地圖審查與互聯(lián)網(wǎng)地圖監(jiān)管系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

金 宜，翟永聰

（1. 廣東省測繪產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗中心，廣東 廣州 510075）

近年來，采用信息化手段解決地圖管理問題，輔助地圖技術審查和互聯(lián)網(wǎng)地理信息監(jiān)管有了一定的發(fā)展。國家先后建立了地圖審核在線審批系統(tǒng)[1-4]、互聯(lián)網(wǎng)地理信息監(jiān)管平臺等[5-6]，優(yōu)化了地圖審核的工作流程，提升了互聯(lián)網(wǎng)地理信息的安全監(jiān)管能力。“十四五”時期，加強地圖監(jiān)管，運用新技術提升互聯(lián)網(wǎng)“問題地圖”的快速精準發(fā)現(xiàn)和證據(jù)鎖定能力仍是地理信息管理工作的重要任務?；诖?，本文以廣東省為例，介紹了測繪產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，借助空間感知爬蟲技術，基于人工智能的目標檢測技術，基于Web的監(jiān)控任務管理，審圖知識的數(shù)據(jù)庫構建與云計算技術相結合將各項地圖審查業(yè)務集中納入系統(tǒng)平臺管理。闡述了系統(tǒng)建設的需求背景、總體設計、系統(tǒng)功能、工作流程和應用成效，探索了信息化手段輔助地圖審查與互聯(lián)網(wǎng)地圖監(jiān)管業(yè)務的新方式。

1 現(xiàn)狀需求

1.1 互聯(lián)網(wǎng)地理信息監(jiān)管工作現(xiàn)狀

受地理信息行政主管部門委托，地圖審查部門負責互聯(lián)網(wǎng)地理信息監(jiān)管，主要面向屬地內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)站上登載的地圖圖片，發(fā)現(xiàn)“問題地圖”并及時上報，為執(zhí)法部門查處提供依據(jù)[7]。2014 年，原國土資源部地圖審查中心建立了國家主節(jié)點監(jiān)控室，部署了全國各省、自治區(qū)、直轄市31個省級節(jié)點，構建了國省兩級互聯(lián)網(wǎng)地理信息安全監(jiān)控網(wǎng)絡[8]。

一直以來，廣東省依托省級節(jié)點監(jiān)控系統(tǒng)開展互聯(lián)網(wǎng)地圖監(jiān)管業(yè)務，但此系統(tǒng)對地圖圖片識別準確度不高，且由于共用國家節(jié)點的硬件資源和網(wǎng)絡帶寬，使得各省級節(jié)點運行任務只能在國家節(jié)點任務空閑區(qū)才會逐一按順序處理，從而導致各省級節(jié)點運行任務排隊等候時間過長，對互聯(lián)網(wǎng)“問題地圖”的發(fā)現(xiàn)和取證效率較低。2017 年，原國土資源部聯(lián)合14 個部門在全國范圍內(nèi)首次開展全覆蓋排查整治“問題地圖”專項行動，廣東省從省級到市縣加入監(jiān)控的重點關注網(wǎng)站數(shù)多達3 000 多家，依靠僅有的監(jiān)管系統(tǒng)難以發(fā)揮發(fā)現(xiàn)和取證作用。因此，推進省級節(jié)點信息化建設，提升互聯(lián)網(wǎng)地理信息監(jiān)管能力意義重大[9]。

1.2 地圖審查工作現(xiàn)狀

隨著地圖市場的蓬勃發(fā)展和全民對國家版圖意識的提高，地圖審核數(shù)量逐年攀升。當前，我國正深入推進“放管服”改革，新的《地圖管理條例》實施以后，廣東省率先將地圖審核權下放到市級地信管理部門。同時，自然資源部擬將部分中央地圖審核權委托給部分省級地信行政主管部門，廣東省名列其中。作為改革開放的先行地區(qū)，廣東省對外加工企業(yè)眾多，對外加工和境外引進的地圖產(chǎn)品數(shù)量在全國一直遙遙領先，地圖審核工作將面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。然而，由于受多方面因素的制約，地圖技術審查在很長一段時期內(nèi)僅依靠人工目視對比標準圖的方式，在一定程度上限制了審查效率和質量的提高。為了突破這種傳統(tǒng)工作模式，應對新形勢下的工作要求，探索信息化手段輔助地圖技術審查勢在必行。

2 系統(tǒng)設計

2.1 建設目標

圍繞上述現(xiàn)狀需求，廣東省旨在通過測繪產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗管理系統(tǒng)建設，全面支撐省級節(jié)點互聯(lián)網(wǎng)地理信息安全監(jiān)管，初步形成“省-市-縣”上下聯(lián)動、快速協(xié)同的業(yè)務化監(jiān)管能力，提升監(jiān)管效率和監(jiān)督效能。通過建設地圖審查業(yè)務電子審批辦公平臺，地圖技術審查知識資源庫，構建地圖內(nèi)容智能審查、審圖知識分級共享等能力，為地圖技術審查提供信息保障和技術支撐。

2.2 總體架構

系統(tǒng)總體架構設計由下到上依次為基礎設施層、數(shù)據(jù)資源層、數(shù)據(jù)采集層、應用層、用戶層5個部分。

1）基礎設施層為系統(tǒng)的正常運行提供保障。數(shù)據(jù)采集工作站與數(shù)據(jù)緩存工作站為高效完成日常監(jiān)管業(yè)務提供數(shù)據(jù)支持；業(yè)務服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、數(shù)據(jù)交換服務器為監(jiān)管人員提供業(yè)務功能支持；互聯(lián)網(wǎng)提供網(wǎng)絡環(huán)境；省級監(jiān)控終端與各級業(yè)務客戶端提供用戶對系統(tǒng)的日常操作。

2）數(shù)據(jù)資源層包括各比例尺標準界線庫、重要地理信息地名庫、地圖審查要點庫及POI 敏感關鍵字、白名單庫[10]、圖件管理庫、審圖項目庫、審查要點庫、用戶管理庫等數(shù)據(jù)資源。

3）數(shù)據(jù)處理層功能包括數(shù)據(jù)采集、自動識別敏感POI、自動識別地圖圖片、自動識別不規(guī)則地名、數(shù)據(jù)自動去重、存儲等功能。

4）應用層包括互聯(lián)網(wǎng)地理信息監(jiān)管與地圖審查技術輔助兩大應用子系統(tǒng)?；ヂ?lián)網(wǎng)地理信息監(jiān)管子系統(tǒng)通過自動過濾和人工檢定相結合的方式，為維護網(wǎng)上地理信息安全和規(guī)范網(wǎng)絡地圖服務秩序提供信息化支撐。地圖審查技術輔助子系統(tǒng)面向紙質地圖和電子地圖的技術審查業(yè)務，實現(xiàn)地圖在線配準和同步比對，為審圖人員提供地圖審查輔助工具。

5）用戶層包括系統(tǒng)管理員、監(jiān)管領導、監(jiān)管人員、審圖人員等用戶角色。各用戶擁有自己對應的權限，可對系統(tǒng)進行業(yè)務操作或利用系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

2.3 網(wǎng)絡構架

為響應“數(shù)字廣東”集約化建設的要求，將系統(tǒng)部署在政務云上，網(wǎng)絡架構如圖1 所示。數(shù)據(jù)交換服務器負責獲取各地市級管理平臺的監(jiān)管數(shù)據(jù)和審圖數(shù)據(jù)，與省級節(jié)點保持同步；各類工作站用于互聯(lián)網(wǎng)地圖的采集、下載、緩存與識別；標準畫法服務器、審圖知識數(shù)據(jù)庫服務器、Web服務器、審圖成果數(shù)據(jù)庫服務器為審圖人員提供在線服務；主備數(shù)據(jù)庫服務器保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全和穩(wěn)定。業(yè)務服務器除了提供省級節(jié)點的任務交互、運行狀態(tài)跟蹤、研判功能外，也提供數(shù)據(jù)交換的安全驗證功能。

圖1 網(wǎng)絡構架圖

2.4 系統(tǒng)功能

2.4.1 互聯(lián)網(wǎng)地理信息監(jiān)管子系統(tǒng)

互聯(lián)網(wǎng)地理信息監(jiān)管子系統(tǒng)具有重點網(wǎng)站定制搜索、數(shù)據(jù)下載管理、語義分析、工作督導、統(tǒng)計分析、報告生成、監(jiān)管態(tài)勢一張圖等功能（系統(tǒng)功能構架如圖2 所示）。用戶可自定義添加、刪除監(jiān)管網(wǎng)站的信息，直觀了解網(wǎng)站監(jiān)管情況和實時控制監(jiān)管進度?；诳臻g感知爬蟲與深度搜索引擎的互聯(lián)網(wǎng)地理信息采集技術，從網(wǎng)站中挖掘地理信息資源，并利用人工智能的方法識別出地圖圖片[11-13]。通過建立深度學習模型庫，使用語義分析功能，為監(jiān)管用戶推送和下載管理地圖圖片。工作督導功能可自動生成和展示網(wǎng)站維護、數(shù)據(jù)檢定、數(shù)據(jù)處置等工作的匯總信息，并通過消息提醒功能督導業(yè)務人員及時完成任務。統(tǒng)計分析模塊負責對系統(tǒng)監(jiān)管對象、監(jiān)管成果、用戶活動狀態(tài)等信息進行統(tǒng)計。在系統(tǒng)主界面以地圖、表格、統(tǒng)計圖、儀表盤等可視化方式一張圖展現(xiàn)系統(tǒng)的運行情況。報告生成功能可自定義時間段、地區(qū)等條件生成工作報告，便于領導了解監(jiān)管工作情況，為領導決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

圖2 系統(tǒng)功能構架圖

2.4.2 地圖審查技術輔助子系統(tǒng)

地圖審查技術輔助子系統(tǒng)具有標準地圖管理、地圖位置匹配、審圖知識管理、審圖知識共享服務、POI 內(nèi)容審查、審圖關注目標檢測、審圖知識匹配與輔助審圖等功能。將標準地圖數(shù)據(jù)資源進行統(tǒng)一管理，包括地圖圖像文件、地圖屬性數(shù)據(jù)、地圖審圖號等信息，為審圖知識庫提供參照依據(jù)。地圖位置匹配功能可為不具備空間參考信息的地圖圖片賦予空間參考信息，使之可納入到統(tǒng)一的地圖管理框架中。審圖知識管理主要針對審圖基本單元庫、審圖規(guī)則庫、標準地圖庫、關聯(lián)知識庫和政策法規(guī)庫進行管理，主要功能包括知識目錄維護、知識要點管理與知識結果呈現(xiàn)。審圖知識共享服務可為各地市審圖人員提供審圖知識的在線共享服務?；凇豆_地圖內(nèi)容表示若干規(guī)定》、《公開地圖內(nèi)容表示補充規(guī)定（試行）》等相關規(guī)定構建POI 內(nèi)容識別特征庫，實現(xiàn)POI 內(nèi)容的自動審查?；谏疃葘W習目標檢測技術，實現(xiàn)單一或批量圖片的地圖區(qū)域匹配與關注目標匹配自動化。審圖知識匹配與輔助審圖模塊能根據(jù)審查目標的名稱和空間位置，從審圖知識庫中查詢并選取所需參照的標準地圖，比對出審圖目標與標準畫法的差異，然后通過人工容錯分析進行差異確認和錯誤批注，最終實現(xiàn)地圖內(nèi)容的智能化審查。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

業(yè)務人員操作系統(tǒng)須先通過省政務平臺身份實名認證，系統(tǒng)支持粵政易掃二維碼或賬號密碼2 種登錄方式。

3.1 業(yè)務流程

3.1.1 互聯(lián)網(wǎng)地理信息監(jiān)管業(yè)務

使用互聯(lián)網(wǎng)地理信息監(jiān)管子系統(tǒng)的業(yè)務流程主要包括后臺管理、內(nèi)容檢定、工作督導、統(tǒng)計分析和工作匯報等步驟。首先，在后臺管理中分配省市級節(jié)點各管理員身份，在網(wǎng)站管理中添加關注網(wǎng)站列表，填寫監(jiān)管單位名稱和網(wǎng)站主辦單位等信息，并按重要級別設置掃描間隔時間，執(zhí)行和控制監(jiān)管任務。然后，對系統(tǒng)推送的圖片進行人工識別，排除非地圖圖片，檢定地圖圖片，對“問題地圖”標注錯誤；對非本節(jié)點屬地內(nèi)的地圖圖片進行任務移交操作和工作督導。最后，根據(jù)監(jiān)管周期或時間段對系統(tǒng)的運行情況、問題網(wǎng)站情況、“問題地圖”數(shù)量和錯誤類型等做出統(tǒng)計分析并形成相應的工作報告。

3.1.2 地圖審查業(yè)務

地圖審查技術輔助子系統(tǒng)業(yè)務流程如圖3 所示。審圖管理員接收到審圖任務后進入系統(tǒng)上傳任務信息，包括圖名、規(guī)格、數(shù)量、單位名和任務截止日期等內(nèi)容，然后將審圖任務分配給初審、復審、部門審查和批準人等用戶。初審用戶在待完成工作列表中選擇待審圖件，先進行位置匹配，再將待審圖件與審圖知識單元的列表或標準圖聯(lián)動查看，發(fā)現(xiàn)問題時進行標注。結束審圖并保存任務后，形成審查意見后簽字并將任務提交給復審人。復審人對初審意見進行復核后流轉給部門審核和中心領導批準，最終生成地圖審批表和審查意見書。

圖3 地圖審查技術輔助子系統(tǒng)業(yè)務流程

3.2 系統(tǒng)應用

通過試運行和系統(tǒng)評測，系統(tǒng)基本達到了預期建設目標，運行情況良好。以季度為監(jiān)管周期，在對廣東省內(nèi)近600 家重點關注網(wǎng)站的監(jiān)控中，僅用較短時間就完成了網(wǎng)站全覆蓋掃描進度，推送的圖片中地圖圖片識別正確率超過92%，目前借助系統(tǒng)監(jiān)控和人工排查已初步排查出十幾家網(wǎng)站的300 多幅“問題地圖”，對登載“問題地圖”的相關網(wǎng)站已報送上級主管部門，后續(xù)還在檢定與跟進中。形成對互聯(lián)網(wǎng)地圖有效監(jiān)管的工作機制，切實防范“問題地圖”出現(xiàn)，特別是有重大政治問題的地圖在互聯(lián)網(wǎng)上的傳播。

同時，地圖審查工作開始試探電子化的業(yè)務流程，從任務分發(fā)到初審、復審、批準，最后形成審查意見書這一系列步驟進度可視化、條理明晰、結果存儲方便。技術審查時借助于系統(tǒng)可調用已建好的審圖知識要點和標準圖庫逐一比對半自動檢測，更加標準化、專業(yè)性和智能化。

4 結 語

傳統(tǒng)的地圖審查工作模式面臨人員編制少、圖量大、信息化技術薄弱等現(xiàn)狀，廣東省率先建立了獨立自主的地圖監(jiān)管省級節(jié)點，同時開創(chuàng)了將各項地圖審查業(yè)務集中統(tǒng)一信息化輔助的先例，系統(tǒng)建設向上遵循了與國家監(jiān)管平臺一致的技術標準和業(yè)務標準，向下構建了“省-市-縣”協(xié)同的一體化互聯(lián)網(wǎng)地圖服務監(jiān)管和地圖技術審查技術支撐能力，切實提高了對互聯(lián)網(wǎng)地理信息服務內(nèi)容的監(jiān)測、安全預警和應急處理能力，有助于快速掌握和處理信息安全、問題地圖等事件。大幅提升了地圖技術審查業(yè)務的工作效率和信息化、自動化水平。后續(xù)系統(tǒng)將繼續(xù)在微博、微信公眾號監(jiān)管、地圖網(wǎng)站發(fā)現(xiàn)、快速審圖、地圖圖片重點模板識別功能、多源審圖資源整合等方面升級完善，使之更加適應地理信息安全監(jiān)管的發(fā)展趨勢。