一、测绘信息化及其特征

　　随着信息社会的发展进步，信息技术与信息资源作为信息社会的两大支柱正在成为人类经济和社会活动的迫切需要，成为掌握未来竞争与发展主动权和制高点的重要条件。走以信息技术发展和信息资源建设为核心的中国信息化道路，已经成为中国经济社会发展的战略选择。随着国民经济和社会信息化进程的加快，测绘技术进步日新月异，地理信息需求迅速增长，数字化测绘技术和产品已经在众多领域得到广泛应用，测绘开始进入信息化时代。走信息化测绘发展道路，推进测绘信息化发展，是信息社会对测绘发展的基本要求。

　　测绘信息化是指在测绘行业各个领域各个方面充分利用现代信息技术，深入开发和广泛利用地理信息资源，加速实现测绘现代化的进程，主要包括测绘手段现代化、产品形式数字化和信息服务网络化等。测绘信息化的特点主要体现在以下几个方面：

　　（1）信息获取实时化：地理信息数据获取主要依赖于空间对地观测技术手段，如卫星导航快速定位技术、航空航天遥感技术等，可以动态、快速甚至实时地获取测绘需要的各类数据。

　　（2）信息处理自动化：在地理信息数据的处理、管理、更新等过程中广泛采用自动化、智能化技术，可以实现地理信息数据的快速或实时处理。

　　（3）信息服务网络化：地理信息的传输、交换和服务主要在网络上进行，可以对分布在各地的地理信息进行“一站式”查询、检索、浏览和下载，任何人在任何时候、任何地方都可以得到权限范围内的地理信息服务。

　　（4）信息应用社会化：地理信息应用无处不在，企业成为服务的主体，地理信息资源得到高效利用，并在经济社会发展和人民生活中发挥更大的作用。

　　二、国外测绘信息化发展概况

　　20世纪末，人类在空间技术和信息技术领域取得了一系列重大突破，高性能计算机、高分辨率卫星传感器、高速宽带网络相继出现，对测绘技术、方法和仪器设备的变革产生了深刻的影响，卫星导航定位技术、遥感技术、地理信息系统技术等高新技术迅猛发展，极大地提高了地理信息数据获取、处理与服务的能力和效率，全方位地推进了测绘信息化进程。

　　（一）信息获取空间化实时化

　　卫星导航定位系统已经成为地理空间定位的基本手段。美国、俄罗斯、欧盟都已建立或正在建立卫星导航定位系统，卫星导航定位技术的发展实现了测绘定位技术的革命性变化。卫星影像信息获取手段朝着多平台、多时相、多传感器、高分辨率、高光谱和快速机动的方向发展，高分辨率卫星遥感影像成为地理信息数据获取与更新的主要来源。卫星遥感市场中占主导地位的是美国的Landsat卫星和法国的SPOT卫星。遥感卫星的空间分辨率已经提高到米级和分米级，光谱分辨率可以达到纳米量级、400多个波段。德国、印度、以色列等国家相继发射了一系列高分辨率遥感卫星。在美国、加拿大、日本和欧洲，全天候、高分辨率、不依赖地面控制点自动测图的航天和航空遥感平台相继投入应用。卫星导航定位与高分辨率卫星遥感的发展使全天候、全时域、连续、快速、高精度的地理信息获取得以实现。测绘基准向全球一致的地心、三维、动态和综合多功能方向发展，空间大地测量成为基准体系建立和维持的主要理论和技术支撑。重力场探测主要依赖于卫星跟踪卫星和卫星重力梯度测量技术。多传感器的航空摄影数据获取系统、干涉合成孔径雷达测量系统、机载雷达成像测图系统和以激光测距、微波遥感、激光成像雷达、数字相机为主的机载三维数字摄影测量系统等多种数据获取手段将得到进一步发展，实现全天候、无地面控制的地理信息数据快速获取。

　　（二）信息处理自动化智能化

　　地理信息数据的处理由人工干预为主、自动化为辅向自动化和智能化方向发展，利用模式识别和人工智能方法将逐步实现航空航天遥感数据的自动化、智能化信息解译与信息提取，遥感数据的定量化处理将变成现实。遥感影像自动判读精确性、可靠性和定量量测精度的不断提高，可以实现无地面控制的三维信息提取和地形图测制。基于航空航天遥感信息的地图更新技术的迅速发展，地图信息的自动综合技术将不断取得新的突破。地理信息系统从二维向多维动态发展，由单台套向网络化发展，由简单数据结构向面向对象的矢栅一体化复杂数据结构发展。基于网格技术的地理信息数据生产与管理技术逐步实用化，网格技术为海量地理信息数据的分布式管理、传输、分析等提供了一体化的解决方法，为实时场景渲染和数据存贮以及地理信息互操作等提供了新的解决途径。海量、多维、多源地理信息数据的组织、存储和管理技术和开放地理信息系统的互操作技术等迅速发展，从而实现对大容量、多源地理信息数据的集成管理和数据库建设与维护。动态、多维、网络地理信息系统的综合分析功能和知识挖掘技术水平也将得到显著提高，利用虚拟现实技术可实现动态三维景观的虚拟再现，极大地提高地理信息数据的可视化程度。

　　（三）信息服务网络化和应用社会化

　　多维、动态、多分辨率地理信息数据资源的整合、集成和深加工技术将得到进一步发展，基于网络互操作的地理信息共享技术、信息安全保密技术不断进步，地理信息系统从以数据获取、存储、管理和查询为主的阶段向以空间分析、预测预报和决策支持为主的高级阶段转变，地理信息的应用领域将得到大大拓展，从而实现地理信息服务的网络化和应用的社会化。美国政府为了便于社会了解与获取地理信息，建立了集成化的地理信息门户网站和地理信息交换中心，在全球范围内的200多个节点已经注册到该信息交换系统，通过信息交换系统可以对注册的所有节点数据进行查询，积极开展了地理信息一站式服务系统建设，用户只需访问该系统的门户网站，就可以对分布在各地的地理信息进行查询和浏览。加拿大的地理信息数据交换网（GEONet）是一个集中式的地理信息数据搜索引擎，通过该搜索引擎，可以搜索和浏览地理信息的数据提供者、服务提供者以及地理信息数据和产品等方面的信息。澳大利亚的地理信息网络服务系统称为澳大利亚空间数据目录（ASDD），ASDD提供了3万多条由众多澳大利亚数据生产者提供的空间数据集的元数据信息，用户可以通过查询界面对20多个数据节点进行搜索，检索所需要的地理信息。由英国地理信息协会（AGI）建立、维护的地理信息服务网站是英国提供地理信息服务的网络系统，通过访问该网站，用户可以快速获取相关数据的信息，并了解相关数据生产单位的情况。

　　（四）测绘技术的集成和融合

　　卫星导航定位技术、航空航天遥感技术、地理信息系统技术、通讯技术、决策支持技术等多项技术的集成和融合，逐渐形成了高度集成化的测绘技术体系。地理信息系统与网络技术结合，发展形成了网络化、分布式的时空信息系统。摄影测量与地理信息系统技术、惯性导航系统、动态GPS辅助航空摄影技术相结合，实现了一体化的空间数据快速采集、更新和建库，大大提高了测绘生产的数字化和自动化水平。地理信息系统、遥感与人工智能技术结合，提高了遥感数据自动解译水平以及地理信息系统的数据更新能力和分析能力。地理信息系统与全球定位系统结合，实现了实时定位，形成了智能化的交通导航定位系统。地理信息系统与虚拟现实技术、多媒体技术、办公自动化技术、决策支持技术集成，形成了多源信息管理系统，实现了在三维空间动态地展示、分析各类自然、经济、社会和人文现象。

　　（五）基础地理信息资源建设快速推进

　　基础地理信息是国民经济和社会信息化发展中整合各类专业信息的基础平台，积极推进基础地理信息资源建设已经成为世界各国政府的共识。美国于上个世纪90年代开始建设国家空间数据基础设施，之后，世界各国掀起了空间数据基础设施建设热潮。英国、芬兰、丹麦、俄罗斯、伊朗、日本、韩国、新加坡、澳大利亚、新西兰、南非等国家也相继启动了有关空间数据基础设施的建设。目前，美国已经完成了以数字高程模型、数字正射影像、数字栅格地图和数字线划图为代表的全国1:2.4万基础地理信息数据库建设，并于2000年提出了以“国家地图”为主要产品的“国家测图”计划，拟为用户提供全国统一的、无缝的、现势的基础地理信息。加拿大建立了1:5万国家基础地形数据库，实现了1:5万数字地图的制作和出版，并以数字国家地图集为基本资料开发了加拿大地球观测信息网。英国已完成全国范围的1:5万、1:25万及城市地区1:1250、农村1:2500、山区1:1万的矢量地图，并在矢量数据的基础上推出了国家道路、道路中心线、邮政编码分区、数字高程模型、境界、地名等框架数据产品。德国已建成了全国1:2.4万基础地理信息数据库，并用遥感影像进行了更新，实现了1:5000基本地形图内外业一体的数字化生产。日本开发形成了1:2万矢量行政界线、1:10万数字地图数据、不同格网间隔的数字高程模型和土地利用数据等多种产品。世界各国纷纷加快推进基础地理信息资源建设，充分显示了测绘工作的重要性和基础地位。

　　三、我国测绘信息化发展进程

　　对照我国现代化建设“三步走”战略，我国测绘现代化建设或测绘信息化建设也大体可以分为“三步走”，20世纪80年代是传统测绘技术体系改造阶段，90年代是数字化测绘技术体系形成阶段，21世纪头20年是实现地图生产为主向地理信息服务为主转变的阶段，也是全面推进测绘信息化的阶段。

　　（一）传统测绘技术体系改造

　　20世纪80年代，我国测绘事业进入恢复与调整阶段，以传统测绘技术改造和模拟地图生产为主要标志，是传统（模拟）测绘技术体系的完善和建设现代测绘技术体系的起步阶段。在这一阶段，建立了新的大地坐标系统，建成了全国天文大地网，一、二等水准网，国家重力基本网和卫星多普勒网等基础设施。开始了基本比例尺航测成图新技术、新工艺以及遥感技术试验与应用，同时进行摄影测量技术改造，成功研制出了数控测图仪、数控正射投影仪、解析测图仪等测绘仪器。成立了测绘标准研究机构，形成了系列配套的传统（模拟）测绘标准体系。基本完成了国家基本比例尺地形图测制。开展了空间定位技术应用研究，在上海、乌鲁木齐建立了甚长基线干涉测量站，在上海、北京、长春和武汉建立了第三代卫星激光测距站。开展了从地面大地测量到卫星导航定位、航空摄影测量到卫星遥感、地图制图到地理信息系统、单项技术到“3S”（GPS、RS、GIS）技术集成的研究和试验。开始研制地形图扫描数字化软件、数字测图软件系统，并着手研建国家基础地理信息系统1:100万数据库。这一阶段是测绘现代化建设的起步阶段。

　　（二）数字化测绘技术体系形成

　　20世纪90年代，我国测绘领域充分利用计算机技术、卫星导航定位技术、遥感技术、地理信息系统技术等现代高新技术，实现了地理信息获取、处理、服务和应用全过程的数字化，测绘技术形态和产品形式都发生了深刻变化，这一时期是数字化测绘技术体系全面建立阶段。全球定位系统全面应用于大地测量定位，全数字化自动测图系统、影像扫描系统、全数字空中三角测量系统、数字摄影测量工作站、地图编辑工作站、地图数字化系统等数字化测绘技术装备以及地理信息系统基础软件和应用软件相继问世，研究制定了一系列数字化测绘标准，基本形成了地理信息数据生产的工艺流程，形成了将卫星导航定位、遥感、数字化测图和地理信息系统等有机结合的信息获取、处理、管理和服务的运行模式。与此同时，大力发展电子（数字）测绘仪器，生产出了自主知识产权的电子（数字）经纬仪、测距仪、全站仪、GPS接收机等系列国产化仪器，开发了大量测图软件，基本实现了测绘仪器装备的数字化，彻底改变了传统的地图测制手段。基本解决了基于网络的数字化测绘生产、海量空间数据存储管理、空间数据库构建等关键技术难题，建成了一批基础地理信息中心和基础地理信息数据生产基地，测绘技术体系实现了从传统向现代的历史性跨越。这一阶段是数字化测绘生产时代，或称为地图数字化时代。

　　（三）全面推进测绘信息化

　　进入21世纪，空间技术和信息技术等不断进步，国民经济和社会信息化进程不断加快，经济社会发展和人民生活对地理信息资源的需求迅速增长。面向全社会提供地理信息服务是新时期测绘发展的主要任务，同时也标志着我国测绘现代化建设或测绘信息化发展进入一个新的阶段，即以地图生产为主向以地理信息服务为主转变的阶段。这种转变主要体现在五个方面：

　　一是技术形态的转变。从数字化测绘技术向更加自动化、智能化方向发展，从专业化向大众化转变，自主卫星导航定位技术、航空航天遥感技术、地面移动快速测量技术、地理信息网格技术等成为测绘的主体技术，与此同时，多种技术集成融合，使测绘学科从单一科学走向多学科的交叉与渗透。

　　二是服务对象的转变。从面向专业部门、专业领域和专业人员服务向面向大众的社会化服务转变，测绘应用领域更加广泛和多元化，扩展到与地理空间分布有关的诸多方面，如环境监测与分析、资源调查与开发、灾害监测与评估、农业发展、城市管理、智能交通等。

　　三是服务内容的转变。从标准化、专业化地图服务为主向多样化的地理信息服务、技术信息一体化服务转变，信息内容更加丰富和灵活多样，更加强调地理信息的分析、预测与辅助决策等功能。

　　四是服务方式的转变。从封闭走向开放，从提供静态测量数据和资料到实时或准实时提供随时空变化的地理信息，从面对面的直接服务向快速的网络化、流程化信息服务转变，信息流通更快速、获取更便捷。

　　五是服务主体的转变。从以政府部门、事业单位为主体的公共服务为主向以政府部门、事业单位、企业多元化主体的服务格局转变，测绘的资源配置方式发生了重大变革，地理信息服务的相关企业迅速发展。

　　这一阶段是全面建设信息化测绘体系、努力构建数字中国地理空间框架、加快推进测绘信息化进程的阶段，标志着我国测绘事业发展进入了地理信息服务时代。

　　四、测绘信息化建设的主要任务

　　新的时代对测绘发展提出了新的要求，这种要求可以归纳概括为更广、更快、更准。“更广”就是测绘的作用对象更广泛，作用空间更广大，测绘成果更具多样性，测绘服务的领域更宽阔；“更快”就是地理信息获取的速度更快，信息处理的自动化程度更高，信息更新和传输更迅速，成果应用更便捷；“更准”就是地理信息内容更全面，属性更准确，现势性更强，精度更高。面对新的形势和新的要求，必须加快推进测绘信息化建设，为经济社会发展提供可靠、适用、及时的测绘保障。测绘信息化建设主要包括以下内容：

　　（1）发展现代测绘技术：充分利用现代信息技术、空间技术，进一步完善数字化测绘技术，形成信息化测绘的技术体系，为测绘信息化建设提供技术支撑。

　　（2）建设地理信息资源：这是测绘信息化建设的主要任务，重点是加快基础地理信息资源建设，为各类信息资源整合和利用提供基础地理信息公共平台。

　　（3）开发网络服务平台：建设地理信息交换服务网络和分发服务系统平台，为地理信息社会化共享服务提供畅通的渠道和途径。

　　（4）推进地理信息资源开发利用：这是测绘信息化建设的核心，要大力推进地理信息资源的产业化开发和社会化应用，促进地理信息产业发展。

　　（5）加强测绘标准化建设：为地理信息采集、数据库建设、信息交换与共享、服务与应用等提供技术规范和标准支撑。

　　（6）加强电子政务建设：实现测绘政务信息化，提高测绘管理的信息化水平。

　　（7）加强法规政策建设：研究制定适应测绘信息化建设的法规政策，为测绘信息化发展创造良好的法制环境。

　　五、加快信息化测绘体系建设

　　（一）信息化测绘体系的基本构成

　　信息化测绘体系是测绘业务手段现代化的综合体现和重要标志。信息化测绘体系建设是实现测绘信息化的重要途径，主要强调地理信息获取、处理、服务过程和手段的信息化。按照业务流程划分，信息化测绘体系可以包括实时化的地理信息获取体系、自动化的地理信息处理体系、网络化的地理信息服务体系。其中，实时化获取体系主要包括：现代测绘基准体系基础设施、高精度卫星导航定位系统、高分辨率卫星遥感系统、数字航空遥感系统、重力卫星系统和航空重力系统以及地面移动快速测量系统等；自动化处理体系主要包括：自动化智能化的对地观测数据处理系统、地面测量数据快速处理系统以及地理信息数据管理、保密处理、产品制作系统等。网络化服务体系主要包括：地理信息数据交换传输网络和交换中心、网络化地理信息服务系统平台、卫星导航定位综合服务系统等。

　　按照主体功能划分，信息化测绘体系主要由技术体系和装备体系组成，其中：技术体系是测绘信息化发展中技术形态变革的体现，是数字化测绘技术体系的升级和扩展，主要包括空间对地观测技术和地理信息处理、管理、显示、服务、应用技术等，核心是快速卫星导航定位技术、精确和定量遥感技术、网络地理信息系统技术、虚拟现实技术、空间信息网格技术等；装备体系是测绘信息化发展中基础设施和装备条件变革的体现，主要包括卫星导航定位系统、现代测绘基准体系基础设施、航空航天遥感影像快速获取平台、先进野外测绘技术装备、地理信息数据处理技术装备以及地理信息数据交换传输服务网络等。

　　（二）信息化测绘体系建设的基本思路

　　信息化测绘体系建设要根据国家信息化发展战略的总体部署和《意见》的要求，准确把握测绘信息化工作的特点，以促进地理信息资源建设与开发利用为目标，以测绘科技进步为支撑，以满足经济社会对测绘保障服务的需求为宗旨，坚持统筹规划、着力创新、政府主导、企业推进的原则，加快现代化的测绘技术体系和装备体系建设，以信息化测绘体系建设推动测绘事业发展全局，全面推进地理信息的获取实时化、处理自动化、服务网络化和应用社会化，为全面建设小康社会和构建社会主义和谐社会提供强有力的测绘保障服务。

　　（三）信息化测绘体系建设的重点任务

　　建立适应信息社会要求的信息化测绘体系是测绘信息化建设的基本要求和重要途径，也是一项重大的系统工程，需要政府和企事业单位等各方面共同推进，测绘及相关行业共同参与。在信息化测绘体系建设中，要充分发挥财政投资的作用，充分调动企事业单位的积极性。信息化测绘体系建设的重点任务主要包括以下几个方面。

　　1．现代测绘基准体系建设

　　现代测绘基准体系是地理信息获取、处理、开发利用的重要基础和实现地理信息资源共享的基本保障。要利用现代测绘理论和高新技术手段，建立与维护覆盖全国、陆海统一的新一代高精度、三维、动态、多功能测绘基准体系，形成较为完善的现代测绘基准体系基础设施。重点是建设国家大地基准框架骨干网和国家空间大地控制网，全面提高高程控制网、重力基本网的密度与精度。

　　2．实时化对地观测体系建设

　　空间化实时化对地观测体系是地理信息数据获取手段的重大进步，重点是建立地、海、空、天一体化的先进测绘基础设施，不断完善自主卫星导航定位系统，研制发射满足测绘要求的高分辨率遥感卫星，发展地理信息数据的快速获取技术手段，主要包括：高精度卫星导航定位系统、高分辨率卫星遥感系统、数字航空遥感系统、重力卫星系统和航空重力系统以及地面移动快速测量系统等。

　　3．自动化数据处理体系建设

　　自动化智能化数据处理体系是地理信息数据处理手段的进步。要大力推进地理信息数据处理关键技术攻关，加强测绘生产技术装备建设。重点是利用信息技术、人工智能技术等，研制自动化、智能化地理信息数据处理平台，发展海量地理信息数据快速、精确处理和集成管理的技术手段，包括：自动化智能化的卫星导航定位、卫星遥感、航空遥感等对地观测数据处理系统，地面测量数据快速处理系统以及地理信息数据管理、保密处理、产品制作等技术系统。

　　4．网络化信息服务体系建设

　　地理信息服务体系建设的主要任务是建设地理信息数据交换网络体系和地理信息服务平台。重点要完善基础地理信息使用许可制度，建立和完善国家、省、市级之间互联互通的全国基础地理信息网络体系和共享平台，建设地理信息交换中心，向社会发布基础地理信息产品目录、元数据以及设定权限内可浏览和使用的基础地理信息，提供网络化的地理信息快速访问、检索、订购、浏览、下载等服务，推进基础地理信息资源的社会化共享；建立卫星导航定位综合服务体系，提供车载导航、手机定位等移动终端位置服务。