隨著我國改革開放和現(xiàn)代化進程的快速推進,各行各業(yè)對于測繪產(chǎn)品的需求,特別是滿足經(jīng)濟社會發(fā)展和以人為本,貼近民生的需求越來越大,測繪行業(yè)存在的問題逐漸暴露出來,測繪裝備、數(shù)據(jù)處理技術(shù)手段越來越先進,測繪從業(yè)人員的素質(zhì)也逐漸提高,但是工作模式并沒有發(fā)生太大的改變,歸根到底是生產(chǎn)關(guān)系與生產(chǎn)力不協(xié)調(diào)的原因。
因此,如果能建立起一整套滿足城市空間信息快速采集更新需求的,依托現(xiàn)代通訊、物聯(lián)網(wǎng)、3S等技術(shù)的運行保障機制和技術(shù)支撐體系,那么可以提高自動化程度,明顯提高作業(yè)速度。這個運行保障機制和技術(shù)支撐體系姑且就稱呼它為“在線測繪網(wǎng)絡(luò)”吧,通過對現(xiàn)有測繪與地理信息行業(yè)數(shù)據(jù)采集、更新工作流程優(yōu)化、服務(wù)模式調(diào)整、技術(shù)手段整合,建立其實時在線的測繪服務(wù)網(wǎng)絡(luò),提高城市空間信息更新效率。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在“在線測繪網(wǎng)絡(luò)”建設(shè)與運行中的廣泛應(yīng)用將是一個趨勢,但是也存在著如下幾個難點:
多源數(shù)據(jù)交換聚合困難:可用來獲取數(shù)據(jù)的測繪傳感器包括衛(wèi)星、飛機、無人機、全站儀、GPS(手持型單點定位設(shè)備、CORS、RTK等)、360全景相機、激光雷達等,這些設(shè)備種類豐富,適合的不同的工作場景,描述觀測對象采用的數(shù)學(xué)表達、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不一,為了能使多種設(shè)備協(xié)同工作,那么必須規(guī)范設(shè)備與設(shè)備,設(shè)備與中心的通訊指令和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。
跨專業(yè)人才缺乏:測繪學(xué)是研究地理信息的獲取(測定、采集之意)、處理、描述和應(yīng)用的一門科學(xué)。其內(nèi)容包括:研究測定、描述地球的形狀、大小、重力場、地表形態(tài)以及它們的各種變化,確定自然和人工物體、人工設(shè)施的空間位置及屬性,制成各種地圖(含地形圖)和建立有關(guān)信息系統(tǒng)。其涉及數(shù)學(xué)、地理、計算機等眾多學(xué)科。因此,該行業(yè)對高層次人才的需求非常巨大。
數(shù)據(jù)采集更新工作模式缺乏協(xié)同效應(yīng):目前城市空間數(shù)據(jù)按數(shù)學(xué)表達分包括數(shù)字線劃數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型和地物的屬性數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)加工管理的工藝流程各成體系,缺乏協(xié)同。如果觀測同一個地物進行觀測時,加強各數(shù)據(jù)采集過程的協(xié)同,應(yīng)該能減少很多重復(fù)勞動,提供自動化水平,減少人為精度誤差。
為了推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在數(shù)據(jù)更新領(lǐng)域的應(yīng)用,我們需要在“在線測繪網(wǎng)絡(luò)”的建設(shè)中事先做好大量的基礎(chǔ)性工作,基礎(chǔ)工作主要包括:
搭建實時在線的安全高速傳輸網(wǎng)絡(luò)環(huán)境:為了實時地為測繪工作提供支持,實現(xiàn)測繪數(shù)據(jù)使用的安全保密要求,有必要依托各地在建的城市空間基礎(chǔ)地理信息平臺框架的基礎(chǔ)上開展網(wǎng)絡(luò)安全等級保護三級系統(tǒng)建設(shè)。做到外網(wǎng)應(yīng)用請求能便捷訪問、強安全隔離下的雙網(wǎng)不失效、數(shù)據(jù)安全不泄密。安全移動網(wǎng)絡(luò)的參考拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如下:
優(yōu)化數(shù)據(jù)采集的工作流程:針對同一個地物對象,有多種表達方式,比如不同比例尺地形數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、竣工數(shù)據(jù)、三維模型、360度街景、各專題屬性等,開展各類數(shù)據(jù)的獲取、處理、描述、應(yīng)用流程研究,嘗試流程之間的協(xié)同機制研究。同時開展按需測繪,依托在線測繪網(wǎng)絡(luò)將變化信息發(fā)現(xiàn)、更新任務(wù)管理、數(shù)據(jù)采集處理、面向?qū)ο蟾逻^程連貫起來,使得數(shù)據(jù)的流動安全快速。按需測繪的參考工作流程圖如下:
建立面向測繪服務(wù)的基礎(chǔ)應(yīng)用支撐系統(tǒng):搭建好實時在線網(wǎng)絡(luò)后,建立起基礎(chǔ)的應(yīng)用支撐體系,現(xiàn)在各地都開始著手建立城市地理信息信息共享平臺,解決了數(shù)據(jù)發(fā)布和應(yīng)用的問題,我們也可以基于這個平臺為前端數(shù)據(jù)采集、處理工作提供服務(wù)。支撐系統(tǒng)應(yīng)該包含的核心功能:
1. 元數(shù)據(jù)服務(wù)
各類傳感數(shù)據(jù)描述服務(wù)
基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)服務(wù)
2. 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)
變化信息位置服務(wù)
更新任務(wù)工作底圖服務(wù)
公眾電子地圖服務(wù)
3. 功能服務(wù)
坐標(biāo)解算服務(wù)
影像拼接服務(wù)
自適應(yīng)制圖服務(wù)
4. 數(shù)據(jù)交換服務(wù)
5. 數(shù)據(jù)存儲服務(wù)
支持多源傳感數(shù)據(jù)的交換集成:在測繪工作生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,加強儀器設(shè)備采集的信息與成圖系統(tǒng)的互聯(lián)互通能夠在相當(dāng)大的程度上提高作業(yè)的效率。建立一套基于IP網(wǎng)絡(luò)、開放性的設(shè)備與中心、設(shè)備與設(shè)備通訊的通訊協(xié)議和指令集、數(shù)據(jù)交換協(xié)議。只要儀器設(shè)備實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化的通訊協(xié)議和指令集,該儀器就可以通過傳感網(wǎng)絡(luò)與高層應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)同。 多源傳感器數(shù)據(jù)交換與集成的參考流程圖如下:
(作者為蘇州市數(shù)字城市工程研究中心有限公司 張冰 翟仁建 陳云)<