西安市城市信息系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的初步研究

摘 要：一個(gè)城市的信息系統(tǒng)可以被定義為城市所有有關(guān)分散的數(shù)據(jù)集中整合和集成，并利用計(jì)算機(jī)處理和分析這些數(shù)據(jù)。一個(gè)更一般的定義也可以被描述：被分散在這些數(shù)據(jù)集的計(jì)算機(jī)（關(guān)系）的數(shù)據(jù)庫(kù)。換句話說(shuō)，一個(gè)信息系統(tǒng)，可以被描述為一組的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)的總和，并且可以使用一種智能的方式來(lái)解決城市的問(wèn)題。本文主要探討一個(gè)初步的研究西安市城市信息系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：城市信息系統(tǒng)；總體設(shè)計(jì)；初步研究

建立城市生態(tài)系統(tǒng)由一個(gè)人在改造，以適應(yīng)自然環(huán)境的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)內(nèi)的自然，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)團(tuán)結(jié)的復(fù)合系統(tǒng)，以及其他類型的生態(tài)系統(tǒng)，城市系統(tǒng)的各個(gè)組成部分之間的復(fù)雜性與物質(zhì)流，能量流和信息流，并形成一個(gè)相互聯(lián)系，相互作用的有機(jī)體。隨著20世紀(jì)90年代以來(lái)人類進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，城市生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展主要依靠材料，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐灾R(shí)，信息為主要驅(qū)動(dòng)力的能量輸入，城市交通的大小反映的水平城市化水平的發(fā)展和現(xiàn)代化。城市信息系統(tǒng)主要以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，3S技術(shù)，現(xiàn)代通信和智能化管理，覆蓋社會(huì)經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，如公路運(yùn)輸，資源，環(huán)境，景觀，旅游，科技，教育，衛(wèi)生，文化保護(hù)，土地利用，人口規(guī)劃，能源供應(yīng)，城市建設(shè)，城市建設(shè)和發(fā)展的綱領(lǐng)性文件，它的建設(shè)是城市信息化和數(shù)字城市的發(fā)展目標(biāo)，不僅是核心問(wèn)題，而且還會(huì)影響到城市的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展[1]。

1 西安市城市信息系統(tǒng)建立具備的條件

一個(gè)有用的城市信息系統(tǒng)的建立，必須滿足三個(gè)條件：（1）有明確的目的，（2）收集數(shù)據(jù)，然后才能作出合理的決策；（3）有一個(gè)精確定義的、應(yīng)用的系統(tǒng)。如果這些條件得不到滿足，可能會(huì)產(chǎn)生沖突和潛在的有害的結(jié)果。另外，必須強(qiáng)調(diào)的是所輸入的數(shù)據(jù)的質(zhì)量影響到城市信息系統(tǒng)的輸出的結(jié)果的有效性。城市管理者的角度來(lái)看，必須建立有關(guān)的問(wèn)題什么和到什么程度，不同的數(shù)據(jù)庫(kù)，這有助于解決這些問(wèn)題的綜合分析。在城市管理方面非常重要的實(shí)物資料，例如，包括地圖數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，扶貧，土地所有權(quán)，醫(yī)療保健和服務(wù)，稅收數(shù)據(jù)。其次，一旦創(chuàng)建了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，就需要定期更新。這就需要確定的類型，頻率和數(shù)據(jù)收集的目的。標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)收集是：有效性的數(shù)據(jù)，收集和數(shù)據(jù)可靠性的成本。事實(shí)上，這是一個(gè)耗費(fèi)時(shí)間和勞動(dòng)力密集型的任務(wù)，因此許多地方政府，或不斷變化著[2]。

2 西安市城市信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成

GIS的組成部分主要包括計(jì)算機(jī)硬件，軟件，數(shù)據(jù)，人員。其中硬，軟件是GIS發(fā)展的兩個(gè)重要的部分，后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)部分的數(shù)據(jù)也是必不可少的。因?yàn)闆](méi)有軟件和數(shù)據(jù)的硬件是空系統(tǒng)，因?yàn)闆](méi)有任何數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中，硬件設(shè)備和軟件，然后再高檔也不會(huì)產(chǎn)生信息，同樣，如何沒(méi)有系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)人員，專業(yè)人士那么這個(gè)系統(tǒng)就是“死系統(tǒng)”，它不能正常運(yùn)行，不產(chǎn)生有用的信息[3]。

2.1 城市生態(tài)信息系統(tǒng)，信息庫(kù)應(yīng)該包含以下幾個(gè)部分：①基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的多尺度，多維度，多源，時(shí)間長(zhǎng)了基于狀態(tài)空間數(shù)據(jù)集成數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包括：建立各種比例尺地形圖，正射影像，DEM，DTM，屬性信息，和其他多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，比較流行的做法是三庫(kù)（即矢量數(shù)據(jù)，影像數(shù)據(jù)和DEM或DTM），②數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)：通過(guò)管理服務(wù)機(jī)制的建立，利用WebGIS的技術(shù)或其他手段，其他部門和公眾提供基礎(chǔ)地理信息的綜合利用。③數(shù)據(jù)更新系統(tǒng)：通過(guò)GPS，RS，GIS（3S）技術(shù)和其它傳統(tǒng)的測(cè)量裝置，對(duì)各種數(shù)據(jù)及時(shí)的更新，以建立的歷史信息數(shù)據(jù)庫(kù)；④配置數(shù)據(jù)庫(kù)：數(shù)據(jù)質(zhì)量，來(lái)源，標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容必須建立的方便的用戶數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)庫(kù)。城市信息化建設(shè)，各種應(yīng)用系統(tǒng)的GIS平臺(tái)，數(shù)據(jù)格式不完全一樣，實(shí)現(xiàn)城市基礎(chǔ)設(shè)施的地理信息共享，確保該系統(tǒng)是跨平臺(tái)的運(yùn)行和未來(lái)的分布式存儲(chǔ)，管理，數(shù)據(jù)分類編碼系統(tǒng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和當(dāng)?shù)氐奶厥庖?guī)定，即建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)后數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化，統(tǒng)一編碼和統(tǒng)一的格式。

2.2 城市管理信息系統(tǒng) ①城市環(huán)境信息系統(tǒng)的治理，保護(hù)和改善環(huán)境是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，城市生態(tài)的重要組成部分。環(huán)境信息系統(tǒng)基于地理信息系統(tǒng)（GIS）的研究和開(kāi)發(fā)，旨在能夠方便訪問(wèn)，存儲(chǔ)，管理和表達(dá)各種環(huán)境信息，有效地監(jiān)測(cè)環(huán)境質(zhì)量，模擬，分析和評(píng)價(jià)，以便提供一個(gè)環(huán)境綜合整治工作，及時(shí)，準(zhǔn)確，客觀的信息服務(wù)和技術(shù)支持。城市環(huán)境信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，包括環(huán)境背景數(shù)據(jù)，環(huán)境（水，空氣，噪音）的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)源的污染數(shù)據(jù)的質(zhì)量，數(shù)據(jù)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，以及各種基本和專題地圖。使用的空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，多媒體技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)安全性的空間數(shù)據(jù)管理方面，組織更新，緊張，使用戶可以查詢，編輯，分析，制圖，可視化管理，通過(guò)數(shù)據(jù)共享和分布式的管理模式，高優(yōu)質(zhì)的安全機(jī)制，讓更多的用戶通過(guò)Web瀏覽器在空間數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了更大范圍的空間數(shù)據(jù)共享。通過(guò)多種評(píng)價(jià)方法，完成水環(huán)境質(zhì)量，空氣，噪聲和評(píng)估結(jié)果的專題地圖的形式體現(xiàn)出來(lái)，直觀，動(dòng)態(tài)顯示的環(huán)境質(zhì)量。突發(fā)環(huán)境事件，其傳播的數(shù)學(xué)模型，仿真分析相結(jié)合，直觀的輸出相應(yīng)的程序，用于決策支持的結(jié)果[4]。②城市規(guī)劃信息系統(tǒng)的城市規(guī)劃。信息系統(tǒng)是現(xiàn)代城市建設(shè)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分的重要工作，也是城市規(guī)劃和管理的基礎(chǔ)。為了適應(yīng)信息技術(shù)發(fā)展的要求，建立城市規(guī)劃信息系統(tǒng)，以幫助改善規(guī)劃和管理的質(zhì)量和水平，完善城市功能和城市資源的合理分配，并能加快的過(guò)程中，城市現(xiàn)代化建設(shè)。屬性收集的數(shù)據(jù)反映了國(guó)家的城市，規(guī)劃，各類空間數(shù)據(jù)的變化（如地形，地貌，建筑物，道路，綜合管線等），并說(shuō)明這些空間的特征（專題內(nèi)容等）建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)查詢，統(tǒng)計(jì)，分析和輸出。土地使用分析模型，根據(jù)城市規(guī)劃的決策支持系統(tǒng)，規(guī)劃和管理，項(xiàng)目選址，綜合評(píng)價(jià)分析，方案的部門負(fù)責(zé)決策。

3 西安市城市信息系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的初步研究

為了加快城市發(fā)展，開(kāi)發(fā)西安市城市信息系統(tǒng)的應(yīng)用，它的發(fā)展是必要的工作為基礎(chǔ)的地理信息系統(tǒng)軟件應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境，建立一套更完整的開(kāi)發(fā)工具，提高應(yīng)用軟件的質(zhì)量開(kāi)發(fā)，縮短的發(fā)展周期顯著作用，這樣一組開(kāi)發(fā)工具集：1）面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法：二維空間對(duì)象（點(diǎn)，線，面，線族和多邊形的面積，等等）主要對(duì)象，同時(shí)提供地圖一緩慢（向量）的空間物體的操作，如層壓，剪裁，拼接和選擇操作[5]。2）空間對(duì)象的存儲(chǔ)管理，幾何和拓?fù)湫畔ⅲ谋緦傩孕畔⒎譃閮刹糠?，與文本圖調(diào)查，查圖圖的查詢，顯示等功能的文本。3）圖形，圖像，提供靈活的編輯功能的矢量輸入端。4）計(jì)算機(jī)輔助繪圖彩色地圖，圖形輸入，處理，查詢，繪圖輔助繪圖過(guò)程。5）連接與輔助決策，計(jì)劃，預(yù)測(cè)系統(tǒng)，提供的信息庫(kù)支持的功能可以被集成到。對(duì)于特殊的應(yīng)用，必須明確和理解。例如，您可以使用的土地登記制度為基礎(chǔ)的城市規(guī)劃，房產(chǎn)稅和住房政策。另一個(gè)應(yīng)用程序的相關(guān)稅收，是利用計(jì)算機(jī)可以被用來(lái)確定所有居民的財(cái)產(chǎn)和征收房產(chǎn)稅。電腦也可以監(jiān)控一個(gè)特定的疾病的傳播，影響特定的目標(biāo)群體，通過(guò)政策，信貸計(jì)劃，為貧困的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)服務(wù)。

城市信息系統(tǒng)他們的服務(wù)范圍，城市信息系統(tǒng)可分為三個(gè)不同的組成部分，即：市政信息系統(tǒng)，區(qū)域信息系統(tǒng)和塊信息系統(tǒng)。市信息系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)城市管理的業(yè)務(wù)效率。它包括城市表問(wèn)卷調(diào)查。通過(guò)各種屬性信息的統(tǒng)一管理，更新，并可以迅速作出各種報(bào)告。城市信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)和輸入輸出單元，應(yīng)用軟件。因?yàn)樗簧婕暗膱D形數(shù)據(jù)，因此，在一般的微機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件（如：的dBASE等）可以構(gòu)造。這是引進(jìn)的一個(gè)區(qū)域信息系統(tǒng)限制基金可以不在一個(gè)城市，這是非常有效的。地區(qū)信息系統(tǒng)不僅具有的更新功能的屬性信息，圖形信息的輸入和輸出，并且還管理來(lái)處理這些圖形信息。該信息系統(tǒng)還具有的圖形信息和屬性信息的統(tǒng)一管理，檢索的圖形數(shù)據(jù)，屬性數(shù)據(jù)，屬性數(shù)據(jù)的圖形數(shù)據(jù)的檢索，以及各種統(tǒng)計(jì)計(jì)算和圖形的網(wǎng)絡(luò)分析和其他功能[6]。計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)具有這些功能的各種可在市場(chǎng)上。區(qū)域信息系統(tǒng)在選購(gòu)時(shí)，除了經(jīng)濟(jì)拮據(jù)，功能主要從以下五個(gè)方面考慮：（1）輸入更新功能。主要考慮的基本要素，圖形的點(diǎn)，線，面輸入：刪除，移動(dòng)，附加功能，屬性信息，文本信息輸入，刪除，移動(dòng)等附加功能。（2）編輯功能。包括相同點(diǎn)附近，線條流暢去除微小的多邊形，多邊形分解。合成重疊。（3）搜索功能。檢索點(diǎn)，線，面，點(diǎn)，或者某一多邊形和線，面識(shí)別。對(duì)于任何點(diǎn)，線或面指定的檢索相關(guān)的屬性信息。（4）統(tǒng)計(jì)解析函數(shù)。使用搜索功能，并進(jìn)一步進(jìn)行分析處理的各種高功能，如：距離測(cè)量面積計(jì)算的，最短的通路勘探。（5）自動(dòng)映射功能。圖形包括擴(kuò)大，縮小，疊加的各種圖形。除了上述五個(gè)方面，應(yīng)考慮的系統(tǒng)的移動(dòng)設(shè)備的輸入和輸出設(shè)備，電視監(jiān)視器，打印機(jī)，等等。街區(qū)信息系統(tǒng)主要用于城市地籍管理以及各種城市，大比例尺地圖制作和修改。它是基于上的映射函數(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是基于不同的分析應(yīng)用在城市規(guī)劃和管理的大比例尺地圖為主要目的的。

4 結(jié)論

總之，通過(guò)以上對(duì)西安市城市信息系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)的初步研究，信息系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、圖形圖像學(xué)及多媒體技術(shù)等集成在一起，對(duì)于空間信息處理的系統(tǒng)而言是以圖、文、聲、像一體化的形式傳播出來(lái)給管理人員，再由管理人員根據(jù)監(jiān)督反饋的結(jié)果進(jìn)行預(yù)期修正，讓信息系統(tǒng)能夠更加真實(shí)時(shí)效地反映城市的信息情況，方便城市的管理與規(guī)劃方案的制定，可以說(shuō)一個(gè)好的城市信息系統(tǒng)相當(dāng)于城市的保障部門，能夠準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地制定了相關(guān)的調(diào)控措施，為城市的發(fā)展添磚加瓦。

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作者簡(jiǎn)介：賈斌（1975-5），男，漢族，山西省太原市人，大學(xué)本科，工程師，主要從事工程測(cè)量工作及研究，工作單位：西安市勘察測(cè)繪院。