杨继文，邓蜀江，赵鹏飞

（自然资源部第二地理信息制图院，黑龙 江哈尔滨 150080）

基础测绘是社会经济发展中必不可少的一部分，提供着基本的测绘地理信息服务与技术保障。《中华人民共和国测绘法》明确了基础测绘的核心建设内容，即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，也规定了基础测绘的公益性[1]。从新中国成立初期到现在，经过70 多年的发展，基础测绘建设从无到有，从弱到强，从模拟时代到数字时代，国家现代测绘基准体系基本建成，基础地理信息资源不断丰富。1995 年，基础测绘的实施管理实行分级管理，并在全国范围内开展。1997 年，基础测绘建设管理体制更加完善，基础测绘被正式列入国家国民经济和社会发展年度计划。2006 年，第一个基础测绘国家级专项规划印发，即《全国基础测绘中长期规划纲要（2006-2020）》，标志着基础测绘上升为国家战略。

新型基础测绘最早在2015 年6 月被提出，国务院批复同意的《全国基础测绘中长期规划纲要（2015-2030 年）》明确要求，到2030 年，全面建成新型基础测绘体系，为经济社会发展提供多层次、全方位基础测绘服务[2]。面对新时期、新形势、新要求，这是国家层面对基础测绘工作作出的重要决策，提出的新发展要求。测绘地理信息众多学者相继开展了大量探索研究工作，而新型基础测绘加速建设实施阶段主要从2019 年1 月试点推进工作落地开始。武汉市是自然资源部第一个批复建设的试点城市，此后多地试点工作申请陆续被批复同意，全国范围内新型基础测绘试点建设全面铺开。新型基础测绘将在“十四五”建设中占据重要地位。目前，不同试点区域开展了城市级别、省域级别的新型基础测绘探索与实践。本文在分析传统基础测绘内容、特征的基础上，结合试点地区的实践经验与试点研究建设的工作实际，从新型基础测绘面临的形势需求、发展特性及关键技术进行研究与探讨。

1 传统基础测绘的建设内容与特征

1.1 测绘基准的发展

我国测绘基准经历了两次重要变革，第一次为由1954 北京坐标系变为1980 国家大地坐标系统-西安坐标系；第二次为2008 年7 月，2000 国家大地坐标系的启用。其成果精度越来越高，适用范围越来越广并逐步适应现代空间技术的发展需求，形成与国际衔接的全球性三维大地坐标参考基准。2000 国家大地坐标系的应用，四大导航系统（GPS、GLONASS、伽利略和北斗）的整合成为现实，通过连续运行参考站，即可方便快捷地获取厘米级精度的定位数据，不仅满足了各行业对高精度、实时定位及导航的需求，也为国家实施“一带一路”倡议、全球地理信息资源建设等提供重要基础。

1.2 传统基础测绘产品体系

传统基础测绘产品体系主要以国家基本比例尺下数字线划地图（DLG）、数字正射影像图（DOM）、数字高程模型（DEM）和数字栅格地图（DRG）（以下简称4D 产品）的生产为核心[3]。数据的管理单元为按照相应比例尺下的分幅与编号规则的分幅图。

国家基本比例尺主要包括1∶100 万、1∶25 万、1∶5 万、1∶1万、1∶5 000、1∶2 000、1∶1 000、1∶500，由国家、省、市（县）进行分级管理与应用，1∶100 万、1∶25 万、1∶5 万级别由国家统一生产管理，1∶1 万为省级政府管理，而其他大比例尺数据则由市（县）政府管理。

随着测绘技术的发展，传统4D 产品的存储形式、生产工艺、表现形式与内容均发生不同程度的变化。

数字线划地图（DLG）是指基础地理要素分层存储的矢量数据集，它的图形显示基本表现为基本比例尺地形图、出版地图和地理信息公共服务平台（天地图）底图。为满足社会经济的发展需求，DLG 数据的采集内容与标准发生变化，2007-2008 年，相关标准规范的内容被进行了重新修订。

数字正射影像图（DOM）对航空航天影像进行外业控制测量、空中三角测量、微分纠正、融合和镶嵌裁切等系列处理而生成的数字正射影像集[4]。在卫星遥感技术发展初期，数字正射影像主要以航空摄影为主，后来发展到国外卫星影像结合航空摄影。目前，国产卫星数据已基本满足国家战略项目需求。随着影像数据获取能力的增强，影像数据的处理能力也日益增强，例如像素工厂、集群式影像处理系统等。

数字高程数据（DEM）是利用地形高程数据（点/线）对地面地形按照一定格网进行连续全覆盖模拟插值的栅格数据集。在上世纪60、70 年代，主要以大量外业高程测量为主。上世纪80 年代数字化测绘技术的发展，则告别了大量的外业测量，通过立体影像对进行特征点、线的采集，现代激光雷达（Lidar）技术的迅猛发展，高精度高程数据的批量生产成为现实。

数字栅格地图（DRG）是指扫面现有纸质地图后得到的电子文件，主要应用于由模拟测绘技术向数字化测绘技术过渡阶段。

2 发展形势与要求

2.1 社会需求的转变

经过改革开放以来中国人民的努力拼搏，我国的社会经济发展环境发生了重大变化，人们生活水平显著提高。2017 年，党的十九大提出我国经济将逐渐由高速增长转向高质量发展阶段。社会的主要矛盾也发生了转变，变为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。人们已经不只满足于拥有，而是追求更美好的体验与享受。城市建设也由大兴基建的扩张建设转为精细化管理，农业生产转向了大规模、精准化生产，生态环境资源的管理也逐渐明晰、细致与准确。面对这些转变与发展需求，传统基础测绘的内容、产品形式和技术方法已无法满足。

2.2 先进技术的发展

近20 a 是数字化、互联网高速发展的阶段，国内的测绘地理信息技术从未滞后，很多研究方向都是国际领先。数字化测绘技术的发展，基础测绘在生产方式、工艺流程等方面完成了重大的改变。在新时代下，物联网、大数据、区块链、人工智能和云计算等高新技术迅猛崛起，激光雷达测量、无人机航摄、遥感智能解译、室内外导航定位和倾斜摄影测量等技术的发展与应用也逐渐成熟[5]。在很多城市的城市管理、房产管理和违建清查等诸多方面已成功应用，面对新技术带来的革新，基础测绘以包容、开放的姿态必将迎来崭新的面貌。

3 新型基础测绘体系新特性

新型基础测绘继承基础测绘的法定使命，将实现对传统基础测绘的转型升级和创新发展。它的基本特征是全球覆盖、海陆兼顾、联动更新、按需服务以及开放共享[6]。相比于传统基础测绘，生产内容、工艺流程、成果形式和服务方式等方面是新型基础测绘重点改革的关键内容。

3.1 全球覆盖，海陆兼顾

限于科学技术的发展，过去我国测绘的重点主要在国内，以陆地测绘为主。随着测绘技术的发展，已经形成了可以支撑全球测绘基准系统、卫星定位系统等的基本能力。国家实力日益彰显，一系列全球战略构思逐渐清晰。提高站位、覆盖全球（包括陆地、海洋）是对基础测绘改革升级的必然要求。

3.2 突破割裂，联动更新

传统基础测绘分比例尺进行生产时，大比例尺数据更新后，需要1 a 或更长时间才能完成相应小比例尺数据、地理信息公共服务数据的更新，难以保障数据的现实性，数据服务供给能力弱。这是测绘系统内部的割裂，测绘系统与外部同样存在信息壁垒，相同地理空间内，各部门数据存在空间交叉、基础数据重复测量的问题。联动更新就是要建立系统内外的数据联动机制，实现一次测量、多级更新、多方应用。

3.3 按需组装，定制服务

传统基础测绘主要以4D 产品为主，数据成果内容，形式固定。在探索测绘地理信息成果推广应用中，不难发现，基础测绘成果无法直接服务于各行各业，而需要进行大量的数据整理、筛选和分析工作。在全面开展供给侧结构性改革的当下，没有需求的供给必将走向衰亡。新型基础测绘则要认清需求侧的诉求，重新梳理地理实体相关的数据内容，重新构建技术指标体系，建立“一库多用、按需组装、定制服务”模式，全面提升面向不同应用需求的供给侧保障能力。

3.4 开放应用，服务共享

公益性是测绘法赋予的基本定位，开放共享则是在保障国家安全利益的前提下，让新型基础测绘更好发展、更好应用，最大化保障社会经济民生。

4 新型基础测绘实现的关键技术

4.1 安全体系升级

开放共享与国家数据涉密之间的矛盾，是新型基础测绘体系构建中急需解决的重要问题，需要建立涉密数据与非涉密数据的分类体系与联动机制，完善基础测绘数据的安全体系，通过空间精度转换、敏感或涉密数据掩盖及国产密码技术，对数据获取、处理、传输、分析及应用等各环节进行安全体系改造升级。

4.2 立体化数据采集技术

空天地一体化的技术对地观测能力日益增强，通过高空卫星、中空飞机、中低空无人机、地基雷达、地面采集车、探地雷达及无人船等涵盖地上地下、水上水下的数据采集技术，全方位地获取空间内地理实地的位置、纹理和属性等信息，利用数字化手段完整刻画真实的物理世界。光学遥感影像、激光雷达和视频流等多源异构的三维立体时空数据的融合处理与应用，是面向地理实地数据生产、场景应用的关键技术难点。

4.3 智能化数据处理技术

智能化数据处理技术主要包括基于原有空间数据提取、抽离和关系重建，面向多源异构海量数据的地理实体信息智能化提取和智能变化发现技术。

传统基础测绘中已形成了大量内容丰富的数据资源，包含了水系、交通、建（构）筑物及场地设施等地理实地的空间位置及基本的自然属性信息，建立一个规则化转换、重构与整合的地理信息要素实体化改造技术方法。原有数据实体化主要以二维空间表达为主，三维立体时空数据的采集处理、变化更新，则需要面对众源结构化、半结构化和非结构化数据，探索构建一体化的智能信息提取与变化发现的技术体系。

4.4 定制化的地图自动综合

涵盖全球范围的地理实体是对真实物理世界的连续、完整的数字化表达[7]，而面对不同的应用场景，呈现给使用者的数据则需要按相应的尺度进行表达。针对非尺度地理实体数据的自动综合、智能制图和可视化表达等关键问题，构建按需组建、高度融合、智能便捷的新时期自动化智能制图技术体系和工艺流程。

5 思考与建议

5.1 加强顶层设计，注重区域特色

各地新型基础测绘建设均处于探索阶段，虽然试点区域的先行探路，已形成了一定的成功经验，但不同试点区域都有各自的不同与特色。国家层面，2021 年3 月，自然资源部下发了《新型基础测绘体系建设试点技术大纲》，进一步明确了新型基础测绘的顶层设计。省级、市县级层面，则需要在国家框架下，根据本区域经济社会发展情况与特色需求，开展相适应的新型基础测绘建设，形成全国统一基准、统一结构的整体数据框架，又能体现区域特色，开放共享的成果与应用模式。

5.2 建设与应用融合发展

在新型基础测绘试点建设过程中要注意以需求为导向，坚持边建设边应用才能让数据具有鲜活性、持续性与实用性，缺少实际应用的建设，容易缺失方向，出现闭门造车、空中楼阁的局面。在顶层设计的引领下，在实际应用中更能发现问题，在解决问题过程中才能完善自身，从而使新型基础测绘更可靠、更完善、更健壮并更具应用性。

5.3 整合数据资源，物尽其用

经过多年基础测绘数据生产的积累，国、省、市、县各级部门均已形成了不同尺度丰富的数据资源，数字城市建设、智慧城市建设、第三次国土空间调查、林草资源调查和不动产调查等各项任务的开展，也积累了面向不同应用方向的数据资源。在新型基础测绘建设中，应尽量整合已有数据资源，实现物尽其用，避免重复建设，构建各数据间有机整合、智能提取转化的技术流程与工作方法。

6 结束语

新型基础测绘是国民经济转型发展新时期的必然产物，面对时代发展的新需求，先进技术的强大推力，新型基础测绘的构建是新时期测绘地理信息重点工作内容，是测绘地理信息跨域发展的重大机遇。本文分析了传统基础测绘和新型基础测绘的区别特征与关联，提出新型基础测绘的背景要求与发展趋势，探讨了构建新型基础测绘的关键技术，阐述了关于新型基础测绘构建的几点思考建议。新型基础测绘刚刚启航，测绘地理信息工作者还需不懈努力，瞄准前进方向，共绘基础测绘美好未来。