一种地理国情外业调绘方法申报书.docx

中国专利奖申报书（发明/实用新型）专 利 号： ZL201430843052.5 专利名称： 一种地理国情外业调绘方法 申报单位： 北京市测绘设计研究院 推荐单位： 自然资源部 二一九年五月五日国家知识产权局制一、申报项目基本信息一、申报项目基本信息专利号专利号ZL201430843052.5专利名称专利名称一种地理国情外业调绘方法专利权人专利权人北京市测绘设计研究院；广州市中海达测绘仪器有限公司发明人发明人杨伯钢；周伟杰；刘博文；窦桂芳；李毅；王淼；刘合良；秦远新；赵海富；金鹏；张俊；任为；杨旭东；彭献亚IPCIPC 主分类主分类号号1 1G06F 17/30(2006.01)I；G06Q 50/26(2012.01)I通讯地址通讯地址/ /邮编邮编北京市海淀区羊坊店路 15 号/100038联系人联系人 1 1王淼手机手机13070163689办公电话办公电话6396276663962766电子邮箱电子邮箱448346740qq.com448346740qq.com联系人联系人 2 2杨旭东手机手机13436821282办公电话办公电话6396276663962766电子邮箱电子邮箱1282765818qq.com1282765818qq.com推荐单位推荐单位自然资源部1 IPC 主分类号可通过国家知识产权局网站查询。二、专利质量评价材料二、专利质量评价材料（一）新颖性和创造性（一）新颖性和创造性在本专利申请之前，有两篇论文记载相关技术。包括：林贤斌等.基于高精度工业平板的地理国情普查外业调绘解决方案.测绘通报.2013， （第 9 期）和汪铁华.地理国情普查外业调绘核查系统设计与实现.测绘与空间地理信息.2014，第 37 卷（第 6 期） 。论文基于高精度工业平板的地理国情普查外业调绘解决方案中，详细记载了由中海达公司定制的调绘宝系统，介绍了其主要功能模块，包括：数据导入、属性核查、图斑核查、要素标绘、坐标采集、核查目的地导航、样本采集、数据导出等。论文地理国情普查外业调绘核查系统设计与实现中，介绍了某地理国情普查外业调绘核查系统，利用该系统可制作矢量和影像的瓦片、采集地物界线、采集地物属性、采集新增地物、外业数据整理等。上述两篇论文均提出了地理国情普查外业调绘设备及系统，并未系统地提出地理国情外业调绘方法，只是单纯介绍了所述设备及系统的功能。而本专利是根据外业作业的实际核心需求进行的，利用集合了 GIS、GNSS、RS、数据安全、Android 应用等多项技精华的外业终端，进行属性核查、要素标绘与遥感影像样本解译等外业作业，实现最简洁准确而快速的外业工作。（二）实用性（二）实用性本专利技术成果在北京市地理国情普查、北京市地理国情常态化监测（2017、2018 年度）工作中得到充分应用，快速高效地完成了外业调绘工作，项目均以高分成绩通过验收。并将该技术方法推广至天津、武汉等全国重要城市的地理国情监测工作中，在地名普查、管线普查、违法建筑治理、逾期临建调查、无障碍设施调查等工作中得到了拓展应用，效果甚好。（三）文本质量（三）文本质量1.1.说明书说明书本专利说明书详细交代了技术领域、背景技术、发明内容、附图说明，并详细介绍了具体实施方式，每个步骤清晰明了，对于所属技术领域的技术人员能够理解和实施。2.2.权利要求书权利要求书本权利要求书中，详细记录了地理国情普查外业调绘步骤，包括：数据准备、属性修改、要素标绘、遥感解译样本以及数据导出等。根据权利要求 1-3，详细介绍了其特征。3.3.保护范围保护范围本权利要求以其说明书为依据，保护范围合理。三、技术先进性评价材料三、技术先进性评价材料（一）技术原创性及重要性在数据准备工作中，将影像数据、空间信息数据经过桌面端软件进行压缩和加密后导入外业终端，提供了一种 edt 栅格格式，大大压缩了影像大小，降低了设备的配置要求，对于矢量数据提出了一种 ed2 格式，不仅减小数据量，同时对数据进行了加密，解决了外业调绘设备导入涉密数据的问题。在野外核查/调查过程中，当发现某一图斑的现实属性数据与实现属性数据不符时，根据现地实际情况在所述外业终端上对其属性进行重新编辑录入；同时可采用电子草图方式和/或坐标采集方式对要素进行标绘。且外业操作过程不对成果进行破坏，只记录相关信息并提交内业进行编辑整理，保证了数据的精度与准确度。利用遥感影像解译样本的采集，提供地表形态说明，每一个照片必须代表着某处的地表数据的类型，以及相对应的遥感影像图切片位置，通过结合 GNSS 定位信息与所述外业终端中自带的电子陀螺仪获取照片 EXIF 信息并与照片属性相挂接，在桌面端软件中可以直接导出 ACCESS 解译样本数据库，解决了解译样本数据从采集到成果导出一体化制作的问题。（二）技术优势1.1.技术对比技术对比本发明所要解决的技术问题是现有的地理国情调查外业调绘作业方式调查精度难以保证、劳动强度大、工作效率低、作业成本高，而提供一种调查精确度高、自动化程度高、劳动强度较低、工作效率高、节约作业成本的地理国情外业调绘方法。该方法可提高至少 60%以上的工作效率，相比传统纸质底图的调绘方式可大大减少纸张的浪费，降低 80%以上的成本，减少树木的砍伐与碳排放，提高数据采集的精确度与准确度。但是仍然存在一些不足，比如：在光照强烈的条件下，屏幕反光，造成操作不便；在山区或其他地区由于信号较弱，定位信号可能会时断时续等。2.2.实施效果的确定性实施效果的确定性在地理国情普查外业调绘工作工程中，北京市选取了一定范围作为首件试验区，选派了 2 名外业作业人员同时对该试验区进行外业调绘和解译样本制作，2 名作业员分别采用传统纸质底图调绘方式和本专利技术。通过实验发现，采用传统纸质底图调绘和本专利技术方法进行调绘都可以完成工作，但是作业效果却大相径庭。采用传统方式进行调绘的作业员完成调绘工作大概用了 5 天，制作解译样本大概用了 2 天；而用本专利技术的作业员完成调绘工作只用了 2 天，制作解译样本只用了 2 个小时，且用本专利技术完成的成果精度较高，完全可满足要求。（三）技术通用性1.1.已应用领域和范围已应用领域和范围本专利技术支撑了北京市地理国情普查监测工作的顺利开展、非首都功能疏解、城市副中心建设、环境治理等国家、北京市重大战略、重点规划和重要工程等提供服务。具体包括：三普（国情、地名、管线普查）外业信息化采集、土地调查信息化采集、违法建筑信息化采集、逾期临建信息采集、云+端管网信息化、国土执法应急信息化保障等。2.2.可推广领域和范围可推广领域和范围目前我国多个行业关于数据采集、移动执法、管线巡检、工程监理等行业领域对本专利相关技术的需求十分迫切。国土、电力、公路、石油、公安、地图导航等领域的国家重点工程，均需采集各自行业关于规划、选址、输配管线、检修巡查、监理核查等应用所需的基础地理信息数据，因此，本专利技术在未来必定有更加良好的推广前景。四、运用及保护措施和成效评价材料（一）四、运用及保护措施和成效评价材料（一）（一）专利运用（1）北京市测绘设计研究院：充分运用本专利技术，发表了大量相关论文，其核心技术获得了省部级及市级的大量奖项，包括：北京市科学技术奖、中国卫星导航定位科技进步奖、中国地理信息科技进步奖、中国测绘学会科技进步奖以及大量工程奖等。将专利技术推广至北京市乃至全国重大工程中，起到了良好的经济社会效益。（2）广州市中海达测绘仪器有限公司：在全国范围推广本技术产品，生产的外业调绘系统在近五年销售近万台，并将产品和技术推广至多个行业，取得了良好的效益。（二）专利保护北京市测绘设计研究院协同广州市中海达测绘仪器有限公司近几年围绕本专利技术，发表了大量的论文、专著，取得了多项国家及北京市重要奖项以及多项软件著作权成果，维护了本专利技术的绝对主权。截止目前，并没有相关单位及个人侵犯本专利技术。（三）制度建设及条件保障和执行情况通过本专利技术，由北京市测绘设计研究院制定了北京市地方标准DB11T 1443-2017 地理国情信息外业调查与核查技术规程 。本标准编制完成后，将在北京市地理国情信息普查与监测外业调查与核查工作中的地表覆盖分类调查与核查、地理国情要素调查与核查、遥感影像解译样本数据的采集和数据库生成、外业调查元数据编辑整理、外业轨迹数据的采集与整理、成果归档与提交等工作环节中发挥重要的规范、指导作用。运用及保护措施和成效评价材料（二）运用及保护措施和成效评价材料（二）（四）经济效益（四）经济效益自行实施情况自行实施情况时 间项 目实施日至 2018 年底2017 年初至 2018 年底产量112014561新增销售额（万元）2703612590新增利润（万元）150247550新增出口额（万元）-经济效益为由本专利生产的外业调绘系统及将核心技术转化到相关工程中的效益之和。具体工程包括：地理国情普查与常态化监测、城六区排水管网普查应用、地表形变监测与应用研究、下垫面变化监测、图集、图册、挂图、地方标准编制、首都经济圈重要地理国情信息监测、违法建筑治理、成果审核与发布以及地理国情监测国家级专题性监测等，截止 2018 年底累积效益为 17236 万，外业调绘系统销售额为 9800万；2017 年初至 2018 年底工程效益为 9490 万，外业调绘系统销售额为 3100 万。产量为生产的外业调绘系统数量。专利许可情况专利许可情况（可加行）被许可单位许可金额（万元）至 2018 年底许可收入（万元）许可种类2是否进行许可合同备案2 许可种类填写独占许可、排他许可、普通许可等。合计（万元）专利出资情况专利出资情况（可加行）单位名称出资金额（万元）合计（万元）专利融资情况专利融资情况（可加行）单位名称融资金额（万元）合计（万元）五、社会效益及发展前景评价材料五、社会效益及发展前景评价材料（一）社会效益状况（1）为地理国情监测及国土调查领域地理信息产业发展做出贡献本专利技术的转化实施增加了税收来源，促进地方经济发展，并有效促进地方就业。通过本项目的产业化建设，实现高精度北斗卫星导航定位技术在地理国情监测及国土数据调查领域的广泛应用。随着项目的推广应用，为国家和地方财政增收带来更大的收益。同时，也有利于增强联合研发单位的实力，进一步奠定联合研发单位在行业中的优势地位，为我国高端制造装备产业化水平和规模的提高、地理信息产业发展做出更大的贡献。本项目的实施还极大的促进了就业，随着项目的进展，扩招了生产、技术、管理等人员，在项目执行期内，新增加就业人数达数百人。（2）为国家、北京市重大战略、重点规划和重要工程等提供服务本专利成果为国情数据提供强有力的技术支撑。2017 年 4 月 24 日在国务院新闻办公室举办的新闻发布会上，库热西局长回答记着提问时表示：“北京市利用普查成果，与北京城市规划用地数据得到了准确的违法用地、违法建筑总量和空间分布，有效解决了违法用地、违法建筑数不清的历史遗留问题。 ”库热西局长通过我市对国普数据衍生成果的分析及应用，充分肯定了我市地理国情普查工作；在 2018 年 2 月9 日北京市 175 次市政府常务会上，陈吉宁市长评价：项目是一项极其重要的基础性工作，获得了大量珍贵数据，为首都经济社会发展提供了坚实支撑，应予充分肯定。（3）改变 GPS 终端产品一家独大的不利局面，实现北斗卫星导航产品的核心技 术研发及市场推广由本专利生产的外业调绘系统以北斗卫星导航系统的高精度终端测量产品研发与产业化为目标，突破多模多系统联合解算高精度动态定位的若干关键技术，自主开展终端研制、测试、试验、批量生产、示范应用与市场推广等高精度测量终端机的产业化工作，率先实现基于 GPS 测量终端机向高精度北斗系统终端机的过渡。这改变了我国卫星导航产品市场中美国 GPS 终端产品一家独大的不利局面，进一步实现北斗卫星导航产品的核心技术研发及市场推广，最终推动北斗卫星导航高精度测量终端产品的产业化进程。（4）促进在北斗核心技术上的突破，提升我国卫星导航定位产业结构层次同时，通过本专利的技术转化，获得具有完全自主知识产权的北斗兼容型高精度测绘终端研制，获得相关核心技术专利，解决北斗兼容型高精度测绘终端及其应用的技术问题，打破欧美卫星导航技术上的长期被垄断态势。同时，由于产品从设计、研发、生产，以及原材料的采购都实现国产化，生产成本大大降低，为下游模组和导航终端产业低成本提供空间，有利于提高我国导航终端产业的国际竞争力。将来通过产业化示范，可以带动和促进我国卫星导航定位产业集群的形成，提升我国卫星导航定位产业的结构层次，解决我国电子信息产业“缺乏原创性创新、劳动密集型、处于产业链末端、缺乏核心竞争力、产业附加值低、核心算法和专利掌握在国外”的现状和不足，促进我国卫星导航定位产业的发展。（二）行业影响力状况该项目对地理信息产业链条打造、产业集聚发展的产生较大的作用和影响。项目实施需要地理信息产业链上游企业就北斗兼容型高精度测量型天线、射频与芯片模组方面加大研发力度、对地理国情软件开发应用、国土、海洋等行业领域的地理信息系统建设投入研发。而将本专利技术应用到地理信息行业中，也将极大地刺激地理信息行业高速发展，有助于优化地理信息产业结构，为本产业及相关产业的发展带来新的经济增长点，可迅速在各行各业得到广泛应用，同时也应用于变形监控、精密机械控制、港口自动化、海上施工定位、飞机进近及船舶靠泊、精细农业、气象服务等领域。（三）政策适应性本专利项目技术及产品内含我国北斗高精度定位技术，属于国家政策明确鼓励、支持的项目，故应大力发展。但当前国内高精度市场被 GPS 垄断，本项目的研制，将充分利用我国自主的北斗卫星导航系统，打破 GPS 一家独大的局面，具有重要的社会和经济意义。六、获奖情况六、获奖情况获奖情况获奖情况：简要列出参评专利何时何地获何种等级的奖励及其颁奖单位等情况（500 字以内） 。本专利本身并未获得相关奖项。但由于其核心技术的应用，获得了大量的奖项，具体包括以下：1.2018 年度北京市科学技术奖，三等奖，北京市政府；2.2017、2018 年中国卫星导航定位科技进步奖二等奖两项，创新应用银奖一项，中国卫星导航定位协会；3.2018 年中国地理信息科技进步奖二等奖一项，优秀工程金奖一项，中国地理信息产业协会；4.2018 年华夏建设科学技术二等奖一项，华夏建设科学技术奖励委员会；