美国的测绘发展计划

中国测绘报/2004年/08月/24日/

美国的测绘发展计划

王树连

不容置疑,当今世界,美国是测绘高新技术发展的领跑者,领导着世界测绘发展的新潮流。为了保持美国作为世界第一强国的地位,为了保持美国的信息优势,适应 9 11 以来国家的安全形势,满足政治、经济、军事、科学等多方面对地理信息日益增长的需要,美国制定了志在高远的测绘发展计划,提出了令人耳目一新的大思路。

美国 国家安全战略 指出: 信息及如何利用信息是我们打击恐怖主义和消除敌对国家威胁的第一要素。 他们认为, 精确作战、机动优势、聚焦后勤和全面防御这几个核心作战原则,要求作战人员通过全面、详尽地了解作战空间和对手来获得信息优势 ;指出地理数据是国家基础设施的一部分,自由地获取公共领域的地理数据可以保障经济的持续发展;确信开放的政策与开放的设施,以及空间数据的方便获取与应用,对于保持美国在全球空间数据技术和市场方面的主导地位十分重要。基于现实需要和上述认识,美国加紧了测绘发展战略计划的制定。美国的测绘发展思路集中地体现在美国地质调查局制定的 国家地图 21世纪的地形制图 (简称 国家地图 )、国家影像与测绘局制定的 NIMA地理空间信息 顶层概念 (简称 顶层概念 )等文件中。从这些文件中可以看出,美国的测绘发展计划雄心勃勃,深谋远虑,前景诱人,代表了一个测绘强国继续领唱测绘新乐章的期望与决心。

2001年11月30日美国地质调查局发布的 国家地图 研究报告,是一个测绘发展的战略研究报告,描述了满足国家对基础空间数据需求的目标及其运行机制。报告提议的国家地图实际上 是一个基础空间数据的数据库,它将为用户进行数据的扩展与增强提供一个初始点,用户在其中增加附加数据就可以满足自身需求。国家地图把美国地质调查局所有的地理项目融为一体 ,美国地质调查局是开发与维护国家地图的组织者与领导者。

2002年1月25日,美国国家影像与测绘局提出了军事测绘发展的十大战略目标。在此基础上,又于2003年1月发布了 顶层概念 研究报告。 顶层概念 是战略意识的体现,是关系军事测绘未来发展的最高级别的纲领性文献。 顶层概念 以美国的 国家安全战略 国土安全战略 2020联合构想 美国情报战略意图 和美国三军的条令条例为指导,结合了近年来几次局部战争的经验教训,是在深思熟虑的基础上制定的。 顶层概念 在前言中指出: 将影像和地理空间信息技术相结合,并形成一门新的综合地理空间信息学科,是组建国家影像与测绘局的初衷。将各方面的优势结合到一起,以精确的模拟环境和监视动态的世界事务,就形成了一门新的强有力的学科。 顶层概念 堪称国家影像与测绘局在新世纪的宣言,它与美国地质调查局的研究报告相呼应,共同组成了美国测绘发展大思路的框架,因此备受世人的关注。

研究认为,需求牵引、技术支持、各界的积极性是催生美国测绘发展战略的内在动力。首先,各项事业的发展,国家安全的需要,对国家统一的基础空间数据的需求日益增长;其次,技术的持续发展,为基础空间数据的采集、维护、访问、使用提供了便捷的途径;第三,政府部门、公共事业组织、私营企业等,为了共同的利益和共同的目标,有合作的要求与参与的积极性。应该说,美国的测绘发展战略的制定是有客观

基础和依据的。

国家地图 与 顶层概念 明确地提出了美国测绘发展的战略目标,勾画出了测绘发展的远景图画。

国家地图 提出的远景目标是:构建一个能够不断得到维护、现势性好、精度高、能够共享和集成的基础地理信息数据库,以适应国家对地形图的需求。

国家地图 的特点突出表现这样几方面:一是现势性。改变目前的以年为周期的检查与修订的方式,实现以月或天为更新周期,最终目标是能反映7天内的变化,即实时或近实时地反映地理空间的动态变化。二是无缝性。要素在任何边缘处都不会断裂,要能够根据不同的需要,完整地表示每一个要素。三是一致性。保证要素之间关系或逻辑的一致性,实施全国统一的要素识别标准,内容要全面与国家、国际标准接轨。元数据要使用标准网络协议。集成信息内部要有逻辑一致性。四是开放性。通过互联网可以随时访问和提取基础空间数据,包括影像数据、定位数据、元数据等,可以免费查询与传输一定数量的数据,访问海量数据则要付出媒介和分发费用。用户可以在家中或报亭打印需要的地图。

顶层概念 指出: 通常将影像、影像情报和地理空间信息所涵盖的内容统称为地理空间信息 ,其定义为: 对影像与地理空间信息进行开发处理与分析研究,以描述、评估和可视化地表示地球上的物理特性和确定地理位置的活动 , 地理空间信息是通用时空参考框架,是联合协同作战中实现互操作的基础 。显然,地理空间信息作为一个新学科正在崛起。它提出的具体目标是:实现地理空间与影像分析两个专业的重组与集成,形成具有互补优势的新学科和新机构,为提升保障能力奠定基础;建立全数字中心环境,将网络、系统、用户、数据库联系在一起, 向综合集成数字环境的转变是实现未来协同、互操作环境的根本 ;实现无缝地综合的电子服务战略,实现及时准确的在线服务;提供无处不在的知识地图,把情报、信息、知识库与地理空间框架连接在一起,制作三军通用的作战地图。 顶层概念 简明地描绘了未来的目标: 在线提供地理空间信息;充分利用我们地理空间技术与手段的全部潜力;发挥全数字基础设施的作用;采用电子业务工作模式;利用通用作战地图的可视功能,为用户提供辅助决策、规划和行动的丰富知识。 近几年,特别是 9 11 以来的阿富汗战争、伊拉克战争中,美军都在尝试上面提到的既定方针。

为了落实测绘发展战略计划,美国提出了一系列有效和有力的措施。首先是组织保证。为了推进测绘计划的实施,美国建立了统一的分工合作的领导体制。美国地质调查局主要负责本土的国家测绘,拥有开发与维护国家地图的领导权。具体由该局的地理部副主任负责,同时向美国政府机构派出联络员,在各地区设立维护办公室,从而保证跨部门跨地区的测绘活动能够顺利进行。国家影像与测绘局则面向全球去组织测绘活动。其次是技术支持。应该说,美国的测绘发展战略以高技术为依托,又服务于高技术。正像 顶层概念 指出的那样: 精确的地理定位、先进的影像与传感技术以及低成本的数字数据处理这三大技术成就的融合,使得地理空间和影像分析融合成地理空间信息这门综合学科成为可能。 第三是网络传输。在互联网日益普及的前提下,网络传输与在线分发不仅是测绘发展未来目标的组成部分,而且是实现整体目标的必要条件。信息在真正意义上的共享,离不开网络。从发展趋势看,现代通信技术正在把互联网变成信息高速公路,足够的带宽使数以万计的美国人可以同时在互联网上自由驰骋,任何人在任何时间、任何地点都有条件从互联网上访问国家基础地理信息,都可能通过开放的地理信息系统获得感兴趣的知识。

对于军队也是一样,从司令部的官长到执行任务的单兵,利用互联网,就可以从国家地理空间情报系统中得到需要的空间位置与其他情报。