新型基础测绘多源异构数据融合的应用实践

1 引言：

基础测绘作为支撑经济建设、社会发展、国防建设及生态保护的基础性公益事业，其地理信息保障服务已深度融入自然资源管理、生态环境保护、灾害应急响应及智慧城市建设等诸多领域，成为驱动各行业高质量发展的关键基础设施。面对政府部门、企事业单位及社会公众对测绘地理信息与日俱增的需求，传统基础测绘供给模式逐渐显现出能力瓶颈，供需矛盾日益突出。《新型基础测绘体系建设试点技术大纲》文件系统构建了新型基础测绘体系建设的实施框架与技术路径，技术文件中提出，新型基础测绘以“地理实体”为视角和对象，按“空间精度和实体粒度”开展测绘，以构建“基础地理实体数据库”为目标，实现产品“按需组装”的基础性、公益性测绘行为[1]，文件为试点工作规范开展及体系化建设提供了权威指导。

2研究背景

随着测绘技术手段的持续革新，倾斜摄影数据、激光雷达点云、精细模型等新型测绘成果不断涌现，极大地丰富了地理信息数据的维度与精度。然而，传统基础测绘成果所依赖的标准化、制式化产品形态，已难以适应信息化社会及地理信息产业多元化发展的需求，更无法满足用户日益增长的灵活化、精细化、个性化服务要求。具体而言，其对现实世界的描述仍局限于分要素、分尺度的割裂式抽象，缺乏整体性与连贯性；同时，成果类型单一，社会经济及人文信息缺失严重，难以与政务数据有效关联。这些问题直接限制了测绘成果在空间分析与决策支持中的应用价值。

为破解上述难题，顺应自然资源管理新格局及城市治理现代化需求，需要对传统基础测绘产品进行根本性变革，必须在来源渠道、组织形式、产品种类、数据内容、生产方式及服务手段等多个维度上实现创新突破。具体而言，项目紧密结合试点区域特色，深入开展地理实体与实景三维数据的生产与建库工作，积极探索地理实体“一码多态”的数据模型构建、高效组织存储及多样化表达方式等关键技术。

3 建设思路

项目通过无人机航摄技术，高效获取激光点云数据，并实施倾斜摄影测量，构建三维地理模型。在此基础上，生产了高精度的DSM、DEM、DOM 及DLG 数据，并进一步开展倾斜摄影单体化与地理实体数据生产。创新性地采用“一码多态”的数据建库策略，依托地理实体的唯一标识码，实现数据的灵活组织与管理，进而构建起基础地理实体数据库。借助数据库的快速匹配技术，项目实现了地理实体数据与楼盘表、不动产等业务数据的深度融合，并整合了基层社会治理等政务专题数据 [2]。最终，生成按需组装出地形级、城市级实景三维及应用数据产品，为自然资源管理和各行业应用提供了精准、智能的地理信息服务。

4 关键技术

项目以基础测绘产品体系的全面创新为突破口，聚焦于立体化数据采集、实体化数据构建、智能化数据处理、一体化数据管理及定制化服务提供等关键环节的关键技术，加速数据更新频率，强化数据共享机制，逐步推进“时空一体、联动更新、按需服务、开放共享”的新型基础测绘体系建设 [3]，有效促进基础测绘的转型升级。

4.1 多源异构数据汇聚融合技术

4.1.1 多源异构数据采集

通过在无人机测绘、移动测量车测绘、倾斜摄影、激光三维扫描等新技术领域的创新研究，提高数据采集的效率与精度。利用倾斜摄影、激光扫描等技术手段，可全面快速地构建测区实景三维模型，再通过还原后的真实三维地理场景上进行地理实体数据施测，比使用传统野外测图和航测成图的工作效率和成果精度有大幅提升。再结合单体化技术，赋予三维模型地理实体唯一标识码可以生产实体化、结构化、语义化、人机兼容的实景三维产品。

4.1.2 多源异构数据统一汇聚

基础地理实体数据库管理的核心在于构建时空大数据中心，实现数据的统一汇聚与管理。通过整合历史与现状的基础地理数据、政务地理空间专题数据及互联网抓取信息，覆盖结构化、半结构化与非结构化数据类型，支持地上地下、室内室外全空间维度的地理信息大数据集成管理。通过优化存储与访问机制，有效解决了非关系数据库在处理空间数据时的效率瓶颈，确保了高并发、大数据量场景下的实时性能，从而全面释放了非关系数据库的潜力。

4.2 一码多态的地理实体数据存储技术

在地理实体数据存储领域，创新性地采用了“一码多态”的存储策略。鉴于同一地理实体在不同应用场景下呈现的抽象形态各异，为每一地理实体设计了多元化的存储形式。以城市道路为例，不仅存储其硬化路面、中心线及用地面数据，还涵盖了道路的影像与三维形态，通过地理实体的唯一标识码实现这些数据的关联管理，满足不同用户对数据的个性化需求，实现了“一次测绘，多元应用”的目标。

在数据存储架构上，项目设计了实体主表、空间表及实体关系图。实体主表记录了地理实体的基本信息，如名称、唯一标识及属性等，便于快速检索；空间表则专注于存储地理实体的图形信息，如道路的各类空间数据；实体关系图则利用图数据库技术，记录实体间的复杂关系[4]，为数据查询与分析提供了有力支持。数据存储架构设计不仅提升了数据存储的效率，也丰富了数据的利用维度。

4.3 基于知识图谱的地理实体关系管理技术

本项目引入了图谱数据库技术来管理地理实体间的关系。图谱数据库以其独特的图谱结构，能够高效地存储和查询实体间的复杂关系，且具备良好的扩展性。通过构建以地理实体唯一标识码为基础的关系图谱，实现了对地理实体间关系的全面、精准表达。图谱数据库技术路线不仅大幅提升了关系信息的检索效率，还使得地理场景的按需组装成为可能，为自然资源管理、社会治理等多个领域提供了强有力的技术支撑。

5 建设成效

本项目通过精心策划的试点工作，深入探索了新型基础测绘的核心内容、产品形态以及实施路径，对试点区域的地理实体进行了细致的分类、分级、粒度与精度设定，特别关注了地市级与省级在自然地理实体数据采集、表达上的职责划分与协同机制。致力于精准刻画地理实体对象的时间维度、空间位置、属性特征及其相互关系，构建了一套符合新型基础测绘要求的产品体系与工艺流程。通过这些举措不仅明确了本地区基础测绘在构建“立体空间位置为纽带，基础测绘成果为框架，数字高程模型为基底，高分辨率遥感影像为背景”的自然资源立体时空模型中的关键角色——“框架、基底、背景”，还推动了基础测绘向更高层次的发展。

参考文献：

[1]新型基础测绘体系建设试点技术大纲 ‌[Z]. 自然资源部文件 ,2021 年 3月

[2]邓开艳 , 杨爱玲 . 基础地理实体数据库建设思路探索 [J]. 测绘与空间地理信息 ,2022,:67-69

[3]肖建华，李鹏鹏，等 . 国家新型基础测绘建设武汉试点中期实践与思考 [J]. 测绘通报 ,2022,(1):164-167

[4]尹向军 , 黄国平 , 等 . 一种地理实体构建及应用方法 [J].. 测绘科学 ,2024,(3):168-173

作者简介：胡梦明，1989 年9 月，男，汉族，湖北省武汉市，本科，工程师，研究方向：主要从事基础测绘、自然资源、智慧水利等行业信息化方向。