淺議GIS技術(shù)在數(shù)字城市中的應(yīng)用

潘禎合

柳州市國土資源局，廣西柳州 545005

隨著互聯(lián)網(wǎng)及通信技術(shù)的迅速發(fā)展以及“數(shù)字地球”戰(zhàn)略的逐步實施，“數(shù)字城市”已成為信息時代城市發(fā)展的新方向。數(shù)字城市的基本要求是實現(xiàn)信息化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化、面向服務(wù)，其任務(wù)是利用現(xiàn)代高科技手段，充分采集和整合城市各種信息資源，建立面向政府、企業(yè)、社區(qū)和公眾服務(wù)的信息平臺。

在國外，相當(dāng)一部分的城市開始了建設(shè)“數(shù)字城市”的嘗試，德國、加拿大等國的技術(shù)比較成熟取得了較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。我國建設(shè)“數(shù)字城市”的進(jìn)展與國外相似，處在試點建設(shè)階段。

2008年，柳州通過國家測繪局審批已列入全國數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)試點城市。今年4月，國家測繪局在我市召開“數(shù)字柳州” 地理空間框架建設(shè)工程設(shè)計書評審會，至此，“數(shù)字柳州”項目全面開啟，“數(shù)字柳州”的建設(shè)將為政府、企業(yè)、社區(qū)、公眾提供各種信息服務(wù)，比如：電子政務(wù)、電子商務(wù)、城市智能交通、市政基礎(chǔ)設(shè)施管理、公眾信息服務(wù)、教育管理、社會保障管理、城市環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與管理、社區(qū)管理等幾乎包括城市生活的所有管理方面和經(jīng)濟(jì)層面。

1 GIS的定義及其發(fā)展

GIS 是在計算機(jī)軟硬件支持下，將各種地理信息按照空間分布及屬性，按一定的格式輸入、存儲、檢索、更新、顯示、制圖、綜合分析和應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。GIS 融合了計算機(jī)科學(xué)、信息學(xué)、地理學(xué)、測繪學(xué)、城市科學(xué)等學(xué)科，是建設(shè)“數(shù)字城市”的必要技術(shù)，也是數(shù)字城市系統(tǒng)集成與信息整合的關(guān)鍵。

GIS 在空間數(shù)據(jù)管理上從文件方式管理發(fā)展到數(shù)據(jù)庫方式管理，在數(shù)據(jù)集成上從集中建庫管理發(fā)展到分布式建庫管理，在共享方式上從單機(jī)模式發(fā)展到局域網(wǎng) C/ S 模式和廣域網(wǎng) B/ S 模式，在應(yīng)用集成上從專家型 GIS 發(fā)展到企業(yè)型GIS和社會型GIS，在橫向的應(yīng)用系統(tǒng)集成（ComGIS）、縱向的歷史數(shù)據(jù)管理（TGIS）和廣域的信息資源傳播（WebGIS）3個方面不斷取得新的突破,不斷提高數(shù)字城市建設(shè)的水平和效益。

WebGIS 是在Internet 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的存儲、處理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息的計算機(jī)信息系統(tǒng)，其基本思想就是在互聯(lián)網(wǎng)上提供地理信息，使用戶通過瀏覽器獲得地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和服務(wù)。WebGIS 因其操作簡單、可擴(kuò)展、信息分布共享等優(yōu)勢，已經(jīng)在許多領(lǐng)域中得到應(yīng)用。

2 基于WebGIS的數(shù)字城市應(yīng)用平臺的設(shè)計

2.1 應(yīng)用平臺功能分析

數(shù)字城市應(yīng)用平臺要實現(xiàn)對城市的自然資源、生態(tài)環(huán)境、人口信息、城市設(shè)施、城市建設(shè)與規(guī)劃、交通信息等的信息采集、整合與應(yīng)用。其功能要包括地理空間基礎(chǔ)框架的建設(shè)、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)以及城市管理與服務(wù)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)、城市應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)等。應(yīng)用平臺要為數(shù)字城市提供針對性的空間信息服務(wù)，比如電子政務(wù)、電子商務(wù)、公共服務(wù)、城市規(guī)劃管理等。在地理信息共享服務(wù)的基礎(chǔ)上，集成多元化的公共及專題信息，從不同層次、不同角度向不同需求的信息用戶提供及時、可靠的個性化信息服務(wù)，從而滿足各種特定應(yīng)用領(lǐng)域分析決策需要[2]。

2.2 應(yīng)用平臺開發(fā)框架

數(shù)字城市應(yīng)用平臺可采用3 層B/S 架構(gòu)，由客戶端、WebGIS服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組成，如圖1所示?？蛻舳耍簞?chuàng)建用戶與系統(tǒng)的交互界面，用以實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、系統(tǒng)交互以及本地數(shù)據(jù)連接。在客戶端不需要安裝軟件，用戶可以通過瀏覽器直接訪問系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)查詢等操作；WebGIS 服務(wù)器：選用安全可靠、智能、擴(kuò)展性高的IIS6.0 作為Web 服務(wù)器，使用.NET 集成開發(fā)環(huán)境中的C#作為開發(fā)語言；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：數(shù)據(jù)庫選用SQL Server 2005，采用SuperMap SDX+用以實現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲和空間數(shù)據(jù)庫引擎。

圖1 數(shù)字城市應(yīng)用平臺開發(fā)框架

2.3 平臺的設(shè)計

平臺的設(shè)計過程中，以對象關(guān)系型的組織方式來構(gòu)建空間數(shù)據(jù)庫，通過空間數(shù)據(jù)引擎與商業(yè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的結(jié)合來實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的集成和存儲管理。

2.4 平臺改進(jìn)

Service GIS 是一種基于面向服務(wù)軟件工程方法的GIS 技術(shù)體系，它支持按照一定規(guī)范把GIS的全部功能以服務(wù)的方式發(fā)布出來。在組件式GIS 功能強(qiáng)大的組件群基礎(chǔ)上，Service GIS 采用面向服務(wù)的軟件工程方法，把GIS的全部功能封裝為Web 服務(wù)（Web Service），從而實現(xiàn)了被多種客戶端跨平臺、跨網(wǎng)絡(luò)、跨語言的調(diào)用，并具備了服務(wù)聚合能力以集成來自其他服務(wù)器發(fā)布的GIS 服務(wù)。

利用IPv6 地址接入傳感裝置，實時采集數(shù)據(jù)，實現(xiàn)大規(guī)模三維虛擬現(xiàn)實場景的共享。

3 結(jié)論

隨著GIS 技術(shù)的不斷發(fā)展，信息共享模式從面向數(shù)據(jù)庫發(fā)展到面向服務(wù)，使信息資源共享與整合可以突破異構(gòu)平臺和各種軟件應(yīng)用環(huán)境的制約，使地理信息應(yīng)用無處不在，能夠更加有效地實現(xiàn)信息資源整合與共享的的美好藍(lán)圖。

[1]閆利平.基于GIS的“數(shù)字城市”建設(shè)[J].科學(xué)管理，007(5)：55-64.

[2]江利明，楊武年，韓玲玲.WebGIS 在數(shù)字城市空間信息服務(wù)中的應(yīng)用研究[J].測繪通報，2005(10)：60-63.

[3]李建松編著. 地理信息系統(tǒng)原理.武漢：武漢大學(xué)出版社，2006，8.