城市信息千變?nèi)f化，更新頻率超級(jí)迅速，所以測(cè)繪技術(shù)的升級(jí)、時(shí)空信息云平臺(tái)的出現(xiàn)成為必然。

 文 | 王剛 

智慧城市因?yàn)樘烊坏摹罢?號(hào)工程”之屬性，贏得了廠商和大眾的密集關(guān)注。而眼下，隨著“城市大腦”、“城市計(jì)算”等概念戰(zhàn)的告一段落，行業(yè)真正進(jìn)入拼垂直資源、拼技術(shù)解決方案的新階段。

這其中，除了云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等前沿科技，雷鋒網(wǎng)(公眾號(hào)：雷鋒網(wǎng))還觀察到，傳統(tǒng)的地理信息測(cè)繪技術(shù)也在被倒逼著進(jìn)行自我改革。

不過，對(duì)于這樣的趨勢(shì)，老一輩的測(cè)繪人是敞開懷抱歡迎的。

有“遙感測(cè)繪第一人”之稱的兩院院士李德仁早在2017年就就直呼：測(cè)繪人應(yīng)為智慧地球、智慧城市的出現(xiàn)而感到高興。

長(zhǎng)期從事高精度攝影測(cè)量定位與測(cè)量系統(tǒng)的可靠性研究的他，深知趨勢(shì)之下必須找到新的定位，但過去了2年，傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)是否真正走過一些變化的道路呢？

傳統(tǒng)測(cè)繪，只做地圖服務(wù)，勾勒山河胡海的輪廓以及大小尺寸比例，后來升級(jí)到三維信息時(shí)代，加入更多空間的元素，在3D建模、建筑行業(yè)上使用較為廣泛，我們也能在各類地圖APP中看到立體的商鋪、學(xué)校、寫字樓。

但是城市的智慧化，其中一個(gè)非常重要的前提是：城市數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)感知。

因?yàn)槌鞘忻刻齑罅康脑囟急粩?shù)據(jù)化，要想知悉彼此之間縱橫交錯(cuò)的關(guān)系，要及時(shí)處理交通擁堵、突發(fā)災(zāi)情等問題，勢(shì)必需要獲取到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，也倒逼測(cè)繪行業(yè)開始關(guān)注時(shí)間數(shù)據(jù)——這就構(gòu)成了時(shí)空大數(shù)據(jù)產(chǎn)生的基礎(chǔ)，城市信息模型向四維發(fā)展。

時(shí)空數(shù)據(jù)模型以及平臺(tái)的建立，其效果是顯而易見的：同一事物的變化信息、不同事物的信息相關(guān)性都被測(cè)繪者獲取，城市的信息管理真正做到了“實(shí)時(shí)可控”。

這類似于人類以直播的方式看待城市的發(fā)展，而并非以回看來研究城市到底發(fā)生過什么。

城市信息暗流涌動(dòng)，只有找到與時(shí)空信息的結(jié)合點(diǎn)即技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式，才能真正把城市的“任督二脈”打通。就目前來看，市面上已經(jīng)出現(xiàn)了幾種軟硬結(jié)合的可能性。

• 高分辨衛(wèi)星遙感

我國(guó)目前使用的衛(wèi)星是集成測(cè)繪和資源勘查功能為一體，除了防止水災(zāi)火災(zāi)、維護(hù)生態(tài)平衡，還有城市建設(shè)與規(guī)劃、交通部署和國(guó)防科技類的服務(wù)。

• 無人機(jī)的低空?qǐng)D像測(cè)量技術(shù)

低空飛行的無人機(jī)通過人為操控滿足大角度拍攝，分辨率目前進(jìn)步很大，圖像可用于多維數(shù)據(jù)源。早期以二維圖像為主，如今可便捷獲取建筑物外觀及高度等數(shù)據(jù)，在大數(shù)據(jù)技術(shù)下生成立體模型。

• 傾斜攝影技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)是通過掛載多個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)攝影的，即同時(shí)從一個(gè)垂直角度和多個(gè)傾斜角度來獲取圖像，組成地面立體模型。這樣做的目的是補(bǔ)充智能垂直角度拍攝的不足，更加確切的反映出物體的真實(shí)情況。

• 航空相機(jī)

米格-25裝備的航空相機(jī)

這歸功于數(shù)字化航空攝影在CCD（電荷耦合器件圖像傳感器）技術(shù)上的不斷發(fā)展。我國(guó)在近幾年研制推出了幾款新的數(shù)碼航空相機(jī)，成為高度分辨率圖像獲得的重要設(shè)備，高分辨率空間數(shù)據(jù)的獲取能力大大提高。

• LiDAR 系統(tǒng)

機(jī)載 LiDAR 系統(tǒng)工作原理

LiDAR 系統(tǒng)即激光探測(cè)與測(cè)量，也就是激光雷達(dá)，同時(shí)也是一種擁有高科技的傳感器。它是利用GPS和IMU（Inertial Measurement Unit，慣性測(cè)量裝置）機(jī)載激光掃描。其所測(cè)得的數(shù)據(jù)為數(shù)字表面模型DSM的離散點(diǎn)表示，數(shù)據(jù)中含有空間三維信息和激光強(qiáng)度信息。其獲得的模型精度非常高。

以上這些模式的重要技術(shù)點(diǎn)是聚集在實(shí)現(xiàn)立體圖像上，對(duì)目前的地理空間架構(gòu)確實(shí)做了改變。但是當(dāng)下越演越烈的城市智慧化，傳統(tǒng)地理空間架構(gòu)已然不太適應(yīng)，必須依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)乃至深度學(xué)習(xí)技術(shù)，才能將數(shù)據(jù)和信息真正提煉為有價(jià)值的“知識(shí)”。

“頂層設(shè)計(jì)”和“傳感器”成為智慧城市一直在強(qiáng)調(diào)的兩個(gè)熱詞，卻人們似乎往往忽略更基礎(chǔ)的東西，比如說測(cè)繪技術(shù)。

如果說智慧城市與測(cè)繪技術(shù)關(guān)系不大，就是大錯(cuò)特錯(cuò)。

眼下無論是阿里、騰訊、京東、平安，都打造了自己的時(shí)空信息云平臺(tái)，作為智慧城市的載體，但僅僅有這個(gè)并不夠，因?yàn)榛A(chǔ)的時(shí)空數(shù)據(jù)除了在遍布城市的傳感器中，還存在于測(cè)繪那部分，追求數(shù)據(jù)服務(wù)并不能本末倒置。

因此，近期行業(yè)也出現(xiàn)了一些變化，比如中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)智慧城市工作委員會(huì)成立；比如京東數(shù)科投資智慧足跡（聯(lián)通大數(shù)據(jù)旗下），加強(qiáng)全域全量時(shí)空連續(xù)的大數(shù)據(jù)資源；比如百度智能云位置服務(wù)中新增的功能“鷹眼”，比如北斗航天集團(tuán)研發(fā)基于遙感時(shí)空數(shù)據(jù)的區(qū)塊鏈電子取證存證等等動(dòng)作。

我們也能看到，更多的智慧城市相關(guān)廠商將發(fā)布時(shí)空信息云平臺(tái)，把地理數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行充分協(xié)調(diào)和雙向共享，改變傳統(tǒng)地理空間架構(gòu)下的單向性和弱雙向性信息交流機(jī)制。

雷鋒網(wǎng)注意到，此前的2月18日，國(guó)家印發(fā)了《粵港澳大灣區(qū)規(guī)劃綱要》，明確提到了要2區(qū)9市加強(qiáng)智慧城市合作，探索建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，開放數(shù)據(jù)端口，建設(shè)互通的公共應(yīng)用平臺(tái)，建設(shè)全面覆蓋、泛在互聯(lián)的智能感知網(wǎng)絡(luò)以及智慧城市時(shí)空信息云平臺(tái)、空間信息服務(wù)平臺(tái)等信息基礎(chǔ)設(shè)施。

而在同一天由自然資源部發(fā)布的《智慧城市時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)技術(shù)大綱（2019版）》中也給時(shí)空信息平臺(tái)的打造提出了規(guī)劃：“省級(jí)自然資源主管部門要指導(dǎo)城市做好智慧城市時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)試點(diǎn)申報(bào)。”

智慧城市的本質(zhì)是促進(jìn)信息資源的集約化，讓城市信息和測(cè)繪地理信息高度融合。城市信息千變?nèi)f化，更新頻率超級(jí)迅速，所以測(cè)繪技術(shù)的升級(jí)、時(shí)空信息云平臺(tái)的出現(xiàn)成為必然。

要求的變高，也給測(cè)繪人帶來了新的挑戰(zhàn)，比如：

• 測(cè)繪操作從二維到四維動(dòng)態(tài)空間轉(zhuǎn)變，從后處理到實(shí)時(shí)處理轉(zhuǎn)變，他們必須學(xué)會(huì)處理大數(shù)據(jù)；

• 原來只做靜態(tài)地圖，現(xiàn)在必須用高清的手段是監(jiān)測(cè)地面信息，監(jiān)控屬性似乎增強(qiáng)；

• 測(cè)繪理論與測(cè)繪應(yīng)用存在一定脫鉤發(fā)展，國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流少，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)亟待完善；

• 多學(xué)科知識(shí)交錯(cuò)，位置云、遙感云獨(dú)立分類，測(cè)繪人員的知識(shí)面需要迅速擴(kuò)大。

李德仁院士此前表示：

我們這個(gè)行業(yè)不缺少地理信息科學(xué)家，缺少信息地理科學(xué)家，用信息理論和大數(shù)據(jù)理論來回答人與自然的關(guān)系，這是地理科學(xué)的本源。

他強(qiáng)調(diào)了信息集成的重要性，而非只是掌握地理層面的知識(shí)。因?yàn)槌鞘袚矶碌葐栴}用單純的地理知識(shí)根本無法解決，是一個(gè)復(fù)雜的綜合性社會(huì)問題。

中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院副院長(zhǎng)李成名近期也表示：

我國(guó)的測(cè)繪到了改革的關(guān)鍵時(shí)期，要支撐數(shù)字城市、智慧城市、數(shù)字孿生城市的建設(shè)，將沿著產(chǎn)品模式設(shè)計(jì)、施測(cè)方式精度、分級(jí)測(cè)繪、集約共享、統(tǒng)一空間身份的方向走，用5-10年時(shí)間，構(gòu)建國(guó)家全息地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)測(cè)繪的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

總體而言，無論是城市的規(guī)劃、建設(shè)、管理，這“三部曲”中，測(cè)繪都是一個(gè)最基礎(chǔ)也是極為重要的底座，它也走到了改革升級(jí)勢(shì)在必行的關(guān)口。