核心提示:黄河基础地理信息平台是一个结构复杂、功能多样的软硬件综合平台,是“数字黄河”工程建设的重要内容之一,主要为“数字黄河”工程专业应用系统提供基础地理信息支撑。黄河基础地理信息中心承担黄河基础地理信息平台的年运行维护工作,为治黄业务提供全方位、个性化的地理信息服务,保证了“数字黄河”工程的顺利实施。
感受异度空间里的黄河
在黄河设计公司测绘工程院信息中心,记者亲身体验了进入异度空间的感觉,戴上特制的眼镜,用双手和双脚控制着方向和高度,感觉像是驾驶着穿越时空的飞行器,时而飞越崇山峻岭,时而滑翔于宽阔的河面。一小会儿,就从黄河源畅游到黄河尾。
在这个三维立体空间里,你看到的不仅仅是一个缩小了的装进计算机的黄河,它的最大特点在于,这条虚拟的黄河是数以亿万计的数字和符号搭建起来的,它完全是对真实黄河的精确再现。与现实黄河的区别还在于,该空间可以提供大量的数据参数,包括经纬度、海拔高度、地势地形、地表建筑、人口经济值等,这些是很多专业必要的基础数据。
在数据采集绘图区办公室,工作人员都戴着这种特制的眼镜,坐在电脑前,聚精会神地录入、核对着每一处信息。此时此刻,他们遨游在一个完全不同的空间里。这个空间里的一切似乎是透明的,可以隔着大山看到大海,越过森林看到村庄。
在仪器室,记者见到了先进的测绘仪器,GPS接收机、全站仪、电子水准仪等。工作人员介绍说,用这3台仪器可以测出珠穆朗玛峰的高度。
来到机房,矗立在眼前的3组服务器正在工作中,室内一尘不染,周围装有调控温度、湿度以及异常自动报警装置等仪器,周边环境条件要求非常高。工作人员说:“这里存有海量的信息,它们是整个系统运行和提供访问服务的物理基础。”
专家们还考察了黄河基础地理信息平台在黄河防洪减灾、水环境监测、水资源开发利用、水土保持以及水利工程规划等领域的应用、维护情况。
这与黄河设计公司在测绘方面所占据的优势分不开。测绘信息工程院,前身是黄委测绘队,成立于1933年,具有70多年的历史。其设立的黄河基础地理信息中心,是黄委数据中心、网络中心3个重要中心之一。
测绘信息工程院拥有甲级测绘资格证书,而且专业覆盖比较全面,在测绘行业的10个专业中,该院有7个专业是甲级资质,在国内最早拥有航测遥感技术,直到目前该项技术仍处于全国前列。
服务治黄 应用实践
记者登陆系统,随手打开一个页面,菜单栏中显示11个专题,包括水系、水文站、防洪工程、洪水风险和地下水资源等。点击一个位置,即可显示出该位置各种相关情况和参数,包括自然要素、社会要素以及相应的社会经济信息、产值信息等。不仅如此,点击鼠标右键,会出现卷帘、放大镜等多功能工具栏,方便实用。
和黄河水利委员会科技成果研发的目标一致,黄河设计公司测绘工程院在科技研发方面是以需求为导向、以应用为目的,因此研发出来的产品直接进入生产运用,产生了巨大的社会效益和经济效益。该地理信息平台就是一个很好的典型。
中国地理信息产业协会评奖标准除了项目规模和技术先进性外,成果推广应用情况和经济效益、社会效益等也是非常重要的指标。
之前的国家测绘局更名为国家测绘地理信息局,更注重信息化、产业化发展趋势。因此,此次大会也被称为首届中国地理信息产业大会。地理信息的重要性越来越受到人们重视,由地理信息提供的服务和产品将成为未来发展的需要。
过去测绘用钢尺丈量,最终成果是一张纸质地图,如今已经发展成为数字化,用电子仪器获取电子信息,实现了测量手段的革命性进展。数字化向信息化转变,地理信息成果也向信息产业化服务转变。
同样,在数字化、信息化时代,黄河治理与开发事业发展需要高科技手段的支持,因此,建设“数字黄河”工程,全面、系统、科学地解决黄河治理开发面临的各种难题,成为当务之急。
黄河基础地理信息作为“数字黄河”的基础平台,必须先行建设,为治黄各种应用需求提供坚强支撑。测绘信息工程院副院长高庆方说:“黄河地理信息系统平台就是一个‘戏台子’,有了这个‘戏台子’,黄河其他应用系统才能够在这个台子上表演。”
2001年,黄委提出“数字黄河”建设,地理信息同步建设从2002年开始,围绕黄河基础地理信息平台建设,进行规划、需求分析,作总体设计。
测绘信息工程院总工刘豪杰说:“使用当时世界一流的手段和设备、技术,把握最新态势和整个业界发展趋势,起点一定要高。应从长远考虑,做好顶层设计,要不然成果一出来就落后。”
这就要求测绘院领导具有较高的整体把控和规划能力。刘豪杰告诉记者:“最后成果出来是一个什么样的东西,达到什么样的水平和目标,要做到心中有数。”结果证明,该成果出来以后,其技术和产品相当先进,得到很好的推广,在导航、银行和物流等领域得到广泛应用。
从2001年到2008年,结合亚行项目,测绘院建立了海量数据存储与管理平台、黄河地理信息数据库和黄河基础地理信息系统。针对全流域和重要河道等不同范围,测绘院建立起7个尺度的比例尺地图。对于重点堤防和工程,测绘院建立起1∶2000的大比例尺地理信息图,大大满足了治黄需求。
在黄河基础地理信息系统的基础上,“数字黄河”工程也建立起了功能强大的防汛减灾、水量调度、水资源保护等应用系统,为黄河治理与开发事业提供了强有力的技术支持。
刘豪杰说:“有需求,才有生命力。要保持旺盛的生命力,还要不断更新、改进技术和服务,使之跟得上社会发展的需要。”测绘工程院在《黄河地理信息发展规划》中,明确了“十二五”发展目标和方向,规划了从采集到监测的服务转变,有针对性地提供在线、移动服务。
创新技术 勇克难关
“黄河基础地理信息系统研发的过程是一个不断探索、攻克难关的过程,也是一个创新的过程,其中许多新的技术手段、方法和软件都代表了行业的领先水平。”评审专家们在听完测绘院的答辩后,高度评价了该系统的先进性。
刘豪杰说:“2001年至2002年,国家在地理信息系统建设方面处于初级阶段,没有现成的标准,处于摸索阶段。对于比例尺规划、技术等方面没有现成的经验可供借鉴。如何把握黄河的需求,如何整编纸质、影像等多元数据都存在极大困难。”
对此,首先要研究行业标准,有了统一标准,才能对海量的信息进行归类、整理和入库。出台行业标准不是一件容易的事,意味着要在铺满荆棘的前方??出一条路,充当行业带头人的角色。困难重重,但难不倒测绘人。测绘院干部职工历经艰辛,规范了黄河地理信息的分类与编码、分层与表达等一系列地理信息标准。
对纸质地图进行矢量化处理,测绘院的作业员付出了无数心血。180张纸质地图,范围基本都在高山区,地图上的等高线密密麻麻,两线间距不到
入库的数据,必须进行检查、编辑、校对。纸质图、电子图要对照着看、套在一起看,每幅图涉及实际面积400平方千米,大概
高庆方说:“这是细活,不能出一丝差错,地界、房子位置等,一点不敢含糊,每一个要素都要符合标准,与实物严格吻合。地图上,差之毫厘,谬以千里。”
该院实行“两级检查、一级验收”制度,除了作业员自查和互查外,相应检查员要进行一级检查和二级检查,最后院方进行总验收。以毫米为单位,误差不能超过
黄河基本河情信息系统范围更大,涉及100多万平方千米,资料多,信息收集是一个难题,在总工办的支持下,测绘院一个单位一个单位跑,收集相应资料。
在数据整编过程中,先要根据图示要求对数据编辑、出图,然后再重新编辑使之符合入库要求,费时费力。对此,测绘院提出整编、建库一体化作业概念,一次编辑同时满足制图、建库要求。通过反复实践,采用一体化数据编辑技术,实现了地图编辑与建库的一步到位,解决了制图数据和入库数据的分离难题,实现了两者同步,提高了作业效率。目前这项技术很成熟,效率较高。
建库过程中,数据、资料来源较多,标准不一样。把它们有效集中起来,关联、塑形是一个繁杂而庞大的工程。通过多次尝试,测绘院创新了空间关联、属性数据关联等一体化存储和管理技术,实现了多元数据集成,便于数据维护、调用。
制图过程中,信息庞杂,要求精度非常高。在地图上投影,会产生变形,测绘院要求尽量将变形降到最低,解决投影带与带之间接边问题,保证整幅图精准、连续。由于黄河流向跨带多,测量后期处理难度大,测绘院工作人员为此花费了不少精力。
海量数据同时显示在一个页面上,会给服务器带来压力和挑战,页面显示速度较慢。为了提供更优、更快的显示速度,提高数据运行效率,测绘院创新了网格模型,采用“瓦片”技术,将整体进行切分,一切为四,每份再一切为四,一层一层切下去。这项技术可达到快速检索的目的,几乎不用等待,增加了系统稳定性,便于平台的推广应用。
为提供更好服务,测绘院开发了地图制图工具,客户端可以根据需要制作专题地图。他们又开发了辅助工具,让机器处理一些重复性的劳动。系统采用CS和BS两种模式,专业技术人员用CS模式,普通用户用BS模式。
测绘工作多是重复性劳动,枯燥乏味,而且都是细致活,需要责任心、耐心、恒心。“精神可贵,责任心很强、敬业。”这是设计公司领导对测绘院职工的褒奖。
地理信息数据采集涉及外业测量,测绘人员翻山越岭,风餐露宿,经常在工地一呆就是数月。南水北调西线一期工程工地上,人迹罕至,工作人员冒着高山缺氧等困难,一次次出色地完成了野外测量任务。
近年来,黄河下游新建防洪工程多,经济社会发展快,出现很多新情况、新变化,黄河下游基础地理信息系统面临及时更新的问题,测绘院正在开展地理信息的快速采集与自动更新方面的实践研究。这项研究需要资金支持。
摘取“中国地理信息产业优秀工程金奖”桂冠,证明了黄河设计公司测绘专业已经达到了国内领先水平,得到了社会和业界的广泛认可。这与公司的培养与支持分不开,更与测绘院职工多年来努力拼搏、积极进取分不开。他们取得的优秀成果展示了超强的实力,同时也面临更大的压力。在信息化高速发展的现代社会,机会稍纵即逝,如何把握未来行业发展趋势,保持领先地位,是摆在测绘院面前的一道考题,值得好好谋划和思考。