用途中应用广泛。对民标、军标在DEM成果规范的内容进行对比分析,1:50000的DEM格网间距相同,但不同地形类别的高程精度略有不同,民标平地、高山地的高程精度指标均小于等于军标的指标,山地与高山地的高程指标略大于军标的指标。因此,平地、高山地区域的DEM成果可通过坐标转换、图号对应等操作后,提供军方使用。山地与高山地区域的DEM可通过高精度DEM重采样、或按军标要求重新生产等方式,使其满足军方需求。
1.3 地形要素数据
民方生产的1:50000地形要素数据是基础地理要素的矢量数据集,包括水系、居民地及设施、交通、管线、境界与政区、地貌与土质、植被、地名及注记9个数据集,保存了要素间的空间关系和相关属性信息,其生产作业的主要依据是民方的图式、数据字典、编绘规范、测图规范及项目的技术规定等。要使地形要素数据满足军方使用,需要进行要素分层转换、编码转换、属性转换与融合、格式转换等一系列操作。民标数据向军标数据转换流程如图1所示。
1.3.1 要素分层转换
将民标数据的9个大类按照要素分类、数据分层、要素内容与军标数据进行一一对应,建立适用于军标的要素分层对照关系表。要素的分层对照关系示例如表1所示。
1.3.2 要素编码转换
将民标数据的每个要素根据要素内容逐一进行编码对照及转换。要素编码的转换对照原则如下:
(1)一个民标编码对应一个军标编码时,可直接进行编码的一对一转换;
(2)一个民标编码对应多个军标编码时,需根据其属性,如类型、等级等分解为多个军标编码;
(3)民标编码没有与之对应的军标编码时,可根据军标的要素分类与编码规则适当扩充军标编码,使其进行一一对应[2]。
1.3.3 要素属性转换与融合
在要素的属性转换与融合中,民标数据的要素属性全部保留,并根据军标数据的需求,根据要素类型的不同增加相应的属性字段及属性值。如公路桥,民标数据属性包括编码、名称、载重、层数,可根据军标要求,增加类型、宽度、桥长、净空高等属性字段及属性值。
通过以上转换融合操作后,进行要素的编辑,添加符合军标要求的各类信息,以及格式转换,并对地形要素数据成果进行两级检查一级验收,使其成为能够满足军方使用的地形要素成果。
1.4 地形图制图数据
将地形要素数据按照地形图图式的要求,经过要素符号化、编辑处理、图廓整饰等过程,形成的供显示输出或供印刷工艺处理的地形图数据集,即地形图制图数据。
依据民标生产的1:50000地形图制图数据从2011年开始生产,定期进行更新,目前已形成包含多个现势性版本的成果库。因此,可在现势性较好的民标地形图制图数据的基础上,依据军标图式的要求,进行符号库的对照及转换,修改部分民标、军标不一致的符号库;并对民标、军标技术要求不一致的要素进行修改、编辑;同时增加军事要素信息,经过两级检查一级检验后,形成满足军标要求的地形图制图成果。
2、军民基础地理信息数字成果标准现状
目前,将民标基础地理信息数字成果向符合军标要求的数据成果转化在技术流程上已不存在问题,但转化融合、编辑处理的过程需耗费大量的人力及物力。据资料显示,之前在新一代1:50000地形图建库及出版重大工程中,全军测绘导航部队和部分协作单位完成国家测绘地理信息数据的转化任务,整个工程需耗时约3年,耗费资金约3亿元[3]。
分析其原因,军民基础地理信息数据本是同源,但是随着军民测绘部门的分开以及技术的发展,双方为了满足各自的基础地理信息数字成果需求,在长期的发展过程中均建立了各自的基础地理信息数据库[4]。而且,由于测绘的目的、用途不一致,长期的独立发展,使军民两个标准体系在建立过程中,在要素编码、分类分级、数据模型及格式、图式规范、数据字典等标准方面均产生了差异。民用标准的数字产品主要为4D产品,地图产品依据表达方式不同而进行区分;军用标准数字产品、地图产品均侧重为军事应用,导致目前两套数据成果在内容、格式、表达上均存在较大不同(特别是DLG数据),造成数据交换代价高、耗时长、损耗大等一系列问题。
因此,在测绘地理信息行业落实“军民通用、寓军于民、军民一体化”的战略方针时,首当其冲是要做好顶层设计与规划,以基础标准融合为抓手,探索部分成果类标准的融合。
3、军民基础地理信息成果标准融合思路
3.1 建立标准化融合工作机制
为了做好军民测绘地理信息标准的融合,首先需要建立标准化工作的新机制。军民标准化协同研制的工作机制的建立,是军民标准融合工作顺利开展和有计划实施的关键。
军民测绘地理信息主管部门应加强政策协调,统一规划标准化工作,建立军民协同合作机制,成立由行政线、技术线共同组成的固定工作组织,建立健全军民测绘地理信息标准融合工作机制和相关政策法规[5],明确标准化融合的方向与思路,为军民测绘地理信息标准融合工作的开展和实施提供保障和技术基础。
3.2 构建融合的标准体系
目前,由于我国现行的民用测绘标准体系与军用测绘导航标准体系是两套并行的标准体系,测绘标准体系(2017修订版)包括共6大类36小类[6]总计约400项标准,军事导航测绘标准体系包含7大类,19个二级类,61个三级类[7],总计约490项标准。两者在各级类别的划分中并没有直接建立起相互对应的关系。因此要完全实现信息共享,仅依靠其中的一套标准体系并不现实。
需要逐一梳理、对比现有的军民测绘地理信息标准,分析军民标准之间的差异,研究军民标准体系和机制的异同点,建立军民测绘标准间的映射关系,本着“加强联合,求同存异”的原则,构建出适用于双方的测绘地理融合标准体系和规划蓝图[8],通过顶层设计,指导军民标准的融合工作。
3.3 先行融合基础标准
基础标准应用范围广、影响大,可以为军民测绘地理信数据的共建共享奠定基础。对已有标准进行融合,应以基础标准的融合为前提。
在进行军民测绘地理信息标准映射关系分析的基础上,重点对基础类的标准,如GB/T13923基础地理信息要素分类与代码、GB/T13989国家基本比例尺地形图的分幅与编号、GB/T20257国家基本比例尺地图图式、GB/T20258基础地理信息要素数据字典等进行相关研究与分析,先行从源头上进行融合。
3.4 尝试融合重点成果标准
成果类标准描述了测绘成果的结构、规格、质量等技术指标,是测绘成果生产、使用和维护中需遵守技术准则,可保证测绘成果的规范性。为了实现测绘地理信息产品拿来即用的目标,除基础类标准先行融合外,还要优先解决数据成果的共享问题,重点要从基础地理信息产品标准融合为切入点。
比例尺方面,需以1:10000、1:50000和1:250000相关标准为重点,兼顾其他比例尺;产品类型方面,以数字高程模型、数字正射影像、数字地形图为重点,兼顾其他各类产品;类型方面,以数字成果、地图成果为重点,兼顾其他各类标准。成果标准的融合不仅可以为其他已有标准的融合、转化工作奠定基础,也将对整个测绘领域军民标准融合工作的推动起到重要的作用。
4、结束语
标准作为一个国家国民经济和科技发展水平的集中体现,是引领和支撑先进技术应用的重要手段[9,10]。随着信息技术的发展,军民双方对信息和技术的共享不断提出更高的要求,标准作为军、民之间的纽带,推动军民测绘地理信息标准的融合,对加速军民高技术产业结合和军队现代化建设的步伐具有重要而现实的作用。
现阶段,通过民标数据的转换融合生产出满足军方使用的基础地理信息数字成果耗时长,成本高。从推进双方成果深度融合的角度,应围绕国防建设和社会经济发展的需要,先从标准化的视角,构建军民通用的测绘地理信息标准体系、推动基础类标准的融合研究,尝试研究制定通用型成果标准;通过建立军民基础地理信息成果及标准共建共享的机制,逐步推进军民测绘地理信息标准的融合。只有在此基础上,才能直接生产出适用于军民的基础地理信息成果,真正实现军民测绘地理信息成果的共建共享、即拿即用,促进军民测绘地理信息事业的不断发展。
参考文献:
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文章来源:张静.军民基础地理信息数字成果及标准融合初探[J].中国标准化,2022,(02):31-35.
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