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奔流在異度空間――黃河基礎地理信息平臺榮獲GIS工程金獎紀實

發布日期：2012-02-10

編輯：劉湍康焦偉

來源：劉湍康焦偉

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核心提示：黃河基礎地理信息平臺是一個結構復雜、功能多樣的軟硬件綜合平臺，是“數字黃河”工程建設的重要內容之一，主要為“數字黃河”工程專業應用系統提供基礎地理信息支撐。黃河基礎地理信息中心承擔黃河基礎地理信息平臺的年運行維護工作，為治黃業務提供全方位、個性化的地理信息服務，保證了“數字黃河”工程的順利實施。

　　2011年10月25日至26日，在中國地理信息產業協會主辦的首屆中國地理信息產業大會上，“黃河基礎地理信息平臺”榮獲“2011年中國地理信息產業優秀工程金獎”。

感受異度空間里的黃河

　　在黃河設計公司測繪工程院信息中心，記者親身體驗了進入異度空間的感覺，戴上特制的眼鏡，用雙手和雙腳控制著方向和高度，感覺像是駕駛著穿越時空的飛行器，時而飛越崇山峻嶺，時而滑翔于寬闊的河面。一小會兒，就從黃河源暢游到黃河尾。

　　在這個三維立體空間里，你看到的不僅僅是一個縮小了的裝進計算機的黃河，它的最大特點在于，這條虛擬的黃河是數以億萬計的數字和符號搭建起來的，它完全是對真實黃河的精確再現。與現實黃河的區別還在于，該空間可以提供大量的數據參數，包括經緯度、海拔高度、地勢地形、地表建筑、人口經濟值等，這些是很多專業必要的基礎數據。

　　在數據采集繪圖區辦公室，工作人員都戴著這種特制的眼鏡，坐在電腦前，聚精會神地錄入、核對著每一處信息。此時此刻，他們遨游在一個完全不同的空間里。這個空間里的一切似乎是透明的，可以隔著大山看到大海，越過森林看到村莊。

　　在儀器室，記者見到了先進的測繪儀器，GPS接收機、全站儀、電子水準儀等。工作人員介紹說，用這3臺儀器可以測出珠穆朗瑪峰的高度。

　　來到機房，矗立在眼前的3組服務器正在工作中，室內一塵不染，周圍裝有調控溫度、濕度以及異常自動報警裝置等儀器，周邊環境條件要求非常高。工作人員說：“這里存有海量的信息，它們是整個系統運行和提供訪問服務的物理基礎。”

　　9月5日，中國地理信息產業協會以及地理信息領域的專家們光臨了測繪工程院，他們觀看了機房和儀器，體會了測繪手段的先進和奇妙。

　　9月7日，在黃河水利委員會水量調度大廳，地理信息專家一行考察了水量調度系統的應用操作，深深感受到了水調系統的便捷和強大，對為之提供基礎支撐的黃河基礎地理信息平臺十分認可。

　　專家們還考察了黃河基礎地理信息平臺在黃河防洪減災、水環境監測、水資源開發利用、水土保持以及水利工程規劃等領域的應用、維護情況。

　　10月25日至26日，在中國地理信息產業協會主辦的首屆中國地理信息產業大會上，專家們一致通過“黃河基礎地理信息平臺”評審，授予該項成果“2011年中國地理信息產業優秀工程金獎”。這是地理信息行業的最高獎，全國總共有幾百家單位參評，其中僅評出18項金獎。

　　這與黃河設計公司在測繪方面所占據的優勢分不開。測繪信息工程院，前身是黃委測繪隊，成立于1933年，具有70多年的歷史。其設立的黃河基礎地理信息中心，是黃委數據中心、網絡中心3個重要中心之一。

　　測繪信息工程院擁有甲級測繪資格證書，而且專業覆蓋比較全面，在測繪行業的10個專業中，該院有7個專業是甲級資質，在國內最早擁有航測遙感技術，直到目前該項技術仍處于全國前列。

服務治黃 應用實踐

　　記者登陸系統，隨手打開一個頁面，菜單欄中顯示11個專題，包括水系、水文站、防洪工程、洪水風險和地下水資源等。點擊一個位置，即可顯示出該位置各種相關情況和參數，包括自然要素、社會要素以及相應的社會經濟信息、產值信息等。不僅如此，點擊鼠標右鍵，會出現卷簾、放大鏡等多功能工具欄，方便實用。

　　和黃河水利委員會科技成果研發的目標一致，黃河設計公司測繪工程院在科技研發方面是以需求為導向、以應用為目的，因此研發出來的產品直接進入生產運用，產生了巨大的社會效益和經濟效益。該地理信息平臺就是一個很好的典型。

　　中國地理信息產業協會評獎標準除了項目規模和技術先進性外，成果推廣應用情況和經濟效益、社會效益等也是非常重要的指標。

　　之前的國家測繪局更名為國家測繪地理信息局，更注重信息化、產業化發展趨勢。因此，此次大會也被稱為首屆中國地理信息產業大會。地理信息的重要性越來越受到人們重視，由地理信息提供的服務和產品將成為未來發展的需要。

　　過去測繪用鋼尺丈量，最終成果是一張紙質地圖，如今已經發展成為數字化，用電子儀器獲取電子信息，實現了測量手段的革命性進展。數字化向信息化轉變，地理信息成果也向信息產業化服務轉變。

　　同樣，在數字化、信息化時代，黃河治理與開發事業發展需要高科技手段的支持，因此，建設“數字黃河”工程，全面、系統、科學地解決黃河治理開發面臨的各種難題，成為當務之急。

　　黃河基礎地理信息作為“數字黃河”的基礎平臺，必須先行建設，為治黃各種應用需求提供堅強支撐。測繪信息工程院副院長高慶方說：“黃河地理信息系統平臺就是一個‘戲臺子’，有了這個‘戲臺子’，黃河其他應用系統才能夠在這個臺子上表演。”

　　2001年，黃委提出“數字黃河”建設，地理信息同步建設從2002年開始，圍繞黃河基礎地理信息平臺建設，進行規劃、需求分析，作總體設計。

　　測繪信息工程院總工劉豪杰說：“使用當時世界一流的手段和設備、技術，把握最新態勢和整個業界發展趨勢，起點一定要高。應從長遠考慮，做好頂層設計，要不然成果一出來就落后。”

　　這就要求測繪院領導具有較高的整體把控和規劃能力。劉豪杰告訴記者：“最后成果出來是一個什么樣的東西，達到什么樣的水平和目標，要做到心中有數。”結果證明，該成果出來以后，其技術和產品相當先進，得到很好的推廣，在導航、銀行和物流等領域得到廣泛應用。

　　從2001年到2008年，結合亞行項目，測繪院建立了海量數據存儲與管理平臺、黃河地理信息數據庫和黃河基礎地理信息系統。針對全流域和重要河道等不同范圍，測繪院建立起7個尺度的比例尺地圖。對于重點堤防和工程，測繪院建立起1∶2000的大比例尺地理信息圖，大大滿足了治黃需求。

　　在黃河基礎地理信息系統的基礎上，“數字黃河”工程也建立起了功能強大的防汛減災、水量調度、水資源保護等應用系統，為黃河治理與開發事業提供了強有力的技術支持。

　　劉豪杰說：“有需求，才有生命力。要保持旺盛的生命力，還要不斷更新、改進技術和服務，使之跟得上社會發展的需要。”測繪工程院在《黃河地理信息發展規劃》中，明確了“十二五”發展目標和方向，規劃了從采集到監測的服務轉變，有針對性地提供在線、移動服務。

創新技術 勇克難關

　　“黃河基礎地理信息系統研發的過程是一個不斷探索、攻克難關的過程，也是一個創新的過程，其中許多新的技術手段、方法和軟件都代表了行業的領先水平。”評審專家們在聽完測繪院的答辯后，高度評價了該系統的先進性。

　　劉豪杰說：“2001年至2002年，國家在地理信息系統建設方面處于初級階段，沒有現成的標準，處于摸索階段。對于比例尺規劃、技術等方面沒有現成的經驗可供借鑒。如何把握黃河的需求，如何整編紙質、影像等多元數據都存在極大困難。”

　　對此，首先要研究行業標準，有了統一標準，才能對海量的信息進行歸類、整理和入庫。出臺行業標準不是一件容易的事，意味著要在鋪滿荊棘的前方？？出一條路，充當行業帶頭人的角色。困難重重，但難不倒測繪人。測繪院干部職工歷經艱辛，規范了黃河地理信息的分類與編碼、分層與表達等一系列地理信息標準。

　　對紙質地圖進行矢量化處理，測繪院的作業員付出了無數心血。180張紙質地圖，范圍基本都在高山區，地圖上的等高線密密麻麻，兩線間距不到一毫米，需要一根一根畫下來，30多名作業員加班加點，干了將近半年時間，最終完成任務。

　　入庫的數據，必須進行檢查、編輯、校對。紙質圖、電子圖要對照著看、套在一起看，每幅圖涉及實際面積400平方千米，大概47厘米長，著實費了不少勁。

　　高慶方說：“這是細活，不能出一絲差錯，地界、房子位置等，一點不敢含糊，每一個要素都要符合標準，與實物嚴格吻合。地圖上，差之毫厘，謬以千里。”

　　該院實行“兩級檢查、一級驗收”制度，除了作業員自查和互查外，相應檢查員要進行一級檢查和二級檢查，最后院方進行總驗收。以毫米為單位，誤差不能超過0.1毫米。“用于工程設計的圖紙，不嚴謹，后期責任重大。”高慶方告訴記者。

　　黃河基本河情信息系統范圍更大，涉及100多萬平方千米，資料多，信息收集是一個難題，在總工辦的支持下，測繪院一個單位一個單位跑，收集相應資料。

　　在數據整編過程中，先要根據圖示要求對數據編輯、出圖，然后再重新編輯使之符合入庫要求，費時費力。對此，測繪院提出整編、建庫一體化作業概念，一次編輯同時滿足制圖、建庫要求。通過反復實踐，采用一體化數據編輯技術，實現了地圖編輯與建庫的一步到位，解決了制圖數據和入庫數據的分離難題，實現了兩者同步，提高了作業效率。目前這項技術很成熟，效率較高。

　　建庫過程中，數據、資料來源較多，標準不一樣。把它們有效集中起來，關聯、塑形是一個繁雜而龐大的工程。通過多次嘗試，測繪院創新了空間關聯、屬性數據關聯等一體化存儲和管理技術，實現了多元數據集成，便于數據維護、調用。

　　制圖過程中，信息龐雜，要求精度非常高。在地圖上投影，會產生變形，測繪院要求盡量將變形降到最低，解決投影帶與帶之間接邊問題，保證整幅圖精準、連續。由于黃河流向跨帶多，測量后期處理難度大，測繪院工作人員為此花費了不少精力。

　　海量數據同時顯示在一個頁面上，會給服務器帶來壓力和挑戰，頁面顯示速度較慢。為了提供更優、更快的顯示速度，提高數據運行效率，測繪院創新了網格模型，采用“瓦片”技術，將整體進行切分，一切為四，每份再一切為四，一層一層切下去。這項技術可達到快速檢索的目的，幾乎不用等待，增加了系統穩定性，便于平臺的推廣應用。

　　為提供更好服務，測繪院開發了地圖制圖工具，客戶端可以根據需要制作專題地圖。他們又開發了輔助工具，讓機器處理一些重復性的勞動。系統采用CS和BS兩種模式，專業技術人員用ＣＳ模式，普通用戶用BS模式。

　　測繪工作多是重復性勞動，枯燥乏味，而且都是細致活，需要責任心、耐心、恒心。“精神可貴，責任心很強、敬業。”這是設計公司領導對測繪院職工的褒獎。

　　地理信息數據采集涉及外業測量，測繪人員翻山越嶺，風餐露宿，經常在工地一呆就是數月。南水北調西線一期工程工地上，人跡罕至，工作人員冒著高山缺氧等困難，一次次出色地完成了野外測量任務。

　　近年來，黃河下游新建防洪工程多，經濟社會發展快，出現很多新情況、新變化，黃河下游基礎地理信息系統面臨及時更新的問題，測繪院正在開展地理信息的快速采集與自動更新方面的實踐研究。這項研究需要資金支持。

　　摘取“中國地理信息產業優秀工程金獎”桂冠，證明了黃河設計公司測繪專業已經達到了國內領先水平，得到了社會和業界的廣泛認可。這與公司的培養與支持分不開，更與測繪院職工多年來努力拼搏、積極進取分不開。他們取得的優秀成果展示了超強的實力，同時也面臨更大的壓力。在信息化高速發展的現代社會，機會稍縱即逝，如何把握未來行業發展趨勢，保持領先地位，是擺在測繪院面前的一道考題，值得好好謀劃和思考。