黑龙江省“十三五”测绘地理信息科技发展总结思考_周源.pdf

第 46 卷 第 1 期2023 年 1 月测绘与空间地理信息GEOMATICS&SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGYVol.46,No.1Jan.,2023收稿日期:2022-03-21作者简介:周 源(1981-),男,吉林省吉林人,高级工程师,硕士,2007 年毕业于东北林业大学森林经理学专业,主要从事测绘地理信息科技管理、应用研发工作。通信作者:林富明(1980-),男,广西桂林人,正高级工程师,注册测绘师,硕士,2015 年毕业于武汉大学测绘工程专业,主要从事地理信息公共服务、数字/智慧城市及行业 GIS 应用等方面的工作。黑龙江省“十三五”测绘地理信息科技发展总结思考周 源1,林富明2,孙 畅3,周 亮3,孙 迪3(1.自然资源部黑龙江基础地理信息中心,黑龙江 哈尔滨 150081;2.黑龙江省测绘地理信息局,黑龙江 哈尔滨 150081;3.黑龙江地理信息工程院,黑龙江 哈尔滨 150081)摘要:回顾了“十三五”以来黑龙江省测绘地理信息科技工作情况,分析了在机制体制优化、基础条件巩固、创新能力增强、科创平台建设及科技成果积累转化方面取得的成就,剖析了发展过程中存在的主要矛盾与不足。并以此为基础,提出黑龙江省“十四五”时期测绘地理信息在前沿技术探索、重大测绘工程支撑、自然资源治理能力提升,以及面向社会经济建设应用服务等方面的科技发展思路,为全省科技创新驱动发展提供参考。关键词:黑龙江省;测绘地理信息;十三五;十四五;科技创新中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1672-5867(2023)01-0139-03Summaries and Thoughts on the Development of Geoinformation Technology in the Period of the 13th Five-Year Plan in Heilongjiang ProvinceZHOU Yuan1,LIN Fuming2,SUN Chang3,ZHOU Liang3,SUN Di3(1.Heilongjiang Geomatics Center,Ministry of Nature Resources,Harbin 150081,China;2.Heilongjiang Bureau of Surveying and Mapping Geoinformations,Harbin 150081,China;3.Heilongjiang Institute of Geomatics Engineering,Harbin 150081,China)Abstract:This paper reviews the work of geoinformation technology in Heilongjiang province since the 13th Five-Year Plan,analyzes the achievements in the optimization of mechanism and system,the consolidation of basic conditions,the enhancement of innovation a-bility,the construction of scientific and technological innovation platform,and the transformation of scientific and technological a-chievements,analyzes the main contradictions and deficiencies in the process of development.On this basis,this paper puts forward the scientific and technological development ideas of surveying and mapping geographic information in Heilongjiang province during the 14th Five-Year Plan period in terms of frontier technology exploration,support of major surveying and mapping projects,improvement of natural resource management ability,and application services for social and economic construction,so as to provide reference for the scientific and technological innovation and driving development of the whole province.Key words:Heilongjiang province;geoinformation;13th Five-Year Plan;14th Five-Year Plan;technological innovation0 引 言测绘地理信息技术已经被广泛应用于资源生态环境调查和对人口、经济、社会等空间分布规律的研究等方面,是自然资源调查监测、国土空间优化管控、生态保护修复技术体系建设的重要内容1。“十三五”时期是黑龙江省测绘地理信息科技工作高速发展时期。5 年间,黑龙江省测绘地理信息科技制度、人才、成果、装备建设不断推陈出新,科技成果转化能力日渐增强,科技创新对测绘地理信息事业转型发展的支撑、推动和引领作用日益明显。面临新目标、新使命与新形势,开展“十三五”测绘科技发展成就梳理、问题剖析,将有助于明确“十四五”期间全省测绘科技目标方向,为测绘行业贯彻落实科技创新驱动发展战略提供切实参考。1 总体发展情况作为全省测绘地理信息行业管理部门,黑龙江省测绘地理信息局依据上位规划,编制局级测绘地理信息科技发展“十三五”规划,指导全局科技布局,推动全省测绘科技工作发展。自然资源部组建后,测绘地理信息成为自然资源管理工作的重要组成部分,2018 年 10 月自然资源部印发自然资源科技创新发展规划纲要,进一步提出了测绘地理信息科技创新在自然资源管理中的主要任务及建议2。“十三五”期间,通过统筹规划、分步实施,黑龙江省测绘地理信息科技创新体制机制逐步完善,科研基础条件不断夯实,科技创新能力显著增强,科技成果积累与转化取得全新突破。1.1 科技创新体制机制逐步完善黑龙江省重视测绘地理信息等高新技术产业发展,“十三五”以来,省政府印发黑龙江省推进卫星应用产业发展专项行动计划(20172020)3,以技术为视角、以产业化为目标推动卫星遥感及地理信息技术发展进程;由省政府印发的黑龙江省基础测绘“十三五”规划4,将强化测绘地理信息科技创新作为一项重要发展举措与保障措施。“十三五”期间,黑龙江省坚持“人才为先,创新发展,需求导向,统筹协调”的基本原则,不断完善测绘科技创新体制机制,先后出台了深化科技体制改革、激励科技创新人才重点任务分工方案科技成果转化管理办法(试行)等政策,建立了科技成果登记、科技成果转移转化统计和报告制度。在相应制度引导下,全省承担各级科技项目近百项,科研项目经费和科技投入逐年递增,测绘科技创新资源合理流动与共享机制逐步健全,有效促进资源高效配置、综合集成和开放共享,为测绘科技创新提供良好制度前提。1.2 科技创新基础条件不断夯实在国家发改委及自然资源部支持下,黑龙江省地理空间大数据中心于“十三五”末期建成投入使用,测绘地理信息数据汇集能力、处理效率与装备水平大幅提升;通过信息化测绘关键业务流攻关,初步建成由管理体系、生产体系、服务体系和基础支撑体系构成的黑龙江省信息化测绘体系,建立了适应信息化测绘需求的生产体制、管理体制与运行机制;依托国家应急保障能力建设等重大项目,全省陆续引进了三维激光扫描仪、高精度地下管线探测仪、无人船、中航时固定翼无人机、应急勘测多功能工作方舱,以及多种集群式影像处理系统等新型测绘数据获取、生产处理、应用开发装备;以省地理信息公共服务平台、遥感监测平台、位置服务平台、应急测绘保障平台等为代表的各大省级测绘地理信息基础性平台全面升级完善,在自然资源监测监管、国土空间规划、应急测绘保障等方面不断探索。测绘科技创新物理设施、软硬件环境不断优化,为测绘工作优质高效开展打造坚实基础。1.3 科技创新能力显著提升开展新型基础测绘体系建设探索,建设以建库数据为核心的内外业协同、制图与建库一体、质检过程可控的新型基础地理信息数据生产体系,研发软件平台,形成可复制、可借鉴的组织模式、技术标准和工艺流程。强化关键领域科技攻关,面向国省基础测绘、第三次全国国土调查、全球地理信息资源建设、地理国情监测等国省重大测绘工程,编制大量技术规定,研发内业过程质量控制及生产辅助软件、外业车载/平板调绘系统,解决内外业生产难题,提高作业效率,成果在国内全面推广。面向服务应用技术研究,围绕生态文明建设与自然资源管理,重点开展地理国情监测成果的社会化应用,打造龙江测绘特色业务,为“多规合一”、河(湖)长制、生态保护红线划定、国土空间规划、资源环境承载能力监测预警、森林资源清查与碳源/碳汇监测、领导干部自然资源资产离任审计、“四煤一油”等矿产资源型城市沉降监测等相关工作提供了重要支撑,技术研发与综合服务实力国内领先。1.4 科创平台再上新台阶2016 年,黑龙江省对地观测与导航工程技术研究中心由省科技厅授牌成立,通过项目实施、科研成果工程化应用,以及促进引进行业技术的消化、吸收和再创新,有效推动全省对地观测与导航科研成果社会化服务。依托武汉大学和黑龙江省测绘地理信息局,聚焦极地测绘地理信息领域,极地测绘科学国家测绘局重点实验室重点在极地大地测量与地球动力学、极地冰雪环境遥感监测理论和技术研究、数字极地地理信息基础框架建设、极地测绘信息化服务体系建设等方面积极研究探索,在支撑和服务国家极地科学考察、维护国家极地权益方面发挥了重要作用,为提升我国在国际极地事务中的影响力和话语权做出了重要贡献。1.5 科技成果积累转化全新突破经过 5 年不懈努力,黑龙江省测绘地理信息研发基础不断夯实,创新能力全方位提升。全省拥有国家、省部级科技创新人才 10 名,科技梯队整体实力逐渐提升,科技人才潜力充分释放,科技人才年轻化、业务化水平稳步提高;“十三五”以来,测绘地理信息科研成果累计获得专利10 项、软件著作权 84 项,荣获国家级科技进步奖 1 项、省部级科技奖 57 项,发表科技论文近 500 篇,成立省测绘地理信息标准化技术委员会,先后发布实施 10 部测绘地理信息行业地方性标准;以自然资源管理需求为导向,以服务社会经济发展为目标,测绘地理信息科技成果转化扎实推进,在农林、水利、环保、智慧城市建设等多方面实现广泛社会化应用,取得良好的社会效益和经济效益。科技创新拓宽测绘地理信息应用服务领域、优化服务模式,其基础性、公共性、载体性作用得以充分发挥。2 存在问题“十三五”期间黑龙江省测绘地理信息科技工作取得041 测绘与空间地理信息 2023 年诸多成绩,但与机构改革后,新时期、新形势提出的新需求还存在差距。测绘科技创新管理制度仍需优化,原始创新能力不强,缺乏有影响力的科技成果,信息化测绘体系建设还需进一步完善,科技人才数量质量均待提升,科技经费投入力度仍需加强,科技产品社会化应用还有所欠缺。此外,各地市存在科技发展不均衡、重视程度不够、人才队伍脱节以及技术业务不熟练等诸多问题。2.1 科技创新体制机制需持续健全科技创新积极性调动不够充分,科技创新管理、科技创新评价、科技成果转化等政策还需进一步细化;科技资源管理平台有待完善;复合型科技人才培养、管理和使用的相关机制有待加强,科技人员的综合评价体系与考核指标需逐步建立健全,团队与梯队式培养机制应进一步发挥作用。此外,省内地市测绘科技创新重视程度不够,相关机制体制尚待确立。2.2 科技创新经费投入仍需加大力度随着测绘地理信息前沿技术的不断拓宽和兴起,科技经费投入依然不能满足测绘地理信息相关科技项目的开展。省地理空间大数据中心及信息化测绘基础支撑体系需进一步完善,软硬件设备应持续引进更新以符合科技发展需求,高校、科研院所与企事业机构纵向科技项目申请和横向外来资金吸收能力有待加强。2.3 人才引进和激励政策需优化完善受地域环境、经济条件等限制,随着机构改革和测绘地理信息“两支撑,一提升”根本工作定位的转变,本省创新人才队伍结构无法快速适应新的发展趋势,综合性科技人才储备不足,高层次科技领军人才缺乏,各地市人才队伍脱节、技术业务不熟练;高端人才引进及培养的复合化、多元化力度不够,与高等院校、科研院所及企业之间的人才交流机制尚待建立,合作交流联合共创需进一步深化,人才引进激励政策应随势完善。2.4 自主创新与科技转化效能略显不足科技成果培育和转化力度需持续加强,与大数据、云计算等新技术融合不够深入,科技创新实力略显不足,缺乏有影响力的重大科技成果,且成果的产品化、产业化、实用化程度、市场服务力度、创造价值能力仍需强化,以科技创新带动的公共服务支持保障能力有待提升。3“十四五”时期发展思路步入“十四五”时期,政策层面,国家高质量发展指标体系为测绘地理信息科技创新提供理论指导,自然资源综合治理为测绘地理信息科技发展创造重大机遇,省域治理能力现代化对测绘地理信息科技创新提出迫切需求;技术层面,信息技术的飞速发展,为测绘地理信息提供强有力支撑5,新型基础设施建设对测绘地理信息提出需求与挑战,从信息化到智能化成为测绘地理信息发展的必然趋势。巩固“十三五”科技发展基础,拓展“十四五”测绘地理信息成就,需要准确把握“两支撑,一提升”根本定位6,持续深化体制机制改革、优化创新资源,在以下方向布局重点任务,增强自主创新能力,强化科技支撑作用,释放创新活力。3.1 测绘地理信息前沿技术探索研究深化地理空间认知和表达理论方法,积极开展 5G、大数据、移动互联、人工智能、云计算、区块链等新一代信息技术与测绘地理信息跨界融合2,面向工程化实施目标,重点开展智能数据获取处理、时空数据挖掘分析与地理信息应用服务技术体系前沿技术攻关,不断提升测绘地理信息科技供给。3.2 测绘地理信息重大工程技术支撑面向基础测绘、全球地理信息资源建设等工程建设需求,依托智能化技术手段,创新产品形式与服务方式,拓宽应用领域,加强对现代测绘基准与导航定位、新型基础测绘体系建设、实景三维龙江建设、应急测绘保障能力建设及极地科考测绘等方面技术支撑,为国省重大战略实施、重大工程建设提供测绘科技创新服务保障。3.3 自然资源治理能力提升技术保障聚焦黑龙江生态文明大省特点与生态安全定位,强化自然资源地理环境空间认知,加强产学研用协同创新,部署开展测绘地理信息服务生态文明建设业务协同机制和服务平台关键技术研究,为自然资源调查监测、自然资源信息一体化管理与智能监管、国土空间优化管控与生态保护修复提供测绘地理信息技术支撑。3.4 面向社会经济建设技术应用结合黑龙江省地理空间大数据中心建设,加快省市地理信息公共服务平台转型升级,加强新型基础测绘体系、多测合一成果等在地理信息公共服务平台的广泛应用;探索“北斗+”融合创新与“+北斗”时空应用社会化服务新模式,大力推动基准服务与互联网技术深度融合,拓展位置服务应用场景,提升全省高精度定位导航服务能力水平;加强新型智慧城市基础设施研究,加大 GIS 与BIM、CIM 融合力度,构建基于数字孪生的智慧城市时空信息基础,逐步提升地理信息服务城市治理精细化、智能化水平。4 结束语对全省“十三五”测绘地理信息科技创新工作的认真总结,有助于全省测绘工作统筹规划、分步实施,是下一阶段测绘创新发展的重要条件,是黑龙江省测绘地理信息中心长期科技发展工作的重要参考。依托“十三五”期间发展基础,有效应对所面临的重要问题,“十四五”时期,全省测绘科技工作应全面贯彻国家科技创新驱动发展战略,落实自然资源管理赋予测绘地理信息的新职责、新目标、新要求,充分释放科技体制改革对测绘地理信息科技创新的推动作用,实现新形势下测绘地理信息科技创新对黑龙江省自然资源管理和经济社会发展的有效支撑。(下转第 144 页)141第 1 期周 源等:黑龙江省“十三五”测绘地理信息科技发展总结思考image,terrain,vis_params,id=EETerrainLayer)view_state=pdk.ViewState(latitude=45.315538,longitude=127.562404,zoom=13.5,bearing=86,pitch=80)r=pdk.Deck(layers=ee_layer,initial_view_state=view_state)r.show()本研究设置 SRTM30 m 分辨率数据同时作为地形数据 terrain 以及覆盖地形之上的影像数据 image。本研究设置 SRTM 30 m 分辨率数据作为地形数据terrain,选取 Google Earth Engine 遥感云数据资源中的哨兵 2 号数据作为覆盖地形之上的影像数据 image。除此之外,Google Earth Engine 提供遥感云计算所需的函数接口,同时支持将遥感云计算的结果实时输出。这里我们以 NDVI(归一化植被指数)的实时计算输出展示为例,NDVI 全称为 Normalized Difference Vegetation In-dex,是遥感影像中近红外波段的反射值与红光波段的反射值之差比上两者之和,计算公式即(NIR-R)/(NIR+R),其中 NIR 为近红外波段的反射值,R 为红光波段的反射值,归一化植被指数是反映植物长势和营养信息的重要参考指标之一。研究该参数的数值与变化情况,对探究不同季节、不同自然条件下植物的生长情况,具有关键的指示作用。Google Earth Engine 本身已提供 NDVI 计算接口以及其他众多遥感相关的实时函数计算接口,为遥感工作者提供了便利。此处设置 SRTM 30 m 分辨率数据作为地形数据 ter-rain,选取 Google Earth Engine 的 NDVI 函数计算接口 nor-malizedDifference,将哨兵 2 号数据的波段 B8 以及 B4 作为参数传入,实时 NDVI 云计算结果作为覆盖地形之上的影像数据 image。对于三维可视化结果,pydeck 提供 to_html(demo.ht-ml)接口函数,可以将可视化 python 代码导出生成 Web端 HTML 页面,无须安装插件即可通过浏览器端浏览。4 结束语本文利用 Google Earth Engine 提供的遥感分布式实时计算能力以及遥感云数据资源,基于 pydeck 库的三维空间可视化功能以及第三方 earthengine-layers 库的拓展图层功能进行设计与实现,进行了无须本地储存的遥感云数据以及实时计算结果三维可视化的探索与研究,支持导出 Web 端 HTML 页面进行浏览器端无插件浏览,通过电脑端或移动端均可以访问,具有开放、跨平台的优势。本文方案丰富了遥感数据的可视化表达方式,对于未来基于云计算的遥感应用具有一定的参考意义。参考文献:1 左尧,王少华,蔡文文,等.基于 D3 的空间数据可视化设计与实现J.测绘与空间地理信息,2016,39(12):80-82.2 朱德海,刘逸铭,冯权泷,等.基于 GEE 的山东省近 30年农业大棚时空动态变化研究J.农业机械学报,2020,51(1):168-175.3 娄佩卿,付波霖,何宏昌,等.基于 GEE 的桂林市主城区热环境变化定量遥感分析J.桂林理工大学学报,2020(2):330-337.4 徐新山,张志华.基于 WebGL 的地层体信息三维可视化J.测绘与空间地理信息,2016,39(11):65-68.编辑:刘莉鑫(上接第 141 页)参考文献:1 桂德竹,程鹏飞,文汉江,等.在自然资源管理中发挥测绘地理信息科技创新作用研究J.武汉大学学报(信息科学版),2019,44(1):97-100.2 自然资源部.关于印发自然资源科技创新发展规划纲要的通知J.自然资源通讯,2018(22):13-31.3 黑龙江省人民政府办公厅.关于印发黑龙江省推进卫星应用产业发展专项行动计划(20172020 年)的通知G.哈尔滨:黑龙江省人民政府办公厅,2017.4 黑龙江省人民政府办公厅.关于印发黑龙江省基础测绘“十三五”规划的通知G.哈尔滨:黑龙江省人民政府办公厅,2016.5 许大力.测绘地理信息技术在自然资源管理中的应用研究J.通讯世界,2021,28(7):151-152.6 王瑜.全国地理信息管理工作会议提出:围绕“两支撑、一提升”推进“十四五”地理信息管理J.资源导刊,2021(8):45.编辑:刘莉鑫441 测绘与空间地理信息 2023 年