數(shù)字城市地理空間框架建設和應用推廣方法探討

陳文敏

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2015.36.016

摘 要：數(shù)字城市地理空間框架建設是數(shù)字城市建設的核心任務之一，其目的是為了實現(xiàn)地理信息的交換和共享，為政府宏觀決策和社會公眾提供地理信息服務。該文基于筆者從事數(shù)字城市地理空間框架建設的相關工作經(jīng)驗，探討了數(shù)字城市地理空間框架建設和應用的相關思路，論文首先分析了建設的目標和意義，進而對建設的主要內(nèi)容和方法進行了詳細的論述，相信對從事相關工作的同行能有所裨益。

關鍵詞：數(shù)字城市 地理空間基礎框架 地理信息公共服務平臺 軟件體系

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）12（c）-0016-02

數(shù)字城市地理空間框架是數(shù)字中國地理空間框架的重要組成部分，早在2006年，國家測繪地理信息局就啟動了數(shù)字城市建設工作。截至2010年年底，全國已有29個省的150個城市成為試點或推廣城市，從而極大地推動了數(shù)字城市地理空間框架建設工作的開展，并取得了一定的建設成果，在城市管理、政府宏觀決策和服務民生等方面發(fā)揮了重要作用，為提高城市信息化水平和社會管理水平提供了有力支撐。

數(shù)字城市地理空間框架在建設過程中也面臨不少問題，如基礎地理信息數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性差、更新周期長、所采用的建設標準和規(guī)范不統(tǒng)一、建設內(nèi)容差異較大、資金投入不足等。這些問題的存在都將嚴重影響數(shù)字城市地理空間框架的建設及今后的推廣應用，因此，各級政府應出臺相應的政策和法規(guī)，以保證項目建設的順利實施。

1 數(shù)字城市地理空間框架建設的主要目標和建設意義

1.1 建設目標

數(shù)字城市地理空間框架是城市其他一切信息化工作的基礎。它以基礎地理信息數(shù)據(jù)為基礎，以滿足政府管理和決策需求為出發(fā)點和落腳點，充分運用RS、GPS、GIS和計算機網(wǎng)絡等技術，建設多尺度、多分辨率、多種類的地理空間數(shù)據(jù)體系，構建統(tǒng)一的地理信息公共平臺，為城市建設和管理、政府宏觀決策及社會公眾提供完善、優(yōu)質、有效的地理信息服務。在數(shù)字城市地理空間框架建設的基礎上，開發(fā)典型應用示范系統(tǒng)，強化應用服務功能，推進城市地理信息資源的共享機制建設，為城市發(fā)展提供有力的輔助決策支撐。

1.2 建設意義

數(shù)字城市地理空間框架建設的意義主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1）數(shù)字城市地理空間框架建設可有效集成和整合城市基礎地理信息數(shù)據(jù)及各種自然、社會、經(jīng)濟信息，從而推進城市信息化建設。2）數(shù)字城市地理空間框架建設為各專業(yè)系統(tǒng)建設提供數(shù)據(jù)基礎和定位基準，實現(xiàn)地理信息的交換和共享，有效避免信息孤島及重復建設，促進地理信息資源的廣泛應用。3）通過數(shù)字城市地理空間框架建設形成權威、統(tǒng)一的地理信息公共平臺，為政府、專業(yè)職能部門和社會公眾提供地理信息服務，從而將逐漸轉變地理信息的分發(fā)和應用服務模式。

2 數(shù)字城市地理空間框架建設的主要內(nèi)容

數(shù)字城市地理空間框架建設的主要內(nèi)容包括基礎地理信息數(shù)據(jù)庫、地理信息公共平臺、支撐體系及應用示范系統(tǒng)等4個方面的建設內(nèi)容?；A地理信息數(shù)據(jù)庫是地理空間框架的核心；地理信息服務平臺是地理空間框架應用服務的表現(xiàn)；支撐體系是地理空間框架建設與服務的支撐和保障；應用示范系統(tǒng)是地理空間框架的應用和推廣。數(shù)字城市地理空間框架體系結構如圖1所示。

2.1 基礎地理信息數(shù)據(jù)庫建設

基礎地理空間數(shù)據(jù)提供了有關自然、人文、經(jīng)濟、環(huán)境等要素的幾何位置、形態(tài)特征和相關關系，使用戶可以以地理坐標或空間位置集成、檢索、展示各種城市信息，進行空間分布特征、運行狀態(tài)、變化趨勢等的查詢分析和模擬。

（1）測繪基準。

測繪基準包括大地基準和高程基準。數(shù)字城市地理空間框架建設必須規(guī)范基礎地理信息數(shù)據(jù)所采用的測繪基準，以保證各類地理信息數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)的大地基準和高程基準的統(tǒng)一，便于地理信息數(shù)據(jù)及其服務的廣泛推廣和深入應用。

（2）基礎地理信息數(shù)據(jù)庫。

基礎地理信息數(shù)據(jù)庫是按照統(tǒng)一的測繪基準整合和集成國家級1∶1 000 000、1∶250 000、1∶50 000基礎地理信息數(shù)據(jù)，省級1∶10 000、1∶5 000基礎地理信息數(shù)據(jù)及市級1∶2 000、1∶1 000和1∶500的基礎地理信息數(shù)據(jù)，形成多源、多尺度的基礎地理信息數(shù)據(jù)庫；開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，實現(xiàn)基礎地理信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理?；A地理信息數(shù)據(jù)庫構成如圖2所示。

（3）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是為基礎地理信息數(shù)據(jù)及其元數(shù)據(jù)的建庫、管理、更新、制圖、輸出等操作提供軟件工具支撐。其功能需滿足《基礎地理信息數(shù)據(jù)庫基本規(guī)定》（CH/T9005—2009）的要求，具備數(shù)據(jù)的處理、輸入、輸出、查詢、統(tǒng)計、分析，以及歷史數(shù)據(jù)管理、元數(shù)據(jù)管理、安全管理等多方面的功能。

2.2 地理信息公共服務平臺建設

在基礎地理信息數(shù)據(jù)庫建設的基礎上，按照一定的標準和規(guī)則，對基礎地理信息數(shù)據(jù)進行提取、整合和重組，生成滿足政府部門和社會公共需求的地理空間框架要素數(shù)據(jù)；通過建立要素和瓦片數(shù)據(jù)的一體化索引，實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)的無縫集成；研制開發(fā)網(wǎng)絡化的應用服務與運行維護系統(tǒng)，形成唯一的、權威的數(shù)字城市地理信息公共平臺。地理信息公共平臺建設內(nèi)容包括1套數(shù)據(jù)庫和4個軟件系統(tǒng)。

2.2.1 面向服務的產(chǎn)品數(shù)據(jù)

面向服務的產(chǎn)品數(shù)據(jù)主要包括在基礎地理信息數(shù)據(jù)上通過數(shù)據(jù)提取、擴充和重組等加工處理形成的框架要素數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、電子地圖數(shù)據(jù)、三維景觀數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)等面向服務的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，以及其他部門或單位的專題數(shù)據(jù)，還有目錄和元數(shù)據(jù)等。針對不同的應用和保密要求，面向服務的產(chǎn)品數(shù)據(jù)可分為基礎版、政務版和公眾版3種形式?；A版數(shù)據(jù)主要面向專業(yè)用戶；政務版數(shù)據(jù)主要面向政務用戶；公眾版數(shù)據(jù)主要面向社會公眾。根據(jù)數(shù)據(jù)自身的特點，多個版本可共用1套數(shù)據(jù)。

2.2.2 地理信息公共平臺軟件體系

地理信息公共平臺軟件體系主要包括門戶網(wǎng)站、數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)、地理信息服務系統(tǒng)、數(shù)據(jù)運維管理系統(tǒng)和平臺運維管理系統(tǒng)5個方面。

（1）門戶網(wǎng)站是地理信息公共平臺的統(tǒng)一訪問界面，提供地理信息瀏覽、地理信息數(shù)據(jù)存取與分析處理等多種服務，是在線服務系統(tǒng)的集中表現(xiàn)，為用戶提供一站式地理信息服務。（2）數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)用以實現(xiàn)面向服務的產(chǎn)品數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)的集中管理以及相互之間的交換。（3）地理信息在線服務系統(tǒng)采用面向服務的體系架構（SOA）設計理念，通過服務的方式對外提供地理信息公共服務，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)和應用的分離。（4）數(shù)據(jù)運維管理系統(tǒng)是用來實現(xiàn)多種類、多尺度、多坐標系統(tǒng)的具有穩(wěn)定標準規(guī)范的數(shù)據(jù)的入庫、更新和維護，應具有數(shù)據(jù)的采集、生產(chǎn)、更新、整合、發(fā)布、維護等功能。（5）平臺運維管理系統(tǒng)是實現(xiàn)對用戶和服務的全過程監(jiān)控，以保障平臺的正常、安全和穩(wěn)定的運行，應具有用戶注冊、權限配置、交換配置監(jiān)控、數(shù)據(jù)運維監(jiān)控等功能。

2.3 支撐體系建設

支撐體系建設包括政策法規(guī)與標準規(guī)范建設、組織機構建設、機房環(huán)境、軟硬件環(huán)境、網(wǎng)絡環(huán)境等基礎設施建設和人才隊伍建設等多個方面的內(nèi)容，是數(shù)字城市地理空間框架項目建設、運行和服務的支撐和保障。在進行軟硬件環(huán)境建設時應考慮和數(shù)字省區(qū)地理空間框架的一致性和兼容性，充分利用現(xiàn)有的基礎設施條件，但同時也要關注各種環(huán)境條件的先進性、可擴展性及可伸縮性。

3 結語

數(shù)字城市地理空間框架建設是一個復雜的系統(tǒng)性工程，涉及眾多領域及多個專業(yè)職能部門。在項目建設中應加強不同行業(yè)部門之間的協(xié)調(diào)和溝通，同時制定相應的政策法規(guī)和標準規(guī)范，尤其是政策層面上的政策法規(guī)和標準規(guī)范的建設，以支撐項目的實施與推廣應用及今后的運行維護，從而真正實現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)的交換和共享，促進城市信息化的建設。

參考文獻

[1] 國家測繪局.CH/T9003—2009，地理空間框架基本規(guī)定[S].北京：測繪出版社，2009.

[2] 譚嘯.數(shù)字城市地理空間框架建設基本思路的探討[J].測繪與地理信息，2010，33（2）：156-158.