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城市地理論文:略述城市地質(zhì)調(diào)查地理底圖之資料選取和編圖方法

摘 要：通過分析城市地質(zhì)調(diào)查工作對地形圖需求，及需求瓶頸，說明地形圖現(xiàn)勢性不足以滿足工作需要，獲取制圖資料途徑，分析制圖資料間關(guān)系、利用程度和方法，結(jié)合實(shí)際案例分析制圖區(qū)域特征，指出以基本資料圖為基礎(chǔ)，以補(bǔ)充資料為數(shù)據(jù)源修編地形圖的技術(shù)方法和編圖方向。

關(guān)鍵詞：城市地質(zhì) 地理底圖 制圖資料 修編

地形圖是地形測量或遙感資料解釋繪制的，是經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和科學(xué)研究中不可缺少的工具；也是編制各種更小比例尺普遍地圖、專題地圖和地圖集的基礎(chǔ)資料。

因自然和人類經(jīng)濟(jì)活動影響，經(jīng)過一定時期后，地形圖現(xiàn)勢性會發(fā)生一定的變化，尤其經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)，在大規(guī)模的城市建設(shè)，舊城改造，新城區(qū)擴(kuò)張，城市面貌，特別是社會經(jīng)濟(jì)要素變化深刻。

長江中游城市群伴隨中部經(jīng)濟(jì)崛起及武漢城市圈所引領(lǐng)的湖北東部經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展，城市地下空間開發(fā)利用、城市環(huán)境地質(zhì)調(diào)查和保護(hù)等工作日益重視，急需摸清城市地質(zhì)地質(zhì)環(huán)境。自2008來，武漢市已先后啟動了武漢城市圈環(huán)境地質(zhì)調(diào)、武漢深部巖溶地質(zhì)調(diào)查、武漢三維地質(zhì)填圖等專門性的城市地質(zhì)工作。

地形圖是地質(zhì)工作立項(xiàng)、論證、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、研究、調(diào)查和成果集成必不可少的基礎(chǔ)資料，資料的現(xiàn)勢性是工作質(zhì)量的重要保證。

1 地質(zhì)調(diào)查對地形圖一般要求及存在問題

地質(zhì)調(diào)查一般是以一定比例尺地形圖為基礎(chǔ)進(jìn)行地質(zhì)填圖或地質(zhì)測量，其工作部署、設(shè)計(jì)等都要在地形圖上進(jìn)行，包括調(diào)查路線設(shè)計(jì)、鉆孔布置、地面物探布線等工作，而地形圖現(xiàn)勢性對工作質(zhì)量有直接影響?，F(xiàn)勢性不好，地形地物與實(shí)際不符，調(diào)查線路會布置得不合理，鉆孔也可能布置到建筑物等不合理的地方。

以武漢深部巖溶區(qū)項(xiàng)目武昌圖幅野外工作為例，先期用1993版地形圖，因未考慮湯遜湖周邊大學(xué)城及其它建設(shè)，經(jīng)過20多年發(fā)展，交通及城市建設(shè)已發(fā)生了巨大變化，在調(diào)查過程中，發(fā)現(xiàn)所用地形圖與實(shí)地差別極大，導(dǎo)致工作不能順利進(jìn)行。

地質(zhì)調(diào)查填圖或地質(zhì)測量精度有明確的要求，所采用的各種手段和方法，若因地形圖現(xiàn)勢性不足，會影響調(diào)查成果質(zhì)量，也不能很好的揭示工作區(qū)地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展及其規(guī)律。

2 地形圖現(xiàn)勢性

2.1 制圖資料

制圖資料包括基本資料和補(bǔ)充資料?；举Y料一般是地質(zhì)調(diào)查規(guī)定精度的同等比例尺或更大比例尺地形圖。補(bǔ)充資料用于補(bǔ)充和修正基本資料的不足，可選用最新行政區(qū)劃圖、交通圖、航片、衛(wèi)片，及其它可用的圖形資料、文字資料或數(shù)據(jù)資料，以及野外工作過程所采集到居民地、山峰等有關(guān)資料。[1-2]

2.2 制圖資料現(xiàn)勢性

地質(zhì)調(diào)查所用基本資料地形圖，來源的主要途徑是到國家測繪管理部門購買或相關(guān)領(lǐng)域收集，而購買或收集地形圖，往往因測繪產(chǎn)品保密特殊性，存在兩方面問題，一是收集周期長，二是成圖年代久，資料現(xiàn)勢性嚴(yán)重不足，不能滿足需求。

2.3 現(xiàn)勢性不足的解決方法

地質(zhì)調(diào)查工作所用地形圖，往往要進(jìn)行地圖編繪，才能得到適應(yīng)需求的簡化地形地理底圖。而制圖資料是確保地理底圖質(zhì)量的重要因素。

3 制圖資料的收集

武漢巖溶塌陷調(diào)查，為屬國家重點(diǎn)地區(qū)巖溶塌陷調(diào)查項(xiàng)目子項(xiàng)，自2012年始至2014年，已先后開展了武昌幅、漢陽幅、金口鎮(zhèn)幅等1∶50000巖溶調(diào)查。下面以此為案例論述資料選取原則及編繪地形地理底圖方法。

原則，盡量收集距項(xiàng)目工作年最近的基本資料和補(bǔ)充資料，充分利用項(xiàng)目已有遙感影像資料，盡可能利用開放性免費(fèi)資料，以實(shí)用、經(jīng)濟(jì)快速編圖為目的。

基本資料情況：為1∶5萬矢量地形要素（DLG）地形圖，為“十五”國家基礎(chǔ)地理信息庫建設(shè)工程完成，經(jīng)與紙質(zhì)地形圖對比，三幅圖均實(shí)為1993前出版的紙質(zhì)地形圖數(shù)字化成果。

補(bǔ)充資料情況：①2008年版“武漢市地下水區(qū)劃圖”（柵格數(shù)據(jù)）（以下簡稱“區(qū)劃圖”），比例尺為1：15萬，②2007年產(chǎn)1∶5萬正射SPOT5衛(wèi)星影像，③2013年GOOGLE地圖影像。④百度地圖。

4 資料質(zhì)量分析

（1）基本資料與補(bǔ)充資料SPOT5衛(wèi)星影像對比分析、與GOOGLE地圖影像對比分析，武昌、漢陽、金口鎮(zhèn)三幅圖形，除中心城區(qū)變化稍小，城郊結(jié)合部及遠(yuǎn)城區(qū)，居民地、街道、道路差別很大，基本資料反映為農(nóng)村式居民地、低等級道路，而在影像圖上反映為城市式居民地和街區(qū)，路網(wǎng)發(fā)達(dá)，基本資料上反映為水域的部分地區(qū)，大多變成了居民區(qū)和街道，2000年后修建的快速城市高等級出口道路、及長江上新建的軍山大橋、長江二橋、天興洲大橋、二七大橋，武廣高鐵等均沒有反映。典型的有東西湖區(qū)常青花園，基本資料圖為養(yǎng)殖魚場；與湯遜湖比鄰的廟嶺大學(xué)城，基本資料圖為江夏區(qū)農(nóng)村，有部分城鎮(zhèn)式居民地，但大多數(shù)為零星分布的農(nóng)村式居民地。

（2）“區(qū)劃圖”為武漢市勘測院2011完成項(xiàng)目，含有較完整的武漢城區(qū)及郊區(qū)道路網(wǎng)和內(nèi)部環(huán)線、行政名稱等。缺點(diǎn)是比例尺較小，投影參數(shù)及坐標(biāo)系不詳。

（3）SPOT5衛(wèi)星影像與GOOGLE地圖影像對比，前者為正射投影影像，北京54 坐標(biāo)系，后者為84坐標(biāo)系、非正射投影影像。前者影像清晰度一般、部分地方辨識困難，后者清晰度高，同時內(nèi)容也新，可彌補(bǔ)前者不足。

（4）百度地圖，含有較完整和清晰的居民地及其它注記名稱，可作為名稱注記修編來源。

5 編圖技術(shù)要求和方法

（1）基于所編地理底圖用于工作布置及野外踏勘、最終成果等目的，以基本資料地形圖為基礎(chǔ)，以補(bǔ)充資料為數(shù)據(jù)源修編基本資料地形圖，側(cè)重修編水系、道路、街區(qū)和重要建設(shè)工程（如大型橋梁等）。

（2）統(tǒng)一坐標(biāo)系，基于基本資料圖和SPOT5衛(wèi)星影像均為北京54坐標(biāo)系，擬定最終編繪地理底圖坐標(biāo)系為北京54坐標(biāo)系，通過一定技術(shù)方法，將其它補(bǔ)充資料也轉(zhuǎn)換為北京54坐標(biāo)系。

（3）以MAPGIS6.7或ARCGIS9.3為工作平臺，進(jìn)行影像配準(zhǔn)、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、圖形編輯和數(shù)字化。

（4）考慮地質(zhì)調(diào)查圖件需要，主要反映水系、居民地、道路、地貌等地理要素（行政界線與基本資料圖一致）。

6 影像配準(zhǔn)與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法

在數(shù)字化地圖制圖中，影像（圖像）配準(zhǔn)，多指將不具備投影參數(shù)的圖片，通過一定的數(shù)學(xué)方法轉(zhuǎn)換成與標(biāo)準(zhǔn)地形圖（或?qū)?yīng)區(qū)域地形圖）對應(yīng)地理位置一致。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，則指將一種投影的地圖（矢量或柵格），通過一定的數(shù)學(xué)方法（若參考橢球不同，則多用三參數(shù)法、或七參數(shù)法）轉(zhuǎn)換另一種投影。

目前大多數(shù)圖像配準(zhǔn)方法通?？煞謨深悾夯谔卣鞯姆椒ê突趨^(qū)域的方法?；谔攸c(diǎn)的方法首先在圖像中提取特征，然后利用特征間的相似性進(jìn)行匹配。常用的基于特征的方法包括了基于點(diǎn)特征、線特征和面特征三種[3]。

三參數(shù)法與七參數(shù)法均依賴特定的測量控制點(diǎn)，因保密原因，獲取困難，費(fèi)用也高，通過前述資料質(zhì)量分析，本文提出基于點(diǎn)特征點(diǎn)方法處理圖像，可不考慮參考橢球影響。

MAPGIS和ARCGIS均能進(jìn)行影像配準(zhǔn)和投影轉(zhuǎn)換，考慮地質(zhì)成果數(shù)據(jù)為MAPGIS格式，擬選前者為工作平臺，具體方法如下：

（1）打開MAPGIS67影像分析處理程序，打開并轉(zhuǎn)換一幅標(biāo)準(zhǔn)正射SPOT5衛(wèi)星影像圖片成MAPGIS內(nèi)部格式（MSI），在影像校正工具菜單中打與這對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)圖框，采集控制點(diǎn)（只要四個角點(diǎn)），再進(jìn)行影像精確幾何校正，就可生成一幅配準(zhǔn)有標(biāo)準(zhǔn)投影的MSI文件。

（2）GOOGLE地圖影像網(wǎng)上下載，方法是通過成都水經(jīng)注科技公司谷歌衛(wèi)星下載器下載所需標(biāo)準(zhǔn)圖幅影像（實(shí)際比標(biāo)準(zhǔn)圖范圍略大）。

（3）以上述配準(zhǔn)好SPOT5衛(wèi)星影像為參照，重復(fù)“1“的過程，打開并轉(zhuǎn)換GOOGLE地圖影像成MAPGIS內(nèi)部格式（MSI），選擇若干均勻分布的特征控制點(diǎn)（如道路的交叉點(diǎn)、建筑物的拐點(diǎn)等），經(jīng)影像精確幾何校正，就可一張近似正射影像（如圖1）。

（4）“區(qū)劃圖”的處理，以一張1∶100000大武漢基礎(chǔ)地理底圖（矢量格式）（54坐標(biāo)系）為參考，仍重復(fù)“1“的過程，打開并轉(zhuǎn)換“區(qū)劃圖”，選擇若干均勻分布的特征控制點(diǎn)（如道路的交叉點(diǎn)、河流交匯處等），經(jīng)影像精確幾何校正，再經(jīng)投影變換成1：50000，就可得到一張與標(biāo)準(zhǔn)地理底基本吻合的參考圖像。

7 實(shí)際應(yīng)用

（1）以漢陽幅為例，其地理特征以漢江為界，北部為漢口和東西湖區(qū)，地勢平坦，海拔高程多在20 m左右；南部為漢陽、漢南和蔡甸區(qū)，地勢自西南向東偏北由低山向平原區(qū)過渡，最高海拔111 m，間龍崗，湖區(qū)等水體分布較廣。

（2）與現(xiàn)勢資料相比，全圖幅主要變化特征是城區(qū)由市中心向外擴(kuò)展，新增道路網(wǎng)、街區(qū)等地理要素沒有表達(dá)，水域也有變化，部分原為湖區(qū)（或沼澤）已變成城市居民地。個別山體因采礦而發(fā)生了局部形態(tài)變化，但總體地貌特征變化不明顯，又因缺少DEM數(shù)據(jù)，地貌修編方法是只刪除不合理等高線和不合理的高程點(diǎn)。原湖區(qū)（或沼澤）變?yōu)榫用竦氐模鶕?jù)制圖綜合原則，進(jìn)行較大程度取舍，將街區(qū)、居民地的主要輪廓特征表示出來，同時合理處理街區(qū)與外部道路網(wǎng)協(xié)調(diào)和選取密度。

（3）水體的主要變化總體特征是水域面積縮?。ㄒ蛱盥瘢?，根據(jù)SPOT5衛(wèi)星影像（參照GOOGLE地圖影像）修編實(shí)際水體邊線。

（4）道路網(wǎng)修編仍以SPOT5衛(wèi)星影像為背景，參考“區(qū)劃圖”，新增武漢三環(huán)、漢蔡高速、京巷澳高速、漢洪高速等重要交通線及大型橋梁，同時修編主城區(qū)內(nèi)部道路網(wǎng)，達(dá)到布置合理，圖面清晰。

（5）地理名稱編輯，在基本資料圖基礎(chǔ)上，參考百度地圖等資料，新增重要居民區(qū)、大型廠礦、學(xué)校，如常青花園、東風(fēng)汽車公司、江漢大學(xué)等屬地名稱。

（6）漢陽幅修編投入工作量近1月/1 人完成，經(jīng)野外實(shí)地踏勘完全滿足工作需求。其成果如圖2示。

8 結(jié)語

（1）該文通過分析城市地質(zhì)調(diào)查工作對地形圖需求，及需求瓶頸和存在原因，說明地形圖在一定時空會發(fā)生變化和變化原因，進(jìn)而提出了解決問題的必要性。

（2）筆者結(jié)合多年地圖編圖和地質(zhì)工作經(jīng)驗(yàn)，指出地形圖在地質(zhì)調(diào)查工作重要作用，提出通過編繪地理底圖方法滿足地質(zhì)調(diào)查工作。

（3）在全面分析地理底圖編繪與制圖資料的關(guān)系基礎(chǔ)上，就解決地質(zhì)調(diào)查工作地形圖修編，論述了基本資料與補(bǔ)充資料關(guān)系，及其利用程度和方法。

（4）通過所編制漢陽幅地理地圖成功案例，說明采用本文所述方法，不僅能縮短成圖周期、節(jié)約經(jīng)費(fèi)，而且能解決地形圖現(xiàn)勢性不足。

城市地理論文:數(shù)字城市地理空間框架在“康莊工程”建設(shè)中過程的應(yīng)用探析

【摘 要】加強(qiáng)在康莊工程中引用數(shù)字城市地理空間框架的建設(shè)，不僅可以促進(jìn)數(shù)字城市的規(guī)劃、建設(shè)與整個城鄉(xiāng)規(guī)劃的發(fā)展緊密相連，還可以促進(jìn)權(quán)威地理空間信息資源的結(jié)合，為城鄉(xiāng)規(guī)劃和發(fā)展提供決策方面的支持，也為城鄉(xiāng)發(fā)展中地理信息的共享提供了有效手段。因此，在康莊工程項(xiàng)目的建設(shè)中引入數(shù)字地理空間框架的建設(shè)對與城鄉(xiāng)規(guī)劃的發(fā)展具有重要的意義。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字城市 地理空間框架 康莊工程

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，城市的發(fā)展也開啟了新的時代，數(shù)字化已經(jīng)成為新的制高點(diǎn)，以網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字為主要特征的多方位的城市信息化時代已經(jīng)到來。伴隨著信息化的快速發(fā)展和數(shù)字城市時代的到來，不僅為城市的發(fā)展提供了技術(shù)平臺，還能夠?qū)π畔①Y源進(jìn)行有效整合，防止建設(shè)重復(fù)，達(dá)到對信息資源的整合、共享和充分利用等目的，從而更好的促進(jìn)了城市信息化建設(shè)水平的提高。因此，加強(qiáng)對數(shù)字城市建設(shè)的應(yīng)用，是新時期城市發(fā)展的迫切要求。

一、相關(guān)概念梳理

（一）數(shù)字城市

從城市信息化理論或者是按照信息化城市理論這兩個方面來看，數(shù)字城市包括廣義和狹義兩個方面。其中廣義的數(shù)字城市是指，城市的整體，即全面的信息化。狹義的數(shù)字城市是指，借助各種現(xiàn)代信息技術(shù)方式和說短，根據(jù)城市的管理功效把哦給你信息進(jìn)行自動搜集和進(jìn)行動態(tài)的監(jiān)管，同時成立與之相對應(yīng)的輔助決策信息管理系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)將城市的基本地理數(shù)據(jù)作為基本依據(jù)，把城市中的各方面專題信息進(jìn)行集中組織和管理。

（二）康莊工程

所謂“康莊工程”是對農(nóng)村公路的革命性建設(shè)，是一種“惠及萬民、澤被后世”的“民心工程”，對步入全面小康社會創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)條件。具體來說，康莊工程就是將農(nóng)村公路改造規(guī)劃與實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和全面建設(shè)小康社會規(guī)劃相結(jié)合；與易地脫貧和人口梯度轉(zhuǎn)移相結(jié)合；與農(nóng)村工業(yè)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)相結(jié)合；與土地資源和旅游開發(fā)相結(jié)合；與建設(shè)生態(tài)省和“千村示范，萬村整治工程”相結(jié)合，使規(guī)劃具有前瞻性、整體性。

二、“康莊工程”建設(shè)中數(shù)字城市地理空間框架應(yīng)用的重要意義

康莊工程的實(shí)施開農(nóng)民致富開辟了全新的道路， 極大的促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也更好的方便了廣大農(nóng)村百姓的出行和生產(chǎn)、生活，對于建設(shè)社會主義新農(nóng)村打下了堅(jiān)實(shí)的交通基礎(chǔ)。然而，隨著通村、通鄉(xiāng)公路距離的延長，農(nóng)村公路的安全問題也出現(xiàn)隱患。因此，加強(qiáng)在康莊工程中引用數(shù)字城市地理空間框架的建設(shè)可以數(shù)字城市的規(guī)劃和建設(shè)與整個城鄉(xiāng)規(guī)劃的發(fā)展緊密相連，為城鄉(xiāng)規(guī)劃和發(fā)展提供決策方面的支持，也為城鄉(xiāng)發(fā)展中地理信息的共享提供了有效手段。

三、數(shù)字城市地理空間框架在康莊工程建設(shè)中的應(yīng)用

康莊工程實(shí)施過程中，城鄉(xiāng)規(guī)劃工作的特征在很大程度上決定了地理空間信息的的需求，準(zhǔn)確的、完整的地理空間信息是城鄉(xiāng)規(guī)劃中不可缺少的條件，也是決定著城鄉(xiāng)規(guī)劃是否符合現(xiàn)實(shí)的實(shí)際情況，是否是科學(xué)合理的。

（一）建設(shè)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫

基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)包括有關(guān)人文、自然、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等諸多要素的形態(tài)特征、幾何位置，以及彼此之間的相互關(guān)系，從而使用戶能夠依據(jù)地理坐標(biāo)或者空間的位置對各種城市信息、康莊工程中城鄉(xiāng)規(guī)劃的信息進(jìn)行檢索和展示，并嫩鞏固對空間的分布特征、變化的趨勢和運(yùn)行的狀態(tài)等進(jìn)行查詢分析和模擬。

首先，數(shù)字城市地理空間框架的建設(shè)必須以采用的測繪基準(zhǔn)來對基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范，從而確保所獲的各種地理信息數(shù)據(jù)和相關(guān)的數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。其次，要按照國際統(tǒng)一的測繪基準(zhǔn)進(jìn)行整合，形成多源頭、多尺度的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫，便于對基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一管理。

（二）建設(shè)地理信息公共平臺

在對基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)完成之后，要進(jìn)行完善和更新，進(jìn)行進(jìn)一步整合，對符合康莊工程中所需要的地理要素方面的內(nèi)容進(jìn)行提取，將面向信息化要求的數(shù)據(jù)進(jìn)行重組，根據(jù)工程所需擴(kuò)展地址、地名的地理編碼，建立瓦片和要素的索引一體化，從而實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)的集成，建立所要建設(shè)的康莊工程項(xiàng)目所需的唯一和通用的地理信息公共平臺。

（三）構(gòu)建所需的環(huán)境支撐

康莊工程建設(shè)中地理空間框架的建設(shè)、服務(wù)及運(yùn)行和的必備條件之一就是要建設(shè)相關(guān)的支撐環(huán)境，支撐環(huán)境不僅包括計(jì)算機(jī)的硬件和基礎(chǔ)軟件，還包括相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和安全環(huán)境。

總之，在康莊工程建設(shè)的過程中加快建設(shè)信息化建設(shè)的步伐，是促進(jìn)城鄉(xiāng)地區(qū)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃和戰(zhàn)略實(shí)施的重要組成部分。當(dāng)前，通過在個別地區(qū)建立一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、可共享的信息平臺――“康莊工程數(shù)字地理空間框架”是非常有必要的。它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對地理信息資源的有效開發(fā)和利用，還能夠?qū)崿F(xiàn)對地理信息資源的共享，從而為向政府和相關(guān)的行政部門及社會公眾提供最真實(shí)準(zhǔn)確的地理空間方面的信息服務(wù)。同時，對于其它地區(qū)建設(shè)康莊工程，推進(jìn)數(shù)字城市城鄉(xiāng)地理規(guī)劃的空間框架建設(shè)提供參考。

城市地理論文:大力推廣應(yīng)用數(shù)字城市地理空間信息公共平臺

摘要：本文介紹了數(shù)字城市地理空間信息公共平臺推廣應(yīng)用的意義、功能及其應(yīng)用模式，并介紹了該平臺在政府有關(guān)部門中的應(yīng)用實(shí)例。

關(guān)鍵詞：數(shù)字城市；公共平臺；推廣應(yīng)用

一、數(shù)字城市地理空間信息公共平臺內(nèi)涵

“數(shù)字城市”就是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫描繪一個城市的地形地貌、地理分布、行政區(qū)劃等信息，用地理空間數(shù)據(jù)表述全市的自然資源信息和經(jīng)濟(jì)社會人文信息，從而，準(zhǔn)確掌握城市的地理特征和資源分布。

2006年，國家測繪局首批六個試點(diǎn)城市的“數(shù)字城市地理空間框架示范項(xiàng)目”，目前山東省煙臺市平臺建設(shè)已經(jīng)完成，該平臺數(shù)據(jù)內(nèi)容豐富，包括遙感影像數(shù)據(jù)庫、數(shù)字線劃數(shù)據(jù)庫、地名地址數(shù)據(jù)庫、專題信息數(shù)據(jù)庫等。以下相關(guān)數(shù)據(jù)參照“數(shù)字煙臺”簡要介紹數(shù)字城市地理空間信息公共平臺推廣應(yīng)用的意義、功能及其應(yīng)用模式、應(yīng)用實(shí)例。

二、數(shù)字城市地理空間信息公共平臺推廣應(yīng)用的意義

隨著政府部門對地理空間信息數(shù)據(jù)庫共享需求的日趨強(qiáng)烈和相關(guān)應(yīng)用的逐步推進(jìn)，一些棘手的問題接踵而至，如基礎(chǔ)性、共享性地理空間信息資源獲取、更新和維護(hù)的可持續(xù)性及機(jī)制問題；各部門數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一，難以共享問題；共享缺乏統(tǒng)一平臺支撐，跨部門共享成效低；社會經(jīng)濟(jì)信息與地理空間信息整合技術(shù)手段落后等問題。而解決這些突出、共性問題的有效途徑就是大力推廣應(yīng)用數(shù)字城市地理空間信息公共平臺，從標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)制、安全、數(shù)據(jù)內(nèi)容、共享服務(wù)平臺與技術(shù)支撐手段、應(yīng)用等各個方面形成全市統(tǒng)一的規(guī)范和指導(dǎo)意見，使各部門的工作在同一個框架體系下有序的開展工作，從而推動全市基礎(chǔ)性、共享性地理空間信息資源的整合、服務(wù)和應(yīng)用。

（一）數(shù)字城市地理空間信息公共平臺是打破全市“信息孤島”壁壘的現(xiàn)時需求。通過構(gòu)建全市統(tǒng)一的地理空間信息資源管理與共享服務(wù)應(yīng)用體系，形成一個全市統(tǒng)一的政務(wù)地理空間信息共享服務(wù)平臺，可以有效解決數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一而導(dǎo)致難以共享等問題，有效提高政府辦公效率。

（二）數(shù)字城市地理空間信息平臺是實(shí)現(xiàn)“全市一張圖”的前提條件。隨著地理空間信息跨部門應(yīng)用的日趨增多和深入，對統(tǒng)一地理框架數(shù)據(jù)需求日益強(qiáng)烈。只有將各部門、各領(lǐng)域的社會經(jīng)濟(jì)信息置于統(tǒng)一的時空框架之下，才能實(shí)現(xiàn)信息的交互、整合，才能使各部門的數(shù)據(jù)、分析成果具有可對比性，否則只能出現(xiàn)各自為戰(zhàn)的局面，統(tǒng)一指揮無從談起。因此，必須通過數(shù)字城市地理空間信息公共平臺，為政府各部門提供地理空間信息資源共享、交換、服務(wù)的技術(shù)支撐平臺，提供遙感影像、電子地圖等基礎(chǔ)性、框架性地理空間信息的共享服務(wù)，才能為全市開展各類地理空間信息資源的整合與共享提供統(tǒng)一的時空框架，即為全市各部門共用同一政務(wù)地理底圖，構(gòu)建起“全市一張圖”。

（三）數(shù)字城市地理空間信息公共平臺是推動地理空間資源開發(fā)利用環(huán)境形成的客觀需求。通過建立地理空間信息資源與共享服務(wù)應(yīng)用體系，可以形成完善的數(shù)據(jù)采集、更新維護(hù)、共享機(jī)制，從而推動政府各部門對政務(wù)地理空間信息資源進(jìn)行梳理。如各部門信息圖層的梳理和建設(shè)，不僅有助于政府各部門實(shí)現(xiàn)“職責(zé)清”、“數(shù)據(jù)準(zhǔn)”，更重要的是為地理空間信息資源的開發(fā)利用、領(lǐng)導(dǎo)決策等重大應(yīng)用積累了豐富的基礎(chǔ)信息，為促進(jìn)空間信息產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展解決了最重要的數(shù)據(jù)源問題。

三、數(shù)字城市地理空間信息公共平臺功能和應(yīng)用模式

（一）數(shù)字城市地理空間信息公共平臺功能

數(shù)字城市地理空間信息公共平臺是城市空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的主干部分，是其他空間和社會經(jīng)濟(jì)信息定位、集成及交換的基礎(chǔ)平臺，主要提供四種功能服務(wù)。

1、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)。平臺集成了市區(qū)建成區(qū)1:500比例尺、市區(qū)及城鄉(xiāng)結(jié)合部1:2000比例尺、全市域1:10000比例尺的電子地形圖；全市域0.3米分辨率高清晰影像圖；全市域1:10000比例尺數(shù)字高程模式等其他專題數(shù)據(jù)。各類數(shù)據(jù)以目錄樹的形式進(jìn)行分類組織，用戶可以根據(jù)需求自由定制。

2、數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)。用戶可以通過平臺進(jìn)行空間數(shù)據(jù)瀏覽、空間量算、不同查詢條件的數(shù)據(jù)檢索與統(tǒng)計(jì)、空間分析、專題地圖的配置與顯示。

3、數(shù)據(jù)加載服務(wù)。針對專業(yè)用戶，平臺提供兩種類型的專題數(shù)據(jù)加載功能。對于已具有空間坐標(biāo)的專題數(shù)據(jù)，可通過平臺內(nèi)嵌的轉(zhuǎn)換工具直接疊加到地圖上；對不具有空間坐標(biāo)的專題數(shù)據(jù)，可通過地名或地址匹配服務(wù)，實(shí)現(xiàn)非空間專業(yè)數(shù)據(jù)段快速加載。加載后的專題數(shù)據(jù)，可進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)與分析。

4、數(shù)據(jù)交換服務(wù)?？蔀楣蚕砀鞑块T公開數(shù)據(jù)，提供分布式多源數(shù)據(jù)的、引用功能，能夠?qū)Ω鞑块T分散存儲維護(hù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時調(diào)度，實(shí)現(xiàn)了各部門分布式可共享的專題數(shù)據(jù)的邏輯集成。

（二）數(shù)字城市地理空間信息公共平臺應(yīng)用模式:

1、直接調(diào)用。直接鍵入網(wǎng)址，自動獲取電子地圖服務(wù)，并可疊加本部門的專題信息，時間基于空間位置的專題分析應(yīng)用。本模式適用于部門對空間位置需求較為簡單的部門。

2、二次開發(fā)。平臺提供標(biāo)準(zhǔn)的二次開發(fā)接口，滿足用戶的個性化應(yīng)用要求開發(fā)，可進(jìn)行基本功能定制、業(yè)務(wù)模型的開發(fā)。本模式適用于需求相對復(fù)雜，對空間數(shù)據(jù)應(yīng)用較為深入的部門。

3、數(shù)據(jù)源調(diào)用。公共平臺的數(shù)據(jù)完全遵循OGC國際組織的相關(guān)規(guī)范，與第三方商用GIS軟件（如ARCGIS、MapInfo）等兼容，可以在這些軟件中直接調(diào)用。

4、內(nèi)嵌應(yīng)用。對于已經(jīng)投入使用的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，可以通過公共平臺的快速鏈接工具實(shí)現(xiàn)地圖嵌入，以輔助業(yè)務(wù)辦理，而不需對原有的系統(tǒng)作任何改動。

四、數(shù)字城市地理空間信息公共平臺應(yīng)用實(shí)例

煙臺數(shù)字城市地理空間公共信息平臺是支撐煙臺各類管理信息系統(tǒng)的公共服務(wù)平臺，目前已開展了國土、房管、公安、城市網(wǎng)格化管理等方面的應(yīng)用，積極為社會建設(shè)提供數(shù)據(jù)服務(wù)，解決了跨部門數(shù)據(jù)共享和跨部門行業(yè)應(yīng)用的問題，信息資源的共享和信息服務(wù)社會化收到了初步成效。

一是為“數(shù)字化城管信息管理系統(tǒng)”提供基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)服務(wù)。數(shù)字化城市信息管理系統(tǒng)以1萬平方米為基本單位將城區(qū)劃分為1千多個單元網(wǎng)格，形成市政府、區(qū)政府、街道、社區(qū)和萬米單元網(wǎng)格五個層次的分級分層管理體系，實(shí)行網(wǎng)格化城市管理。將20萬個公共部件按地理坐標(biāo)標(biāo)注在1：500的萬米單元網(wǎng)格地圖上，每個部件都有一個8位“身份證”，由城管監(jiān)督員對所分管的萬米單元實(shí)施全時段監(jiān)控。這種管理法不僅使責(zé)任進(jìn)一步細(xì)化，還把原來十幾個人共同管理一個地段縮小為現(xiàn)在每人管理幾個網(wǎng)格，大大減少了管理的流動性和盲目性，實(shí)現(xiàn)了由粗放管理到精確管理的轉(zhuǎn)變。

二是為“房地產(chǎn)市場信息系統(tǒng)”提供數(shù)據(jù)服務(wù)。市住房與城鄉(xiāng)建設(shè)局利用地理空間信息公共平臺提供的數(shù)據(jù)和服務(wù)，以房產(chǎn)交易、房屋權(quán)屬登記為基礎(chǔ)，建立了圖文合一的房產(chǎn)管理信息平臺，為全市房地產(chǎn)市場的健康發(fā)展提供較為準(zhǔn)確的房產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了房屋登記準(zhǔn)確、及時，檔案查詢方便、快捷，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)全面、合理，數(shù)理分析科學(xué)、可靠。

三是為萊山區(qū)公安局“警用地理信息平臺”提供數(shù)據(jù)服務(wù)。萊山區(qū)“警用地理信息平臺”和“治安監(jiān)控警用地理信息系統(tǒng)”利用1：1萬和1：500數(shù)據(jù)，將安全保衛(wèi)布控和路燈數(shù)據(jù)編號進(jìn)行有效結(jié)合，市民可以利用最近路燈上的編號報(bào)警，很方便地進(jìn)行報(bào)警定位。同時，通過GPS衛(wèi)星定位，以報(bào)警點(diǎn)為中心，迅速顯示附件巡邏警力位置，接警員直接指揮最近巡邏車就近出警，及時提供救助。處警時間較系統(tǒng)建設(shè)前縮短了一半以上，快速反應(yīng)能力大大提高。

數(shù)字城市地理空間信息公共平臺在政府各部門均存在較為廣泛的應(yīng)用，這種共享服務(wù)模式已獲得國家測繪局等部門的認(rèn)可。全市各部門均可基于這種共享服務(wù)新模式創(chuàng)新性的在業(yè)務(wù)流程中應(yīng)用地理空間信息技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)基于地理空間的業(yè)務(wù)管理，全面提升政府部門的信息化水平。

城市地理論文:數(shù)字城市地理空間框架平臺的建設(shè)淺析

摘 要：文章介紹了數(shù)字城市系統(tǒng)構(gòu)造及數(shù)字城市建設(shè)的根本構(gòu)架，簡要分析了數(shù)字城市地理空間框架的結(jié)構(gòu)及各部分之間的聯(lián)系，提出了地理信息公共平臺建設(shè)的辦法。

關(guān)鍵詞: 數(shù)字城市；地理空間；框架平臺；建設(shè)；淺析

目前，我國已建成的數(shù)字城市，在數(shù)據(jù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)上，缺乏統(tǒng)一指標(biāo)體系，單純考慮到本區(qū)域數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性，沒有考慮到對其他地區(qū)及國家、省市的相互關(guān)聯(lián)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫與平臺共享數(shù)據(jù)庫的沒有鏈接起來，難以適應(yīng)高效率的信息化服務(wù)的需要。今后，在地理空間框架平臺的應(yīng)用模式上，應(yīng)該建立統(tǒng)一的空間與時間坐標(biāo)體系框架，實(shí)現(xiàn)各部門共建共享，使地理空間框架平臺的數(shù)據(jù)規(guī)范、服務(wù)規(guī)范、應(yīng)用規(guī)范和運(yùn)行維護(hù)規(guī)范。在這套支撐體系的基礎(chǔ)上，各級地方部門再根據(jù)自己的地方需求，隨時進(jìn)行平臺調(diào)整、數(shù)據(jù)更新。只有這樣相對完善的系統(tǒng)體系，才可以提供更優(yōu)質(zhì)的信息服務(wù)。

“數(shù)字城市”,即數(shù)字化的城市，是“數(shù)字地球”在城市的運(yùn)用和發(fā)展。我們通常說的“數(shù)字城市”，是以計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、多媒體技術(shù)和大量的儲存科學(xué)技術(shù)為根本，以寬帶網(wǎng)絡(luò)為橋梁，使用3S科學(xué)技術(shù)（遙感RS、全球定位系統(tǒng)GPS、地理信息系統(tǒng)GIS）、遙測、仿真-虛擬技術(shù)等對城市實(shí)施多種多分辨率、多尺度、多時空和多種類的三維描述，有效的運(yùn)用信息科學(xué)技術(shù)方法將城市的過往、目前狀況及將來的所有內(nèi)容，在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)字化虛擬實(shí)現(xiàn)。

數(shù)字城市地理空間框架平臺的建設(shè)，是“數(shù)字中國地理空間框架”建設(shè)的關(guān)鍵性構(gòu)成部分，為了推動地理信息的運(yùn)用，胡總書記提出“推進(jìn)數(shù)字中國地理空間框架建設(shè)，加快信息化測繪體系建設(shè)，提高測繪保障服務(wù)能力”，溫總理也提出了“要加快構(gòu)建數(shù)字中國地理空間框架，積極促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)和社會信息化平臺，全面提高測繪保障能力和服務(wù)水平”。 2006年國家測繪地理信息局啟動了數(shù)字城市地理空間框架平臺建設(shè)的試點(diǎn)工作，該項(xiàng)目現(xiàn)已完成并通過了驗(yàn)收。2010年國家測繪地理信息局頒布了《國家測繪局關(guān)于進(jìn)一步加快推進(jìn)數(shù)字城市建設(shè)的通知》，主要內(nèi)容包括了2015年底前全面完成地級以上城市和具備條件的縣級城市的“數(shù)字城市”建設(shè)。由此可以看出，加快推動數(shù)字中國地理空間框架平臺的建設(shè)，是我國基礎(chǔ)測繪“十二五”規(guī)劃中一項(xiàng)非常重要的任務(wù)。

1 數(shù)字城市的體系結(jié)構(gòu)

1.1 數(shù)據(jù)獲取與更新體系

包括城市上空、地表及地下等自然地理數(shù)據(jù)的自動獲取系統(tǒng)，城市基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)的實(shí)時獲取、維護(hù)、更新體系，城市人文、經(jīng)濟(jì)、交通、資源、政論等社會信息數(shù)據(jù)的變更與監(jiān)控系統(tǒng)等。

1.2 數(shù)據(jù)處理儲存體系

包括高密度高精度高效率的海量數(shù)據(jù)儲存設(shè)備、多分辨率海量數(shù)據(jù)實(shí)時地編輯、壓縮、存貯、元數(shù)據(jù)處理技術(shù)、空間數(shù)據(jù)倉庫等。

1.3 信息提取與分機(jī)體系

包括數(shù)據(jù)之間的資源共享、多元數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)信息智能分析、海量空間數(shù)據(jù)的智能提取與編輯等技術(shù)和設(shè)備。

1.4 網(wǎng)絡(luò)體系

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在數(shù)字城市技術(shù)中有十分重要的作用，是確保數(shù)字城市信息暢通和共享的必要條件。包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、智能化網(wǎng)絡(luò)、支持基于網(wǎng)絡(luò)的分析式計(jì)算操作系統(tǒng)，基于對象的分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，分布處理和互操作協(xié)議等。

1.5 應(yīng)用體系

包括城市規(guī)劃、地籍管理、城市防災(zāi)、城市交通、通信管理、能源管理、生態(tài)管理等。同時，還包括城市網(wǎng)絡(luò)生活方式等。

1.6 管理體系

包括專業(yè)技術(shù)人員小組、教育培訓(xùn)、安全管理、設(shè)備維護(hù)、標(biāo)準(zhǔn)與互操作規(guī)范、相關(guān)法律法規(guī)等。

2 數(shù)字城市構(gòu)建的基本框架

2.1 通過推動信息化建設(shè)，使政府的宏觀調(diào)控機(jī)制與培養(yǎng)競爭機(jī)制達(dá)到有機(jī)的統(tǒng)一，形成公平有序的市場秩序。

2.2 加強(qiáng)政策法規(guī)建設(shè)，體現(xiàn)管理意識，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2.3 加強(qiáng)地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺建設(shè)，促進(jìn)基礎(chǔ)信息資源有效共享。

2.4 建立應(yīng)急聯(lián)動指揮系統(tǒng)和智能交通管理系統(tǒng)兩個綜合性應(yīng)用體系，推動行業(yè)信息系統(tǒng)的建設(shè)。

2.5 推進(jìn)基礎(chǔ)教育信息化，培養(yǎng)科技化專業(yè)人才，為構(gòu)筑數(shù)字城市服務(wù)。

3 數(shù)字城市地理空間框架的構(gòu)成與各組成部分之間的關(guān)系

根據(jù)《地理空間框架基本規(guī)定》( CH/T 90032009)，數(shù)字城市地理空間框架的構(gòu)成，由五部分組成，分別為：基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系、目錄與交換體系、公共服務(wù)體系、政策法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系和組織運(yùn)行體系。

圖1表明了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的組成。圖2表明了地理信息公共平臺共享服務(wù)數(shù)據(jù)庫的組成。

圖1基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫

圖2地理信息公共平臺共享服務(wù)數(shù)據(jù)庫

4 地理信息公共平臺建設(shè)

地理信息公共平臺軟件體系是以共享服務(wù)數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，為政府部門、企業(yè)公司、事業(yè)單位和社會公眾提供在線地理信息服務(wù)，形成唯一的、權(quán)威的數(shù)字城市地理信息公告平臺，包括資源展示子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、服務(wù)管理子系統(tǒng)和運(yùn)維管理子系統(tǒng)等四個系統(tǒng)。依據(jù)每個子系統(tǒng)服務(wù)對象的不同，能夠?qū)⑵鋭澐譃閮蓚€部分，資源展示子系統(tǒng)面向外部用戶，是外部用戶了解平臺數(shù)據(jù)資源的窗口，數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、服務(wù)管理子系統(tǒng)及運(yùn)維管理子系統(tǒng)面對內(nèi)部用戶，是平臺維護(hù)單位的內(nèi)部用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、維護(hù)和的核心。此外，依據(jù)平臺部署網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的不同，可以分為基礎(chǔ)版、公眾版和政務(wù)版。在城市管理、公眾服務(wù)和政府決策等方面都起到了非常重要的作用，為城市信息化建設(shè)提供了支撐和保障。

5 結(jié)束語

伴隨著我們國家的城市化進(jìn)程的飛速進(jìn)步，城市的區(qū)域正在不斷的擴(kuò)展，之前較為保守的城市管理辦法已經(jīng)不能滿足于當(dāng)下城市管理的需求?！皵?shù)字中國”理念的發(fā)展，以“數(shù)字城市”為標(biāo)志的城市信息化建設(shè)在我國的各個區(qū)域蓬勃興起，空間信息基礎(chǔ)設(shè)施是“數(shù)字城市”建設(shè)中非常重要的基本設(shè)施，而地理空間框架是空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵性構(gòu)成部分，是經(jīng)濟(jì)社會信息化進(jìn)步的基本推動平臺。

城市地理論文:數(shù)字城市地理空間框架數(shù)據(jù)的組織方法研究

摘要：地理空間框架由空間基準(zhǔn)框架和地理框架數(shù)據(jù)構(gòu)成，是數(shù)字城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)，它為其它空間和非空間信息提供統(tǒng)一的空間定位基準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)各種信息資源的整合和共享。本文以地理空間框架數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，將分類后的地理空間框架數(shù)據(jù)作為對象，對基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)的組織、數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)管理進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：數(shù)字城市；地理空間框架；數(shù)據(jù)；組織方法

1.引言

數(shù)字城市建設(shè)的任務(wù)就是利用現(xiàn)代高科技手段，充分采集、整合和挖掘城市各種信息資源（特別是空間信息資源），建立面向政府、企業(yè)、社區(qū)和公眾服務(wù)的信息平臺、信息應(yīng)用系統(tǒng)以及政策法規(guī)保障體系等。城市地理空間基礎(chǔ)框架是數(shù)字城市建設(shè)的核心任務(wù)之一，它為城市發(fā)展和信息化建設(shè)提供統(tǒng)一的空間定位與基礎(chǔ)地理信息公共平臺，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)城市信息資源按照地理空間位置的整合和共享[1]。本文研究了數(shù)字城市地理空間框架數(shù)據(jù)的組織方法和管理模式，為“數(shù)字城市”建設(shè)提供理論方法和設(shè)計(jì)思路。

2.傳統(tǒng)地理空間數(shù)據(jù)存在的問題

我國傳統(tǒng)地理空間數(shù)據(jù)存在著標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)各異、重復(fù)建設(shè)、多頭投資等問題，主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

2.1 標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，成果不規(guī)范

傳統(tǒng)地理空間數(shù)據(jù)存在標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，成果不規(guī)范等問題，尚未形成完整的國家城市地理信息共享標(biāo)準(zhǔn)體系[2]。由于各部門、各地區(qū)各自為政，缺乏統(tǒng)一的信息資源共享標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，在長期的工作過程中造成不同種類的空間數(shù)據(jù)難以集成和共享。

2.2 GIS平臺不統(tǒng)一，造成數(shù)據(jù)異構(gòu)

數(shù)據(jù)異構(gòu)主要體現(xiàn)在:模式異構(gòu)，不同數(shù)據(jù)具有不同的存在形式；類型異構(gòu)，描述復(fù)雜的地理實(shí)體采用不同的數(shù)據(jù)類型；語義異構(gòu)，即相同的數(shù)據(jù)形式表示不同的語義或同一個語義由不同形式的數(shù)據(jù)表示。數(shù)據(jù)異構(gòu)使得不同平臺間的空間數(shù)據(jù)難以共享。

2.3 資源開發(fā)利用低，僅局限本部門使用

現(xiàn)有資源開發(fā)利用水平低，大部分信息局限于部門內(nèi)應(yīng)用。多年來，各行各業(yè)形成的一個行業(yè)一條線、一個部門一盤棋的信息系統(tǒng)建設(shè)模式，存在嚴(yán)重的信息封閉、信息壁壘、信息壟斷和重復(fù)建設(shè)、多頭投資等問題，導(dǎo)致不同行業(yè)信息系統(tǒng)間的空間數(shù)據(jù)無法共享。

為解決上述問題，需要充分利用數(shù)字化信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、虛擬現(xiàn)實(shí)等現(xiàn)代技術(shù)建設(shè)數(shù)字城市地理空間框架，提供空間數(shù)據(jù)高度統(tǒng)一、完整、精確和權(quán)威的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享平臺，提供能夠?qū)崟r維護(hù)和更新的基礎(chǔ)信息管理平臺與服務(wù)平臺，將城市的多分辨率、多尺度、多時態(tài)和多種類的空間信息資源在數(shù)字城市地理空間框架內(nèi)進(jìn)行充分整合和利用，實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)綜合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的共建共享和互操作[3]。

3. 數(shù)字城市地理空間數(shù)據(jù)組織方法

數(shù)字城市地理空間框架數(shù)據(jù)應(yīng)由基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)組成，其體系結(jié)構(gòu)見圖1。為規(guī)范地理空間數(shù)據(jù)的交換和共享，應(yīng)制定《地理空間數(shù)據(jù)交換和共享管理辦法》，規(guī)定地理空間數(shù)據(jù)交換和共享的主體及其內(nèi)容、明確各部門的職責(zé)分工、數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)、交換平臺的建設(shè)、地理信息數(shù)據(jù)共享服務(wù)方式以及應(yīng)急測繪保障機(jī)制等內(nèi)容。

3.1 基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的組織

基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式有DLG數(shù)據(jù)、DOM數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、DRG數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)等。

（1）數(shù)字線劃數(shù)據(jù)（DLG數(shù)據(jù)）

矢量數(shù)據(jù)相比其它類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。組成數(shù)據(jù)的基本空間對象單元可以是空間任意分布的單個點(diǎn)或由許多點(diǎn)集組成，其大小、形狀和維數(shù)都不同；其數(shù)據(jù)的操作涉及到對象實(shí)體中每一個點(diǎn)的操作，運(yùn)算量大；拓?fù)潢P(guān)系復(fù)雜，要考慮到拓?fù)潢P(guān)系的存儲和管理等。

基于用戶對空間分析與出圖顯示兩方面的需求，將數(shù)字線劃數(shù)據(jù)分為GIS分析庫與成果出圖庫，對于兩個數(shù)據(jù)庫中的矢量數(shù)據(jù)采用不同的方法進(jìn)行組織。

（2）數(shù)字正射影像圖（DOM數(shù)據(jù)）

數(shù)字正射影像是由航空攝影或其他遙感數(shù)據(jù)經(jīng)糾正和消除地形影響后形成的數(shù)字圖像，是地表信息的真實(shí)反映。數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)可以作為基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)和各個專業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)的重要的背景，可供規(guī)劃、設(shè)計(jì)和廣大用戶直接查詢、量算使用。

在海量影像數(shù)據(jù)庫中，每次調(diào)度和使用的圖像數(shù)據(jù)只是數(shù)據(jù)庫里的一小部分，因此采用數(shù)據(jù)分塊來組織DOM數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)分塊可以減少數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)量，方便數(shù)據(jù)壓縮和有利于在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理。

（3）數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)（DEM數(shù)據(jù)）

多比例尺的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫相當(dāng)于覆蓋全市范圍的精細(xì)程度不同的巨大的“電子沙盤”，是地表地形的真實(shí)再現(xiàn)。由于數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)屬于柵格數(shù)據(jù)，因此在組織中先將每一幅的DEM數(shù)據(jù)拼接起來，然后分成幾個區(qū)域存儲到數(shù)據(jù)庫中，采用金字塔結(jié)構(gòu)顯示。

3.2 專題數(shù)據(jù)的組織

專題數(shù)據(jù)庫是數(shù)字城市地理空間數(shù)據(jù)中的重要部分，只有建設(shè)完善專題數(shù)據(jù)，并通過對地理空間數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)庫的整合，形成完整的平臺共享服務(wù)數(shù)據(jù)庫，數(shù)字城市公共平臺才能更好為政府職能部門在城市發(fā)展規(guī)劃、科學(xué)決策中提供地理信息服務(wù)。專題數(shù)據(jù)主要包括交通運(yùn)輸、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)、國土資源、水利、發(fā)展和改革、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)電力、郵政、商務(wù)、民政、教育、旅游、衛(wèi)生、公安、氣象、地震、通信等三十余類數(shù)據(jù)。

由于各專題數(shù)據(jù)具有不同類型和不同格式，需要通過專題數(shù)據(jù)整合轉(zhuǎn)換成數(shù)字城市地理信息公共服務(wù)平臺中支持的空間化的專題數(shù)據(jù)。

（1）文本表格數(shù)據(jù)

將原始專題數(shù)據(jù)中Word，Excel，Txt 等格式的數(shù)據(jù)根據(jù)其內(nèi)容整理為規(guī)范化的關(guān)系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。在整理好規(guī)范化的關(guān)系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)后，對于無空間坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，通過地名地址匹配等手段進(jìn)行空間定位。

（2）圖片數(shù)據(jù)

對于原始數(shù)據(jù)為jpg 等格式的圖片數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行幾何糾正。選擇較多的控制點(diǎn)，利用糾正方法達(dá)到基本糾正的效果。糾正后圖片保存為IMG 文件。糾正時無值的點(diǎn)設(shè)置為0 值。對于其中存在的重要的專題信息，根據(jù)具體情況提取信息，形成專題圖層。

（3）空間化數(shù)據(jù)

通過坐標(biāo)格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)建庫等方法將已有空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合地理空間數(shù)據(jù)交換格式的數(shù)據(jù)，最終建立專題數(shù)據(jù)庫。

3.3 地理空間數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)一體化管理

空間數(shù)據(jù)庫與專題數(shù)據(jù)庫的關(guān)聯(lián)實(shí)際上是以數(shù)據(jù)為中心的，把應(yīng)用模型和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)協(xié)調(diào)，建立圖文一體化系統(tǒng)，即把圖形信息與非圖形信息緊密地結(jié)合。它是多種數(shù)據(jù)集的融合和集中管理。

（1）空間位置關(guān)聯(lián)

由于地理空間框架數(shù)據(jù)存在多種格式，同時從管理和應(yīng)用的角度考慮需要將不同大類的數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，采用地理空間框架數(shù)據(jù)庫技術(shù)來存儲基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)后，只需要將各種基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到同一個坐標(biāo)系上，不同形式的數(shù)據(jù)就可以疊加起來應(yīng)用。

（2）屬性關(guān)聯(lián)

除了在空間位置上實(shí)現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)的相互關(guān)聯(lián)外，同時還要將它們各自的屬性信息也關(guān)聯(lián)起來才能實(shí)現(xiàn)雙方的信息交流和傳遞，因此需要有一個橋梁來掛接不同的數(shù)據(jù)子庫，建立相互之間的邏輯聯(lián)系?？刹捎靡宰侄巫鳛檫B接的載體，只要能確保二者都具有一個表示公共信息的屬性字段，就可以達(dá)到邏輯上的關(guān)聯(lián)。

4. 結(jié)論

地理空間基礎(chǔ)框架是數(shù)字城市建設(shè)的核心任務(wù)之一，只有建設(shè)完善專題庫數(shù)據(jù)內(nèi)容，并通過對地理空間框架庫和專題庫等數(shù)據(jù)庫的整合，形成完整的平臺共享服務(wù)數(shù)據(jù)庫，我們的數(shù)字城市公共平臺才能更好為政府職能部門在城市發(fā)展規(guī)劃、科學(xué)決策中提供地理信息服務(wù)，并為公眾提供全面的地圖服務(wù)。

城市地理論文:數(shù)字城市地理框架建設(shè)中地理編碼庫設(shè)計(jì)研究

摘 要：該文基于筆者多年從事數(shù)字城市框架建設(shè)建設(shè)的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，以數(shù)字城市建設(shè)中地理編碼庫的設(shè)計(jì)為研究對象，論文首先分析了地理編碼庫建設(shè)的難點(diǎn)，進(jìn)而探討了GIS軟件的地理編碼方法及存在的不足，在此基礎(chǔ)上，筆者詳細(xì)闡述了地理編碼庫的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程，全文是筆者長期工作實(shí)踐基礎(chǔ)上的理論升華，相信對從事相關(guān)工作的同行能有所裨益。

關(guān)鍵詞：數(shù)字城市 地理編碼庫 GIS軟件

“數(shù)字城市”就是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和大規(guī)模存儲技術(shù)為基礎(chǔ)，以寬帶網(wǎng)絡(luò)為紐帶，以地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)為核心，利用遙感（RS）、GPS、3維仿真等技術(shù)手段，對城市進(jìn)行多分辨、多尺度、多時空和多類型的3維描述，利用信息技術(shù)手段把城市的過去、現(xiàn)狀和未來在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)字化虛擬描述。地理編碼是數(shù)字城市建設(shè)的重要組成部分，它使分散于各個部門間無序的信息資源得到分類整合，建立各類信息間的有機(jī)聯(lián)系，構(gòu)建起空間信息和屬性信息、屬性信息與屬性信息之間的框架模型，使得不同的數(shù)據(jù)類型、不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)互操作得以實(shí)現(xiàn)。本文以石家莊市數(shù)字城市建設(shè)為背景，探討地理編碼庫的設(shè)計(jì)過程。

1 地理編碼庫建設(shè)的難點(diǎn)

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對老城區(qū)的系統(tǒng)改造，新城區(qū)不斷擴(kuò)展，城市格局在不斷發(fā)生變化。但是由于歷史和現(xiàn)實(shí)原因造成地名、地址錯綜復(fù)雜，混亂無序，缺乏規(guī)律性；街道門牌編號混亂，同一門牌號有幾戶使用；地名命名方法隨性復(fù)雜，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。同時，各個部門根據(jù)自己的需要，為了方便本部門的工作，都會根據(jù)本部門的應(yīng)用系統(tǒng)特點(diǎn)，建立自己實(shí)用的編碼系統(tǒng)，具有獨(dú)特的地理網(wǎng)格單元劃分標(biāo)準(zhǔn)，如公共場所活動區(qū)、單位內(nèi)部物業(yè)管理區(qū)等。在建設(shè)時也沒有考慮使編碼具有在空間單元上統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的地理參考系統(tǒng)，結(jié)果在不同系統(tǒng)的數(shù)字城市管理中，最小單元劃分區(qū)域都不盡相同，這就使得不同字體間很難實(shí)現(xiàn)信息資源共享，造成了資源的浪費(fèi)。

2 GIS軟件的地理編碼方法及存在的不足

ArcView是由美國環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）開發(fā)并銷售的地理信息系統(tǒng)軟件，在這個軟件中有地理編碼的功能，它可以單個定位也可以批量處理。不過，首先要有一個參考主題，此主題是經(jīng)過地址編碼的基礎(chǔ)地理信息表，如道路圖或行政區(qū)劃圖，然后才可以進(jìn)行地址匹配，進(jìn)行地址匹配時地理特征數(shù)據(jù)源必須包含一些與地理特征有關(guān)的地址屬性。這樣ArcView才能根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則把地理特征數(shù)據(jù)源匹配到參考主題上。在匹配過程中ArcView把參考主題中的地址與地理特征數(shù)據(jù)源中的地址屬性相比較，從而確定是否匹配。當(dāng)找到一對匹配的地址與屬性之后，ArcView就將具有該屬性的地理特征的坐標(biāo)分配給這個地址。如果找不到可匹配的地址與屬性，可分兩種情況處理：若地址有誤，可以修改地址中的錯誤；否則，可以放寬編碼參考中的匹配參數(shù)，由此獲得較大的匹配成功率。

Mapinfo也同樣有此功能，其基本原理是相同的。對于線參考主題，通過插值的方法進(jìn)行定位，如解放路18號，參考主題中有解放路1號到36號的記錄，則此地址就定位在中間。對于區(qū)域主題則定位在幾何中心。

對于簡單數(shù)據(jù)庫ArcView和Mapinfo的地理編碼功能都能實(shí)現(xiàn)地址匹配。所謂簡單數(shù)據(jù)庫是指記錄量少，地址信息描述規(guī)范。但是對于復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫，如記錄數(shù)在1×104條以上，且地址信息描述混亂，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，那么現(xiàn)有軟件的地理編碼功能就束手無策了。其無法實(shí)現(xiàn)的原因主要表現(xiàn)在兩個方面：一是現(xiàn)有地理編碼功能不能進(jìn)行多個參考主題的同步匹配；二是對于區(qū)域主題只能定位在幾何中心，這樣的話如果有多個記錄則會重疊在一起，不利于進(jìn)一步的顯示、統(tǒng)計(jì)和分析。鑒于以上分析，制定出一套針對石家莊市數(shù)字城市建設(shè)行之有效的地理編碼庫建設(shè)方法，使之既充分體現(xiàn)城市現(xiàn)狀，又顧城市未來發(fā)展是項(xiàng)目的難點(diǎn)與重點(diǎn)。

3 地理編碼庫的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程

地理編碼通過對地理對象在確定的參考系中按一定的規(guī)則賦予唯一的和可識別的代碼，從而唯一的確定地理對象的空間位置，也就是說建立地理對象與代碼之間的映射關(guān)系，它可以是地理對象與地址的映射，也可以是地理對象與坐標(biāo)系統(tǒng)的映射。對于數(shù)字城市建設(shè)，地理編碼是建設(shè)效果的直觀體現(xiàn)，例如要對一個地名進(jìn)行查詢，對一個單位進(jìn)行檢索，首先就是查詢某個名稱，然后通過該名稱來進(jìn)行定位。因此完整的地理編碼庫，不僅包含了一系列的屬性信息，還應(yīng)該包含定位的空間信息。

3.1 地理編碼庫的主要內(nèi)容

地理編碼庫是數(shù)字城市建設(shè)的基礎(chǔ)工程，將為各部門對城市規(guī)劃、建設(shè)、管理決策及城市應(yīng)急指揮，提供準(zhǔn)確、實(shí)時的信息支撐，滿足百姓日常出行對地址定位的需求。通過對地名地址的編碼管理，可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一空間坐標(biāo)，整合各種信息資源，在各部門分散的信息資源庫之間建立有機(jī)聯(lián)系，為實(shí)現(xiàn)信息共享、交換和整合提供基礎(chǔ)信息支撐。為切實(shí)滿足各類用戶的實(shí)際需求，石家莊市地理編碼庫主要包括行政區(qū)域地名編碼、街巷名編碼、小區(qū)名編碼、標(biāo)志物名編碼、興趣點(diǎn)名編碼和門（樓）址編碼以及預(yù)留編碼等。

3.2 地理編碼庫建設(shè)流程

針對石家莊市的實(shí)際情況，在充分利用民政、統(tǒng)計(jì)、公安、房產(chǎn)等部門已有的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，通過影像疊加，劃分區(qū)域確定地名地址的采集范圍。同時，進(jìn)行地名地址數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，地名地址規(guī)范設(shè)計(jì)，地址模型設(shè)計(jì)等；再由市所轄四區(qū)分別成立專門的地名地址調(diào)查小組，包括外業(yè)調(diào)查人員，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理、檢查人員，地名地址數(shù)據(jù)入庫人員。

1）外業(yè)調(diào)查人員專門進(jìn)行外業(yè)調(diào)查，實(shí)地查看，對所屬區(qū)域的地名地址通過照片拍攝、文字記錄等方式采集回來。2）內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理、檢查人員主要負(fù)責(zé)對外業(yè)采集回來的數(shù)據(jù)、已有的資料進(jìn)行綜合整理、檢查、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，對不同類型的地名地址數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，按照國家規(guī)定的統(tǒng)一編碼規(guī)則進(jìn)行編碼。3）地名地址數(shù)據(jù)入庫人員對整理并編碼后的地名地址數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫，增加新的地名地址，更改錯誤的地名地址，刪除廢棄的地名地址，保證地名地址數(shù)據(jù)庫的完整性、有效性、統(tǒng)一性。地理編碼庫建設(shè)流程如圖1所示。

3.3 地址匹配服務(wù)

地址匹配主要由空間參照數(shù)據(jù)庫、地址拆分及標(biāo)準(zhǔn)化、地址匹配規(guī)則配置及地址匹配部分組成，其核心是地址匹配。系統(tǒng)可以滿足單地址匹配、批地址匹配以及交互匹配的需求。地理編碼系統(tǒng)組成如圖2所示。

地址匹配提供了一種將非空間信息空間化的手段，用戶可將帶有地址信息的屬性數(shù)據(jù)快速轉(zhuǎn)換成空間數(shù)據(jù)，生成自己的專題圖層；而且可以將這些數(shù)據(jù)保存為其他 GIS格式如：“Shp”等，為其他GIS應(yīng)用系統(tǒng)使用。

1）單個地址匹配：系統(tǒng)提供一個地址匹配的服務(wù)，該服務(wù)可以匹配任意用戶設(shè)置的需要匹配的地名地址數(shù)據(jù)集和匹配關(guān)鍵字。

2）批量地址匹配：支持匹配文件的格式為Txt，Excel等格式，并對匹配文件作出一定的規(guī)范，將生成的坐標(biāo)信息存儲起來。將匹配成功的地址轉(zhuǎn)換成空間數(shù)據(jù)，并保存為指定的數(shù)據(jù)格式。記錄匹配成功的地址和匹配失敗的地址及匹配的準(zhǔn)確度，根據(jù)匹配準(zhǔn)確度用戶還可以進(jìn)行編輯，并且日志可以進(jìn)行保存。

4 結(jié)語

該文主要論述數(shù)字城市中地理編碼庫的建設(shè)，對石家莊市地理編碼庫的建設(shè)過程進(jìn)行了概括，對地理編碼流程進(jìn)行了詳細(xì)的分析，文中論述的建設(shè)方法在實(shí)際中得到了應(yīng)用，取得了相應(yīng)的效果，值得借鑒。由于只針對項(xiàng)目實(shí)際情況，對地理編碼庫建設(shè)沒有進(jìn)行深入拓展，有待于今后進(jìn)一步研究。

城市地理論文:實(shí)例探析數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)

摘 要：“數(shù)字興義”項(xiàng)目將建立興義市數(shù)字地理信息空間框架，形成興義市權(quán)威的、唯一的和通用的城市地理信息公共平臺，從而實(shí)現(xiàn)各類信息的互聯(lián)互通。本文主要闡述了數(shù)字興義地理空間框架建設(shè)。

關(guān)鍵詞：興義；數(shù)字；城市；地理；空間；框架；建設(shè)

引 言

“十二五”期間，隨著貴州省工業(yè)強(qiáng)省和城鎮(zhèn)化帶動戰(zhàn)略的推進(jìn)，新城鎮(zhèn)、新城區(qū)大量出現(xiàn)，傳統(tǒng)的管理模式不能滿足高速發(fā)展的城市需求，因此推行數(shù)字化城市管理是實(shí)現(xiàn)全省城市管理“科學(xué)、嚴(yán)格、精細(xì)、長效”的有效手段。三維數(shù)字興義地理空間框架建設(shè)為三維數(shù)字興義提供了一個統(tǒng)一的、規(guī)范的、權(quán)威的三維空間定位基準(zhǔn)和三維地理信息服務(wù)平臺，大大促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及信息化建設(shè)，將極大的影響人們的生活。

1 數(shù)字興義

興義市位于黔、滇、桂三?。▍^(qū)）結(jié)合部，全市轄4個街道辦事處、29個鎮(zhèn)、5個鄉(xiāng)，總?cè)丝?4萬，其中城區(qū)人口26萬，全市國土面積2915平方千米，是貴州省黔西南布依族苗族自治州的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、信息及交通樞紐中心。

近年來，興義市經(jīng)濟(jì)建設(shè)持續(xù)快速發(fā)展，一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)齊頭并進(jìn)，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例為16∶44∶40。全市提出了以“三化一業(yè)”（即工業(yè)化、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、城市化、旅游業(yè)）發(fā)展戰(zhàn)略，特別是加快了全市工業(yè)化進(jìn)程，工業(yè)經(jīng)濟(jì)初步形成了以釀酒、建材、電力、煤炭、化工、冶金、藥業(yè)、煙草為主的八大工業(yè)體系，為全面建設(shè)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)市奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

“數(shù)字興義”由黔西南州國土資源局牽頭建設(shè)。其總體目標(biāo)為：建立興義市數(shù)字地理信息空間框架，形成興義市權(quán)威的、唯一的和通用的城市地理信息公共平臺，從而實(shí)現(xiàn)各類信息的互聯(lián)互通。“數(shù)字興義”建設(shè)將緊密結(jié)合興義市地區(qū)實(shí)際情況，充分利用現(xiàn)代化的遙感、大地、GPS等測量技術(shù)，建立高精度、實(shí)時、快速的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取手段，完善興義市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)集，建設(shè)興義市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建興義市地理信息公共平臺。通過將全市的各類信息在數(shù)字化三維平臺上表達(dá)出來，集成安裝在網(wǎng)絡(luò)上，市民足不出戶，即可查詢到旅游名勝、商業(yè)中心、文化坐標(biāo)、街巷小景等信息。并在此基礎(chǔ)上，開發(fā)國土、公安、計(jì)生、消防、規(guī)劃等典型應(yīng)用示范系統(tǒng)，建立共建共享、更新完善和運(yùn)行維護(hù)的長效機(jī)制。為政府科學(xué)決策、公告服務(wù)、社會管理、綜合監(jiān)管能力等方面提供有力的基礎(chǔ)支撐環(huán)境。

2 “數(shù)字興義”地理空間框架技術(shù)特點(diǎn)

2.1 實(shí)用性好

項(xiàng)目進(jìn)行了詳細(xì)的需求分析、可行性分析、現(xiàn)有資料及軟硬件分析，提出了設(shè)計(jì)的思路、規(guī)范、原則及總體結(jié)構(gòu)，并經(jīng)過論證評審，具有良好的實(shí)用性。

2.2 技術(shù)先進(jìn)

平臺在建設(shè)過程中使用了當(dāng)前通用的硬件平臺和最先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫、GIS軟件，以保證平臺的先進(jìn)性。

2.3 兼容性好

該平臺嚴(yán)格遵守相關(guān)軟件開發(fā)設(shè)及軟件接口標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)開發(fā)各種應(yīng)用系統(tǒng)提供了廣泛的基礎(chǔ)地理信息支持。

2.4 安全性高

該平臺針對不同的使用人群，提供了不同密級的授權(quán)，嚴(yán)格按照國家相關(guān)保密規(guī)定，對不同的使用人群提供相應(yīng)密級的地理空間數(shù)據(jù)。并對軟硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了安全性論證。

3 數(shù)字興義地理空間框架建設(shè)

3.1 總體建設(shè)內(nèi)容

項(xiàng)目要求建立興義市城區(qū)約15km2的三維影像地形模型，城市標(biāo)志性建筑、街道三維模型，系統(tǒng)要求能運(yùn)行在興義市政府專網(wǎng)上，并能實(shí)現(xiàn)各部門專題應(yīng)用的并行接入。

3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與政策保障機(jī)制建設(shè)

很多專題數(shù)據(jù)往往分散在各個不同的部門，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)質(zhì)量、坐標(biāo)系統(tǒng)、投影參數(shù)、精度、圖形要素差別較大，上述因素造成了數(shù)據(jù)的不一致性，部門之間數(shù)據(jù)很難進(jìn)行交換和共享，長此以往數(shù)據(jù)繁雜、分類不清，同一地區(qū)往往存在多套數(shù)據(jù)或缺失，資源浪費(fèi)現(xiàn)象及其嚴(yán)重。因此，系統(tǒng)建設(shè)的首要工作便是結(jié)合興義市地區(qū)實(shí)際需求，利用即將覆蓋全省范圍的CORS站系統(tǒng)，統(tǒng)一測繪基準(zhǔn)，在國家及省級標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，建立一套完善的地方數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。

興義市地區(qū)成立數(shù)字興義地理空間框架建設(shè)工作領(lǐng)導(dǎo)小組，領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室設(shè)在黔西南州國土資源局，負(fù)責(zé)統(tǒng)一指導(dǎo)、協(xié)調(diào)、督促。負(fù)責(zé)組織、落實(shí)、督察等日常工作，定期編發(fā)簡報(bào)，通報(bào)進(jìn)度。同時以公文的形式相關(guān)的地方性法規(guī)、政策性文件，切實(shí)保障數(shù)字興義地理空間框架平臺建設(shè)的順利進(jìn)行及后期維護(hù)工作，確保各項(xiàng)工作落到實(shí)處，使數(shù)字興義建設(shè)成果更好的為地區(qū)經(jīng)濟(jì)和建設(shè)服務(wù)。

3.1.2 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)獲取及整合

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取

主城區(qū)30平方千米1：500地形圖測量（當(dāng)前已測有15平方公里數(shù)字地形圖，該區(qū)域需要納入更新任務(wù)中）；主城區(qū)30平方千米1：500航空攝影及規(guī)劃區(qū)70平方千米1：2000航空攝影，其中70平方千米要求獲取1：2000正射影像、數(shù)字高程模型和數(shù)字線劃圖。城市及周邊250平方公里1.5m分辨率衛(wèi)星影像。

（2）數(shù)據(jù)整合

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之間往往存在坐標(biāo)系不統(tǒng)一的情況，從而導(dǎo)致，無法直接疊加在一起使用，給數(shù)據(jù)綜合分析設(shè)置了障礙，地理空間框架建設(shè)工作難以展開，為了能夠使用這些數(shù)據(jù)，需對其進(jìn)行歸一化處理。其次，面對日新月異的城市建設(shè)，已有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)往往老舊，現(xiàn)勢性不強(qiáng)，不具備實(shí)用性。需遵循國家和測繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，充分運(yùn)用遙感、GPS、GIS等成熟的技術(shù)手段對這一部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行采集和更新。

整合以上數(shù)據(jù)是城市地理空間框架建設(shè)的基礎(chǔ)性與必備性工作，主要包括興義市中心城區(qū)1：500比例尺DLG（見圖1）數(shù)據(jù)，影像數(shù)據(jù)DOM（數(shù)字正射圖），數(shù)字高程DEM，專題數(shù)據(jù)的整合工作。

3.1.3 建立基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫

依據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)建立基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。對處理后的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)后，才準(zhǔn)予入庫。

3.1.4 三維地形數(shù)據(jù)庫建設(shè)

三維地形數(shù)據(jù)庫是平臺的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，是DEM、DOM、DLG及三維建筑模型的集成，精確的三維地形數(shù)據(jù)庫有助于更好的管理空間信息和屬性信息，提供更符合現(xiàn)實(shí)直觀的表現(xiàn)形式。三維地形數(shù)據(jù)庫建庫流程見圖2。

3.1.5 基礎(chǔ)地理信息公共服務(wù)平臺建設(shè)

在更新完善后的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)之上進(jìn)一步整合加工，提取符合公共需求的地理要素內(nèi)容，進(jìn)行面向信息化要求的數(shù)據(jù)重組，擴(kuò)展地名地址地理編碼，建立要素與瓦片的一體化索引，實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)的無縫集成，研制開發(fā)網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用服務(wù)與運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)，建立興義市權(quán)威的、唯一的和通用的地理信息公共平臺。

3.1.6 建立五個典型應(yīng)用示范系統(tǒng)

在地理空間信息公共平臺基礎(chǔ)上開發(fā)構(gòu)建五個典型應(yīng)用示范系統(tǒng)，選擇國土資源、計(jì)生、公安、消防和社會公眾服務(wù)等應(yīng)用部門和領(lǐng)域進(jìn)行示范系統(tǒng)建設(shè)，再逐步擴(kuò)展到規(guī)劃等具備條件的政府部門，應(yīng)用科學(xué)化、數(shù)字化環(huán)境全面促進(jìn)該部門的高效、快速管理手段的轉(zhuǎn)變和實(shí)施，并總結(jié)應(yīng)用模式和經(jīng)驗(yàn)，在政府及其各部門全面推廣。

3.1.7 支撐環(huán)境建設(shè)

興義市三維公共信息平臺的設(shè)計(jì)將嚴(yán)格參照現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范與地理信息相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。整個系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)中心為中心節(jié)點(diǎn)的星型網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)中心建立在高速局域網(wǎng)（3M）上，網(wǎng)絡(luò)采用UDP和TCP/IP協(xié)議；服務(wù)器操作系統(tǒng)擬采用Windows 2003 Professional。系統(tǒng)支撐環(huán)境由數(shù)據(jù)中心建設(shè)、用戶服務(wù)子系統(tǒng)建設(shè)、數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)建設(shè)組成。

3.2 項(xiàng)目技術(shù)路線

技術(shù)路線明確了設(shè)計(jì)依據(jù)、技術(shù)指標(biāo)，確定了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)，地理信息公共平臺建設(shè)，運(yùn)行服務(wù)模式設(shè)計(jì)，支持環(huán)境建設(shè)等工作內(nèi)容，以及主要工作流程，如圖3所示：

3.3 運(yùn)行服務(wù)模式設(shè)計(jì)

3.3.1 模式架構(gòu)

服務(wù)門戶應(yīng)基于通用瀏覽器（如IE、FireFox）、采用面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）進(jìn)行構(gòu)建。SOA是大型軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢，平臺服務(wù)門戶采用SOA進(jìn)行構(gòu)建。在服務(wù)門戶中，所有的服務(wù)功能都應(yīng)具有明確的可調(diào)用接口，具有標(biāo)準(zhǔn)、通用、松耦合和重用性好等特點(diǎn)，以Web Service的方式進(jìn)行提供。通過對這些功能接口的組合，形成服務(wù)門戶特定的業(yè)務(wù)應(yīng)用和業(yè)務(wù)流程；同時，服務(wù)門戶還可進(jìn)一步將這些接口進(jìn)行封裝和，以便于網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)將平臺提供的服務(wù)整合到用戶自己的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)中。

3.3.2 主要功能

服務(wù)門戶采用單點(diǎn)登錄、統(tǒng)一身份認(rèn)證技術(shù)，用戶在一次成功登錄門戶后，即可訪問其權(quán)限范圍內(nèi)的系統(tǒng)功能和信息內(nèi)容，避免在多個功能模塊間來回切換而形成的網(wǎng)站資源消耗，同時也提高了系統(tǒng)的可管理性和安全性。服務(wù)門戶具備用戶注冊、目錄檢索、元數(shù)據(jù)查詢、地圖瀏覽、路徑分析、檢索定位、空間量算、地圖、數(shù)據(jù)交換、服務(wù)跟蹤等功能，向政府、企業(yè)、公眾各界用戶提供全方位、不同層次的地理空間信息服務(wù)。

平臺服務(wù)門戶應(yīng)具備的主要功能如圖4所示，包括平臺管理功能、應(yīng)用服務(wù)功能、接口服務(wù)功能及其它功能等。

其它功能，包括新聞動態(tài)、政策法規(guī)、BBS論壇、使用指南等。新聞動態(tài)用于展示公共平臺建設(shè)、發(fā)展及運(yùn)行的動態(tài)信息；政策法規(guī)用于與公共平臺相關(guān)的國家及地方性的法律、法規(guī)和政策及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；BBS論壇用于服務(wù)門戶對外宣傳、消息以及收集客戶反饋；使用指南用于實(shí)現(xiàn)公共平臺與用戶的互動交流，為用戶查詢、瀏覽網(wǎng)站上的各類信息、使用各種服務(wù)提供向?qū)Ш蛶椭?

3.4 技術(shù)指標(biāo)

3.4.1 性能指標(biāo)

公共信息平臺的性能主要包括系統(tǒng)自動運(yùn)行能力，錯誤處理能力，數(shù)據(jù)備份能力，運(yùn)行穩(wěn)定性能力，聯(lián)網(wǎng)和擴(kuò)充能力、數(shù)據(jù)服務(wù)能力等。

用戶客戶端能實(shí)現(xiàn)自動下載更新，高速瀏覽，操作簡便以及遠(yuǎn)程技術(shù)支持能力。數(shù)據(jù)中心具備城市景觀漫游、展示等功能，能自動接收處理用戶端數(shù)據(jù)要求；系統(tǒng)發(fā)生故障時可自動警示值班人員。具備自動響應(yīng)用戶請求，提供數(shù)據(jù)服務(wù)的能力；具備監(jiān)測用戶登陸記錄的能力，并留有針對用戶進(jìn)行二次開發(fā)的接口；具備用戶使用授權(quán)、認(rèn)證，監(jiān)測用戶使用時間、流量大小的功能。具有兼容性接口，可與多種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相連，完成地理信息的實(shí)時共享；可適應(yīng)用戶中心到用戶間通信方式的擴(kuò)充和改變，并盡量兼容未來的移動通信方式；具備通過政府專網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)服務(wù)的能力。

3.4.2 數(shù)據(jù)指標(biāo)

衛(wèi)星正射影像和航空正射影像DOM：高分辨率衛(wèi)星遙感影像（小于1m）或航空影像（1：500精度）；數(shù)字高程模型DEM：1：1萬和1：5萬；矢量化數(shù)字地圖：1：1萬、1：2000、1：500（針對不同瀏覽分辨率下應(yīng)用）；房屋測繪數(shù)據(jù)：樓層面積、樓層高、樓層數(shù)、邊長、房屋平面圖等等；POI熱點(diǎn)區(qū)信息；建筑物外表數(shù)碼相片；地物編碼應(yīng)與國家地理要素編碼一致。

4 結(jié) 語

三維數(shù)字地理空間框架建設(shè)是一項(xiàng)持續(xù)性的工作，要真正實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，后續(xù)的應(yīng)用推廣和數(shù)據(jù)更新維護(hù)更顯重要。平臺的生命力在于數(shù)據(jù)內(nèi)容的豐富性和時效性，并在它上面開發(fā)各種應(yīng)用系統(tǒng)，這樣才會有越來越多的人使用它，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益才會更加凸顯。

城市地理論文:基于數(shù)字城市地理空間框架的地下管線信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

【摘 要】地理信息對城市發(fā)展基礎(chǔ)性的作用日益突出，埋設(shè)于城市地表以下的各類管線作為城市既有資源同時對地下空間資源的利用也起到嚴(yán)格的制約作用。因此基于數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)基礎(chǔ)上的地下管網(wǎng)GIS系統(tǒng)是目前我國每個城市必須面對的課題。地下管線信息系統(tǒng)建設(shè)首先要明確建設(shè)內(nèi)容，然后確定建設(shè)方案，在建設(shè)方案中要明確系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)流程、業(yè)務(wù)流程，在上述基礎(chǔ)上確定系統(tǒng)部署。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字城市；地下管線；系統(tǒng)建設(shè)

引言

近年來，隨數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的深入，地理信息對城市發(fā)展基礎(chǔ)性的作用日益突出，基礎(chǔ)地理信息為各行業(yè)提供的數(shù)據(jù)支撐已從地表向地下及地上下三維一體化方向發(fā)展，尤其是智慧城市建設(shè)過程中，地下空間資源的有限性日益被城市管理者高度重視和認(rèn)同，埋設(shè)于城市地表以下的各類管線敷設(shè)情況已是既定事實(shí)，它作為城市既有資源同時對地下空間資源的利用也起到嚴(yán)格的制約作用。因此基于數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)基礎(chǔ)上的地下管網(wǎng)GIS系統(tǒng)是目前我國每個城市必須面對的課題。城市地下管線系統(tǒng)的基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)要通過數(shù)字城市地理空間框架平臺服務(wù)實(shí)現(xiàn)，地下管線系統(tǒng)是數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的示范項(xiàng)目同時又具有自己的獨(dú)立性，各權(quán)屬單位及政府部門數(shù)據(jù)共享要通過管線系統(tǒng)自有平臺來實(shí)現(xiàn)。

1、系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容按照通用的GIS標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)范，考慮到管線系統(tǒng)的特殊性可分為1）系統(tǒng)建設(shè)及維護(hù)法律法規(guī)；2）系統(tǒng)建設(shè)及數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；3）數(shù)據(jù)整合與處理；4）管線數(shù)據(jù)的更新機(jī)制；5）管線系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐6）管線數(shù)據(jù)共享服務(wù)； 7）數(shù)據(jù)審批及管控一體化平臺； 8）管線三維系統(tǒng)；9）系統(tǒng)運(yùn)行的運(yùn)維機(jī)制。篇幅關(guān)系這里不展開論述。

2、系統(tǒng)建設(shè)方案

2.1系統(tǒng)組成

根據(jù)城市地下管線普查信息系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)和建設(shè)內(nèi)容，基于SOA規(guī)范系統(tǒng)目標(biāo)組成如下圖2-1所示。

（1）管線數(shù)據(jù)采集與更新系統(tǒng)

系統(tǒng)是一套適用于管線作業(yè)和管理的、涉及前期生產(chǎn)、后期檢查、入庫和空間表現(xiàn)等方面的軟件。文件中記載了管線的空間位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。同時通過元數(shù)據(jù)記錄的方式保存管線生產(chǎn)的一些重要信息，便于管線的維護(hù)和管理。軟件可以對管線的探測和普查提供一整套的作業(yè)指導(dǎo)，對管線的數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。系統(tǒng)采用移動GIS實(shí)現(xiàn)了地下管線野外數(shù)據(jù)采集與處理，工作人員在手持GPS設(shè)備上準(zhǔn)確記錄野外采集到的屬性和坐標(biāo)等相關(guān)信息，并實(shí)時繪制出管線圖，可通過數(shù)據(jù)傳輸線或在線方式直接上傳到GIS中心系統(tǒng)，操作簡單方便，工作效率高，為地下管線的普查、更新及補(bǔ)測提供了一條簡單準(zhǔn)確高效的途徑。

（2）地下管線數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

地下管線數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是管理人員全面掌握和管理數(shù)字管網(wǎng)平臺中管線以及基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)資源的工具，實(shí)現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)，對空間資源入庫、導(dǎo)出、更新和管理，以及行業(yè)應(yīng)用中的輔助決策分析。具體包括工程管理、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)輸出與、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)更新入庫管理、輔助決策分析、元數(shù)據(jù)管理和歷史數(shù)據(jù)管理等功能。

（3）數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺

數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺根據(jù)管線數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、各相關(guān)職能部門的管理需求，以及數(shù)據(jù)保密等要求，為各類型用戶群體提供地下給水、排水、燃?xì)?、熱力、電力、電信、其他等地下管線數(shù)據(jù)的目錄服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)和應(yīng)用服務(wù)，實(shí)現(xiàn)管線數(shù)據(jù)的共建共享。

（4）內(nèi)網(wǎng)門戶

內(nèi)網(wǎng)門戶地下管線共享的信息、政策法規(guī)等，將系統(tǒng)建設(shè)的成果以服務(wù)目錄和圖片的方式直觀的展現(xiàn)給管線管理單位、權(quán)屬單位和其他政府部門，用戶可以選擇自己需要的數(shù)據(jù)服務(wù)，并提出使用申請。

（5）管控一體化平臺

在地下管線共享服務(wù)平臺的基礎(chǔ)上，落實(shí)對各類管線的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營和維護(hù)等全生命周期過程中的安全監(jiān)管，建立全面管理、流程控制、上下聯(lián)通、實(shí)時監(jiān)控的管控一體化平臺。同時可接入重點(diǎn)監(jiān)管設(shè)備實(shí)時監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，可為應(yīng)急預(yù)案編制、預(yù)警分析、應(yīng)急指揮等功能提供數(shù)據(jù)支撐。

（6）地下管線三維管理系統(tǒng)

地下管線三維管理系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)三維地理信息系統(tǒng)平臺，集成海量三維模型數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)，全面展現(xiàn)城市建筑、橋梁路面與地下管網(wǎng)管線的立體關(guān)系，支持全視角的地上、地下及地面透明式的管線瀏覽，提供管線爆管、連通檢測、剖面分析等專業(yè)功能。

城市地下管線綜合數(shù)據(jù)庫是整個數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，該數(shù)據(jù)庫有幾個來源：報(bào)建規(guī)劃數(shù)據(jù)、竣工驗(yàn)收數(shù)據(jù)、管線普查數(shù)據(jù)、數(shù)字城市地理空間框架數(shù)據(jù)的服務(wù)接入。

管線普查單位通過管線數(shù)據(jù)采集與更新系統(tǒng)，對采集的管線數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查、生產(chǎn)達(dá)到入庫標(biāo)準(zhǔn)。滿足入庫要求的管線數(shù)據(jù)，通過地下管線數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)入庫到沈陽市地下管線普查數(shù)據(jù)庫。

管線權(quán)屬單位提交報(bào)建計(jì)劃數(shù)據(jù)至管控一體化平臺，規(guī)劃與國土資源局通過平臺對規(guī)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行審批，并對竣工成果進(jìn)行驗(yàn)收。管線規(guī)劃數(shù)據(jù)和竣工數(shù)據(jù)通過地下管線數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)入庫到沈陽市地下管線普查數(shù)據(jù)庫。

城市地下管線普查系統(tǒng)中的地形數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)及部分地面三維場景通過數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)服務(wù)平臺接入。

2.3系統(tǒng)部署

城市地下管線普查信息系統(tǒng)部署（以沈陽市地下管線普查信息系統(tǒng)為例）如圖2-4所示。

系統(tǒng)部署分為三個層次，最左邊是數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)引擎和ArcGIS Server服務(wù)器，部署Oracle RAC實(shí)現(xiàn)高可用性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；空間數(shù)據(jù)庫引擎采用ArcGIS Basic Server，提供對空間數(shù)據(jù)的讀取、寫入和空間分析功能；ArcGIS Server為實(shí)現(xiàn)SOA的基礎(chǔ)平臺。中間為開發(fā)集成框架，開發(fā)集成框架提供對服務(wù)的整合，類似企業(yè)服務(wù)總線，將系統(tǒng)的服務(wù)進(jìn)行整合和統(tǒng)一對外提供。最右邊是表現(xiàn)層，包括Web表現(xiàn)和桌面應(yīng)用兩部分，直接進(jìn)入終端，終端設(shè)備包括平板電腦、桌面電腦、移動電腦和手持終端，Web服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器置于防火墻的DMZ區(qū)，確保整個系統(tǒng)的安全性。

2.4 結(jié)束語

通過對地下管網(wǎng)GIS設(shè)計(jì)，在搭建了系統(tǒng)架構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、應(yīng)用共享服務(wù)平臺設(shè)計(jì)、管控一體化平臺設(shè)計(jì)等可以實(shí)現(xiàn)地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)的有效管理與跨部門應(yīng)用，為地下空間資源的規(guī)劃利用提供支持。

城市地理論文:GIS技術(shù)在數(shù)字城市地理框架建設(shè)中的應(yīng)用探討

[摘要]GIS是我們搭建數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)數(shù)字城市的重要手段和有效方式，我們要學(xué)會如何科學(xué)、有效、充分的利用這一資源，讓城市數(shù)字化建設(shè)在GIS平臺上建設(shè)的更迅速、更有效、更科學(xué)。本文結(jié)合 "數(shù)字梧州" 地理空間框架建設(shè)的實(shí)際情況，探討GIS技術(shù)在數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]GIS技術(shù) 數(shù)字城市 地理空間框架建設(shè)

隨著GIS技術(shù)日趨成熟，應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，人們對GIS技術(shù)的認(rèn)識也在逐步加深。我們在數(shù)字城市的建設(shè)中GIS技術(shù)應(yīng)用也非常廣泛，利用GIS技術(shù)已經(jīng)成為了我們建設(shè)數(shù)字城市的首要問題和關(guān)鍵所在。在這當(dāng)中，GIS技術(shù)的應(yīng)用不僅僅體現(xiàn)在確定城市位置坐標(biāo)建立基礎(chǔ)地理信息這一項(xiàng)上面，還體現(xiàn)在利用GIS技術(shù)搭建地理空間框架平臺，模擬城市環(huán)境，構(gòu)建虛擬世界，服務(wù)真實(shí)生活等方面，比如人與環(huán)境的和諧融合、應(yīng)急指揮系統(tǒng)、預(yù)防自然災(zāi)害發(fā)生等方面，都需要GIS技術(shù)的幫助才能很好地完成。

1 GIS技術(shù)在數(shù)字城市地理框架建設(shè)過程中的主要作用

1.1 數(shù)字城市與城市地理空間框架

數(shù)字城市地理空間框架是以公共服務(wù)為導(dǎo)向的城市空間信息基礎(chǔ)設(shè)施，是數(shù)字中國地理空間框架的核心，是城市自然資源和地理空間基礎(chǔ)信息的主要建設(shè)內(nèi)容，為城市信息化提供統(tǒng)一的空間定位與基礎(chǔ)地理信息的公共平臺?！皵?shù)字城市”是在城市地理空間框架基礎(chǔ)之上，利用信息技術(shù)手段把城市的過去、現(xiàn)狀和未來的全部內(nèi)容（比如說：城市地理、資源、生態(tài)環(huán)境、人口、經(jīng)濟(jì)、社會等各種信息）在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)字化虛擬實(shí)現(xiàn)，并滿足公眾、企業(yè)、政府等各方面的需求，提升城市管理的水平。數(shù)字城市在一定程度上象征和預(yù)示著城市發(fā)展的一個趨勢。城市數(shù)字化的建設(shè)其實(shí)包含在很多具體的方方面面，如信息技術(shù)的發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用以及數(shù)字技術(shù)的開發(fā)等，這些技術(shù)都在不斷滲透到我們的工作和生活中的每個細(xì)節(jié)，是城市數(shù)字化建設(shè)中不可缺少的一部分。我們的目的是把城市真正的變?yōu)橐粋€整體，一個相互聯(lián)系的系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，城市的管理工作、人們的生產(chǎn)生活、城市的建設(shè)方向以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r都可以用GIS技術(shù)聯(lián)系起來，以GIS技術(shù)作為平臺，搭建數(shù)字城市地理空間框架，在此基礎(chǔ)上建設(shè)數(shù)字城市的一草一木，并且統(tǒng)一由一個系統(tǒng)來支配，讓人們在數(shù)字城市中的全部內(nèi)容能夠有機(jī)的結(jié)合到一塊，共融共生。

1.2 GIS技術(shù)與城市地理空間框架

我們進(jìn)行城市地理空間框架建設(shè)的進(jìn)程中，城市地理空間框架平臺及各項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)由GIS技術(shù)來掌握和領(lǐng)導(dǎo)，就變得簡單方便起來，它能夠給我們更好的建設(shè)指導(dǎo)，并明確我們的建設(shè)方向。如“數(shù)字梧州”城市地理框架建設(shè)“一庫、一平臺、多應(yīng)用”（圖1），用GIS技術(shù)建設(shè)地理信息公共平臺，利用GIS強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、分析功能管理基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫，利用GIS二次開發(fā)功能開發(fā)各個應(yīng)用管理系統(tǒng)，利用GIS在線服務(wù)功能提供城市各類信息服務(wù)，完善城市管理。

現(xiàn)在GIS技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r已經(jīng)極為靠前，開放型GIS技術(shù)的興起、網(wǎng)絡(luò)型GIS技術(shù)的發(fā)展、集成型GIS技術(shù)的開發(fā)已經(jīng)使我們能夠解決很多以前解決不了的重大問題。我們在數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)中應(yīng)用這些具體的技術(shù)，讓問題變得更便利。另外，GIS技術(shù)自身還具有計(jì)算和進(jìn)行相應(yīng)決策的能力，這同時也為數(shù)字城市的建設(shè)提供了更為精確的保證。我們還可以依靠這一技術(shù)，得到很多切實(shí)可行的參考方案。

2 “數(shù)字梧州”城市地理框架建設(shè)中GIS技術(shù)的具體應(yīng)用

GIS技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，在“數(shù)字梧州”城市地理框架建設(shè)中不僅完成信息平臺的構(gòu)建，在此基礎(chǔ)上利用GIS二次開發(fā)技術(shù)來開發(fā)完成“數(shù)字國土”、 “數(shù)字民政”、“數(shù)字消防”等應(yīng)用系統(tǒng)。

2.1 數(shù)字國土“一張圖”

結(jié)合第二次全國土地調(diào)查工作成果，應(yīng)用遙感技術(shù)保障土地調(diào)查數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性、服務(wù)國土資源批后監(jiān)管，在實(shí)現(xiàn)全國全覆蓋遙感監(jiān)測的基礎(chǔ)上，全面完成全國“一張圖”數(shù)據(jù)庫建設(shè)。通過該數(shù)據(jù)庫與國土資源管理相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫掛接，為實(shí)施建設(shè)用地“批、供、用、補(bǔ)、查”全面監(jiān)管提供基礎(chǔ)信息平臺，利用GIS分層疊加技術(shù)建立以國土資源信息數(shù)據(jù)庫為核心，以土地基礎(chǔ)地理信息、土地調(diào)查、土地報(bào)批、土地登記、土地規(guī)劃、土地征收及供地等工作提供的數(shù)據(jù)為信息源，綜合運(yùn)用GIS技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)和Oracle Spatial空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)，建立各級綜合管理信息系統(tǒng)。系統(tǒng)建成后將全面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和多級管理系統(tǒng)疊加分析應(yīng)用、無紙化辦公，實(shí)現(xiàn)梧州市國土資源“一張圖”工程。如圖2，是在Arcgis平臺基礎(chǔ)上建立的管理系統(tǒng)，以梧州市正射影像圖為底圖，疊加土地報(bào)批、供地、登記數(shù)據(jù)圖層，分析統(tǒng)計(jì)土地利用情況。

2.2 數(shù)字民政

梧州市開展基于地理空間框架的民政地理信息系統(tǒng)建設(shè)（圖3），建立一個基于電子地圖管理的地名管理信息系統(tǒng)，把梧州市的區(qū)劃地名、區(qū)域界線、社區(qū)樓盤等信息納入到系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的圖形化存儲、查詢、分析、應(yīng)用，同時實(shí)現(xiàn)與市國土局、市規(guī)劃局、市政局地理空間框架之間信息動態(tài)更新和國家地名數(shù)據(jù)庫之間的無縫對接。在此基礎(chǔ)上，提供系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)二次開發(fā)接口，為各部門提供地名信息服務(wù)。

2.3 數(shù)字消防

城市的消防建設(shè)是一個影響人們生命財(cái)產(chǎn)的話題，我們要極為重視這個問題，我們在建設(shè)消防問題的時候也要注意責(zé)任的問題，GIS技術(shù)的應(yīng)用能夠很好地解決這個問題，為消防建設(shè)起到巨大的推動作用。首先，GIS技術(shù)能夠?qū)Φ孛孢M(jìn)行很好的檢測，從整體監(jiān)測情況上大致了解城市的消防防護(hù)狀況，并作出整體的全局把握；其次，其強(qiáng)大的監(jiān)測功能對消防情況進(jìn)行具體詳細(xì)的分析測試，提供更精準(zhǔn)的地面消防指導(dǎo)作用，使消防人員能夠做出快速反應(yīng)。因此，與傳統(tǒng)的比起來就有了更快捷迅速的特長。

3 結(jié)束語

數(shù)字城市現(xiàn)今已是全球化發(fā)展的大趨勢，城市發(fā)展的主導(dǎo)方向，在數(shù)字城市化的建設(shè)中，我們要充分利用GIS技術(shù)的強(qiáng)大功能，準(zhǔn)確了解地形地勢的情況，分析地形結(jié)構(gòu)。根據(jù)GIS技術(shù)得到的參考資料，做出多種詳細(xì)而科學(xué)的規(guī)范化方案，從整體控制和把握人員、建設(shè)和環(huán)境之間的關(guān)系，使數(shù)字城市化努力向著可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)與合理開發(fā)、生活工作合理信息化的方向進(jìn)行。

城市地理論文:數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)中的幾點(diǎn)思考

摘要：本文從平陽縣數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)背景、目標(biāo)與內(nèi)容、技術(shù)設(shè)計(jì)、應(yīng)用前景等進(jìn)行了闡述，作為較早完成數(shù)字城市建設(shè)項(xiàng)目的縣級節(jié)點(diǎn)之一，“平陽模式”對浙江省乃至全國縣域城市地理空間信息的共建共享具有很大的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：地理空間框架；公共服務(wù)；數(shù)字城市

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、需求水平的提升，數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)已逐漸成為城市基礎(chǔ)測繪的核心內(nèi)容，建設(shè)成果成為測繪地理信息服務(wù)城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的更全面、更有效的支撐[1]。當(dāng)前，以“數(shù)字城市”為標(biāo)志的城市信息化浪潮

正在全國范圍內(nèi)迅速展開，國家測繪地理信息局將進(jìn)一步加大數(shù)字城市的建設(shè)力度，全面推廣數(shù)字城市建設(shè)，要求2013年完成全部地級以上城市的立項(xiàng)工作，并且推動有條件的地區(qū)開展數(shù)字縣域地理空間框架建設(shè)工作。

當(dāng)前，數(shù)字城市建設(shè)工作已進(jìn)入應(yīng)用與發(fā)展的關(guān)鍵時期，但是有些地方仍然存在長效機(jī)制落實(shí)不到位、更新欠及時、應(yīng)用推廣深度與廣度不夠等問題，這些問題在縣域城市表現(xiàn)尤為突出，加上長期存在財(cái)政負(fù)擔(dān)較重、自身技術(shù)力量不足等痼疾，極大地阻礙了城市測繪信息化建設(shè)的發(fā)展。為了能夠有效克服縣域城市地理信息資源共建共享存在的困難，平陽縣抓住數(shù)字城市項(xiàng)目建設(shè)的契機(jī)，綜合考慮實(shí)際情況，認(rèn)為平陽縣數(shù)字城市建設(shè)應(yīng)該要著重加強(qiáng)市、縣建設(shè)的統(tǒng)籌，核心內(nèi)容就是“平臺統(tǒng)一、數(shù)據(jù)集中、分工協(xié)作、市縣共建”，形成了高效率、集約化的數(shù)字縣域地理空間框架建設(shè)模式。

1 數(shù)字平陽地理空間框架建設(shè)目標(biāo)和內(nèi)容

1.1建設(shè)目標(biāo)

“數(shù)字平陽”以信息基礎(chǔ)設(shè)施為支撐，以地理信息資源為基礎(chǔ)，綜合采用“3S”技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，采用統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)，將多源、多尺度、多類型的地理信息資源進(jìn)行有機(jī)組織，實(shí)現(xiàn)海量信息的高效管理與持續(xù)更新，提供地理信息便捷、高效、安全的在線共享服務(wù)[2]。同時，通過層次劃分將項(xiàng)目分解為若干個邏輯平臺，降低實(shí)施的復(fù)雜度平臺，降低實(shí)施的復(fù)雜度，整體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)一種縱向多層次、橫向網(wǎng)絡(luò)化的立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過支撐環(huán)境、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、公共平臺、應(yīng)用示范、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及管理體系5個部分的建設(shè)，最終實(shí)現(xiàn)對基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、各部門專題數(shù)據(jù)等多元數(shù)據(jù)的集成管理、綜合應(yīng)用服務(wù)。項(xiàng)目框架總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2 建設(shè)內(nèi)容

數(shù)字平陽地理空間框架建設(shè)內(nèi)容包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)建設(shè)、地理信息公共平臺建設(shè)、典型應(yīng)用示范建設(shè)以及支撐環(huán)境建設(shè)等四個方面。

1.2.1 基礎(chǔ)地理信息建設(shè)

基礎(chǔ)地理信息主要包括大地測量成果數(shù)據(jù)、DLG數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)、3D數(shù)據(jù)以及元數(shù)據(jù)。在省市主管部門共享的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上，重點(diǎn)更新完善城鎮(zhèn)區(qū)域內(nèi)1：500 數(shù)據(jù)以及精細(xì)地名地址數(shù)據(jù)等，最終形成內(nèi)容豐富的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)。然后經(jīng)過提取、擴(kuò)充、重組和脫密等工序處理，形成共享服務(wù)數(shù)據(jù)。最后開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。數(shù)據(jù)庫建設(shè)體系如圖2所示。

1.2.2 地理信息公共平臺建設(shè)

基于地理空間共享服務(wù)數(shù)據(jù)，依托專線網(wǎng)絡(luò)以及互聯(lián)網(wǎng)，根據(jù)不同的應(yīng)用需求和功能需求，開發(fā)網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，建立平陽縣權(quán)威的、唯一的、通用的地理信息管理、共享、應(yīng)用與服務(wù)的平臺。圖3為平陽縣地理信息公共平臺展示中心界面。

1.2.3 典型應(yīng)用示范建設(shè)

示范應(yīng)用系統(tǒng)緊密結(jié)合平陽縣政府部門和社會公眾的實(shí)際需求，在公共平臺的基礎(chǔ)上構(gòu)建應(yīng)用系統(tǒng)，分別為：地下綜合管線管理信息系統(tǒng)、規(guī)劃成果管理信息系統(tǒng)內(nèi)（如圖4）、數(shù)字地名系統(tǒng)和“天地圖·平陽”，并總結(jié)應(yīng)用模式與經(jīng)驗(yàn)，為地理信息公共平臺的全面推廣提供借鑒。

1.2.4 支撐環(huán)境建設(shè)

支撐環(huán)境建設(shè)主要包括軟硬件環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和管理制度以及共享與更新長效機(jī)制等方面的建設(shè)。

2 數(shù)字平陽地理空間框架技術(shù)設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

數(shù)字平陽地理信息公共臺軟件按照國家、省市（縣）互聯(lián)互通的要求進(jìn)行一體化的設(shè)計(jì)，按照統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，遵循服務(wù)接口規(guī)范等，確保數(shù)字平陽地理信息公共平臺不僅能實(shí)現(xiàn)橫向上與其他部門的資源共享，還能在縱向上與省、市級平臺實(shí)現(xiàn)在線的數(shù)據(jù)共享。

2.2 技術(shù)路線

（1）“一體化”設(shè)計(jì)理念

遵照最新的標(biāo)準(zhǔn)，按照“一個資源庫、一張圖”的理念進(jìn)行庫體設(shè)計(jì)，即從 設(shè)計(jì)之初，就充分考慮基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫、地理空間框架數(shù)據(jù)庫等的建設(shè)和使用需求，同步進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在減少數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率的同時，確保數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、空間基準(zhǔn)、數(shù)據(jù)格式等的一致性，實(shí)現(xiàn)數(shù)字平陽基礎(chǔ)地理信息資源一張圖。

（2）集中部署、統(tǒng)一服務(wù)的建設(shè)模式

為了解決財(cái)政資金和地方技術(shù)人員缺乏的問題，項(xiàng)目采用了“一個平臺、一套數(shù)據(jù)、一個網(wǎng)絡(luò)、集中部署、統(tǒng)一服務(wù)”的集中建設(shè)模式，促進(jìn)了市縣資源共享，避免了市縣獨(dú)立分散建設(shè)、缺乏統(tǒng)籌帶來的重復(fù)開發(fā)，發(fā)展不均衡等問題。因此本項(xiàng)目充分利用市域級地理信息公共平臺的基礎(chǔ)設(shè)施資源和技術(shù)力量，為今后的常態(tài)化運(yùn)維提供有效保障。

（3）基于 SOA 進(jìn)行項(xiàng)目架構(gòu)設(shè)計(jì)

SOA（面向服務(wù)架構(gòu)）是基于開放的Internet標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議、支持對應(yīng)用程序或組件進(jìn)行描述、、發(fā)現(xiàn)和使用的一種應(yīng)用架構(gòu)。通過 SOA 對不同服務(wù)或功能進(jìn)行設(shè)計(jì)和完成一系列業(yè)務(wù)邏輯與展現(xiàn)，讓用戶像使用本地桌面業(yè)務(wù)組件一樣方便的調(diào)用服務(wù)或功能等各種資源?；?Web 服務(wù)技術(shù)，屏蔽應(yīng)用系統(tǒng)編程語言、基礎(chǔ)技術(shù)架構(gòu)和系統(tǒng)平臺的異構(gòu)性，方便地將各種應(yīng)用系統(tǒng)封裝成網(wǎng)絡(luò)上開放的應(yīng)用服務(wù)。

（4）地圖服務(wù)技術(shù)

地理信息公共平臺的核心是提供各種類型的地圖數(shù)據(jù)服務(wù)，為了滿足不同的應(yīng)用需要，本項(xiàng)目采用多種地圖服務(wù)技術(shù)，包括 WMS 服務(wù)、WFS 服務(wù)、WCS 服務(wù)和切片地圖 Web 服務(wù)。同時也涵蓋專題制圖、查詢檢索、空間分析、地址匹配、地圖可視化等 GIS 功能服務(wù)，這些服務(wù)以接口的方式向不同的用戶提供服務(wù)。

3 關(guān)于數(shù)字平陽地理空間框架應(yīng)用的幾點(diǎn)思考

項(xiàng)目建設(shè)的最終目的是要逐步形成基于數(shù)字平陽地理空間框架的社會化應(yīng)用體系，促進(jìn)平陽縣信息化建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，為平陽縣的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會事務(wù)管理和公共服務(wù)提供基礎(chǔ)保障。因此，項(xiàng)目的建成只是一個開端，未來的應(yīng)用才是“重頭戲”，也是項(xiàng)目的意義所在，但是現(xiàn)階段很多地區(qū)對縣級平臺未來的發(fā)展普遍存在疑慮，擔(dān)心只是一個“花瓶”，從而影響了項(xiàng)目建設(shè)的積極性。本文作者通過數(shù)字平陽地理空間框架的建設(shè)，對未來平臺的應(yīng)用提出幾點(diǎn)思考：

（1）基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新

地理信息公共平臺是以基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的，如果數(shù)據(jù)更新不及時，影響數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性，那么平臺的應(yīng)用就會受到很大的限制，因此需要建立基礎(chǔ)地理信息動態(tài)更新機(jī)制。如果只是依靠每年的基礎(chǔ)測繪任務(wù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的更新往往是不可能的，應(yīng)該充分利用新農(nóng)村建設(shè)、竣工測繪以及依托“五水共治”等重大工程進(jìn)行數(shù)據(jù)的動態(tài)更新。

（2）銜接地理國情監(jiān)測工作

全國第一次地理國情普查工作已經(jīng)全面鋪開，雖然這兩項(xiàng)工作之間有一定的區(qū)別，地理國情普查注重于數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計(jì)，而數(shù)字城市偏向于數(shù)據(jù)成果的共享和應(yīng)用，但是數(shù)字城市的成果可以為普查提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持，而普查的成果也可以在公共平臺上進(jìn)行共享，促進(jìn)這兩項(xiàng)工作長期聯(lián)動發(fā)展。

（3）完善落實(shí)長效機(jī)制

很長時間以來地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)部門存在各自為政、分頭建設(shè)、重復(fù)生產(chǎn)的問題，造成各部門地理信息數(shù)據(jù)不兼容，無法共享。因此，需要政府出臺相關(guān)管理辦法以明確平臺的唯一性和權(quán)威性，并實(shí)現(xiàn)各部門數(shù)據(jù)的聯(lián)動更新。與此同時，對平臺的應(yīng)用和推廣提供技術(shù)和政策支撐，提高各應(yīng)用部門的積極性，真正實(shí)現(xiàn)地理信息共建共享長效機(jī)制。

4 結(jié)束語

針對縣域城市測繪發(fā)展現(xiàn)狀，本文論述了數(shù)字平陽地理空間框架項(xiàng)目的建設(shè)思路，這種高集中、高集約化的建設(shè)模式為推動數(shù)字縣域地理空間框架的建設(shè)提供了有效借鑒，同時對公共平臺未來的發(fā)展提供了幾點(diǎn)思考，這項(xiàng)工作既創(chuàng)新了地理信息服務(wù)方式也提高了地理信息工作的地位。

城市地理論文:城市地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)更新探討

摘要：地理信息數(shù)據(jù)庫是數(shù)字城市建設(shè)的基礎(chǔ)，對數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性要求很高。本文詳細(xì)探討了城市地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)入庫的業(yè)務(wù)流程以及各項(xiàng)數(shù)據(jù)的更新要求。

關(guān)鍵詞：地理信息數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)入庫；數(shù)據(jù)更新

引言

數(shù)據(jù)是數(shù)字地理空間框架建設(shè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是地理信息系統(tǒng)的核心組成部分，為滿足數(shù)字城市建設(shè)、城市信息化建設(shè)乃至智慧城市建設(shè)的需要，刻不容緩的實(shí)時更新信息系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的更新至關(guān)重要。

ArcGIS Server是一個基于Web Services技術(shù)之上用來構(gòu)建企業(yè)級GIS應(yīng)用的平臺：GIS的功能在服務(wù)器端集中實(shí)現(xiàn)和管理，支持多用戶負(fù)載均衡，提供高級的GIS功能，并構(gòu)建于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之上。同時，ArcGIS Server是一個服務(wù)器對象管理器，用來管理各種地理資源：比如地圖、定位器以及運(yùn)行在應(yīng)用中的各種軟件對象。ArcGIS Server的最大貢獻(xiàn)在于將高級的GIS功能引入到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，既考慮了局域網(wǎng)內(nèi)的高效訪問，又考慮了廣域網(wǎng)上的松散耦合集成。ArcGIS Server提供了創(chuàng)建和配置GIS應(yīng)用和服務(wù)框架，使得基于它來構(gòu)建地理信息服務(wù)變得十分簡單。本文基于ArcGIS Server探討城市地理信息系統(tǒng)中關(guān)于數(shù)據(jù)更新的各個方面。

一、城市基礎(chǔ)地理信息更新的原則

由于城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)對城市的規(guī)劃和發(fā)展而言起著舉足輕重的作用，因此應(yīng)該有一定的原則和規(guī)范，來進(jìn)行城市基礎(chǔ)地理信息的更新。總結(jié)起來主要有以下原則和規(guī)范：

（一）、精度匹配原則

對于城市基礎(chǔ)地理信息的更新一定要確保其精度要求，否則在進(jìn)行疊加原有地理信息的時候會出現(xiàn)問題，因此在更新的時候?qū)Ω虏糠趾臀锤虏糠忠⒁饩绕ヅ鋯栴}。

（二）、現(xiàn)勢性原則

在更新城市基礎(chǔ)地理信息時，一定要準(zhǔn)確及時地進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更新，以確?；A(chǔ)數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性?；A(chǔ)數(shù)據(jù)是對城市目前發(fā)展?fàn)顩r的一個很重要的反映，只有保證其現(xiàn)勢性，城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的作用才能充分發(fā)揮出來。

（三）、一致性原則

在城市地理信息系統(tǒng)中，由于存在大量的圖種，因此在更新的時候，各個圖種之間數(shù)據(jù)的一致性如何保證是很重要的，同時還涉及到同一個圖種內(nèi)的坐標(biāo)系統(tǒng)的一致性等問題，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)只有很好地保證一致性，才可以利用這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)做出正確的決策和分析。

（四）、屬性信息與空間信息同步更新原則

城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫內(nèi)容較多，包含有十分復(fù)雜的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，因此在更新的時候，要對兩種數(shù)據(jù)同時更新。如對原來的一個宗地而言，現(xiàn)在有可能變成了兩個宗地，因此屬性信息中都應(yīng)該一起更新宗地面積、宗地所有者等信息。

二、地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的更新方法

由于城市基礎(chǔ)地理信息的采集方式多種多樣，因此其更新的模式也不一樣，城市基礎(chǔ)地理信息的更新應(yīng)該在遵循前面提到的原則基礎(chǔ)上進(jìn)行，同時更新工作應(yīng)該和竣工驗(yàn)收等結(jié)合起來進(jìn)行，這樣可以更好地保證城市基礎(chǔ)地理信息更新的效率。

（一）、基于航空攝影測量技術(shù)的數(shù)據(jù)更新方法

利用航空攝影測量獲得的航片數(shù)據(jù)，對于較大范圍城市三維模型數(shù)據(jù)更新，作為控制資料以外業(yè)采集的像控點(diǎn)成果，進(jìn)行空三加密原始數(shù)據(jù)；利用空三加密成果在數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)中進(jìn)行模型框架數(shù)據(jù)的采集，制作真實(shí)的三維模型結(jié)合外業(yè)采集的建筑物側(cè)面紋理(圖1)。該方法獲得的影像分辨率高，數(shù)據(jù)精度高，色彩更真實(shí)。

圖1 基于航空攝影測量的三維模型生產(chǎn)技術(shù)流程

（二）、基于三維激光掃描技術(shù)的數(shù)據(jù)更新方法

對于較大范圍或較精細(xì)的城市三維建筑模型數(shù)據(jù)的更新，可通過測距求算獲取建筑的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，使用地面激光掃描儀與GPS，經(jīng)過數(shù)據(jù)精簡、模型制作及紋理貼圖、數(shù)據(jù)配準(zhǔn)及城市三維建筑模型輪廓線提取等關(guān)鍵過程，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的更新。這種方式所獲取幾何信息精確，且獲取速度較快。目前主要的數(shù)據(jù)采集方式有:移動測量車、機(jī)載激光Lidar、激光掃描儀。樣例數(shù)據(jù)見圖2。

圖2基于三維激光掃描技術(shù)的數(shù)據(jù)處理流程圖

（三）、丈量法更新城市基礎(chǔ)地理信息

在變化不大的地方或者地形比較簡單的地方，可以采取丈量法更新城市基礎(chǔ)地理信息。該方法主要是量取基線的距離或待定點(diǎn)相對已知點(diǎn)距離來確定待定點(diǎn)的坐標(biāo)，主要有內(nèi)外點(diǎn)法、邊長交會等。具體操作過程如下:

(1)內(nèi)業(yè)計(jì)算點(diǎn)的坐標(biāo)，在所有丈量數(shù)據(jù)完整后進(jìn)行屬性和空間信息的整理即可回到室內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，計(jì)算待測點(diǎn)的坐標(biāo)可利用各種方法，有內(nèi)外點(diǎn)法、邊長交會法。

(2)野外丈量距離，并自動記錄或者填入相應(yīng)的表格到存儲介質(zhì)上。利用丈量法更新基礎(chǔ)地理信息時，在野外首先丈量距離，應(yīng)該采用手持式的激光測距儀或者鋼卷尺，并且為了避免產(chǎn)生錯誤，嚴(yán)格按照規(guī)定填好相關(guān)數(shù)據(jù)并繪制草圖。

三、數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)按照其生存的周期來分可以分為現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。隨著時間的推移，現(xiàn)狀要素不斷產(chǎn)生進(jìn)入現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫，舊的要素不斷被更新成為歷史要素而進(jìn)入歷史數(shù)據(jù)庫。為了實(shí)現(xiàn)對歷史數(shù)據(jù)的回溯與現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫的更新，以及用戶操作過程中臨時產(chǎn)生的存儲數(shù)據(jù)，需要設(shè)立本地?cái)?shù)據(jù)庫。對數(shù)據(jù)庫用戶在進(jìn)行某項(xiàng)操作過程中，某些突發(fā)事件有一定幾率引起原始數(shù)據(jù)的破壞，對現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫如果直接進(jìn)行操作，可能會造成不可估量的損失。通過設(shè)立本地?cái)?shù)據(jù)庫，將用戶操作中所需數(shù)據(jù)先轉(zhuǎn)移到本地?cái)?shù)據(jù)庫，處理過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也保存在本地?cái)?shù)據(jù)庫，處理結(jié)束后通過檢核的數(shù)據(jù)才可以進(jìn)入現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫，這樣對原始數(shù)據(jù)的破壞可以減少到最低限度。

為了保證數(shù)據(jù)的完整性與正確性，不允許直接操作現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫，而是將待更新的數(shù)據(jù)遷出到本地?cái)?shù)據(jù)庫，在本地?cái)?shù)據(jù)庫中進(jìn)行更新，當(dāng)更新符合要求時再確認(rèn)。歷史數(shù)據(jù)回溯時也需要首先將歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)狀數(shù)據(jù)分別從現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫中提取出來，在本地?cái)?shù)據(jù)庫中進(jìn)行歷史的再現(xiàn)。

四、數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)

可將現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫存放在同一個數(shù)據(jù)服務(wù)器上，且兩個庫的庫體結(jié)構(gòu)一致，包括了相應(yīng)的圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)庫中包含相應(yīng)的層表。這兩個庫對應(yīng)了兩個不同的存儲空間，通過設(shè)置不同的SDE連接參數(shù)來訪問這兩個庫。

當(dāng)圖層中發(fā)生了基于基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的更新，某個要素的屬性信息或圖形信息發(fā)生了變化，就要刪除該要素，并將更新后的新要素添加進(jìn)來，包括屬性信息的添加和圖形信息的添加。為了建立歷史數(shù)據(jù)與現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的聯(lián)系，被刪除的數(shù)據(jù)要存入歷史數(shù)據(jù)庫，采用ArcGIS的歷史管理模塊，對每一層現(xiàn)勢庫都建立一個歷史圖層，這個歷史圖層的數(shù)據(jù)有時間字段，記錄的是起始時間和終止時間，用來表示該歷史要素的生存周期。

五、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫更新的實(shí)現(xiàn)

（一）、屬性信息變化

屬性信息的變化主要有兩種情況，一種情況就是屬性信息和空間信息都發(fā)生了變化，如進(jìn)行重建一個地方，原有的空間實(shí)體在這個地方全都發(fā)生了變化，同時其屬性信息一般也會變化；另一種是和該空間實(shí)體相關(guān)的屬性發(fā)生了變化，而空間實(shí)體沒有發(fā)生變化，如當(dāng)房子轉(zhuǎn)讓后，對一棟房子而言，房子的產(chǎn)權(quán)就發(fā)生了變化，而其空間信息沒有發(fā)生變化。因此在屬性信息的變化中，最重要的是是保證屬性信息和空間信息的一致性，否則很容易產(chǎn)生錯誤。

（二）、空間實(shí)體更新

對于城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)來說，空間實(shí)體的變化是最基本的內(nèi)容，空間實(shí)體包括的各種點(diǎn)、線、面特征是GIS的基本研究對象，在考慮實(shí)體變化的過程中，由于點(diǎn)、線相對來說要簡單一些，因此重點(diǎn)應(yīng)該是面信息的更新。

（三）、拓?fù)潢P(guān)系檢查

基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)中，當(dāng)空間實(shí)體發(fā)生變化時，拓?fù)潢P(guān)系也發(fā)生變化，為了保證空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量，提高空間查詢統(tǒng)計(jì)分析的正確性，采用程序根據(jù)實(shí)際的情況來進(jìn)行拓?fù)潢P(guān)系的檢查。

六、結(jié)束語

本文結(jié)合目前的各種更新方式進(jìn)行了分析和比較，在總結(jié)其利弊的基礎(chǔ)上，提出了一套有效的城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新的解決方案。

城市地理論文:城市規(guī)劃與城市地理信息系統(tǒng)

摘要：地理信息系統(tǒng)(GIS)的應(yīng)用在各行各業(yè)迅速發(fā)展，受到技術(shù)、社會兩種動力的促進(jìn)，也受到技術(shù)和社會因素的制約。在國內(nèi)城市規(guī)劃行業(yè)，GIS的實(shí)際應(yīng)用還處于初始階段，其中有專業(yè)和技術(shù)上的特殊性，也有體制、管理、人才上的限制。本文主要就是針對城市規(guī)劃與城市地理信息系統(tǒng)來進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：城市規(guī)劃；城市地理信息系統(tǒng)；應(yīng)用

引言

城市地理信息系統(tǒng)除應(yīng)用在規(guī)劃編制外，還可與城市應(yīng)急管理等方面相結(jié)合。目前在國內(nèi)，它作為城市管理和決策的現(xiàn)代化工具已被許多城市列為一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施來進(jìn)行建設(shè)。由于它具有綜合信息服務(wù)、交換、分析以及存儲的功能，可以為城市規(guī)劃建設(shè)的科學(xué)化、定量化以及各類信息的分析與查詢提供一個先進(jìn)的技術(shù)手段以及方法，并為決策提供輔助支持。因此，城市地理信息系統(tǒng)是數(shù)字城市不可缺少的工具。

1、城市規(guī)劃的概述及原則

城市規(guī)劃是人類為了在城市的發(fā)展中維持公共生活的空間秩序而作的未來空間安排的意志，是城市建設(shè)和發(fā)展的“龍頭”，是引導(dǎo)和管理城市建設(shè)的重要依據(jù)。城市規(guī)劃的基本任務(wù)是根據(jù)一定時期經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的目標(biāo)和要求，確定城市性質(zhì)、規(guī)模和發(fā)展方向，統(tǒng)籌安排各類用地和空間資源，綜合部署各項(xiàng)建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展。

2、城市地理信息系統(tǒng)概述

城市的發(fā)展離不開城市的規(guī)劃、建設(shè)、管理和服務(wù)工作，它所涉及的信息非常龐雜。城市地理信息是城市中一切與地理空間分布有關(guān)的各種要素的空間信息、屬性信息的總和，它反映了地理實(shí)體及環(huán)境固有的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、聯(lián)系和規(guī)律。而城市地理信息系統(tǒng)則能根據(jù)不同需要以圖文并茂等方式適時地為用戶服務(wù)，滿足城市建設(shè)、居民生活對空間信息的要求；同時還可以借助其獨(dú)有的空間分析功能和可視化表達(dá)，進(jìn)行各種輔助決策；其主要特點(diǎn)有：

(1)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)全面，數(shù)據(jù)類型多樣，數(shù)據(jù)更新方便，且能長期保留各時期城市空間分布狀況，有利于分析城市的發(fā)展規(guī)律、變遷過程和特點(diǎn)。(2)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可進(jìn)行多用戶、多目的的重復(fù)使用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。(3)便于利用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法加以模擬和評價，如回歸分析、層次分析、系統(tǒng)動力分析、聚類分析等，提供定量信息。(4)便于與其他數(shù)據(jù)綜合利用，提供綜合信息。(5)定量描述規(guī)劃方案及城市發(fā)展戰(zhàn)略。(6)可提高城市規(guī)劃空間布局的準(zhǔn)確性。(7)可視化、動態(tài)的表現(xiàn)方法使得城市現(xiàn)狀及規(guī)劃方案更為直觀和易于理解，并能提供標(biāo)準(zhǔn)、美觀的文檔及各類報(bào)表。(8)有利于城市復(fù)雜信息和數(shù)據(jù)管理的規(guī)范化。

3、城市地理信息系統(tǒng)的功能

隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市內(nèi)涵越來越豐富，數(shù)據(jù)和信息越來越多，服務(wù)要求越來越高，城市規(guī)劃和管理面臨著新的挑戰(zhàn)。為了城市的現(xiàn)代化、生態(tài)平衡和持續(xù)發(fā)展，城市需要全面科學(xué)的規(guī)劃，而城市地理信息系統(tǒng)則在城市規(guī)劃和管理方面發(fā)揮技術(shù)支撐作用。

城市地理信息系統(tǒng)的功能可從兩個角度來描述:一是從數(shù)據(jù)處理分析和表達(dá)的技術(shù)角度描述，可概括為數(shù)據(jù)獲取、編輯、數(shù)據(jù)重構(gòu)和轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)分析與表達(dá)、查詢檢索以及成果輸出等六項(xiàng)主要功能，這是面向城市地理信息系統(tǒng)專業(yè)人員的概括；二是以應(yīng)用為向?qū)?，從用戶使用地理信息系統(tǒng)對城市進(jìn)行管理與規(guī)劃的角度去描述，可概括為以下三種功能:

3.1、管理功能

通過建立城市地理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各種信息的數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化和計(jì)算機(jī)化，從而達(dá)到統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)共享和促進(jìn)辦公自動化，以及實(shí)現(xiàn)信息的快速查詢檢索、實(shí)時交換以及可視化表達(dá)和輸出的目的，為城市實(shí)行動態(tài)現(xiàn)代化管理奠定基礎(chǔ)。

3.2、評價分析功能

通過建立不同的分析模型來輔助決策所支持的系統(tǒng)，對城市某單一或綜合性問題，如交通網(wǎng)絡(luò)、投資環(huán)境、規(guī)劃管理、企業(yè)選址或工程效益等，進(jìn)行綜合評價分析，提出方案，供相關(guān)部門決策參考。

3.3、規(guī)劃與預(yù)測功能

根據(jù)城市現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和潛在能力等綜合因素，通過不同的預(yù)測模型來展現(xiàn)可能的前景，供中長期規(guī)劃和宏觀調(diào)控做參考之用。

4、城市地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用

4.1、城市問題研究

由于地理信息系統(tǒng)是一種空間信息系統(tǒng)，通過GIS的有關(guān)應(yīng)用程序，分別可以在一維、二維和三維空間里實(shí)現(xiàn)對各種研究對象的快速量算，為用戶提供各種有用的數(shù)據(jù)。如不同年代的土地利用現(xiàn)狀、管線現(xiàn)狀、建筑物類型統(tǒng)計(jì)；不同時期的海岸線長度、森林及沙漠面積的變化等等資料(數(shù)據(jù))。并且在這些資料的基礎(chǔ)上，通過某種方法對未來的事務(wù)進(jìn)行科學(xué)的分析、推測，以便在了解事物的過去和現(xiàn)狀的前提下，對未來的行動及措施進(jìn)行調(diào)整。

4.2、城市規(guī)劃管理

規(guī)劃與管理是地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的一個重要方面。根據(jù)我國城市規(guī)劃的實(shí)踐，城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)含有三個層次的內(nèi)容:第一個層次是以地理信息系統(tǒng)GIS平臺和數(shù)據(jù)庫技術(shù)為核心的城市規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫，包括圖形、影象庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫，以空間檢索為基本要求，如地形庫、綜合地下管線圖庫、遙感影象圖庫。第二個層次是在空間數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上的應(yīng)用系統(tǒng)，開展基于GIS的輔助城市規(guī)劃、管理和辦公自動化等，如總體與分區(qū)規(guī)劃子系統(tǒng)、公共設(shè)施規(guī)劃支持系統(tǒng)。第三個層次是在前兩個層次基礎(chǔ)上開展面向應(yīng)用的各類專家系統(tǒng)(ES)、決策支持系統(tǒng)，如地下管線輔助決策支持系統(tǒng)。

4.3、城市規(guī)劃評析

決策不是一種選擇方案的瞬間行動，而是一個過程。雖然GIS本身不能完成規(guī)劃和解決社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展問題，但它是規(guī)劃工作中非常有用和重要的工具。在規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，GIS最主要的應(yīng)用是利用其空間數(shù)據(jù)管理和展示功能及簡單的空間分析對傳統(tǒng)的前期輔助分析，進(jìn)行直觀的圖形表達(dá)，以作為規(guī)劃的依據(jù)。有些城市甚至在GIS空間數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上加入規(guī)劃專業(yè)分析模塊，以提高規(guī)劃的合理性。

4.4、城市規(guī)劃公眾參與

當(dāng)今，規(guī)劃過程中越來越強(qiáng)調(diào)公眾的參與性，每一個城市居民都有權(quán)力對城市的發(fā)展和規(guī)劃提出自己的意見。而網(wǎng)絡(luò)GIS(GIS和www技術(shù)的結(jié)合)為其創(chuàng)造了十分良好的條件。規(guī)劃信息系統(tǒng)通過建立INTERNET網(wǎng)站，向社會公眾與城市規(guī)劃管理有關(guān)的法律、法規(guī)、城市規(guī)劃方案及規(guī)劃建設(shè)項(xiàng)目審批進(jìn)展情況，并提供公眾參與城市規(guī)劃討論的園地。如網(wǎng)上調(diào)查，獲得公眾對城市規(guī)劃的意見，可作為政務(wù)工作的參考依據(jù);規(guī)劃局信箱可以反饋公眾的意愿，加強(qiáng)政府與公眾的交流。這樣居民們可以通過互聯(lián)網(wǎng)很方便的了解城市的現(xiàn)狀和發(fā)展目標(biāo)，提出自己的建議和設(shè)想。規(guī)劃人員可以調(diào)閱、匯總分析進(jìn)人GIS數(shù)據(jù)庫的意見，與居民進(jìn)行方便的交流，及時的溝通。使居民能積極地參與城市的建設(shè)，保證規(guī)劃的連續(xù)性、多方面性和協(xié)作性。

5、結(jié)束語

隨著信息技術(shù)的突飛猛進(jìn)，城市規(guī)劃既面臨著挑戰(zhàn)，也面臨著機(jī)遇。在城市規(guī)劃過程中，必須堅(jiān)持“可持續(xù)發(fā)展”、“系統(tǒng)工程”、先進(jìn)技術(shù)與多學(xué)科、跨系統(tǒng)的綜合研究，加強(qiáng)與信息技術(shù)廣泛的結(jié)合，才能適應(yīng)社會的發(fā)展，體現(xiàn)城市規(guī)劃綜合、系統(tǒng)、動態(tài)、生態(tài)的思想，拓展城市規(guī)劃的理論與實(shí)踐。

城市地理論文:城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

摘 要 ：隨著城市管理現(xiàn)代化程度的提高，城市規(guī)劃、建設(shè)和管理各部門建立專業(yè)的或綜合的地理信息系統(tǒng)步伐加快，對城市基礎(chǔ)地理信息的需求會越來越迫切，近年來我國各大城市及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的城市都已紛紛設(shè)立“城市基礎(chǔ)地理信息中心”。 本文主要是通過分析地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含的屬性以及地理信息系統(tǒng)對城市建設(shè)過程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 ：城市建設(shè)；地理信息系統(tǒng)； 技術(shù)應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)， 簡稱GIS， 是結(jié)合數(shù)據(jù)庫與地理信息為一體， 以地球科學(xué)為基礎(chǔ)， 運(yùn)用計(jì)算機(jī)對地理信息的采集、 存儲、 加工、 分析、反饋、 和輸出地理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。 其主要包含： 硬件、 軟件、 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、地理信息數(shù)據(jù)、 人員以及方法。 城市建設(shè)地理信息系統(tǒng)就是以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)， 通過對城市地理信息的屬性和空間信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、一體化的管理過程。

地理信息系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)牽連著城市信息管理的各個方面， 從而使系統(tǒng)自身的功能要不斷的增加和完善， 才能夠很好的管理對象多而復(fù)雜的地理信息。 設(shè)計(jì)一個完整的地理信息系統(tǒng)主要的功能必須包括：

1.對數(shù)據(jù)的操作和處理

面對種類繁多而且復(fù)雜的地理信息，地理信息系統(tǒng)不僅要包含普通數(shù)據(jù)庫所具有的數(shù)據(jù)輸入、 定義、 存取、 數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行管理以及傳輸?shù)裙δ埽?同時為了滿足各種用戶對不同的地理信息的操作， 其自身必須要具備一定的運(yùn)算和處理功能。 主要是能夠分析一系列的地理信息， 對空間的數(shù)據(jù)的變換、 大小比例的轉(zhuǎn)換、 以及坐標(biāo)的變換等。 其輸出的結(jié)果包含物體的基本屬性， 達(dá)到一目了然的效果。

2.地圖顯示與制作功能

這一類功能是地理信息系統(tǒng)的最主要的部分， 其是一種地圖數(shù)據(jù)處理、 顯示、 輸出的， 并能根據(jù)不同的地理信息顯示不同的屬性， 方便用戶能直觀而清晰得出現(xiàn)實(shí)世界的模型。 更重要的是其制作出來的圖能夠表現(xiàn)一種地理信息直接的空間關(guān)系， 可以制作多種多樣的立體圖形， 而制作立體圖行的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)就是數(shù)據(jù)高程模型。 如何能更直觀和個性化的把現(xiàn)實(shí)世界的地圖模型以網(wǎng)絡(luò)形式顯示出來任重而道遠(yuǎn)。

3.查詢與分析功能

所有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都必須包含查詢功能， 但這里指的是空間處理能力以及能夠?qū)臻g圖形與屬性的雙向查詢， 它不僅能夠根據(jù)空間物體的相關(guān)屬性查詢到客觀事物的坐標(biāo)、 地形、 結(jié)構(gòu)等特征， 而更有意義的是能夠建立一種關(guān)系模型， 根據(jù)一些靜態(tài)的數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)， 通過分析能夠產(chǎn)生一些新的地理信息， 同時系統(tǒng)也智能的提供不同的方案和決策并對其分析， 以供人工選擇。隨時隨地的查詢、 隨心所欲的查找就是我們的奮斗方向。

4.地形的結(jié)構(gòu)分析

對于地形地貌的分析過程， 地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中要針對不同的地理信息以及不同階段的需求， 選擇不一樣的地理背景圖， 建立相應(yīng)的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 對于要求的精確度不高的地理信息只要能夠表現(xiàn)其地理位置， 相對于的坐標(biāo)即可， 如建筑物。 但對相對精確要求較高的空間信息就要必須建立矢量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 也要列出其相對于的空間拓?fù)潢P(guān)系。 方便建立其的三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，模擬真實(shí)的世界。 用戶可以直觀的研究其地形地貌用于工程設(shè)施和工程量計(jì)算

等。

5． 視頻多媒體工作的引擎

在城市化的過程中就必須要積累大量的視頻和資料， 如工程的典禮， 建筑物的相片， 市區(qū)全景的錄像等多媒體， 這些信息在設(shè)計(jì)地理信息系統(tǒng)中必不可少。 所以就必須呀設(shè)置專門的多媒體工作引擎。方便管理人員能夠直觀的通過別家地圖的點(diǎn)擊， 從而顯示地理信息的全部屬性如： 大廈的名稱、 面積、 高度等要素。 對城市的交通運(yùn)輸， 城市的規(guī)劃， 以及未來的發(fā)展藍(lán)圖提供寶貴的資源。地理信息系統(tǒng)最初的產(chǎn)生是為了解決地理學(xué)問題， 而如今涉及到空間數(shù)據(jù)分析的學(xué)科提供技術(shù)方法和手段， 為城市管理的各個部門提供辦公自動化軟件， 并以一種新穎的思維方式去解決問題。 當(dāng)前， 我國的地理信息系統(tǒng)也逐漸規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化。 其發(fā)展方向?qū)⒉饺胂到y(tǒng)的集成化、 網(wǎng)絡(luò)化和社會化等方面發(fā)展。具體的來說， 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用包括以下幾個方面：

1.系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享和開放

目前， 地理信息系統(tǒng)在我國的重大科研機(jī)構(gòu)和城市規(guī)劃的相關(guān)部門利用比較普及。 國家的統(tǒng)一規(guī)劃、 標(biāo)準(zhǔn)。 對我國的城市建設(shè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益， 尤其是對土地資源的利用上提供了很大的幫助。 我國的政策表示， 要逐步加大地理信息系統(tǒng)的進(jìn)程推廣社會， 普及化。根據(jù)國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)表明， 一個完善的GIS必須對信息共享范圍、 載體和交換方式； 數(shù)據(jù)質(zhì)量評價指標(biāo)， 以及提供的方法論和決策等。 從而提高經(jīng)濟(jì)的活動效率， 減少GIS數(shù)據(jù)的重復(fù)建設(shè)成本。

2.GIS不斷的產(chǎn)業(yè)化及社會化

3.三維GIS與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合。

一個成功系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)， 就是要能夠直觀、 明了的反應(yīng)客觀事物。 三維的技術(shù)嵌入就是對GIS的發(fā)展起到一個升華的作用。 隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和城市化的步伐在不斷的加快， 它對檢測城市的交通、災(zāi)害的預(yù)測、 消防與社會治安、 市政工程建設(shè)等提供了許多寶貴的決策以及可行性方案。 三維的圖像更能幫助消防部門能夠在第一時間趕到事故案發(fā)現(xiàn)場救援。 系統(tǒng)能夠真實(shí)的反應(yīng)現(xiàn)場的實(shí)時狀況， 通過圖像發(fā)回指揮中心， 對相關(guān)部門掌控現(xiàn)在至關(guān)重要， 為減少災(zāi)難的損失和進(jìn)一步惡化提供先決條件。

4.在公路環(huán)境中的應(yīng)用

我國城市的不斷擴(kuò)展， 人們的生活水平在不斷的提高。 人們開始注重生態(tài)變化和環(huán)保問題。 而公路環(huán)境又是在城市化建設(shè)的重中之重， 其涉及的點(diǎn)多面廣 ， 因此要用強(qiáng)有力的地理信息系統(tǒng)來解決環(huán)境工程設(shè)計(jì)、 管理、 運(yùn)營等工作。 GIS在公路保護(hù)以及管理中起的作用包括： 為人們提供最便捷和管理公路所必須的經(jīng)濟(jì)、 環(huán)境等精確的大量數(shù)據(jù)。 其次是通過監(jiān)測其空間信息提供逼真的模型供管理部門對公路的建設(shè)和改造提供有力的支撐， 從而建設(shè)交通的擁堵， 減少廢氣、一氧化碳等有毒氣體的排放。環(huán)保一直是發(fā)展中國家一個頭痛的問

題， 信息化能讓環(huán)保意識普及的同時， 更能拉近個人與環(huán)保的距離。

5.道路的運(yùn)輸方面的應(yīng)用

GIS是經(jīng)過多年累積從而得出的一門交叉學(xué)科， 從最初的單純研究土地資源逐漸擴(kuò)展到空間地理相關(guān)聯(lián)的大部分領(lǐng)域。 其在交通運(yùn)輸部門也得到了很好的發(fā)展和運(yùn)用，隨著GIS-T以及一些相關(guān)的技術(shù)不斷成熟和完善。 交通管理部門得到了更加有依靠、 智能化的應(yīng)用系統(tǒng)， 使管理者能夠?qū)方煌ㄖ械膯栴}能夠迅速做出合理的判斷，并能提出確切的解決方案。 就比如利用GIS提供方便快捷的統(tǒng)計(jì)與查詢功能， 可視化的技術(shù)， 方便交通的運(yùn)輸， 達(dá)到減少擁堵， 節(jié)約時間，節(jié)約成本， 提高環(huán)境質(zhì)量的作用。

結(jié)語

城市地理信息系統(tǒng)是一個復(fù)雜而巨大的系統(tǒng)， 其對城市建設(shè)的發(fā)展息息相關(guān)。 因此要做好標(biāo)準(zhǔn)化、 規(guī)劃化力爭與國際接軌， 但是也要注意到我國自身與國際存在的差異， 因地制宜， 在與國際接軌的同時發(fā)展起自身的特色。在我國全國的城市推廣還有一段很長的路要走。 我們要借鑒外國先進(jìn)的理念， 堅(jiān)持以人為本， 可持續(xù)發(fā)展原則，建立完善的地理信息系統(tǒng)就應(yīng)該要高起點(diǎn)、 高標(biāo)準(zhǔn)、 目標(biāo)明確、 統(tǒng)一規(guī)劃的實(shí)施。要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩韷木常?因地制宜，具體問題具體分析， 逐步消除地方發(fā)展的不平衡狀態(tài)， 發(fā)達(dá)地區(qū)扶持落后地區(qū)， 使落后地去不斷的加快步伐前進(jìn)， 發(fā)達(dá)地區(qū)也要不斷完善其自身的GIS，使其能夠早日擠入世界先進(jìn)水平的行列。 讓地理信息系統(tǒng)更好的輔助城市的規(guī)劃化與管理管理， 為城市的科技化、 信息化道路越來越寬廣 ， 為人民的生活水平上升到更高的層次， 為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市的建設(shè)不斷的做貢獻(xiàn)。

城市地理論文:數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的若干思考

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)社會的日益發(fā)展和社會信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市信息化發(fā)展越來越快，數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)如火如荼。作者通過走訪調(diào)研，對數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)給出了切實(shí)可行的幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：數(shù)字城市；地理空間框架；數(shù)據(jù)共享；地理信息公共平臺

1 引言

2006年，國家測繪局（國家測繪地理信息局）啟動了數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)試點(diǎn)工作。2010年，頒布了《國家測繪局關(guān)于進(jìn)一步加快推進(jìn)數(shù)字城市建設(shè)的通知》，其內(nèi)容主要包括:2012年底前要基本推廣到所有地級以上城市；2013年逐步向具備條件的縣級市推廣；2015年底前全面完成地級以上城市和具備條件縣級市的數(shù)字城市建設(shè)。

依托數(shù)字城市地理空間框架信息公共平臺，決策者可以準(zhǔn)確掌握城市資源、環(huán)境狀況等信息，通過科學(xué)合理配置資源，優(yōu)化城市發(fā)展空間和功能的布局，提高城市管理效率和水平，從而服務(wù)于民生。數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)是政府科學(xué)決策的重要工具和提高百姓生活質(zhì)量的得力幫手。

2 數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的基本框架

2.1數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)數(shù)據(jù)版本

數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)是以共享服務(wù)數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，為政府部門、企事業(yè)單位和社會公眾提供在線地理信息服務(wù)，形成統(tǒng)一的、惟一的、權(quán)威的數(shù)字城市地理信息公告平臺。

根據(jù)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的不同，地理信息公共平臺的數(shù)據(jù)分為三版：基礎(chǔ)版、政務(wù)版和公眾版地圖數(shù)據(jù)。

2.2 數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的基本內(nèi)容

數(shù)字城市地理空間基礎(chǔ)框架要建成一個“信息內(nèi)容豐富、更新維護(hù)及時、共享交換便捷”的公共信息基礎(chǔ)平臺。數(shù)字城市地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)包括一個基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫和一個地理信息公共平臺，即“一庫、一平臺”。

2.1.1 一個基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫是基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)及實(shí)現(xiàn)其輸入、編輯、瀏覽、查詢、統(tǒng)計(jì)、分析、表達(dá)、輸出、更新等管理、維護(hù)與分發(fā)功能的軟件和支撐環(huán)境的總稱[CH/T 9005-2009]。數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)數(shù)據(jù)包括：地理實(shí)體數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、地圖數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)和三維景觀數(shù)據(jù)等面向服務(wù)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)。

2.2.2 一個地理信息公共平臺

地理信息公共平臺依托地理信息數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，通過在線方式滿足政府部門、企事業(yè)單位和社會公眾對地理信息和空間定位、分析的基本需求，具備個性化應(yīng)用的二次開發(fā)接口和可擴(kuò)展空間，是實(shí)現(xiàn)地理空間框架應(yīng)用服務(wù)功能的數(shù)據(jù)、軟件及其支撐環(huán)境的總稱[CH/T 9004-2009]。數(shù)字城市地理信息公共平臺建設(shè)主要包括五個部分內(nèi)容：基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫完善、地理信息公共平臺集成、專題示范應(yīng)用、支撐環(huán)境、長效機(jī)制建立。

3 數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)建議

3.1 城市地方政府應(yīng)高度重視，統(tǒng)籌實(shí)施

建議成立由市長或常務(wù)副市長任組長的數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，并在該領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)立城市地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)規(guī)劃和組織實(shí)施。在總體規(guī)劃上，要堅(jiān)持高起點(diǎn)，考慮持續(xù)性，突出先進(jìn)性，重在實(shí)用性、實(shí)效性和可操作性。

3.2 制定和完善統(tǒng)一的城市標(biāo)準(zhǔn)體系

在我國，空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化一直難以滿足技術(shù)發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用的需求。當(dāng)前急需加大城市空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化工作的力度，在充分采納、參考已有國家、行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與規(guī)程以及一些國際組織和國外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)上，根據(jù)城市空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)、管理和應(yīng)用的實(shí)際情況和特點(diǎn)，制定比較完善統(tǒng)一的測繪產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，以及數(shù)據(jù)生產(chǎn)保障機(jī)制、數(shù)據(jù)更新機(jī)制。另外，數(shù)字城市地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)要和地方基礎(chǔ)測繪工作有機(jī)結(jié)合。

3.3 政府各部門之間通過建立共享機(jī)制，消除信息孤島

政府各部門之間通過建立共享機(jī)制，明確各部門可共享的數(shù)據(jù)，用于實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的聯(lián)動更新。對已有基礎(chǔ)地理空間信息進(jìn)行改造，將不同尺度、不同類型、不同來源的基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行整合完善，以消除信息孤島。

3.4 建立資金補(bǔ)償機(jī)制，加大資金投入

數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)除必要的技術(shù)支撐外，還需要大量資金投入以保障數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性更新的需要。許多數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)由于缺乏足夠資金和資金補(bǔ)償機(jī)制導(dǎo)致舉步維艱，以至于后期得不到及時更新、維護(hù)，無法提供實(shí)時、準(zhǔn)確的信息服務(wù)，影響其進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用。數(shù)字城市地方政府要制定合理的有償服務(wù)辦法，用于對數(shù)據(jù)的及時更新及系統(tǒng)維護(hù)。數(shù)據(jù)的更新應(yīng)由專業(yè)測繪隊(duì)伍按計(jì)劃、有目的地對平臺中的地理空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新維護(hù)，以保證平臺中數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性、權(quán)威性和一致性。對于政府部門應(yīng)用、應(yīng)急保障以及突發(fā)災(zāi)害等的應(yīng)用，采用無償提供服務(wù)的方式。

3.5 加快數(shù)字城市建設(shè)和管理人才的培養(yǎng)

數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)人才短缺也是制約數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的一個重要瓶頸。要加強(qiáng)數(shù)字城市建設(shè)復(fù)合型和專業(yè)型人才的培養(yǎng)，同時要保證這些專業(yè)技術(shù)人員能不斷充電，使其掌握最新的科學(xué)技術(shù)以保證數(shù)字城市建設(shè)的高質(zhì)量要求。

4 結(jié)語

數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)是一個龐大的系統(tǒng)工程，是城市發(fā)展和社會信息化的必然趨勢。數(shù)字城市地理空間框架將為城市信息化建設(shè)提供統(tǒng)一的、惟一的、權(quán)威的定位基準(zhǔn)和空間載體，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展等方面發(fā)揮著十分重要的作用。

城市地理論文:城市地理信息系統(tǒng)發(fā)展與展望

[關(guān)鍵詞]城市地理信息系統(tǒng);發(fā)展;展望

城市地理信息系統(tǒng)(UGIS)是地理信息系統(tǒng)的一個重要分支,是一種運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)對城市各種空間、非空間數(shù)據(jù)的輸入、存儲、檢索、查詢、處理、分析、顯示和提供應(yīng)用,并以處理城市各種空間實(shí)體及其關(guān)系為主題的系統(tǒng)。城市地理信息系統(tǒng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施之一,也是一種城市現(xiàn)代化管理、規(guī)劃和科學(xué)決策的先進(jìn)工具。

一、城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,海量的空間信息和屬性信息需要用GIS對之進(jìn)行存儲和有效的管理,城市地理信息系統(tǒng)不僅用來收集、存儲、檢索城市化過程,更主要的是用來輔助城市發(fā)展,評估、規(guī)劃和決策城市的未來。因此,城市地理信息系統(tǒng)在城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民日常生活中有著極為廣泛的應(yīng)用。

上世紀(jì)90年代后期開始,隨著“數(shù)字地球”、“數(shù)字城市”概念的提出,城市地理信息系統(tǒng)作為“數(shù)字城市”的重要基礎(chǔ)設(shè)施得到了高度的重視,并開始快速發(fā)展。在“十五”期間,我國便在數(shù)字城市和城市信息化建設(shè)方面做了大量的工作。

城市地理信息系統(tǒng)具有什么樣的內(nèi)容和功能,主要取決于城市現(xiàn)代化的進(jìn)程和社會需求的水平。目前,“數(shù)字城市”建設(shè)已被列入信息產(chǎn)業(yè)和城市基礎(chǔ)設(shè)施“十一五”期間發(fā)展戰(zhàn)略重點(diǎn)?！皵?shù)字城市”建設(shè)的開展,將對城市地理信息系統(tǒng)提出更多的需求,從而為城市地理信息系統(tǒng)帶來新的跨越式的發(fā)展。

城市地理信息系統(tǒng)是“數(shù)字城市”的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一。隨著現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,城市的規(guī)模不斷擴(kuò)大,城市作為一個巨大系統(tǒng)其子系統(tǒng)日益增多,子系統(tǒng)間的相互關(guān)系日益復(fù)雜。要把對城市的每個感興趣的空間目標(biāo)的有關(guān)信息記錄下來,信息量極為龐大,巨大空間信息和屬性信息需要用GIS對之進(jìn)行存儲和有效的管理,用傳統(tǒng)的方式為城市規(guī)劃管理和城市發(fā)展提供可靠的決策依據(jù)變得力不從心。為了快速、靈活而準(zhǔn)確地提供各種信息客觀上需要建立城市地理信息系統(tǒng)。

城市地理信息系統(tǒng)是基于城市空間的地理信息系統(tǒng),是地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃、建設(shè)和管理中的綜合應(yīng)用,因而其內(nèi)容涉及城市和區(qū)域的各種社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境要素以及人類大部分社會活動。城市是人口、資源、環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)要素密集的綜合體,是人文和自然高度復(fù)合的系統(tǒng)。因此,和一般地理信息系統(tǒng)比較而言,城市地理信息系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)類型多樣、服務(wù)對象多層、精度高、現(xiàn)勢性強(qiáng)、模型化、智能化、多功能、與辦公自動化一體化、嚴(yán)格的層次結(jié)構(gòu)和高度統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等特點(diǎn)。

進(jìn)入21世紀(jì)后,3S技術(shù)的發(fā)展日益向深度和廣度推進(jìn),城市地理信息系統(tǒng)也取得了重要進(jìn)展,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

1.城市地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)種類越來越多、精度越來越高、獲取越來越方便快捷。

2.城市地理信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程穩(wěn)步前進(jìn)?！冻鞘械乩硇畔⑾到y(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《基礎(chǔ)地理信息標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)基本規(guī)定》等一系列國標(biāo)、行標(biāo)的出臺,從數(shù)據(jù)上、系統(tǒng)上規(guī)范了城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展。

3.城市地理信息系統(tǒng)運(yùn)行的軟硬件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境得到了極大改善。軟硬件性能比十幾年前提升了數(shù)倍,這大大提高了計(jì)算處理和分析的效率。

4.城市地理信息系統(tǒng)走向建設(shè)服務(wù)、信息共享。基于Web Services的信息共享和建設(shè)方式已成為主流技術(shù)。。

5.三維可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更加實(shí)用化。城市三維可視化技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。

二、城市地理信息系統(tǒng)的展望

隨著城市地理信息系統(tǒng)的深入發(fā)展,特別是Google Earth為廣大公眾提供了全新的空間信息服務(wù)體驗(yàn)后,改變了人們認(rèn)識和了解地球的方式,“數(shù)字地球”、 “數(shù)字城市”逐漸走向社會大眾。我國政府積極規(guī)劃和實(shí)施空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),并在此基礎(chǔ)上向企業(yè)和公眾提供空間信息服務(wù)?！皵?shù)字城市地理空間框架”被列為國家測繪局重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目,目標(biāo)是通過在全國若干具有條件的城市,構(gòu)建城市地理空間信息公共平臺,以促進(jìn)地理信息資源的充分利用和城市信息化建設(shè)。與此同時,各級國土、規(guī)劃、市政、環(huán)保、城建等行政主管部門也都在自己規(guī)劃和管理中自學(xué)地引入或整合3S技術(shù)。結(jié)合業(yè)務(wù)特點(diǎn),將空間信息的處理、分析和展示帶入到各自行政和業(yè)務(wù)管理流程。城市地理信息系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面。

1.城市地理信息系統(tǒng)建設(shè)速度將快速增長。2008年我國已開展了30多個數(shù)字城市建設(shè),2009年我國將開展60到80個數(shù)字城市的建設(shè)與應(yīng)用。

2.行業(yè)應(yīng)用將不斷深化。城市地理信息系統(tǒng)是一種決策支持系統(tǒng),通過大量數(shù)據(jù)管理及空間分析、網(wǎng)絡(luò)分析和綜合應(yīng)用分析,為各行各業(yè)提供對規(guī)劃、管理、運(yùn)營有用的信息,從而滿足各個部門在城市建設(shè)、土地、交通、商業(yè)、環(huán)境等方面對空間信息的需求。

3.公共服務(wù)功能將近一步加強(qiáng)。隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,社會公眾對公共服務(wù)范圍和質(zhì)量的要求不斷提高,要求政府不斷創(chuàng)新公共服務(wù)的發(fā)展模式。城市地理信息系統(tǒng)不再只是服務(wù)社會部門的系統(tǒng),也向著公眾服務(wù)的方向轉(zhuǎn)變。

4.個人應(yīng)用將成為重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。以前城市地理信息系統(tǒng)建設(shè)的應(yīng)用主要集中在規(guī)劃、國土、交通等公共服務(wù)方面,隨著人們對于地理空間信息及其服務(wù)認(rèn)識的加深、服務(wù)水平的提高和信息資源費(fèi)用門檻的降低,信息消費(fèi)成為一種大眾化、平民化的消費(fèi)。

城市地理信息系統(tǒng)具有什么樣的內(nèi)容和功能,主要取決于城市現(xiàn)代化的進(jìn)程和社會需求的水平。隨著“數(shù)字城市”等建設(shè)工作的不斷進(jìn)行,21世紀(jì)我國的城市將會有更大的發(fā)展,也將給城市地理信息系統(tǒng)技術(shù)帶來新的機(jī)遇。當(dāng)前,城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展建設(shè)主要側(cè)重于政府部門的地理信息系統(tǒng),尤其在土地、規(guī)劃、房產(chǎn)等部門得到了廣泛應(yīng)用。隨著GIS等技術(shù)的不斷發(fā)展、人們認(rèn)識的不斷提高,它的應(yīng)用將會越來越廣。相信在未來的幾年,已經(jīng)建立起來的城市地理信息系統(tǒng)的實(shí)際效益將會逐步顯示出來,人們的認(rèn)識會進(jìn)一步提高,城市地理信息系統(tǒng)的生命力將愈加旺盛,并將會發(fā)揮更大的作用。(編輯/丹桔)

城市地理論文:福建省數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)及應(yīng)用

[摘要] 數(shù)字城市地理空間框架是城市的空間基礎(chǔ)信息平臺,其建設(shè)及應(yīng)用將為城市的信息化工作提供基礎(chǔ)保障。該文從福建省數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)背景、目標(biāo)與內(nèi)容、技術(shù)設(shè)計(jì)、應(yīng)用前景等進(jìn)行了闡述,為我省城市空間數(shù)據(jù)的共建共享提供思路。

[關(guān)鍵詞] 城市信息化 地理空間框架 數(shù)字城市

1 引言

城市是國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的焦點(diǎn)和中心,也是信息化工作的核心。當(dāng)前,以“數(shù)字城市”為標(biāo)志的城市信息化浪潮正在全國范圍內(nèi)迅速展開。數(shù)字城市最重要的兩個基礎(chǔ)設(shè)施是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施是指高速寬帶網(wǎng)絡(luò)以及支撐的計(jì)算機(jī)服務(wù)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)?？臻g數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施則意為地理空間框架,即為一個城市市域范圍內(nèi)自然、社會、經(jīng)濟(jì)、人文、環(huán)境等綜合信息提供定位基準(zhǔn)、集成工具和地理信息公共平臺。數(shù)字城市以地理空間框架為定位基準(zhǔn),集成城市的各類綜合信息,基于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)城市信息的廣泛共享。因此,數(shù)字城市地理空間框架是城市的空間基礎(chǔ)信息平臺。

數(shù)字城市地理空間框架還是“數(shù)字中國地理空間基礎(chǔ)框架”的重要組成部分。為推進(jìn)地理信息的應(yīng)用,總書記提出“加快國家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè),構(gòu)建‘?dāng)?shù)字中國’地理空間基礎(chǔ)框架”,國家測繪局為此制定了包含國家、省(直轄市、自治區(qū))、城市在內(nèi)的三級地理空間框架。三級地理空間框架在總體結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)體系、網(wǎng)絡(luò)體系和運(yùn)行平臺等方面是統(tǒng)一和一致的,建設(shè)遵循整體規(guī)劃、漸進(jìn)實(shí)施、相互協(xié)調(diào)的原則,最終實(shí)現(xiàn)在分布式環(huán)境下多源、異質(zhì)、異構(gòu)地理空間數(shù)據(jù)的流通、共享以及互操作。

為增強(qiáng)數(shù)字城市地理空間框架的規(guī)范性、權(quán)威性和嚴(yán)肅性,保障國家安全,促進(jìn)城市地理空間信息的共享和廣泛應(yīng)用,減少重復(fù)投入,加快城市信息化進(jìn)程,國家測繪局于2006 年啟動了“數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)示范工程”項(xiàng)目,并通過在全國選擇若干具備條件的城市作為試點(diǎn)開展數(shù)字城市地理空間框架建設(shè),總結(jié)經(jīng)驗(yàn),推動數(shù)字中國、數(shù)字省區(qū)的建設(shè)。截至2009年年底,全國有78個城市在國家測繪局統(tǒng)一組織領(lǐng)導(dǎo)下,通過試點(diǎn)城市所在省級測繪行政主管部門與城市人民政府的緊密配合,各項(xiàng)工作穩(wěn)步推進(jìn),作用和效益日益顯著。

近年來,福建省加大基礎(chǔ)測繪的投入和生產(chǎn),已具有覆蓋全省區(qū)域的1:100萬、1:25萬、1:5萬、1:1萬的數(shù)字線劃圖、數(shù)字高程模型,具有多種高分辨率的衛(wèi)星遙感影像和航攝資料。而各設(shè)區(qū)市均積累了較為豐富的1:2000、1:1000、1:500地理空間信息數(shù)據(jù)和高分辨率的影像數(shù)據(jù)。這些豐富的地理空間數(shù)據(jù)近年均為“數(shù)字福建”和“數(shù)字城市”的建設(shè)提供了基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)。目前福建省莆田市和泉州市已積極向國家測繪局申請立項(xiàng),并作為“國家測繪局?jǐn)?shù)字區(qū)域地理空間框架建設(shè)示范工程”分別于2007年和2010年立項(xiàng)。目前兩個城市已取得了部分成果。

2 福建省數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)目標(biāo)和內(nèi)容

2.1 建設(shè)目標(biāo)

福建省數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)需按照國家“數(shù)字城市地理空間框架”相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求,緊緊圍繞城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展規(guī)劃綱要和工作發(fā)展需要,以滿足城市管理和政府決策需求為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),運(yùn)用“3S”和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范、開發(fā)規(guī)范、應(yīng)用規(guī)范與其他規(guī)范,整合城市現(xiàn)有地理空間信息資源,建立分布式地理空間信息庫,構(gòu)建一個統(tǒng)一的多尺度、多類型、多時態(tài)的市級地理空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺,研發(fā)運(yùn)行于政務(wù)網(wǎng)、因特網(wǎng)的地市級地理信息公共平臺,研究制定數(shù)字城市地理空間框架長效運(yùn)行管理機(jī)制,解決城市空間地理信息資源難以集成共享和應(yīng)用問題,為城市空間信息資源開發(fā)利用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺、技術(shù)保障和制度保障,促進(jìn)城市的信息化建設(shè),提高城市公共管理、公共服務(wù)的能力與水平。

2.2 建設(shè)內(nèi)容

福建省數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)內(nèi)容包括基礎(chǔ)地理信息建設(shè)、地理信息公共平臺建設(shè)、典型應(yīng)用示范建設(shè)以及支撐環(huán)境建設(shè)等四個方面。

2.2.1基礎(chǔ)地理信息建設(shè)

在國家級1:100萬、1:25萬、1:5萬比例尺基礎(chǔ)地理信息以及省級1:1萬、1:5000比例尺基礎(chǔ)地理信息的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)更新完善城市區(qū)域內(nèi)1:2000、 1:500數(shù)據(jù),最終形成內(nèi)容豐富的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù);同時以基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)面向政務(wù)應(yīng)用和社會化應(yīng)用進(jìn)一步整合加工,通過信息化、模型化重組后構(gòu)建滿足需求的公共地理框架數(shù)據(jù);開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理平臺,并建立一體化管理的地理空間框架數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、地理空間框架數(shù)據(jù)的科學(xué)管理。

2.2.2地理信息公共平臺建設(shè)

依托地理空間框架數(shù)據(jù),面向?qū)I(yè)政務(wù)用戶、綜合管理用戶和社會公眾的不同應(yīng)用需求和功能需求,開發(fā)網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng),建立城市權(quán)威的、唯一的、通用的可以分別運(yùn)行于政務(wù)網(wǎng)與因特網(wǎng)環(huán)境的地理信息公共平臺。

2.2.3典型應(yīng)用示范建設(shè)

基于地理信息公共平臺,以應(yīng)用部門需求為主導(dǎo),選擇具有代表性與示范意義的部門或用戶群體開展典型應(yīng)用示范,構(gòu)建應(yīng)用系統(tǒng),并總結(jié)應(yīng)用模式與經(jīng)驗(yàn),為地理空間框架在城市政府部門、行業(yè)用戶、社會公眾中全面推廣提供借鑒。

2.2.4支撐環(huán)境建設(shè)

支持環(huán)境建設(shè)是全面支撐城市地理空間框架的建設(shè)、運(yùn)行與應(yīng)用的底層基礎(chǔ)。主要內(nèi)容包含:設(shè)計(jì)、采購并部署能夠保障項(xiàng)目實(shí)施及建設(shè)成果長期應(yīng)用的軟硬件設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境;制定項(xiàng)目實(shí)施和應(yīng)用所遵循的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和管理制度;成立以市政府為主導(dǎo)的組織協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)和專門的運(yùn)行維護(hù)機(jī)構(gòu),建立健全地理空間框架的共享與更新長效機(jī)制。

3 福建省數(shù)字城市地理空間框架技術(shù)設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

技術(shù)設(shè)計(jì)遵循國家統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,統(tǒng)籌考慮城市政府宏觀決策、應(yīng)急管理、社會公益服務(wù)對地理信息服務(wù)的迫切需求,同時兼顧城市未來的應(yīng)用擴(kuò)展。

3.2 技術(shù)框架

福建省數(shù)字城市地理空間框架選擇采用以SOA體系架構(gòu)為主體的總體架構(gòu),由數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層以及運(yùn)行支持環(huán)境構(gòu)成。

數(shù)據(jù)層是數(shù)字城市地理空間框架的“血液”,也是開展相關(guān)應(yīng)用的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)內(nèi)容可包含地理實(shí)體數(shù)據(jù)、電子地圖數(shù)據(jù)、高程數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、城市景觀、專題數(shù)據(jù)以及各數(shù)據(jù)對應(yīng)的元數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)比例尺從1:100萬至1:500,其中1:2000~1:500數(shù)據(jù)是數(shù)字城市地理空間框架數(shù)據(jù)建設(shè)的重點(diǎn)。

服務(wù)層是數(shù)字城市地理空間框架的“核心”。服務(wù)層所提供的服務(wù)既包括服務(wù)注冊、服務(wù)管理、元數(shù)據(jù)服務(wù)等通用功能;也包括WMS、WFS、WFS-T等標(biāo)準(zhǔn)OGC接口模式;同時也涵蓋專題制圖、查詢檢索、空間分析、地址匹配、地圖可視化等GIS功能服務(wù),這些服務(wù)以接口的方式向不同的用戶提供服務(wù)。

應(yīng)用層構(gòu)筑多層次的服務(wù)體系,是數(shù)字城市地理空間框架核心功能的外在體現(xiàn),是與其它專業(yè)系統(tǒng)溝通、對接、集成的主要途徑。根據(jù)數(shù)據(jù)用戶的不同,設(shè)計(jì)針對不同用戶特點(diǎn)的應(yīng)用客戶端。

運(yùn)行支持環(huán)境包括標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定、軟硬件環(huán)境建設(shè)和運(yùn)行管理機(jī)制建設(shè)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系包括數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、應(yīng)用服務(wù)規(guī)范、政策制度規(guī)范等技術(shù)規(guī)范。軟硬件環(huán)境建設(shè)充分結(jié)合城市目前的技術(shù)裝備情況,補(bǔ)充完善設(shè)備確保能夠支撐在局域網(wǎng)、政務(wù)網(wǎng)、因特網(wǎng)運(yùn)行的軟硬件環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和機(jī)房環(huán)境。運(yùn)行管理機(jī)制建設(shè)包含建立健全共享服務(wù)、信息安全、數(shù)據(jù)維護(hù)更新、運(yùn)行管理等機(jī)制,為數(shù)字城市地理空間框架持續(xù)有效運(yùn)行提供保障。

4 福建省數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的應(yīng)用

隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市信息化的步伐越來越快,而信息化的進(jìn)程離不開基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)的推進(jìn)。統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明,80%的信息與地理位置相關(guān),而幾乎所有的政務(wù)信息都可以關(guān)聯(lián)到地理位置成為地理信息,政府部門進(jìn)行事務(wù)處理、綜合業(yè)務(wù)管理、分析決策等所需的數(shù)據(jù)絕大部分都與地理空間定位緊密相關(guān),地理信息已經(jīng)快速融入到包括電子政務(wù)、企業(yè)信息化、公眾信息服務(wù)等幾乎所有行業(yè)信息化中。通過數(shù)字城市地理空間框架項(xiàng)目的建設(shè),可以整合和挖掘城市各種信息資源,實(shí)現(xiàn)“信息內(nèi)容豐富,更新維護(hù)及時、共享交換便捷”的地理信息基礎(chǔ)平臺,形成支撐城市各類管理信息系統(tǒng)的公共平臺,為交通、水利、國土、統(tǒng)計(jì)、公安、民政等各類政府部門科學(xué)管理、城市發(fā)展規(guī)劃、應(yīng)急決策和響應(yīng)提供科學(xué)、準(zhǔn)確、及時的地理空間信息服務(wù)。此外隨著數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)和完善,會有越來越多的多尺度、多格式、多內(nèi)容、多時相的城市綜合信息進(jìn)行和共享,也會有越來越多的各類應(yīng)用系統(tǒng)與網(wǎng)站利用其中的資源對政府、企業(yè)、社會公眾提供服務(wù)。因此數(shù)字城市地理空間框架在城市信息化建設(shè)中具有重要的作用和廣泛的應(yīng)用前景。

經(jīng)過兩年多的建設(shè),數(shù)字莆田地理空間框架已經(jīng)取得了一系列的成果。

其投入大量資金進(jìn)行了大比例尺、真彩色航空影像拍攝,采集處理了1:500、1:2000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù),建成了莆田市地理空間數(shù)據(jù)庫和地理信息公共平臺建設(shè),開展地籍管理信息系統(tǒng)、旅游地理信息系統(tǒng)、輔助決策空間信息管理系統(tǒng)等應(yīng)用示范工程,從根本上扭轉(zhuǎn)了地理信息資源匱乏的狀況,夯實(shí)了城市信息化的基礎(chǔ)城市地理信息公共平臺,為其他專業(yè)信息空間定位、集成交換和互聯(lián)互通奠定基礎(chǔ)。數(shù)字泉州地理空間框架是我省第二個數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)試點(diǎn)項(xiàng)目,經(jīng)過前期大量的調(diào)研和分析,編寫的數(shù)字泉州地理空間框架建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)書已通過了專家的評審和論證。下一步,福建省將在總結(jié)前兩個項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,逐步向其他設(shè)區(qū)市推廣。

5 結(jié)語

福建省數(shù)字城市地理空間框架既是“數(shù)字中國地理空間基礎(chǔ)框架”的重要組成部分,也是我省“數(shù)字城市”建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。隨著各設(shè)區(qū)市地理空間框架的建成和應(yīng)用,城市政府有關(guān)部門將充分利用公共平臺,開展信息交換與應(yīng)用服務(wù),可促進(jìn)城市政府及各部門間的數(shù)據(jù)交換和共享,減少重復(fù)建設(shè),消除信息孤島,為城市的信息化工作提供基礎(chǔ)保障,有效提高了政府部門公共服務(wù)、社會管理和宏觀決策的科學(xué)性與準(zhǔn)確性。