新型基础测绘专题
自构建新型基础测绘体系明确提出以来，相关实践如火如荼开展。华测导航公众号将围绕相关话题推出专题内容，邀请业内资深人士分享经验与观点，敬请关注。
中国科学院、工程院院士 李德仁
当“新型测绘”成为非泛指的独立概念，定义“新型”就成了一件易被忽视却又不可或缺的事。尽管测绘行业亟需转型几无争议，以需求为导向的路径已成共识，但需求究竟在哪里、有哪些，仍令人理还乱。
随着相关话题的呼声越来越高，中国科学院、工程院李德仁院士围绕“新基建”列出了一份任务清单。他说，新型测绘的起点要高：“不是为了新而新，而是要与国家战略结合在一起，完成自身的使命。”在时空信息、定位导航服务成为重要新型基础设施的今天，测绘人更要想国家所想，急国家所急。
成为信息基础设施，破题“新型测绘”
过去的一年时间里，李德仁院士曾在多个公开场合围绕新型基础设施建设做报告。在他看来，“新基建”是测绘遥感地理信息产业需要把握的重大机遇，要破题“新型测绘”，自然也应从“新基建”说起。
根据国家发改委给出的定义，“新基建”指以新发展理念为引领，以技术创新为驱动，以信息网络为基础，面向高质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。主要包括信息基础设施，融合基础设施及创新基础设施3方面内容。
新基建是万物数字孪生时代的基础设施建设。经济社会的数字化转型是“新基建”的长期着眼方向。因此，时空信息无疑是信息基础设施中不可或缺的一部分，将作为获取时空大数据之主要手段的测绘遥感地理信息产业与“新基建”联系在一起，可谓名正言顺。
反过来说，作为产业重要建设课题，新型测绘本身也需要一个限制性语境来明确自身涵义。毕竟“‘新’是相对概念，今天比昨天新，明天比今天新”，“新”的实际所指永远在滑动，但“新基建”时代的测绘却是方向明确、路径清晰的。
某种程度上，这样的定位有助于让新型测绘真正脱胎于应用所需，也能令其实践更具操作性。在“新基建”时代的牵引下，李德仁院士清单式地列出了新型测绘应当完成的若干使命，其中既包括业内火热推进的实景三维建设，也不乏各种突破既有新型测绘边界的新任务。
首当其冲的几件事，是全球1:5万、各省1:1万三维测图，实景三维城市底座（3-10cm）,全球10米、全国5米间隔数字高程模型与全球2米正射影像，空间信息多级网格国情数据库、全国森林区Lidar点云（10cm）,全球每季度、中国每月土地覆盖标准产品（16m分辨率），及支撑以上工作的全球高精度时空基准。它们被归于信息基础设施的范畴，属于基础测绘领域。
依照李德仁院士的阐释，未来新型测绘的内容首先是大比例尺的真三维实体模型+语义描述，与小比例尺的正射影像+数字高程模型的总和，这也是目前新型测绘的聚焦点。为了配合中央推动碳达峰、碳中和工作，利用激光雷达测定森林体积形成森林植被一张图也应成为新型测绘的使命。除此以外，他提出可通过高分一号和高分六号卫星形成全球及中国的土地覆盖标准产品，并特别点到了时间分辨率的概念：“我们去云南看梯田，土地是黑的，蓄水后成黑色的镜面，插了秧变绿，结了穗又成金黄色，一年四季的土地覆盖都不一样。所以不能把春天的数据和秋天的数据放在一起做，要同一时间。我提出国内一个月1张，一年12张。这样连续十年，这个产品就能够反映地表形变的时空演化，可以用来研究我们的山水林田湖草沙冰。”
值得一提的是，在李德仁院士的清单里，许多任务着眼全球。“我们要多用中国的卫星做更多的全球产品。”他说，“‘新基建’是引领中国从第一个百年发展走向第二个百年发展的重要工作。第二个百年要体现强国担当，所以我们测绘也要为人类命运共同体做贡献。”
开拓融合基础设施，撬动万亿市场
融合基础设施也即利用信息基础设施支撑传统基础设施实现转型升级。用李德仁院士的话来说，就是通过信息基础设施的手段“去实现产业数字化、数字产业化”。
从基于多时相三维实景影像的自然资源调查、生态环境监测与应急管理，基于高精度时空大数据的公共安全与大健康产业，基于数字孪生的新型智慧城市、智慧交通、智慧能源等，到基于5G和人工智能的自动驾驶与机器人产业，再到通导遥一体的空天信息实时智能服务，多个万亿级的市场机会就在其中。
以赋能智慧能源而言，测绘层面的新实践可以历数。例如，在电力领域，利用无人机巡线代替人工巡线的方案已在推行的几年间臻于成熟。多角度倾斜摄影、激光雷达点云等技术不仅免去了巡线工人的翻山越岭之苦，也让作业效率大幅提升。在石油天然气领域，背包SLAM可以有效应对管网结构的复杂性，让该产业的数字化难度大大降低。
与此同时，智慧交通的广阔前景正待测绘遥感地理信息产业开拓。一方面，传感器、SLAM算法与机器人的组合有望取代人成为各类作业任务的主力。另一方面，为实现车路协同智能化、进一步走向智能驾驶，智能感知定位定姿传感器的价格是关键点之一。如今，普及化的共享单车之上多有可记录位置信息的芯片，可上传交通部门以应管理之需，定价不过百余元。如果能将满足车辆智能驾驶之用的智能感知定位定姿传感器做到物美价廉，大量的应用机会将近在眼前。
在疫情常态化背景下，利用高精度时空大数据助力防控服务体系升级同样大有可为。目前，基于音频的高精度智能手机测距技术已能够实现室内高精度定位。设想将集成相关技术的芯片安装于交通枢纽、三甲医院等人流密集的大型公共场所摄像头下，感染者的位置将更为有迹可循，流行病学调查的开展也将更为高效、准确。
“此外还有农业，通过在农业机械上安装北斗芯片来实现亚米级跟踪的技术基本上已经推广了。所以说融合基础设施包括了智慧农业、智慧能源、智慧交通、智慧城管、公共安全场所智能监控等一系列内容。”李德仁院士说，“我已经有了一些思考，也希望政府主管部门和行业学会能够领着大家更多地去思考。”
展望创新基础设施，面向星辰大海
“关于创新基础设施，我的个人理解是外太空的导航定位。”提及“新基建”的第三部分内容与测绘遥感地理信息产业的关联，李德仁院士的任务清单，直接指向了广袤的星辰大海，“北斗、GPS都在地球上，我们去深空以后，到月球、火星探测时没导航。那就要研究深空导航定位技术和深空遥感探测技术。这也是未来的基础设施。”
南极、北极与青藏高原并称地球“三极”。考虑到我国凭借优越地理位置在青藏高原研究中始终发挥着引领作用，此前，李德仁院士便建议在国内率先开展“三极”协同研究，发射中国“三极”科学研究冰卫星、建立自动联网的“三极”日地观测系统、建立“三极”地区地面无人值守观测网，以发现和解决地球系统和日地关系重大科学问题。在他看来，这也是让对地观测向深空延伸的重要举措。
除了指引更多的“嫦娥号”、“祝融号”找到方向，有关太空采矿的设想也为这项建设工作赋予了价值。“太空是全世界的共享资源，富集矿藏。如果以后我们要到天上去采矿，就可以首先用高光谱遥感的手段去找矿。”李德仁院士说。
为了令字面含义更直白、学科范畴更清晰，李德仁院士曾呼吁将测绘科学与技术改称地球空间信息学。怀抱着超前的眼界，谈及创新基础设施及其象征的未来时，他又补充，“现在我们还是围绕地球走的，未来可以把‘地球’两字也去掉，就叫空间信息学。”
“归根到底，我们要从国家第二个百年的奋斗目标出发，来理解新型测绘。”李德仁院士表示，唯有按照国家的战略部署来规范测绘遥感地理信息产业的投入，将所为落到实处，才能“大家发挥，本事越大，市场就越大。”
