地圖審查與互聯(lián)網(wǎng)地圖監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

金 宜，翟永聰

（1. 廣東省測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，廣東 廣州 510075）

近年來(lái)，采用信息化手段解決地圖管理問(wèn)題，輔助地圖技術(shù)審查和互聯(lián)網(wǎng)地理信息監(jiān)管有了一定的發(fā)展。國(guó)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(tái)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?！笆奈濉睍r(shí)期，加強(qiáng)地圖監(jiān)管，運(yùn)用新技術(shù)提升互聯(lián)網(wǎng)“問(wèn)題地圖”的快速精準(zhǔn)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(wù)?；诖?，本文以廣東省為例，介紹了測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，借助空間感知爬蟲技術(shù)，基于人工智能的目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)，基于Web的監(jiān)控任務(wù)管理，審圖知識(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建與云計(jì)算技術(shù)相結(jié)合將各項(xiàng)地圖審查業(yè)務(wù)集中納入系統(tǒng)平臺(tái)管理。闡述了系統(tǒng)建設(shè)的需求背景、總體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能、工作流程和應(yīng)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(wù)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(fù)責(zé)互聯(lián)網(wǎng)地理信息監(jiān)管，主要面向?qū)俚貎?nèi)互聯(lián)網(wǎng)站上登載的地圖圖片，發(fā)現(xiàn)“問(wèn)題地圖”并及時(shí)上報(bào)，為執(zhí)法部門查處提供依據(jù)[7]。2014 年，原國(guó)土資源部地圖審查中心建立了國(guó)家主節(jié)點(diǎn)監(jiān)控室，部署了全國(guó)各省、自治區(qū)、直轄市31個(gè)省級(jí)節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建了國(guó)省兩級(jí)互聯(lián)網(wǎng)地理信息安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)[8]。

一直以來(lái)，廣東省依托省級(jí)節(jié)點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)展互聯(lián)網(wǎng)地圖監(jiān)管業(yè)務(wù)，但此系統(tǒng)對(duì)地圖圖片識(shí)別準(zhǔn)確度不高，且由于共用國(guó)家節(jié)點(diǎn)的硬件資源和網(wǎng)絡(luò)帶寬，使得各省級(jí)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行任務(wù)只能在國(guó)家節(jié)點(diǎn)任務(wù)空閑區(qū)才會(huì)逐一按順序處理，從而導(dǎo)致各省級(jí)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行任務(wù)排隊(duì)等候時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)“問(wèn)題地圖”的發(fā)現(xiàn)和取證效率較低。2017 年，原國(guó)土資源部聯(lián)合14 個(gè)部門在全國(guó)范圍內(nèi)首次開(kāi)展全覆蓋排查整治“問(wèn)題地圖”專項(xiàng)行動(dòng)，廣東省從省級(jí)到市縣加入監(jiān)控的重點(diǎn)關(guān)注網(wǎng)站數(shù)多達(dá)3 000 多家，依靠?jī)H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(jìn)省級(jí)節(jié)點(diǎn)信息化建設(shè)，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(chǎng)的蓬勃發(fā)展和全民對(duì)國(guó)家版圖意識(shí)的提高，地圖審核數(shù)量逐年攀升。當(dāng)前，我國(guó)正深入推進(jìn)“放管服”改革，新的《地圖管理?xiàng)l例》實(shí)施以后，廣東省率先將地圖審核權(quán)下放到市級(jí)地信管理部門。同時(shí)，自然資源部擬將部分中央地圖審核權(quán)委托給部分省級(jí)地信行政主管部門，廣東省名列其中。作為改革開(kāi)放的先行地區(qū)，廣東省對(duì)外加工企業(yè)眾多，對(duì)外加工和境外引進(jìn)的地圖產(chǎn)品數(shù)量在全國(guó)一直遙遙領(lǐng)先，地圖審核工作將面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。然而，由于受多方面因素的制約，地圖技術(shù)審查在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)僅依靠人工目視對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)圖的方式，在一定程度上限制了審查效率和質(zhì)量的提高。為了突破這種傳統(tǒng)工作模式，應(yīng)對(duì)新形勢(shì)下的工作要求，探索信息化手段輔助地圖技術(shù)審查勢(shì)在必行。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 建設(shè)目標(biāo)

圍繞上述現(xiàn)狀需求，廣東省旨在通過(guò)測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)管理系統(tǒng)建設(shè)，全面支撐省級(jí)節(jié)點(diǎn)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(dòng)、快速協(xié)同的業(yè)務(wù)化監(jiān)管能力，提升監(jiān)管效率和監(jiān)督效能。通過(guò)建設(shè)地圖審查業(yè)務(wù)電子審批辦公平臺(tái)，地圖技術(shù)審查知識(shí)資源庫(kù)，構(gòu)建地圖內(nèi)容智能審查、審圖知識(shí)分級(jí)共享等能力，為地圖技術(shù)審查提供信息保障和技術(shù)支撐。

2.2 總體架構(gòu)

系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)由下到上依次為基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層、數(shù)據(jù)采集層、應(yīng)用層、用戶層5個(gè)部分。

1）基礎(chǔ)設(shè)施層為系統(tǒng)的正常運(yùn)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(wù)提供數(shù)據(jù)支持；業(yè)務(wù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)交換服務(wù)器為監(jiān)管人員提供業(yè)務(wù)功能支持；互聯(lián)網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；省級(jí)監(jiān)控終端與各級(jí)業(yè)務(wù)客戶端提供用戶對(duì)系統(tǒng)的日常操作。

2）數(shù)據(jù)資源層包括各比例尺標(biāo)準(zhǔn)界線庫(kù)、重要地理信息地名庫(kù)、地圖審查要點(diǎn)庫(kù)及POI 敏感關(guān)鍵字、白名單庫(kù)[10]、圖件管理庫(kù)、審圖項(xiàng)目庫(kù)、審查要點(diǎn)庫(kù)、用戶管理庫(kù)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(dòng)識(shí)別敏感POI、自動(dòng)識(shí)別地圖圖片、自動(dòng)識(shí)別不規(guī)則地名、數(shù)據(jù)自動(dòng)去重、存儲(chǔ)等功能。

4）應(yīng)用層包括互聯(lián)網(wǎng)地理信息監(jiān)管與地圖審查技術(shù)輔助兩大應(yīng)用子系統(tǒng)?；ヂ?lián)網(wǎng)地理信息監(jiān)管子系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)過(guò)濾和人工檢定相結(jié)合的方式，為維護(hù)網(wǎng)上地理信息安全和規(guī)范網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)秩序提供信息化支撐。地圖審查技術(shù)輔助子系統(tǒng)面向紙質(zhì)地圖和電子地圖的技術(shù)審查業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)地圖在線配準(zhǔn)和同步比對(duì)，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(lǐng)導(dǎo)、監(jiān)管人員、審圖人員等用戶角色。各用戶擁有自己對(duì)應(yīng)的權(quán)限，可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)操作或利用系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

2.3 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

為響應(yīng)“數(shù)字廣東”集約化建設(shè)的要求，將系統(tǒng)部署在政務(wù)云上，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1 所示。數(shù)據(jù)交換服務(wù)器負(fù)責(zé)獲取各地市級(jí)管理平臺(tái)的監(jiān)管數(shù)據(jù)和審圖數(shù)據(jù)，與省級(jí)節(jié)點(diǎn)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(shí)別；標(biāo)準(zhǔn)畫法服務(wù)器、審圖知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、Web服務(wù)器、審圖成果數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器為審圖人員提供在線服務(wù)；主備數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全和穩(wěn)定。業(yè)務(wù)服務(wù)器除了提供省級(jí)節(jié)點(diǎn)的任務(wù)交互、運(yùn)行狀態(tài)跟蹤、研判功能外，也提供數(shù)據(jù)交換的安全驗(yàn)證功能。

圖1 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)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(diǎn)網(wǎng)站定制搜索、數(shù)據(jù)下載管理、語(yǔ)義分析、工作督導(dǎo)、統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)告生成、監(jiān)管態(tài)勢(shì)一張圖等功能（系統(tǒng)功能構(gòu)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(shí)時(shí)控制監(jiān)管進(jìn)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(shù)，從網(wǎng)站中挖掘地理信息資源，并利用人工智能的方法識(shí)別出地圖圖片[11-13]。通過(guò)建立深度學(xué)習(xí)模型庫(kù)，使用語(yǔ)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(dǎo)功能可自動(dòng)生成和展示網(wǎng)站維護(hù)、數(shù)據(jù)檢定、數(shù)據(jù)處置等工作的匯總信息，并通過(guò)消息提醒功能督導(dǎo)業(yè)務(wù)人員及時(shí)完成任務(wù)。統(tǒng)計(jì)分析模塊負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)監(jiān)管對(duì)象、監(jiān)管成果、用戶活動(dòng)狀態(tài)等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。在系統(tǒng)主界面以地圖、表格、統(tǒng)計(jì)圖、儀表盤等可視化方式一張圖展現(xiàn)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。報(bào)告生成功能可自定義時(shí)間段、地區(qū)等條件生成工作報(bào)告，便于領(lǐng)導(dǎo)了解監(jiān)管工作情況，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

圖2 系統(tǒng)功能構(gòu)架圖

2.4.2 地圖審查技術(shù)輔助子系統(tǒng)

地圖審查技術(shù)輔助子系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)地圖管理、地圖位置匹配、審圖知識(shí)管理、審圖知識(shí)共享服務(wù)、POI 內(nèi)容審查、審圖關(guān)注目標(biāo)檢測(cè)、審圖知識(shí)匹配與輔助審圖等功能。將標(biāo)準(zhǔn)地圖數(shù)據(jù)資源進(jìn)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(hào)等信息，為審圖知識(shí)庫(kù)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(shí)管理主要針對(duì)審圖基本單元庫(kù)、審圖規(guī)則庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)地圖庫(kù)、關(guān)聯(lián)知識(shí)庫(kù)和政策法規(guī)庫(kù)進(jìn)行管理，主要功能包括知識(shí)目錄維護(hù)、知識(shí)要點(diǎn)管理與知識(shí)結(jié)果呈現(xiàn)。審圖知識(shí)共享服務(wù)可為各地市審圖人員提供審圖知識(shí)的在線共享服務(wù)?；凇豆_(kāi)地圖內(nèi)容表示若干規(guī)定》、《公開(kāi)地圖內(nèi)容表示補(bǔ)充規(guī)定（試行）》等相關(guān)規(guī)定構(gòu)建POI 內(nèi)容識(shí)別特征庫(kù)，實(shí)現(xiàn)POI 內(nèi)容的自動(dòng)審查?；谏疃葘W(xué)習(xí)目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單一或批量圖片的地圖區(qū)域匹配與關(guān)注目標(biāo)匹配自動(dòng)化。審圖知識(shí)匹配與輔助審圖模塊能根據(jù)審查目標(biāo)的名稱和空間位置，從審圖知識(shí)庫(kù)中查詢并選取所需參照的標(biāo)準(zhǔn)地圖，比對(duì)出審圖目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)畫法的差異，然后通過(guò)人工容錯(cuò)分析進(jìn)行差異確認(rèn)和錯(cuò)誤批注，最終實(shí)現(xiàn)地圖內(nèi)容的智能化審查。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

業(yè)務(wù)人員操作系統(tǒng)須先通過(guò)省政務(wù)平臺(tái)身份實(shí)名認(rèn)證，系統(tǒng)支持粵政易掃二維碼或賬號(hào)密碼2 種登錄方式。

3.1 業(yè)務(wù)流程

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

使用互聯(lián)網(wǎng)地理信息監(jiān)管子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程主要包括后臺(tái)管理、內(nèi)容檢定、工作督導(dǎo)、統(tǒng)計(jì)分析和工作匯報(bào)等步驟。首先，在后臺(tái)管理中分配省市級(jí)節(jié)點(diǎn)各管理員身份，在網(wǎng)站管理中添加關(guān)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(jí)別設(shè)置掃描間隔時(shí)間，執(zhí)行和控制監(jiān)管任務(wù)。然后，對(duì)系統(tǒng)推送的圖片進(jìn)行人工識(shí)別，排除非地圖圖片，檢定地圖圖片，對(duì)“問(wèn)題地圖”標(biāo)注錯(cuò)誤；對(duì)非本節(jié)點(diǎn)屬地內(nèi)的地圖圖片進(jìn)行任務(wù)移交操作和工作督導(dǎo)。最后，根據(jù)監(jiān)管周期或時(shí)間段對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行情況、問(wèn)題網(wǎng)站情況、“問(wèn)題地圖”數(shù)量和錯(cuò)誤類型等做出統(tǒng)計(jì)分析并形成相應(yīng)的工作報(bào)告。

3.1.2 地圖審查業(yè)務(wù)

地圖審查技術(shù)輔助子系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程如圖3 所示。審圖管理員接收到審圖任務(wù)后進(jìn)入系統(tǒng)上傳任務(wù)信息，包括圖名、規(guī)格、數(shù)量、單位名和任務(wù)截止日期等內(nèi)容，然后將審圖任務(wù)分配給初審、復(fù)審、部門審查和批準(zhǔn)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(jìn)行位置匹配，再將待審圖件與審圖知識(shí)單元的列表或標(biāo)準(zhǔn)圖聯(lián)動(dòng)查看，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)進(jìn)行標(biāo)注。結(jié)束審圖并保存任務(wù)后，形成審查意見(jiàn)后簽字并將任務(wù)提交給復(fù)審人。復(fù)審人對(duì)初審意見(jiàn)進(jìn)行復(fù)核后流轉(zhuǎn)給部門審核和中心領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)，最終生成地圖審批表和審查意見(jiàn)書。

圖3 地圖審查技術(shù)輔助子系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

3.2 系統(tǒng)應(yīng)用

通過(guò)試運(yùn)行和系統(tǒng)評(píng)測(cè)，系統(tǒng)基本達(dá)到了預(yù)期建設(shè)目標(biāo)，運(yùn)行情況良好。以季度為監(jiān)管周期，在對(duì)廣東省內(nèi)近600 家重點(diǎn)關(guān)注網(wǎng)站的監(jiān)控中，僅用較短時(shí)間就完成了網(wǎng)站全覆蓋掃描進(jìn)度，推送的圖片中地圖圖片識(shí)別正確率超過(guò)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(wèn)題地圖”，對(duì)登載“問(wèn)題地圖”的相關(guān)網(wǎng)站已報(bào)送上級(jí)主管部門，后續(xù)還在檢定與跟進(jìn)中。形成對(duì)互聯(lián)網(wǎng)地圖有效監(jiān)管的工作機(jī)制，切實(shí)防范“問(wèn)題地圖”出現(xiàn)，特別是有重大政治問(wèn)題的地圖在互聯(lián)網(wǎng)上的傳播。

同時(shí)，地圖審查工作開(kāi)始試探電子化的業(yè)務(wù)流程，從任務(wù)分發(fā)到初審、復(fù)審、批準(zhǔn)，最后形成審查意見(jiàn)書這一系列步驟進(jìn)度可視化、條理明晰、結(jié)果存儲(chǔ)方便。技術(shù)審查時(shí)借助于系統(tǒng)可調(diào)用已建好的審圖知識(shí)要點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)逐一比對(duì)半自動(dòng)檢測(cè)，更加標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)性和智能化。

4 結(jié) 語(yǔ)

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(shù)薄弱等現(xiàn)狀，廣東省率先建立了獨(dú)立自主的地圖監(jiān)管省級(jí)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)開(kāi)創(chuàng)了將各項(xiàng)地圖審查業(yè)務(wù)集中統(tǒng)一信息化輔助的先例，系統(tǒng)建設(shè)向上遵循了與國(guó)家監(jiān)管平臺(tái)一致的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，向下構(gòu)建了“省-市-縣”協(xié)同的一體化互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)監(jiān)管和地圖技術(shù)審查技術(shù)支撐能力，切實(shí)提高了對(duì)互聯(lián)網(wǎng)地理信息服務(wù)內(nèi)容的監(jiān)測(cè)、安全預(yù)警和應(yīng)急處理能力，有助于快速掌握和處理信息安全、問(wèn)題地圖等事件。大幅提升了地圖技術(shù)審查業(yè)務(wù)的工作效率和信息化、自動(dòng)化水平。后續(xù)系統(tǒng)將繼續(xù)在微博、微信公眾號(hào)監(jiān)管、地圖網(wǎng)站發(fā)現(xiàn)、快速審圖、地圖圖片重點(diǎn)模板識(shí)別功能、多源審圖資源整合等方面升級(jí)完善，使之更加適應(yīng)地理信息安全監(jiān)管的發(fā)展趨勢(shì)。