新型基础测绘体系建设试点技术大纲

这是一篇关于自然资源部 2021 年 3 月发布的新型基础测绘体系建设试点技术大纲的思维导图，涉及到的内容有建设目标、基本概念、建设原则、指导思想和建设任务等。

新型基础测绘体系建设试点技术大纲

• 导语
  • 基础测绘定义
    • 建立全国统一的测绘基准和测绘系统
    • 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
  • 在新时代问题日益凸显
    • 现有基础测绘成果，人眼可识别，但机器难理解，空间分析与决策局限性
    • “3S+4D”过分强调分级管理，影响了国、省、市县数据共享
    • AI 时代提出了新要求
      • 实体化：以独立地物和地理单元为对象，取消（模糊）比例尺概念，突破地图分幅和投 影的限制
      • 三维化：线划数据三维化，三维数据单体；
      • 语义化：能够挂接各类大数据，尽量保持现实世界信息丰富度和原始状 态
      • 结构化：空间数据结构化，属性数据非结构化
      • 全空间：由陆地向海洋、地下、水下延伸
      • 人机兼容：人眼可读、机器能懂
  • 工作背景和基础
    • 《全国基础测绘中长期规划纲要（2015-2030 年）》
    • 2019 年全国自然资源工作会议
    • 《新型基础测绘体系数据库建设试点技术指南》
    • 2020 年全国国土测绘工作会议
  • 主要目标
    • 进一步明晰城市化地区（城镇空间）、农产品主产区（农业空间）、生态功能区（生态空间）中不同类型地理实体的统筹分级、粒度和精度，以及产品模式设计、按需组装等问题
    • 厘清新型基础测绘（NFSM）、基础地理实体数据库（FGD）、实景三维中 国（N-3DRS）、时空大数据平台（SBDP）等相关概念及其内在逻辑
    • 以基础地理实体（FG，本大纲简称地理实体）为突破口，规范指导新型基础测绘体系建设试点工作的有序开展
• 指导思想
  • 习近平新时代中国特色社会主义思想·····
  • 坚持创新引领、统筹设计、多级协同
  • 推进新型基础测绘体系建设试点工作
  • 加快推动基础测绘转型升级、创新发展
  • 优化升级基础测绘产品体系、技术体系、生产组织体系、政策标准体系
  • 扩大有效供给、满足应用需求
  • 打造适应新时代高质量基础测绘发展模式
  • 推动基础测绘服务能力和水平大幅跃升
  • 促进自然资源管理和治理能力现代化
  • 服务经济社会各领域高质量发展
• 建设原则
  • 基础性原则：与专业测绘、商业测绘泾渭分明，符合基础性、公益性要求
  • 公共性原则：数据内容、粒度及精度应体现各应用部门的共性需求“最大公约数”
  • 共享性原则：以地理实体分级测绘模式代替按尺度分级测绘，“一个地理实体只测一次”，并确保各级数据之间能够共享融合，避免重复建设
  • 按需性原则
    • 与多部门在分类与编码上进行对接，建立空间语义关联知识图谱（SRKM）
    • 以地理实体为视角和对象，描述表达现实世界，形成基础地理实体数据库， 实现“一库多能、按需组装”
  • 创新性原则
    • 鼓励采用人工智能、众智感知、边缘计算、国产密码等新技术、新手段
    • 在地理实体数据生产与集成、众源数据一体化处理、智能化提取、 共享发布、质量控制与评定等方面，开展理论方法研究与技术创新
• 基本概念
  • 地理实体
    • 地物实体：包括水系、交通、建（构）筑物及场地设施、管线等
    • 地理单元：包括行政区划单元、自然地理单元等
  • 地理场景
    • 正射影像（DOM）
    • 真正射影像（TDOM）
    • 数字高程模型（DEM）
    • 数字表面模型（DSM）
    • 倾斜摄影三维模型
    • ···
  • 新型基础测绘
    • 以“地理实体”为视角和对象
    • 按“实体粒度和空间精度”开展测绘
    • 构建“基础地理实体数据库”为目标
    • 按需组装“4E 标准化产品”
      • 组合聚合实体集
      • 无级化地图表达
      • 地形级实景三维
      • 城市级实景三维
    • 与传统基础测绘相比
      • 产品模式实现了转型升级
      • 带动技术体系、生产组织体系、政策标准体系的创新
      • 推动基础测绘服务能力和水平的大幅跃升
  • “实景三维”（3DRS）
    • 现实世界的数字孪生，具有实体化、三维化、语义化、结构化、全空间和人机兼容理解的显著特点
    • 包括地形级、城市级和部件级
      • 地形级和城市级属于新型基础测绘 4E 标准化产品中的主要形式
      • 部件级实景三维源自商业化和专业化测绘成果
  • 新型基础测绘能力建设
    • 形成基础地理实体数据库
    • 面向“两服务、两支撑”按需定制 4E 标准化产品
    • 建立时空大数据平台
    • 在线或离线提供数据、接口、功能和知识服务
  • 4E 标准化产品
    • Entity for combined and aggregated cass 组合聚合实体集
    • 无极化地图表达
    • 地形级实景三维
    • 城市级实景三维
    • 部件级实景三维······
  • 数字中国时空信息数据库（DC-STID）
• 建设目标
  • 试点目标（2～3 年）
    • 解决地理实体的概念与定义、分类与分级、粒度与编码、精度与技术、数据库设计 与集成、产品组装等问题
    • 推动转变
      • 以地理要素为核心的基础地理信息数据库向以地理实体为核心的基础地理实体数据库转变
      • 专业队伍测绘向以专业队伍为主的众源测绘转变
      • 固定产品提供向按需组装服务的根本转变
    • 用 2～3 年时间，取得一批探索试验成果，经总结凝练，形成新型基础测绘产品体系、技术体系、生产组织体系和政策标准体系，为全国基础测绘升级转型提供可借鉴、可复制、可推广的经验和示范，并提出政策法规修订建议
    • 试点单位目标
      • 选择试点建设的方向，编制设计书
      • 确定城市化地区（城镇空间）、农产品主产区（农业空间）、生态功能区（生 态空间）等不同区域、不同类型地理实体的分级、粒度和精度
      • 探索其生产与更新方式
      • 设计定义以地理实体为核心的产品模式
      • 建立基础地理实体数据库
      • 面向应用按需组装 4E 标准化产品
      • 构建重点区域实景三维
      • 研制时空大数据平台
      • 面向全社会和自然资源系统提供在线/离线的“大服务”和“小服务”
    • 鼓励各省区在本大纲的指导下，开展本省区范围内的试点工作。
  • 中长期推广目标（ 5～10 年）
    • 面向全国开展新型基础测绘体系建设推广
    • 建成以地理实体为核心、“一库多能、按需组装”的国家基础地理实体数据库（N-FGD）
    • 构建实景三维中国（N-3DRS）
• 建设任务
  • 产品模式设计
    • 围绕“两服务、两支撑”
    • “实体化、三维化、语义化、结构化、全空间、人机兼容”
    • 充分考虑对地观测技术的最新发展及地理实体自身属性
    • 准确描述地理实体对象的时间、空间、社会属性和元数据信息
    • 研究并确定试点范围内不同区域、不同类型地理实体的分级、粒度和精度（空间精度、时间精度、属性精度）
    • 地理实体与地理场景分类可参考附录 A，根据试点区域需求进行扩展
  • 数据生产与建库
    • 根据制定的新型基础测绘产品分类和地理实体相关技术标准
    • 探索基于传统 4D 产品转换重构和基于倾斜摄影等 新技术直接提取地理实体数据生产工艺流程和方法
    • 完成地理实体数据生产、地理实体空间身份编码、不同精度地理实体集成整合，构建试点区域“基础地理实体数据库”
    • 在试点区域“基础地理实体数据库”基础上，面向应用服务，以地理实体为索引，按需提取素材，按照时空进行序化、关联和融合，形成 4E 标准化产品
    • 地形级实景三维、城市级实景三维，以及根据试点需求采用协同共享方式建立的部件级实景三维构成试点区域“实景三维”
    • 开发时空大数据平台，开展应用示范
  • 关键技术试验
    • 关键技术研究
    • 配套软硬件装备研发
    • 共性技术解决方案
      • 产品模式、数据生产、整合建库、数据更 新、质量控制、系统平台、应用服务等解决方案
      • 开展实际验证，检验其适用性并提出完善建议
    • 及时提出具有本地特征的难题或者个性化的技术
  • 生产组织结构优化
    • 加快传统测绘技术与人工智能、云计算、互联网、大数据等高新技术的融合
    • 探索试点基于行业纵向和部门横向数据统筹共享、基于互联网/物联网的众源获取和基于大众的众包采集等生产组织方式
    • 对创新的生产组织方式进行生产效益分析
  • 政策标准制修订
• 技术支持
  • （一）核心技术研究
    • 1.基础地理实体的定义、分类、粒度及精度要求
    • 2.全空间数据立体获取技术
    • 3.开源共享的语义化地理实体识别解译样本库
    • 4.基础地理实体结构化智能提取技术
    • 5.从现有地理信息数据到基础地理实体的转换技术
    • 6.基础地理实体语义化技术
    • 7.基础地理实体空间身份编码
    • 8.多源异构基础地理实体及场景存储与管理技术
    • 9.基础地理实体数据快速更新与联动维护
    • 10.4E 标准产品设计
    • 11.按需提取基础地理实体及地理场景适配融合技术
    • 12.按需提取基础地理实体无级制图技术
    • 13.基础地理实体质量评定技术
    • 14.基于基础地理实体的数据交换格
    • 15.实景三维共享发布技术
    • 16.基于地理实体的时空智能分析技术
    • 17.众源众包的基础地理实体生产组织模式
  • （二）标准规范编制
  • （三）日常技术支持
• 组织管理
  • （一）任务分工
  • （二）申请条件
  • （三）立项程序
  • （四）建设管理
• 公益性、基础性、保障性和先导性作用