【中国自然资源报专版】深挖数据资源 释放要素价值 “数智管理”提升测绘地理信息要素保障能力——四川省地理时空大数据中心建设纪略

日期:2023/12/31 14:27:48 作者: 浏览次数:153 分享:

西部地理信息科技产业园

机房

四川测绘地理信息局(下文简称“四川测绘局”)深入贯彻党中央、国务院关于加快数字中国建设和数字经济发展的战略部署,全面落实《自然资源部关于加快测绘地理信息事业转型升级 更好支撑高质量发展的意见》,紧紧围绕新时代新征程测绘地理信息“两支撑、两服务”的工作定位,加快推进测绘地理信息事业理念创新、管理创新、技术创新、服务创新。

近期,四川测绘局党组印发《关于推进四川省地理时空大数据中心建设 更好支撑高质量发展的实施意见》,要求以时空大数据中心建设与应用为抓手,搭建全要素数据资源体系,构建智能化测绘技术体系,拓展全领域应用服务体系。明确“目标导向,需求牵引”“强化统筹,协同推进”“创新驱动,促进融合”和“守牢底线,保障安全”基本建设原则,详细制定时空大数据中心分时段建设目标,全面提升测绘地理信息数据要素保障能力,加快推动测绘地理信息事业转型升级和高质量发展。自然资源部四川基础地理信息中心作为四川省地理时空大数据中心(以下简称大数据中心)建设的主体单位,持续推进大数据中心建设工作。

云基础设施,是数字中国建设的底层支撑。四川测绘局以大数据中心为枢纽,使局属各单位办公网、测绘生产网的互联互通与互联网统一接入,形成了同城跨域“一网三基地”的格局,解决数据高效流转的问题。由各单位自主开展了云基础设施建设探索而形成的“小云”,由四川测绘局统筹资源建设局级“大云”,以“大云”带动“小云”,形成合力,构建云计算格局,实现资源共享与调度,开展基于网络的协同生产。“万物皆上云”,正是数字时代的根本特征。

“适百里者,宿舂粮;适千里者,三月聚粮。”欲行更远的路,便要准备更多的粮食。庄子千年前的古训,仍教今人受益。

数据资源是数字化建设的基本要素,是基础性资源和战略性资源,也是重要生产力。2019年10月,党的十九届四中全会上正式将数据列为新的生产要素。在以全要素数字化转型为重要推动力的数字经济时代,数据的意义与作用远超以往任何一个时代的任何一种传统资源。

 

“时”字当先

抢占数据要素发展先机

“时”首先是数据时效性的“时”。

“这是昨天高分7号卫星白天过境的影像,可以看到昨天晚上11:31分完成从自然资源部的接收,今天凌晨1:17分已经完成各项预处理工序,能够满足调查监测、防灾救援等场景使用了。从昨天16:45分到今天上午9:40分,我们一共处理了2728景,都以高分7号影像计算的话,覆盖面积达到150万平方公里,相当于六分之一个中国的面积,能够装下三个四川省。”大数据中心工作人员自豪的介绍。时效是数据资源的生命力,而取得数据的时效要有强大的数据计算能力与各类数据参考资料,这正是大数据中心的优势。

不断提升数据的鲜活性与时效性由测绘生产技术和管理的相互配合得以实现。

2小时内完成单景遥感影像数据从接收到预处理,平均每景处理时间不到1分钟,这一切都得益于“遥感影像无人值守生产系统”的应用。在无人干预的情况下,该系统可以实现24小时不间断工作,采用“云计算”的方式,整合调度高性能的“网络、存储、计算”等资源,能够快速、准确地完成大量的遥感数据处理和计算,每天实时可生产卫星遥感正射影像千余景,影像纠正精度合格率达到85%以上。在时效性要求特别高的卫片执法、国土变更调查等生产任务中发挥了重要作用。

“资源共享、协同开展、双向服务”,紧紧围绕“提高生产效率”,基于“云环境”而建设的测绘生产管理系统,更是打通了作业管理与作业生产的壁垒,在保证极强的稳定性的前提下实现数据从下发、生产、检查、验收、上交测绘生产全流程的管理。该系统不仅仅是张贴生产任务的告示板,更是生产资料的分配者,数据流通的引路人,真正的实现了“数据资料上云、作业管理上云、生产软件上云”,在不断提高测绘生产工作效率的同时满足了更标准更规范的数据要求。

“时”也是数据时序性的“时。

“自2021年起,全省范围内,我们每季度发布一版2米分辨率数字正射影像、每半年发布一版亚米分辨率数字正射影像;针对重点区域,每年更新一版覆盖重点区域的0.5米分辨率数字正射影像。目前,我们正在梳理更早的数据资料,到春节前,能够实现十二五以后所有影像数据资料以及一些古早地图数据、航空影像数据发布。”大数据中心工作人员介绍。利用历史和现势影像成果数据,能够快速提供沱江流域水污染防治效果多期对比影像,呈现渣山和臭水沟变公园,再现沱江流域清水绿岸、鱼翔浅底的美景。时过境迁,沧海桑田,时序数据是人们记录历史的刻度,由从前的多年一更、一年一更,到如今的一年多更,不断提高的数据时序性,更精准的丈量着国家社会的发展之路。

 

“空”而有物

覆盖数据应用多元服务

“空”是空间的“空”。提到空间,人们很容易想到“维度”。我们生活的世界在空间上是三维的,数据也是有维度的。除了遥感影像这种二维数据,大数据中心还整合汇聚了大量的实景三维数据和核心矢量数据。目前大数据中心已经实现了5米格网地形级实景三维数据在四川省的全覆盖,广泛应用于高海拔地区工龄补贴折算和有关政策研究工作、全省地质灾害隐患排查工作等重点工作。同为二维数据,矢量数据与影像数据不同,用图形与符号表达空间信息,也是开展各种统计、分析与挖掘工作的基础。大数据中心以天地图·四川矢量数据为基础,汇聚处理多种类型的数据,集成1:1万四川无图区域测图工程、市(州)城市大比例尺数据、导航数据等,融合交通、水利、民政等专题数据,形成了四川省核心矢量数据库,在各行各业调查统计分析工作中发挥了重要的作用。

提到空间,人们很容易忽略“尺度”。实际上在大数据中心,数据的尺度也是非常丰富的。例如实景三维数据,就按照尺度分为地形级、城市级、部件级。除了已经提到的5米格网实景三维数据,大数据中心还建成了10米、25米、90米尺度的地形级三维数据,同时还建设了全省建筑白模、30多个重点城市的早期城市级三维数据,并开展部件级实景三维数据建设试点工作。这些多尺度的数据,能够适应不同的需求场景,提供个性化数据资源的“定制服务”。在大数据中心参与的地质灾害隐患排查工作中,90米格网的三维数据可以体现高位隐患点与山脚下居民点的高差,而在需要通过岩体裂缝判读隐患点风险等级时,就需要5米格网甚至更高精度的三维地形数据了。

 

“大”有可为

海量资源造就无限可能

时空大数据第三个关键字是“大”。

一是数据体量大。目前大数据中心每年接收原始数据约100TB,处理过后形成的各类过程及成果数据约2PB,跑满5G技术提供的10Gbps最高带宽,下载这些数据也需要466个小时,接近19天。而整个大数据中心当前数据存量更是达到了14PB,这些数据一部分作为成果档案库,存在离线的硬盘和磁带上,确保数据安全。一部分作为生产资料库,支撑后续生产更多的数据,服务测绘生产。一部分作为应用服务库,面向社会与公众发布,提供在线服务。

二是数据用途大。实际上这些数据“入则为相、出则为将”。在自然资源管理中,各类时空数据在年度国土变更调查、卫片执法、影像统筹、天地图·四川、应急测绘等自然资源调查监测、基础测绘项目中得到广泛应用。

应用于调查监测,在第三次全国国土调查期间,大数据中心利用DEM数据生产了四川省第三次全国国土调查坡度分级图,准确的计算了每一块耕地的坡度值,哪些耕地坡度很小,适合建设高标准农田,哪些耕地坡度超限,适宜退耕还林一目了然。应用于应急测绘,实景三维支撑重大灾害应急,面对地震灾害,利用灾前、灾后实景三维成果,立体判识房屋损毁、道路阻断、土地灭失、河道堵塞等灾情信息,实时开展灾情分析评估工作;面对森林火灾,利用着火区域无人机可见光、红外视频影像、地形数据等时空数据成果,结合气象预报数据,分析火灾蔓延发展趋势,标识布设隔离带,划分火灾重点区域等,制作的火点、飞机起降点等火场周边三维地形漫游,为精准应急指挥和应急救援提供了强有力的技术支撑。

在面向自然资源管理科学化、智能化、精细化需求的当下,“智治”成为推动自然资源治理能力现代化的向上力量。以自然资源调查监测为切入点,四川测绘地理信息局所研发的自然资源遥感智能解译系统,构建了百万级以上的统一的跨区域、跨季节、跨尺度的地物样本库、变化样本库和人工智能解译样本库,在高性能的云资源环境中,开展统一的模型训练,实现不同自然资源调查监测业务需求的AI解译模型库,进一步提高图斑识别的准确性和效率。

如果说支撑自然资源管理只是份内之事,与各行各业数据结合则方显数据价值。

2023年3月2日,一封感谢信从四川省人民政府办公厅发来,信中写道:“贵局主动服务我省经济建设和社会发展需要,深入开展了‘最小工作单元’‘四川省政务信息共享交换平台’‘数字地图’等工作通过地理信息数据驱动政务信息化管理架构、业务架构和技术架构重塑,为提升政府经济调节、市场监管、社会治理、公共服务、生态环保等治理能力提供了支撑。”

四川测绘地理信息局以政务服务数字化和智慧化为手段支撑省政府政务信息化建设,设计和建设了“最小工作单元”在线填报系统和数据库,为全省市县乡三级政府提供了直通省政府的数据上报通道,整合处理了四川省27个委办厅局的政务数据,并实现了三维直观展现、统筹分析,为省领导指挥决策和省政府重点工作提供更细颗粒的地理空间支撑底座,实现省政府“纵到底、摸到边”的“五位一体”信息化政务格局。

时空大数据中心的建设推进了大数据、云计算和人工智能等新技术与测绘地理信息技术跨界融合,不断提升的测绘地理信息数据要素保障能力为实现更精细化、智能化的社会管理提供了强大的动力。

“我们利用全省行政区划数据和地形数据,结合中共四川省委组织部提供的艰苦边远地区数据,编制四川省地形地貌图、四川省高程分级图、四川省艰苦边远地区类区图,提供给中组部公务员三局,作为研究艰苦边远地区工作人员津贴发放标准的数据基础。”大数据中心工作人员介绍。

服务行业规划,利用全省基础地理信息要素数据,结合四川省经信厅提供的产业分类数据、产业园区数据等专题数据,编制产业园区地图,为经信厅相关行业处室了解产业布局情况提供服务,支撑推动下一步产业集群化发展。服务乡村振兴,基于地理信息服务建设了四川省防返贫动态监测帮扶信息平台,实现农村道路导航,安置点、农村厕所、贫困户等位置及信息查询;服务精准农业,建设攀枝花市田长智慧“一张图”,在三维场景中以动态图表及动态指标等多种方式展示全市耕地农田信息,实现耕地常态化、动态化、精准化、持续化监管。

 

测绘地理信息数据与土地、矿产、海洋等资源共同构成自然资源保障要素的理念已经深入人心,整合地理信息数据资源推进测绘地理信息事业转型的能量正在积累突破。

四川测绘地理信息局指出,到2030年,时空大数据平台将成为四川数字政府的时空基底和数据融合平台,在数字经济发展中发挥重要作用;测绘地理信息事业全面转型升级,测绘地理信息安全屏障更加牢固,支撑经济社会高质量发展。

贡嘎山实景三维图