數(shù)字呼倫貝爾地理空間框架建設(shè)及其應(yīng)用

摘要：本文從數(shù)字呼倫貝爾地理空間框架建設(shè)的背景、目標(biāo)與內(nèi)容、技術(shù)設(shè)計(jì)、應(yīng)用前景及創(chuàng)新點(diǎn)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：數(shù)字城市；地理空間框架；共建共享

1. 引言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，縱觀全球的發(fā)展，信息化是新世紀(jì)的主要時(shí)代特征，是推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的主要力量，是國家競爭力的戰(zhàn)略重點(diǎn)和制高點(diǎn)。數(shù)字地理空間框架建設(shè)是信息化最為基礎(chǔ)的一項(xiàng)工作之一，是空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的主要內(nèi)容。

按照“構(gòu)建智慧中國、監(jiān)測地理國情、壯大地信產(chǎn)業(yè)、建設(shè)測繪強(qiáng)國”的總體戰(zhàn)略，響應(yīng)國家“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”的號(hào)召，在國家測繪地理信息局、內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳、內(nèi)蒙古自治區(qū)測繪地理信息局及呼倫貝爾市人民政府的大力支持下，數(shù)字呼倫貝爾地理空間框架建設(shè)項(xiàng)目于2013年6月啟動(dòng)歷時(shí)三年時(shí)間順利完成，建成了標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字城市“一庫一平臺(tái)”和七個(gè)應(yīng)用示范系統(tǒng)。該項(xiàng)目為政府、企事業(yè)單位和社會(huì)大眾提供了多元化的地理信息服務(wù)，將對(duì)呼倫貝爾經(jīng)濟(jì)社會(huì)更好更快的發(fā)展起到一定的推動(dòng)作用，為數(shù)字城市向智慧城市轉(zhuǎn)型升級(jí)夯實(shí)基礎(chǔ)。

2. 數(shù)字呼倫貝爾地理空間框架建設(shè)目標(biāo)和內(nèi)容

2.1 建設(shè)目標(biāo)

數(shù)字呼倫貝爾地理空間框架建設(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(huì)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(gè)統(tǒng)一的多尺度、多類型、多時(shí)態(tài)的市級(jí)地理空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺(tái)，研發(fā)運(yùn)行于政務(wù)網(wǎng)、因特網(wǎng)的地市級(jí)地理信息公共平臺(tái)，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(tái)、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

數(shù)字呼倫貝爾地理空間框架建設(shè)內(nèi)容包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)、地理信息公共平臺(tái)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(gè)方面。

2.2.1 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)

完成了呼倫貝爾市海拉爾區(qū)120平方公里1∶1000、1∶2000比例尺DLG數(shù)據(jù)生產(chǎn)入庫、1∶1萬、1∶5萬、1∶25萬比例尺DLG數(shù)據(jù)的建庫、呼倫貝爾市1093幅1m分辨率影像和全市域0.5m、2.5m分辨率影像拼接入庫、覆蓋13個(gè)旗縣主城區(qū)0.1m分辨率數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)生產(chǎn)入庫、呼倫貝爾市主城區(qū)120平方公里的三維傾斜模型生產(chǎn)、海拉爾區(qū)20平方公里三維精細(xì)建模和集成、呼倫貝爾市路網(wǎng)數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)、海拉爾區(qū)公交數(shù)據(jù)的生產(chǎn)與采集，最終形成多尺度、多類型、多時(shí)態(tài)的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步整合加工，提取部分內(nèi)容，通過面向信息化的數(shù)據(jù)提取、重組和擴(kuò)充，

建立了呼倫貝爾市唯一的、權(quán)威的、通用的地理信息公共平臺(tái)，以該平臺(tái)為基礎(chǔ)，為國土局、旅游局等單位建立了專題應(yīng)用示范系統(tǒng)，向政府部門及公眾提供了豐富的地理信息服務(wù)，有力促進(jìn)了呼倫貝爾市信息資源的共享和充分利用。

2.2.2 基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)建設(shè)

呼倫貝爾市地理信息公共平臺(tái)依托地理信息數(shù)據(jù)，通過在線方式滿足政府部門、企事業(yè)單位和社會(huì)公眾對(duì)地理信息和空間定位、分析的基本需求，具備個(gè)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。該平臺(tái)以云環(huán)境為支撐，依托泛在網(wǎng)絡(luò)，可按需提供數(shù)據(jù)服務(wù)、接口服務(wù)、功能服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。

圖1 地理信息公共平臺(tái)結(jié)構(gòu)

2.2.3 典型應(yīng)用示范建設(shè)

基于地理信息公共平臺(tái)，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(huì)公眾中全面推廣提供借鑒。項(xiàng)目針對(duì)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，開發(fā)了以下應(yīng)用系統(tǒng)：

2.2.3.1 呼倫貝爾市國土資源一張圖綜合管理系統(tǒng)

呼倫貝爾市國土資源一張圖綜合管理系統(tǒng)是基于數(shù)字呼倫貝爾地理信息空間框架建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)版地理信息應(yīng)用服務(wù)示范系統(tǒng)，是集數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)分析應(yīng)用與發(fā)布于一體的服務(wù)軟件。該平臺(tái)綜合運(yùn)用遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)國土資源專題數(shù)據(jù)、多尺度地理空間信息數(shù)據(jù)綜合管理，提供數(shù)據(jù)查詢，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，輔助審核功能模塊，還包括量算，緩沖區(qū)分析等空間分析功能。

2.2.3.2 呼倫貝爾市國土執(zhí)法巡查信息系統(tǒng)

呼倫貝爾市國土執(zhí)法巡查信息系統(tǒng)給土地執(zhí)法巡查工作提供了信息系統(tǒng)支撐，充分利用已有的數(shù)據(jù)資料和基于影像特征的三維地理空間信息應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，綜合運(yùn)用遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、全球定位系統(tǒng)技術(shù)，集成基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和土地管理專題數(shù)據(jù)，建立覆蓋巡查區(qū)范圍的土地執(zhí)法巡查業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建土地執(zhí)法巡查地理信息系統(tǒng)。

2.2.3.3 呼倫貝爾市數(shù)字房產(chǎn)管理信息系統(tǒng)

數(shù)字房產(chǎn)三維平臺(tái)以三維地理信息技術(shù)、三維可視化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)發(fā)布與調(diào)度技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了呼倫貝爾市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、海拉爾區(qū)部分建筑模型，實(shí)現(xiàn)了房產(chǎn)管理的圖形化和信息化，使房屋的空間地理屬性信息、自然屬性信息、社會(huì)人文屬性信息相關(guān)聯(lián)，提供立足于房屋管理的應(yīng)用服務(wù)，從而提高房產(chǎn)管理的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

2.2.3.4 呼倫貝爾市礦產(chǎn)資源管理信息系統(tǒng)

呼倫貝爾市礦產(chǎn)資源管理信息系統(tǒng)是基于數(shù)字呼倫貝爾地理信息空間框架建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)版地理信息應(yīng)用服務(wù)示范系統(tǒng)，是集數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)分析應(yīng)用與發(fā)布于一體的服務(wù)軟件。該系統(tǒng)綜合運(yùn)用遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源專題數(shù)據(jù)、多尺度地理空間信息數(shù)據(jù)綜合管理，提供數(shù)據(jù)管理、礦權(quán)分析、礦權(quán)統(tǒng)計(jì)、礦業(yè)權(quán)設(shè)置方案管理、勘查資質(zhì)管理、礦產(chǎn)資源補(bǔ)償費(fèi)管理、礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量管理、地質(zhì)災(zāi)害管理八大功能模塊，全方位服務(wù)于礦產(chǎn)資源信息管理。

2.2.3.5 呼倫貝爾市礦山安全生產(chǎn)監(jiān)管與應(yīng)急輔助信息系統(tǒng)

呼倫貝爾市礦山安全生產(chǎn)監(jiān)管與應(yīng)急輔助信息系統(tǒng)是基于數(shù)字呼倫貝爾地理信息空間框架建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)版地理信息應(yīng)用服務(wù)示范系統(tǒng)，是集數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)分析應(yīng)用與發(fā)布于一體的服務(wù)軟件。該系統(tǒng)綜合運(yùn)用遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)礦山專題數(shù)據(jù)、多尺度地理空間信息數(shù)據(jù)綜合管理，提供視頻監(jiān)控，礦山安全生產(chǎn)監(jiān)管和應(yīng)急輔助等功能模塊，全方位，實(shí)時(shí)的服務(wù)于礦山安全生產(chǎn)監(jiān)管和應(yīng)急輔助。

2.2.3.6 呼倫貝爾市三維數(shù)字沙盤演示系統(tǒng)

三維數(shù)字沙盤演示系統(tǒng)以三維地理信息技術(shù)、三維可視化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)發(fā)布與調(diào)度技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了三維信息瀏覽的圖形化和信息化，更加直觀地展示了高山、河流、建筑等地物以及地面地表的起伏狀態(tài)。

2.2.3.7 天地圖—呼倫貝爾

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，社會(huì)公眾個(gè)體活動(dòng)的空間也不斷擴(kuò)大，致使對(duì)空間環(huán)境的把握能力相對(duì)不足，越來越需要借助地理信息規(guī)劃出行路線、自主導(dǎo)航定位以及專題信息查詢等。天地圖·呼倫貝爾（地理信息公眾服務(wù)系統(tǒng)）的建立實(shí)現(xiàn)了面向公眾的數(shù)字化信息服務(wù)，為公眾提供生活導(dǎo)航等便捷服務(wù)的同時(shí)，也為公眾提供了信息的集成、分發(fā)和共享，促進(jìn)社會(huì)全面發(fā)展。

3. 數(shù)字呼倫貝爾地理空間框架建設(shè)創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 數(shù)字側(cè)視地圖與三維地形數(shù)據(jù)應(yīng)用

數(shù)字側(cè)視地圖，即2.5維電子地圖，具有三維地圖良好的表現(xiàn)效果，又具備總數(shù)據(jù)量小、網(wǎng)上傳輸速度快的優(yōu)點(diǎn)，滿足了現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下快速訪問和瀏覽的要求。三維地形直觀立體的表現(xiàn)了豐富多樣的地表形態(tài)。

3.2 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)獲取技術(shù)手段創(chuàng)新

將低空遙感航攝系統(tǒng)應(yīng)用于數(shù)字城市項(xiàng)目建設(shè)，引入傾斜攝影技術(shù)，提供多種類型的基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品；建立了多源影像快速獲取、處理和基礎(chǔ)地理信息快速更新技術(shù)體系。對(duì)測繪生產(chǎn)快速響應(yīng)與服務(wù)的技術(shù)體系和應(yīng)用進(jìn)行了積極探索，成果有重要的示范和推廣應(yīng)用價(jià)值。

3.3 實(shí)現(xiàn)精細(xì)模型與傾斜模型的無縫對(duì)接

本項(xiàng)目建立了城市精細(xì)化三維模型產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)流程，三維建模精細(xì)，對(duì)標(biāo)志性建筑能達(dá)到5cm的精度，具有自然、真實(shí)、豐富的空間實(shí)體表現(xiàn)能力。

項(xiàng)目還采用了傾斜攝影三維模型，實(shí)現(xiàn)精細(xì)模型與傾斜模型的無縫對(duì)接，以大范圍、高精度、高清晰的方式全面再現(xiàn)復(fù)雜場景。

4. 結(jié)束語

在該項(xiàng)目建設(shè)中，我們探索了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)獲取的新思路，獲取了市域范圍高質(zhì)量、高分辨率的航空、航天影像，處理了城市多尺度、多類型、多時(shí)相的海量基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，形成了多源影像快速獲取、處理和基礎(chǔ)地理信息快速更新技術(shù)體系，建立了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、完善了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫，極大豐富了城市地理信息資源；搭建了內(nèi)蒙古首個(gè)具有時(shí)空信息云平臺(tái)重要屬性的面向政府和公眾的地理信息公共平臺(tái)，開發(fā)了多項(xiàng)應(yīng)用示范系統(tǒng)，推廣多家單位應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了地理信息與城市、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、自然資源和人文信息的互聯(lián)互通與整合集成，促進(jìn)了信息資源的共建共享與開發(fā)利用，避免了各部門的重復(fù)建設(shè)，解決了城市建設(shè)中重復(fù)投入等問題。該項(xiàng)目對(duì)數(shù)字城市向智慧城市轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)行了積極探索，成果具有重要的示范和推廣應(yīng)用價(jià)值。

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