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摘要:简要介绍了“数字航道”技术体系和构成框架,说明了信息化测绘的基本组成,初步探讨了“数字航道”与信息化测绘之间的关系,以及面向“数字航道”构建航道信息化测绘的主要内容和研究重点。
关键字:数字航道;信息化测绘;信息网络服务
随着空间技术、计算机技术、信息技术和通信技术的发展及其在测绘领域的不断渗透、融合,以“3S”技术为代表的现代地理空间信息技术发生了革命性的变化,我国的测绘技术体系从20世纪80年代至今实现了由传统测绘技术体系向数字化测绘体系的转化和超越[1]。在现代化测绘技术的支持下,我国空间数据采集、获取和分析处理技术得到了极大地提升,建立了多平台、多角度、多传感器构成的高分辨率、高精度、多时相、多光谱的地理空间信息获取技术,实现了网格计算、人工智能、数据挖掘等地学知识的自动、半自动提取和综合分析,为实现信息化测绘提供了技术支撑。
信息化测绘技术的快速发展,为航道测绘的信息化发展提供了基础;“数字航道”的建设,对航道测绘的信息化发展提出了迫切的要求;航道维护建设和管理的现代化,也依赖于航道测绘的信息化服务,建立长江航道的信息化测绘技术体系,是实现信息化测绘和“数字航道”的基础和保障。
一、数字航道基本概念
“数字航道”是航道在数字化、信息化发展中,对航运提供信息化服务的重要载体。“数字航道”是指以航道为对象,以地理坐标为依据,将干流航道及相关的附属设施以多维(立体的和动态的)、多尺度、多分辨率的信息进行描述,通过计算机技术、多媒体技术、遥感技术和大规模存储技术进行真实航道的虚拟化、数字化、网络化、智能化和可视化的规划、设计、建设、养护、管理和综合应用。
“数字航道”系统主要由平台层(信息网络基础设施)、数据层(空间数据基础设施和专题业务数据基础设施)、服务层(航道信息综合服务平台)、应用层(专题业务应用系统、公众信息服务系统)和保障层(政策法规与技术标准规范)等组成[2](如图1所示)。其中平台层是系统的基础,是信息和数据传输的通道;数据层是系统的核心,是系统应用和服务的主要内容;服务层是系统的关键,是系统应用与系统数据之间连接的纽带;应用层是系统的根本目标,是对各级管理部门和社会大众提供信息服务的窗口;保障层是保障系统信息共享和信息安全的依据。
图1 数字航道构成框架
从图1可以看出,“数字航道”工程是集计算机硬件技术、网络通信技术、基础数据库、应用系统和相关政策法规等于一体的综合性系统工程。航道测绘是构建“数字航道”系统中空间数据基础设施的核心内容,为数字航道提供及时、准确的航道空间信息参考。航道测绘的信息化发展,将更好地服务于长江数字航道,维护航道基础空间数据的快速测量、更新和服务提供技术支撑。
二、航道信息化测绘的核心内容
为了提高测绘成果的服务能力,现代测绘需要加快向信息化测绘的发展和转变,提升数据采集、处理和应用能力及其信息化水平,提高数据服务的实时性和服务渠道。
信息化测绘体系的层次结构主要是由技术层、数据层、管理层、服务层和应用层5个层次及技术的创新、支撑与保障体系,数据的获取、建库与更新体系,信息的整合、集成与导航体系,产业化和社会化信息应用服务体系4个体系组成。信息化测绘的本质特点在于地理信息获取实时化、处理自动化、服务网络化和应用社会化。在信息化测绘体系建立后,将能够实现测绘生产自动化、测绘成果数字化和多样化、测绘服务网络化、测绘产品社会化,提升测绘数据的获取能力和测绘成果的服务水平,真正发挥测绘成果的社会效益。
航道测绘的信息化发展和建设,必须以信息技术和现代测绘技术为支撑,要加快做好以下几方面的基础工作:(1)加快构建航道的现代测绘基准体系,即建立高效的现代化航道测绘基准体系(如CORS系统),建立航道连续性实时监测系统,并构建起服务体系;(2)建立航道基础地理信息获取与更新体系,利用常规测量手段,配合多波束测量、航空遥感等先进测绘技术,建立航道基础地理信息的获取和更新体系;(3)加强航道的信息化测绘服务体系建设,以电子航道图和航道基础地理空间数据库为基础,建立面向航运的航道信息公共服务体系,提升航道测绘的应急保障服务能力;(4)提升航道测绘装备水平,配备面向信息化测绘服务的快速高精度测量设备,建立信息化测绘装备体系;(5)建立航道的信息化测绘法规和相关技术标准,规范航道测绘的管理,提升航道测绘的标准化处理能力。
三、“数字航道”与信息化测绘的关系思考
1.两者的关系思考
“数字航道”是连接各级管理单位、采集各种航道信息、面向社会提供高效实时信息服务的综合应用系统,是管理内部业务、支持领导决策、服务社会公众的综合平台。“数字航道”要有准确的航道基础空间数据作支撑,同时也是信息化测绘在航道的具体应用,两者是相互促进的。
(1)数字航道的建设,将促进信息化测绘在某航道的发展。“数字航道”将构建一套连接干线的高效通信网络,以及重要的航道空间基础信息、维护管理信息等信息基础平台,并通过与沿江其他通信网络的有效衔接,向航运的用户及沿江地方政府等,提供全面的航道信息服务。
(2)信息化测绘在长江航道的构建,將提升数字航道服务的质量和水平。信息是数字航道的基础和核心。在数字航道体系中,信息可以分为属性信息和空间信息,其中空间信息是业务管理和对外服务的重要基础,是实现船舶导航定位、某航道畅通安全管理与决策的核心。
2.航道构建信息化测绘
在某航道构建信息化测绘的主要任务面向“数字航道”构建信息化测绘,要以航道测绘的业务需求和管理实际为基础,以实现航道空间数据基础信息的自动采集和综合服务为目标,开展有关技术标准体系的制定,确定信息化测绘的主要内容和建设体系。当前,我们认为在航道构建航道信息化测绘技术体系的关键在于:
数据采集的信息化,即实现全天候、高精度、快速实时的水上水下航道信息采集,并实现即时、高效、准确的数据传输;
(2)数据管理的信息化,即建立干线统一的测绘数据处理和管理平台,实现全线测量数据的集中化处理、存储、管理和维护;
(3)信息服务的集中化,特别是某航道测绘数据服务,将由数据中心提供基于Web GIS、桌面地图、船舶导航、电子海图等多种形式的空间数据服务,实现各种应用和服务的集中管理,增强数据时效性,全面实现航道测绘成果的社会化应用。
四、结语
信息化测绘的发展,极大地推动了测绘行业的科技进步,并对社会经济发展和居民生活产生了重大影响;信息化测绘技术体系在某航道的构建,将促进“数字航道”的建设和发展,并从根本上改变现有的航道信息服务形式,真正实现实时、高效、准确的航道信息发布,实现某航道测绘由“生产”走向“服务”,由“静态”走向“动态”,由“封闭”走向“开放”,由“传统”走向“网络”的快速发展。
参考文献:
[1]龚健雅,朱庆.浅论信息化测绘体系建设的目标与任务[M].北京:测绘出版社,2007.
[2]杨品福,高凯春,陆英.面向“数字航道”的测绘信息化服务探讨[D].北京:测绘出版社,2008.
[3]孙毅,王成武.“数字地球”与测绘业信息化[J].淮阴工学院学报,2003,12(5):79-81.
关键字:数字航道;信息化测绘;信息网络服务
随着空间技术、计算机技术、信息技术和通信技术的发展及其在测绘领域的不断渗透、融合,以“3S”技术为代表的现代地理空间信息技术发生了革命性的变化,我国的测绘技术体系从20世纪80年代至今实现了由传统测绘技术体系向数字化测绘体系的转化和超越[1]。在现代化测绘技术的支持下,我国空间数据采集、获取和分析处理技术得到了极大地提升,建立了多平台、多角度、多传感器构成的高分辨率、高精度、多时相、多光谱的地理空间信息获取技术,实现了网格计算、人工智能、数据挖掘等地学知识的自动、半自动提取和综合分析,为实现信息化测绘提供了技术支撑。
信息化测绘技术的快速发展,为航道测绘的信息化发展提供了基础;“数字航道”的建设,对航道测绘的信息化发展提出了迫切的要求;航道维护建设和管理的现代化,也依赖于航道测绘的信息化服务,建立长江航道的信息化测绘技术体系,是实现信息化测绘和“数字航道”的基础和保障。
一、数字航道基本概念
“数字航道”是航道在数字化、信息化发展中,对航运提供信息化服务的重要载体。“数字航道”是指以航道为对象,以地理坐标为依据,将干流航道及相关的附属设施以多维(立体的和动态的)、多尺度、多分辨率的信息进行描述,通过计算机技术、多媒体技术、遥感技术和大规模存储技术进行真实航道的虚拟化、数字化、网络化、智能化和可视化的规划、设计、建设、养护、管理和综合应用。
“数字航道”系统主要由平台层(信息网络基础设施)、数据层(空间数据基础设施和专题业务数据基础设施)、服务层(航道信息综合服务平台)、应用层(专题业务应用系统、公众信息服务系统)和保障层(政策法规与技术标准规范)等组成[2](如图1所示)。其中平台层是系统的基础,是信息和数据传输的通道;数据层是系统的核心,是系统应用和服务的主要内容;服务层是系统的关键,是系统应用与系统数据之间连接的纽带;应用层是系统的根本目标,是对各级管理部门和社会大众提供信息服务的窗口;保障层是保障系统信息共享和信息安全的依据。
图1 数字航道构成框架
从图1可以看出,“数字航道”工程是集计算机硬件技术、网络通信技术、基础数据库、应用系统和相关政策法规等于一体的综合性系统工程。航道测绘是构建“数字航道”系统中空间数据基础设施的核心内容,为数字航道提供及时、准确的航道空间信息参考。航道测绘的信息化发展,将更好地服务于长江数字航道,维护航道基础空间数据的快速测量、更新和服务提供技术支撑。
二、航道信息化测绘的核心内容
为了提高测绘成果的服务能力,现代测绘需要加快向信息化测绘的发展和转变,提升数据采集、处理和应用能力及其信息化水平,提高数据服务的实时性和服务渠道。
信息化测绘体系的层次结构主要是由技术层、数据层、管理层、服务层和应用层5个层次及技术的创新、支撑与保障体系,数据的获取、建库与更新体系,信息的整合、集成与导航体系,产业化和社会化信息应用服务体系4个体系组成。信息化测绘的本质特点在于地理信息获取实时化、处理自动化、服务网络化和应用社会化。在信息化测绘体系建立后,将能够实现测绘生产自动化、测绘成果数字化和多样化、测绘服务网络化、测绘产品社会化,提升测绘数据的获取能力和测绘成果的服务水平,真正发挥测绘成果的社会效益。
航道测绘的信息化发展和建设,必须以信息技术和现代测绘技术为支撑,要加快做好以下几方面的基础工作:(1)加快构建航道的现代测绘基准体系,即建立高效的现代化航道测绘基准体系(如CORS系统),建立航道连续性实时监测系统,并构建起服务体系;(2)建立航道基础地理信息获取与更新体系,利用常规测量手段,配合多波束测量、航空遥感等先进测绘技术,建立航道基础地理信息的获取和更新体系;(3)加强航道的信息化测绘服务体系建设,以电子航道图和航道基础地理空间数据库为基础,建立面向航运的航道信息公共服务体系,提升航道测绘的应急保障服务能力;(4)提升航道测绘装备水平,配备面向信息化测绘服务的快速高精度测量设备,建立信息化测绘装备体系;(5)建立航道的信息化测绘法规和相关技术标准,规范航道测绘的管理,提升航道测绘的标准化处理能力。
三、“数字航道”与信息化测绘的关系思考
1.两者的关系思考
“数字航道”是连接各级管理单位、采集各种航道信息、面向社会提供高效实时信息服务的综合应用系统,是管理内部业务、支持领导决策、服务社会公众的综合平台。“数字航道”要有准确的航道基础空间数据作支撑,同时也是信息化测绘在航道的具体应用,两者是相互促进的。
(1)数字航道的建设,将促进信息化测绘在某航道的发展。“数字航道”将构建一套连接干线的高效通信网络,以及重要的航道空间基础信息、维护管理信息等信息基础平台,并通过与沿江其他通信网络的有效衔接,向航运的用户及沿江地方政府等,提供全面的航道信息服务。
(2)信息化测绘在长江航道的构建,將提升数字航道服务的质量和水平。信息是数字航道的基础和核心。在数字航道体系中,信息可以分为属性信息和空间信息,其中空间信息是业务管理和对外服务的重要基础,是实现船舶导航定位、某航道畅通安全管理与决策的核心。
2.航道构建信息化测绘
在某航道构建信息化测绘的主要任务面向“数字航道”构建信息化测绘,要以航道测绘的业务需求和管理实际为基础,以实现航道空间数据基础信息的自动采集和综合服务为目标,开展有关技术标准体系的制定,确定信息化测绘的主要内容和建设体系。当前,我们认为在航道构建航道信息化测绘技术体系的关键在于:
数据采集的信息化,即实现全天候、高精度、快速实时的水上水下航道信息采集,并实现即时、高效、准确的数据传输;
(2)数据管理的信息化,即建立干线统一的测绘数据处理和管理平台,实现全线测量数据的集中化处理、存储、管理和维护;
(3)信息服务的集中化,特别是某航道测绘数据服务,将由数据中心提供基于Web GIS、桌面地图、船舶导航、电子海图等多种形式的空间数据服务,实现各种应用和服务的集中管理,增强数据时效性,全面实现航道测绘成果的社会化应用。
四、结语
信息化测绘的发展,极大地推动了测绘行业的科技进步,并对社会经济发展和居民生活产生了重大影响;信息化测绘技术体系在某航道的构建,将促进“数字航道”的建设和发展,并从根本上改变现有的航道信息服务形式,真正实现实时、高效、准确的航道信息发布,实现某航道测绘由“生产”走向“服务”,由“静态”走向“动态”,由“封闭”走向“开放”,由“传统”走向“网络”的快速发展。
参考文献:
[1]龚健雅,朱庆.浅论信息化测绘体系建设的目标与任务[M].北京:测绘出版社,2007.
[2]杨品福,高凯春,陆英.面向“数字航道”的测绘信息化服务探讨[D].北京:测绘出版社,2008.
[3]孙毅,王成武.“数字地球”与测绘业信息化[J].淮阴工学院学报,2003,12(5):79-81.