在国土、地质、规划等方面都有“一张图”的概念。“一张图”概念的核心就是基于空间位置的所有的信息集成及信息共享。

       地质一张图建设现状

       全球地质一张图，2006年2月，由英国地质调查局发起，是地质调查界的一项国际性活动，目标是在网络上创建一个开放的、动态的世界地质图数据库，提供地质信息的浏览、查询、获取等服务，满足人们对地质信息的需求，增加普通民众对地学的了解。

       “全球地质一张图”门户网站（图1）于2009年6月正式开始运行。已有117个国家165家组织机构参与，其中57个国家（组织）提供了数据服务，包括229个WMS和23个WFS数据图层

图1 “全球地质一张图”门户网站

       全球地质一张图?中国（OneGeology China）完成了中国1:100万地质图数据的整理，实现了我国地质调查成果的国际共享，是我国地学信息技术与国际接轨的重要平台。

       中国地质调查信息网格，构建了全国、大区地调中心和省级地勘单位结点组成的中国地质调查信息网格结点体系，已成为国内最大的行业网格之一。其建设成果如下：一是建设了中国地质调查信息网格体系（超过20个节点）和新一代地学信息服务模式；二是提出与发展了基于网格环境下海量数据空间分析与处理服务、多源空间数据集成应用、空间信息分布式协同计算等多项关键技术；三是建立了中国地质调查信息网格资源聚合与服务描述规范。整合了全国性专业数据，数据量已达1TB左右，设计247个专题；四是实现了全国地质矿产一张图的数据组织模式，可按预测单元、省、大区、成矿区（带）快速地进行体积计算和按不同含矿系数或成矿概率进行计算。

生态文明建设和新型城镇化对地质数据共享提出新的要求。2017年国土资源部印发的《关于加强城市地质工作的指导意见》提出，统筹城市地上、地下建设，加强城市地质调查，发挥地质工作在促进城市可持续发展的新优势。推进地下空间资源信息与基础地理、遥感、土地、地质矿产、地质环境、不动产、规划管理等信息资源整合和共享，主动服务城市开发建设。

       地质一张图的建设改变了传统信息系统建设思路，实现数据水平拼接（突破图幅限制）、垂直叠加（专题空间数据集成），完善了地质信息共享、业务协同。不过现有的地质一张图建设也存在诸多问题和不足，缺乏全空间、地上下一体化思维，二维、三维数据，专业数据与非专业数据，结构化与非结构化数据难以融合，同时也需要与云计算、大数据、人工智能等先进技术进一步集成整合。

       全空间地质一张图建设理念

       全空间在物理存在上涵盖大气圈、生物圈、水圈、岩石圈，室内室外，及其周期演化。对于全空间另外的认知是指物理空间、信息空间和认知空间的交汇、融合与一体化表达。物理空间经过调查观测、数据采集等工作手段，在计算机上呈现为信息空间；物理空间及信息空间在人的认识中则为认知空间。

       地质工作中特别是针对地下的调查观测，能被探知的比例较小，很多都依赖于地质学家、地质工作者依靠知识和经验来推断、认知。不同而地质学家、地质工作者对于相同的现象往往产生不同的认知，对于信息集成来说对于不同认知的判断存在多样性。通过信息空间对于不同的物理空间、认知空间进行展现，才能对于各类物理现象、不同知识进行全面的集成与展现。

       全空间一张图理念：1、以一张图为基础，实现地质信息时间维+事件（事物）维+空间维的全维度无缝集成；2、以一张图为基础，实现地上下一体化，二三维一体化，专业与非专业数据一体化，结构与非结构化数据一体化；3、将原有单一应用转变为一体化应用，实现云端一体化、PaaS与SaaS一体化、开发与集成一体化，最终实现所有资源可管理、可扩展、可持续。

       基于上述理念，研发了全空间一张图（图2），即“五个一”，一个框架+一套标准+一套服务与管理+一套开发接口+一套应用聚合。

图2 全空间一张图框架

       一套标准：目录驱动标准，解决不同GIS行业业务系统对数据组织和管理的定制化需求，解决不同行业多源、异构数据的集成统一管理问题；纵生式开发标准，实现一套标准规范下，行业间不同插件间的自由聚合重构。

       一套服务与管理：全空间一体化服务，实现地上、地下全空间一体化的服务；基于时间基准的时态服务；应用服务模板化，不同数据和服务模板融合形成符合行业需求的服务成果。

       一套开发接口：地图服务、数据服务、标准服务（包括OGC等国际标准的服务），不仅支持单机的开发，而且支持基于Web、互联网、云、移动端等的开发。

       一套应用聚合：在线选配，插件、应用在线随意选择和智能搭配；个性化应用，服务聚合，业务重构，动态迁移。

       全空间地质一张图关键技术

       在全空间地质一张图建设过程中，全空间三维模型构建，全空间三维分析，全空间实时传感数据接入与高效可视化是其重要的步骤及关键实现技术。

       首先，在全空间三维模型构建方面，其实质上是地上、地表、地下全空间一体化的体现。在地上部分可以直观展示雷达探测图、气象云图，以及风暴体的运行轨迹；在地表大规模场景下，需要实现高精度三维建筑模型快速可视化；地下空间是实现“全空间”的重点及难点，实现地质体、矿体和人工构筑物的三维可视化表达，才能真正构建“全空间”的三维模型。

       第二，在全空间三维分析方面，可实现对上述“全空间”三维模型的动态剖切，直观展示地下地层构造，地下管线分布情况。主要的分析方法有：交互式地形分析、体数据三维模型分析、动态剖切分析等真三维GIS分析方法；基于几何运算与拓扑关系的高性能三维拓扑检查处理和切割分析；三维场景下可视域分析；非结构化文本数据与三维空间场景协同表达，实现三维场景下产权体定位、关联、信息查询。

       第三，在全空间实时传感数据接入与高效可视化方面，需要接入多种传感器或平台，真正运用全空间一张图服务于实际运用。一是要接入传感器等监测数据，如接入地下水传感器监测数据，以模拟地面沉降，辅助决策；二是可以处理实时手机信令数据，实现大规模人群移动轨迹模拟与疏散预警；第三可接入北斗卫星数据监控野外工作生产态势；当然最后其分析、决策的成果，也要实现多终端一体化的展现。