城市地理空間信息標準體系的探討
——基于烏魯木齊市地理空間信息標準體系建設(shè)的思考

龍?？瑥埑?，梁承東，曾慶友

(烏魯木齊市城市勘察測繪院，新疆烏魯木齊 830000)

城市地理空間信息標準體系的探討
——基于烏魯木齊市地理空間信息標準體系建設(shè)的思考

龍?？?，張超，梁承東，曾慶友

(烏魯木齊市城市勘察測繪院，新疆烏魯木齊 830000)

地理空間信息標準體系是地理信息共享平臺建設(shè)的基礎(chǔ)，通過對國際、國內(nèi)及行業(yè)地理空間信息標準的分析研究，結(jié)合烏魯木齊市地理空間信息資料，提出了烏魯木齊市地理空間信息標準體系技術(shù)思路。

地理空間信息；標準體系；建設(shè)；探討

1 引 言

隨著全國數(shù)字城市建設(shè)的開展，烏魯木齊市作為新疆的首府，加快了城市數(shù)字化建設(shè)的步伐。烏魯木齊市空間地理信息資源共享服務(wù)平臺也在積極申報國家“數(shù)字城市”建設(shè)試點，烏魯木齊市基礎(chǔ)地理信息中心承擔著城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、管理和更新維護，是數(shù)字城市基礎(chǔ)地理空間信息平臺的建設(shè)方，負責搭建空間地理信息資源共享數(shù)據(jù)平臺，如何實現(xiàn)地理信息及其服務(wù)由封閉式向開放式的轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)其發(fā)布、存儲、管理、檢索、調(diào)用和交互，以何種方式組織構(gòu)建地理空間信息數(shù)據(jù)平臺以及在其他網(wǎng)絡(luò)平臺上加載地理信息空間數(shù)據(jù)。地理空間信息標準化是解決地理信息共享、服務(wù)互操作與系統(tǒng)集成等資源共享的關(guān)鍵。

烏魯木齊市地理空間信息標準化要在國際標準、國家標準和行業(yè)標準的框架基礎(chǔ)上，結(jié)合城市實際，建設(shè)烏魯木齊地方標準。在充分研究國內(nèi)現(xiàn)有的標準規(guī)范，分析適合烏魯木齊市基礎(chǔ)地理共享服務(wù)平臺建設(shè)的部分，能夠直接引用的部分就充分利用；在沒有國家標準的情況下，充分考慮行業(yè)標準，可以參考國際標準；對于不符合烏魯木齊市實際情況的標準規(guī)范，可以通過引用修改后采用，避免與相應(yīng)的國家標準、行業(yè)標準沖突；同時根據(jù)實際需要，參照借鑒國內(nèi)外在地理空間信息共享建設(shè)方面先進、實用有效的管理制度和方法，制定烏魯木齊市標準規(guī)范和管理制度辦法，建立烏魯木齊市基礎(chǔ)地理空間信息共享服務(wù)標準規(guī)范體系。

2 現(xiàn)有標準分析

2.1 國際標準

國際地理信息標準是最高一層的標準，一般為推薦性標準，目前最有影響的是ISO/TC 211和OGC兩個組織開展的標準化活動。ISO/TC211已確立了40多項國際標準制訂項目，這些標準將規(guī)定用于地理信息管理的方法、工具及服務(wù)，包括:數(shù)據(jù)的定義、描述、獲取、分析、訪問、提供以及在不同的用戶、系統(tǒng)和地點間的數(shù)字/電子形式數(shù)據(jù)的傳送。OGC主要致力通過制定一整套OGC的互操作規(guī)范(標準)，為GIS的軟件開發(fā)者提供了一個詳細的公共準則，以使開發(fā)的軟件能夠達到對地理數(shù)據(jù)和地理資源處理的互操作目的。

1987年美國建立了數(shù)字制圖數(shù)據(jù)標準特別工作組(DCDSTF)，形成統(tǒng)一的國家“空間數(shù)據(jù)交換標準”(SDTS)。歐盟建立了制定歐洲地區(qū)國家共同執(zhí)行的地理信息標準的歐洲標準化委員會(CEN)。1995年聯(lián)合國亞太經(jīng)和委員會(UNESCAP)在馬來西亞召開了亞太地區(qū)GIS標準化指南專家組會，組織編寫出版“亞太地區(qū)GIS標準化指南”。

2.2 國家標準

當前我國已正式頒布約30余項有關(guān)城市地理空間信息標準化標準。涉及地理信息數(shù)據(jù)標準、服務(wù)標準和安全標準。同時已有13項涉及城市地理空間信息標準化行業(yè)標準，主要涉及城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范和城市地理空間框架數(shù)據(jù)標準方面。

2.3 地方標準

目前，我國很多城市已經(jīng)建成或正在建設(shè)地理信息共享平臺，所制定的規(guī)范、標準已成體系。如重慶市地理信息公共服務(wù)平臺標準包括:《重慶市地理空間信息共享交換平臺服務(wù)標準與規(guī)范》、《重慶市基礎(chǔ)地理信息電子數(shù)據(jù)標準》等；“數(shù)字嘉興”地理信息共享平臺標準包括:《嘉興市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)系列技術(shù)規(guī)定》、《嘉興市地理信息共享平臺系列技術(shù)規(guī)定》等。在城市的平臺建設(shè)中已完成標準體系的搭建，而且隨著平臺的運行和維護逐步完善。

3 標準體系內(nèi)容

烏魯木齊市基礎(chǔ)地理信息共享平臺包括數(shù)據(jù)平臺、服務(wù)平臺和應(yīng)用平臺建設(shè)，標準體系建設(shè)內(nèi)容有三個方面:一是數(shù)據(jù)標準，包括地理標準(空間參考、地理模型等)、數(shù)據(jù)分類編碼標準、元數(shù)據(jù)標準、數(shù)據(jù)庫標準、地理空間框架數(shù)據(jù)標準、數(shù)據(jù)質(zhì)量評定標準、空間定位匹配標準等；二是服務(wù)標準，包括信息發(fā)布標準、接口服務(wù)標準等；三是安全標準，包括網(wǎng)絡(luò)安全標準、系統(tǒng)安全標準等。其中數(shù)據(jù)標準和服務(wù)標準是平臺建設(shè)的重要基礎(chǔ)，主要包括:

(1)地理標準:包括地理空間基準、空間模型等。

(2)空間數(shù)據(jù)標準:包括數(shù)據(jù)分類編碼標準、地址編碼標準、元數(shù)據(jù)標準等。

(3)數(shù)據(jù)獲取標準:包括數(shù)據(jù)采集標準，數(shù)據(jù)更新技術(shù)標準等。

(4)數(shù)據(jù)管理標準:包括地理空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)標準、數(shù)據(jù)管理安全標準等。

(5)數(shù)據(jù)質(zhì)量標準:包括數(shù)據(jù)內(nèi)容與質(zhì)量標準、數(shù)據(jù)檢查驗收與質(zhì)量評定標準。

(6)分發(fā)服務(wù)標準:包括地理空間數(shù)據(jù)交換標準、數(shù)據(jù)接口標準、數(shù)據(jù)目錄服務(wù)標準。

4 技術(shù)思路

4.1 體系分析

2009年啟動了烏魯木齊市基礎(chǔ)地理信息共享平臺建設(shè)工作，目前初步建立了烏魯木齊市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)Web Services方式向主管部門提供在線地理信息服務(wù)。已編寫完成“烏魯木齊基礎(chǔ)地理信息共享平臺基礎(chǔ)地理信息要素數(shù)據(jù)字典”、“烏魯木齊基礎(chǔ)地理信息共享平臺建設(shè)技術(shù)方案”等。為推動烏魯木齊市“數(shù)字城市”建設(shè)，規(guī)范烏魯木齊市地理空間信息應(yīng)用，要構(gòu)建烏魯木齊市基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫、完善烏魯木齊市空間信息交換網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境、建設(shè)烏魯木齊市空間信息數(shù)據(jù)交換平臺，建立烏魯木齊市空間信息數(shù)據(jù)維護更新機制，搭建烏魯木齊空間信息數(shù)據(jù)交換標準，實現(xiàn)地理空間信息數(shù)據(jù)的共享。結(jié)合烏魯木齊市地理信息共享平臺的標準體系建設(shè)，提出一些想法。

4.2 空間基準的統(tǒng)一

統(tǒng)一的地理坐標系統(tǒng)是保障數(shù)據(jù)共享的前提。由于歷史原因，烏魯木齊市現(xiàn)有兩套城市獨立坐標系，造成城市規(guī)劃建設(shè)和國土資源管理部門所使用的城市獨立坐標系統(tǒng)的不一致，數(shù)據(jù)不能共享，形成信息“孤島”。在體系建設(shè)中，可考慮利用2000國家大地坐標系與1980西安坐標系、1954年北京坐標系和地方坐標系的聯(lián)系，建立國家坐標系與地方坐標系的轉(zhuǎn)換模型，保證城市空間地理信息坐標系的有效統(tǒng)一、延續(xù)。

4.3 制定數(shù)據(jù)分類編碼

通過對多源地理要素及其屬性進行統(tǒng)一分類組織和編碼，支持跨部門、多領(lǐng)域、多時相、多尺度地理信息整合與管理的基礎(chǔ)性標準，規(guī)定地理信息分類與編碼規(guī)則以及地理要素類的高位分類與代碼。

烏魯木齊市地理空間信息數(shù)據(jù)分類編碼標準是標準體系建設(shè)的核心。必須要有明確的分類體系和分類編碼，分類過粗會影響信息分析的深度，分類過細會造成數(shù)據(jù)采集工作增大。這就需要深入研究各相關(guān)行業(yè)的應(yīng)用需求，明確基礎(chǔ)地理空間信息與專題地理空間信息之間的界線，確定基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)集的層次關(guān)系，進行系統(tǒng)分類與科學劃分。參考《基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼》(GB/T 13923—2006)分類編碼方案，采用面向?qū)ο蟮乃枷?，對空間要素重新設(shè)計，形成無圖幅概念的對象化數(shù)據(jù)。同時要充分考慮數(shù)據(jù)更新需要，保證分類代碼的穩(wěn)定性和唯一性。

4.4 制定地址編碼

地址編碼是建立非空間信息與空間信息之間的紐帶。地址編碼標準包括地址編碼規(guī)則、地址數(shù)據(jù)采集方式和地址匹配模型研究等方面。地址編碼標準要依據(jù)《數(shù)字城市地理信息公共平臺地名地址編碼規(guī)則》(GB/T23705－2009)制定，充分與民政、公安、社區(qū)管理等與地址信息應(yīng)用密切相關(guān)的部門溝通，參考國內(nèi)城市地址編碼數(shù)據(jù)庫建設(shè)經(jīng)驗，結(jié)合烏魯木齊市城市布局，制定烏魯木齊市地理空間信息地址編碼標準。

4.5 元數(shù)據(jù)標準

元數(shù)據(jù)(metadata)是解釋數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，用以描述數(shù)據(jù)集或數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容、數(shù)據(jù)的組織形式、數(shù)據(jù)存取方式等。元數(shù)據(jù)還包括了數(shù)據(jù)質(zhì)量和轉(zhuǎn)換的相關(guān)信息。烏魯木齊市地理空間信息元數(shù)據(jù)標準建設(shè)的目的是提供一個共同的標準化的元數(shù)據(jù)術(shù)語和定義，數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者、管理者都按照元數(shù)據(jù)規(guī)定格式提供數(shù)據(jù)。依據(jù)《地理信息元數(shù)據(jù)》(GB/T 19710—2005)，借鑒美國FGDC地理空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)標準，制定烏魯木齊市地理空間信息元數(shù)據(jù)標準。

4.6 數(shù)據(jù)采集標準

地理空間信息數(shù)據(jù)采集標準是數(shù)據(jù)生產(chǎn)、更新和質(zhì)量控制的基礎(chǔ)依據(jù)。烏魯木齊市地理空間信息數(shù)據(jù)采集標準的目的是提供一種規(guī)范化的生產(chǎn)作業(yè)細則，結(jié)合作業(yè)模式，制定采集標準。

4.7 數(shù)據(jù)質(zhì)量標準

地理空間信息數(shù)據(jù)質(zhì)量標準是生產(chǎn)、使用和評價數(shù)據(jù)的依據(jù)。能正確描述數(shù)據(jù)集符合生產(chǎn)規(guī)范的程度，是判斷數(shù)據(jù)集是否符合應(yīng)用目的依據(jù)。內(nèi)容包括:執(zhí)行規(guī)范和作業(yè)細則，數(shù)據(jù)情況說明，位置精度或精度評定，屬性和時間精度，邏輯一致性，數(shù)據(jù)完整性以及表達形式的合理性，檢查驗收等。目前與城市地理空間信息密切相關(guān)的部門主要有規(guī)劃建設(shè)、國土、房產(chǎn)等，現(xiàn)行主要規(guī)范有《城市測量規(guī)范》、《地籍測量規(guī)范》、《房產(chǎn)測量規(guī)范》等，規(guī)范標準在位置精度、地物取舍上存在不同規(guī)則，在結(jié)合城市已有大、中比例尺地形圖數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，如何進行數(shù)據(jù)整合，依據(jù)國家和行業(yè)的相關(guān)標準，提出合理規(guī)則，是制定數(shù)據(jù)質(zhì)量標準的重點。

4.8 信息服務(wù)標準制定

信息服務(wù)涉及數(shù)據(jù)分發(fā)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和應(yīng)用服務(wù)等內(nèi)容。分發(fā)服務(wù)標準，需結(jié)合城市應(yīng)用部門需求、GIS技術(shù)條件、信息安全等因素綜合考慮。目前分三類用戶:一是基于地理空間信息應(yīng)用的強GIS部門，如規(guī)劃建設(shè)、房產(chǎn)、國土等；二是關(guān)聯(lián)地理空間信息應(yīng)用的中GIS部門，如公安、交通、城市應(yīng)急等；三是加載地理空間信息應(yīng)用的弱GIS部門，如教育、統(tǒng)計等?？紤]各部門的應(yīng)用特點，根據(jù)現(xiàn)有國家和行業(yè)的標準，制定不同層次數(shù)據(jù)服務(wù)的地方標準。

數(shù)據(jù)交換是異構(gòu)分布式空間數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)，將一種數(shù)據(jù)格式無遺漏的轉(zhuǎn)換成另外一種數(shù)據(jù)格式的技術(shù)。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標準應(yīng)依據(jù)《地理空間數(shù)據(jù)交換格式》(GB/T17798－2007)，參考美國國家標準協(xié)會(ANSI)制定的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標準(SDTS)，結(jié)合矢量、影像和格網(wǎng)等數(shù)據(jù)格式，充分考慮數(shù)據(jù)安全條件下進行編制。

5 結(jié) 語

5.1 結(jié)論

標準化是地理信息平臺建設(shè)的重要基礎(chǔ)，圍繞烏魯木齊市地理空間信息平臺建設(shè)的實際需求，在標準體系建設(shè)中，結(jié)合國家或行業(yè)地理空間信息標準，針對烏魯木齊市地理空間信息數(shù)據(jù)和服務(wù)的地方標準建設(shè)進行了探討，在堅持與國家標準一致、與行業(yè)標準相適應(yīng)、與國際標準接軌的原則上，提出了地方標準建設(shè)的思路和想法，為開展的烏魯木齊市地理空間信息平臺標準體系建設(shè)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

5.2 建議

建立地理空間信息標準體系是地理信息共享的基礎(chǔ)，是一項基礎(chǔ)性工作，為做好標準體系建設(shè)，建議:

(1)在國家及行業(yè)標準在制定的過程中，由于目的不一樣，難免存在沖突的地方。在標準體系制定之前，編制人員應(yīng)仔細研究國家及行業(yè)的相關(guān)標準，協(xié)調(diào)和處理好相關(guān)標準間的關(guān)系；

(2)標準的制定必須保證體系內(nèi)容上的一致性，避免存在沖突，特別是分類代碼表、元數(shù)據(jù)表等，在發(fā)布前應(yīng)進行了嚴格的測試；

(3)標準有時效性。由于新技術(shù)、新工藝、新方法的不斷涌現(xiàn)，應(yīng)根據(jù)實際需要及時更新，修訂標準。

[1] 李進強.城市地理空間信息標準化問題研究[J].福建建筑，2008(1):13～14

[2] 張必勝，肖劍平.城市地理信息系統(tǒng)建設(shè)中的若干問題及解決思路探討[J].地理空間信息，2007.5(6):17～19

[3] 任福.構(gòu)建城市地理信息共享平臺標準體系的思考[J].地理信息世界，2009(4):7～10

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Urban Geographic Space Information Standard System Discuss——Based on the urumqi geographic space information standard system construction of thinking

Long Haikui，Zhang Chao，Liang Chengdong，Zeng Qingyou
(Urumqi Urban Institute of Geotechnical Investigation Surveying and Mapping，Urumqi 830000，China)

Geographic space information standard system is the geographical information sharing platform construction foundation，through to the international and domestic and industrial geographic space information standard analysis research，combining the urumqi geographic space information material，puts forward the urumqi geographic space information standard system technical ideas.

geographic space information；standard system；construction；discuss

2011—05—06

龍?？?1966—)，男，高級工程師，從事測繪技術(shù)管理和3S技術(shù)的應(yīng)用。

1672－8262(2011)06－55－03

P208.1

A