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中国测绘科学研究院院长燕琴：测绘地理信息赋能城市高质量发展
王瑜婷
“城市是人类文明的集聚地，也是人们向往高品质美好生活的创造。随着信息技术的普及和应用，数字化、智能化已经成为城市发展的重要方向。无论是城市管理、公共服务还是产业发展，都离不开数字化、智能化的支撑。数字化、智能化趋势成为城市发展的时代特征，正深刻改变着城市的生产方式、生活方式和治理方式。测绘是反映社会变迁、了解城市发展的基础。城市发展的各方面，如建设、规划、管理、绿色生态、社会化服务等，都离不开测绘地理信息，都需要用测绘技术去感知，用地理信息去认知，用时空智能去治理。测绘地理信息在城市演变中始终扮演着重要角色，是科学精准反映城市变迁、描绘城市全貌、推动城市发展的有效手段。”
在7月18日召开的第十七届中国智慧城市大会上，全国政协委员、中国测绘科学研究院院长燕琴用这样一段精辟的语言，阐述了她心目中测绘地理信息与智慧城市之间的关系。
燕琴认为，城市高质量发展的核心理念是建设以人为核心的宜居、韧性、智慧的城市，这不仅是联合国2030可持续发展议程的目标之一，也是党的二十大明确的要求。加快推进城市数字化转型、智慧化发展是新时期促进城市高质量发展、高效能治理和高品质生活的必然要求，也是系统推进数字中国建设的关键战略举措。
2024年5月，国家发展改革委、国家数据局、财政部、自然资源部联合印发《关于深化智慧城市发展推进城市全域数字化转型的指导意见》，鼓励有条件的地方开展城市信息模型、时空大数据、国土空间基础信息、实景三维中国等基础平台的功能整合、协同发展、应用赋能，为城市数字化转型提供统一的时空框架。
“这个《意见》的出台，为测绘地理信息事业转型升级提供了一个难得的契机。《意见》旨在充分发挥数据的基础资源作用和创新引擎作用，建立完善城市数字化共性基础平台体系，在城市经济发展、产城融合、城市治理、公共服务、宜居环境建设、韧性安全等重点领域，以场景为牵引，形成一批社会有感、企业有感、群众有感的应用。”燕琴说。
城市高质量发展也对测绘地理信息提出了新的更高的要求。2018年自然资源部组建以来，我国测绘地理信息事业进入了以转型升级发展为主要特征的新阶段。自然资源部坚持守正创新，统筹高质量发展和高水平安全，充分发挥测绘地理信息数据要素保障作用，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，大力推动地理信息公共服务，不断拓展测绘地理信息应用服务领域，新一代以测绘地理信息为核心的时空信息技术取得了长足进步，数据获取、处理、服务能力不断提升，地理信息作为重要的战略性数据资源和新型生产要素的作用不断凸显，为赋能城市高质量发展夯实了基础。
在燕琴看来，测绘地理信息赋能城市高质量发展的主要路径包括5个方面：
一是提供时空基底。将城市空间中地上与地下、室内与室外、陆地与海洋的各类自然与人工要素及相互关系数字化，形成权威统一、覆盖全域、三维立体、动态更新的城市空间数字化基底。
二是建立时空关联。通过位置匹配等方法，融合城市空间范畴内的各种信息，并贯通过去、现在及未来的多时态信息，实现各类信息的集成建模与综合表达，以时空信息驱动万物互联，支撑数据要素高效流通。
三是实现时空分析。依托算法、算力、大模型的实时调用与有效组合，完成海量城市时空大数据的计算处理、分析挖掘，为经济社会发展条件的家底研判、发展状态的追踪监测、发展效应的评估分析等提供高效的计算手段。
四是创新时空智能。通过实景三维城市数字空间与现实空间的“全域、全量、全息、动态”的同构映射，以数字空间的数据价值挖掘，推动对现实中城市发展规律的认知与反馈、调节，实现数字化条件下的智能化应用。
五是强化时空安全。切实解决各类测绘成果在政务内、外网以及互联网等多种网络环境下的安全交互问题，实现城市各类应用服务全场景、全过程、全业务、全空间的安全保密和自主可控。
近年来，燕琴带领科研团队，充分挖掘测绘地理信息数据作为新型生产要素的价值，通过对城市空间效能、交通与可达性、宜居环境、城市韧性和生态安全等方面开展时空分析评估，助力政府决策，提高城市治理的精准度和效率，赋能城市高质量发展，取得了丰硕成果。
燕琴分享了很多实例，令人大开眼界。
在城市空间效能评估方面，基于时序化地理国情数据，评估分析了中国城市土地利用效率。结果显示，2015至2020年，中国城市的土地城镇化快于人口城镇化，总体土地利用效率与国际先进水平相比较低，超大和特大城市土地利用效率显著优于其他规模城市。
在交通与可达性评估方面，基于开放众源地理信息数据，评估了我国农村道路可达指数，发现该指数达99.5%，被世界银行严重低估（71.3%）。
在宜居环境评估方面，基于时序化数据，计算了2022年中国15分钟社区生活圈覆盖率平均为27.7%。中国有40多个城市的15分钟社区生活圈覆盖率超过40%，指标最高的是深圳市。各城市之间存在显著差异，特大城市的指数明显高于其他城市。
在城市韧性和生态安全方面，InSAR是进行地表形变监测最有效的技术之一，燕琴带领团队经过10多年的积累和创新，于2022年研制成功InSAR超算平台和全国地表形变“一张图”（2022版），能快速获取全国大范围地表形变数据，支撑国家、省区、城市准确掌握地面沉降影响范围，及时识别灾害隐患，定量分析风险程度。“以长三角地区为例，分析评估数据显示，由于经济快速发展，对地下水和其他资源的需求十分旺盛，致使长三角地区的地面沉降曾经非常严重。但近年来，随着各项生态文明建设政策落地实施，地面沉降得到了有效控制。”燕琴还介绍说，继全国地表形变“一张图”（2022版）通过全国政协委员履职为民活动向全国各省（自治区、直辖市）免费提供使用后，他们未来将每年形成新一版地表形变“一张图”，并继续免费提供使用。
消防救援5分钟覆盖率也是城市安全韧性考核评价的强制性指标。基于时序化环境数据，科研团队计算了2022年中国消防救援5分钟覆盖率平均为70.62%，比2021年增长2%。该数据表明中国城市消防救援能力良好，并在不断提高，有30多个地级及以上城市的覆盖率超过90%。
此外，他们还联合新华社，以多源卫星遥感数据等为支撑，构建、发布了碧水、青山、蓝天、生态、城区五位一体的绿水青山指数，并对长三角地区生态空间状况进行了量化分析，为区域绿色可持续发展提供权威的标准参考，为政府部门靶向施策提供决策工具，引领绿水青山与区域经济协调发展。数据比对分析结果表明，2016至2021年间，长三角生态环境总体稳定并持续改善。
通过这些实例不难发现，测绘地理信息通过与大数据、云计算、人工智能、物联网、元宇宙、深度学习、卫星遥感、三维建模等高新技术的深度融合，在城市治理、交通、环保、民生等各个领域的应用场景越来越丰富，不仅提高了城市治理的精准度和效率，也为市民提供了更加便捷、智能的生活体验。
近年来，实景三维中国加速构建，它将如何赋能城市治理现代化，促进城市高质量发展，成为业界关注的热点。
“在城市发展过程中，经常提到‘三高’，即高质量、高效率、高效益，实景三维中国在这些方面发挥着重要作用。”燕琴进一步解释，“实景三维中国是对生产、生活和社会全空间的三维化、实体化、语义化、时序化的动态描述和表达，它包含地形级、城市级和部件级3个层次，其中城市级实景三维可以为智慧城市建设提供统一的时空基底。一方面，我们可以在数字世界建造一座与现实世界一模一样的城市，全方位、立体化呈现城市各类地物的现状和空间分布情况，城市风貌在实景三维中得到完整的复刻；另一方面，城市建设和管理在实景三维空间中都可以做到真实反映、预测及反馈，是对现实世界的一种升级和优化。从这两个方面来看，实景三维中国为城市数字化转型提供了统一的时空框架，必将推进智慧城市建设与发展。”
燕琴举了几个典型应用案例。例如，针对城市内涝灾害频发问题，实景三维中国可以提供精细的三维地形数据、城市管网数据和城市感知监测数据，结合水文模型，就能实现城市不同降雨强度的内涝量化模拟和预警，服务城市内涝治理，为城市给排水及应急抢险部门提供科学数据。目前已有不少城市在实景三维建设中，构建了城区内排涝闸站、积水点周边地区的三维模型，并且结合历年降水数据，分析30年一遇、50年一遇、100年一遇的洪水可能影响的区域和人口，为城市防灾减灾提供了科学的数据支撑和决策依据。
在培育壮大城市数字经济方面，低空经济作为战略性新兴产业，成为各个城市重塑空间利用方式、抢抓经济变革机遇、发展新质生产力的一个重要方向。实景三维以其立体化、全域化的特点，能够深度服务低空经济各个方面。比如服务起降场、维护站等基础设施建设，服务数字空域规划和低空精细化管理，解决低空通航的安全性问题，还可以服务地面保障，实现机场控制区人、车、物的数字化、可视化管理，助力低空空域管得好、低空飞行飞得好、低空应用用得好。
实景三维在目前非常火爆的自动驾驶等智能交通领域也普遍应用，它可以在数字空间对道路状况进行真实立体的反映，实现人流、车流及高速摄像头感知视频等多维度数据的时空聚合，帮助自动驾驶车辆更好地感知和理解周围的环境，为自动驾驶车辆的定位、路径规划、行驶决策等提供支持，提高车辆的行驶安全和效率，从而带动自动驾驶产业的发展。
“我相信，随着实景三维中国建设的不断推进，还会有更多的城市应用场景落地，从而深刻改变城市的生产方式、生活方式和治理方式，为城市治理提供全新的手段和工具，使得城市治理更加精准、高效和智能。同时，也将催生更多的新业态、新模式，为城市经济发展注入新的活力。”
最后，燕琴对测绘地理信息赋能智慧城市建设的未来做了展望：“测绘地理信息作为战略性数据资源与新型生产要素，将加强与人工智能、大数据等新一代信息技术深度融合，以场景应用为牵引，构建数字保障基石，赋能城市治理现代化。尤其在精准感知城市现状、动态认知城市状态、深化对城市规律的认识方面必将展现出卓越效能，发挥更大作用，从而为智慧城市建设提供坚实保障。城市是推进数字中国建设的综合载体，推进城市智慧化发展，是面向未来构筑城市竞争新优势的关键。面向联合国2030年可持续发展目标，建设以人为核心的宜居、韧性、智慧城市，需要全球合作，共创美好未来。”
END
来源：《中国测绘》2024年第8期；转自：资源中国
