數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)研究

曾 濤 劉 麗

（貴州省第一測(cè)繪院 貴陽(yáng) 550001）

1 引言

為貫徹落實(shí)‘?dāng)?shù)字中國(guó)’地理空間框架建設(shè)，加快信息化測(cè)繪體系建設(shè)，提高測(cè)繪在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的重要作用。2006年，國(guó)家測(cè)繪局將數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)作為國(guó)家基礎(chǔ)測(cè)繪的重點(diǎn)項(xiàng)目[1]。2010年，數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)工作整體上從試點(diǎn)向全面進(jìn)行推廣，表明城市管理的信息化水平已經(jīng)得到明顯提高。近年來，我國(guó)在全國(guó)范圍內(nèi)選擇若干城市，構(gòu)建了城市地理空間信息公共平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了地理信息資源的充分利用和城市信息化建設(shè)，進(jìn)一步提升測(cè)繪服務(wù)于城市建設(shè)與發(fā)展的能力，為城市信息化建設(shè)打好基礎(chǔ)，推進(jìn)城市地理信息資源的共建共享[2]。

數(shù)字城市地理空間框架不僅實(shí)現(xiàn)了地理空間信息的管理、存儲(chǔ)和顯示，還可以把區(qū)域內(nèi)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政治、文化與生態(tài)等信息在地理空間框架平臺(tái)上進(jìn)行疊加，實(shí)現(xiàn)區(qū)域信息資源的空間分析，為企事業(yè)部門提供信息依據(jù)和決策分析，為區(qū)域內(nèi)各行業(yè)、各部門、各經(jīng)濟(jì)實(shí)體以及廣大群眾提供綜合性的信息服務(wù)。

2 項(xiàng)目區(qū)概況

六盤水市位于貴州西部，地處川、滇、黔三省結(jié)合部，在云貴高原東部一、二級(jí)臺(tái)地斜坡上，是長(zhǎng)江上游和珠江上游的分水嶺，是貴州西部一座以煤炭、鋼鐵、電力、建材為重要支柱的現(xiàn)代化能源原材料工業(yè)新城，有“江南煤都”、“中國(guó)涼都”、“四省立交”之稱。本項(xiàng)目的建設(shè)范圍為六盤水市建成區(qū)、建設(shè)用地預(yù)留區(qū)73.45km2和遠(yuǎn)景規(guī)劃區(qū)27.13km2，周邊區(qū)域 1060km2。其中建設(shè) 1：500 數(shù)字線劃圖（DLG）范圍 100km2，1：2000 數(shù)字線劃圖（DLG）范圍 293km2，1：2000數(shù)字高程模型（DEM）為 293km2，1：2000航空攝影及 1：10000 數(shù)字線劃圖（DLG）為 1060km2；1：10000 數(shù)字高程模型（DEM）和spot5衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)整理9965.37km2，三維精建模35km2。

3 建設(shè)目標(biāo)和意義

3.1 建設(shè)目標(biāo)

（1）基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

搜集了 1：500、1：2000、1：10000、1：50000 等各種比例尺的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，根據(jù)技術(shù)規(guī)范對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、采集、更新、入庫(kù)等操作處理，建立現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)的、多維度、多種類、一體化管理的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)。

（2）公共平臺(tái)建設(shè)

根據(jù)技術(shù)規(guī)范，對(duì)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行整合重組、疊加分析等空間技術(shù)處理，再結(jié)合二次開發(fā)平臺(tái)研發(fā)出面向?qū)ο蟮膽?yīng)用服務(wù)與運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)，建立六盤水市多類型的、多時(shí)相的、全覆蓋的、多尺度的地理信息公共平臺(tái)[3]。

（3）六項(xiàng)應(yīng)用示范系統(tǒng)

基于構(gòu)建的地理信息公共平臺(tái)，建設(shè)國(guó)土資源地政管理子系統(tǒng)、城市建設(shè)管理信息子系統(tǒng)、城市規(guī)劃管理信息子系統(tǒng)、城市消防管理信息子系統(tǒng)、城市公安管理信息子系統(tǒng)以及社會(huì)公眾服務(wù)子系統(tǒng)。

3.2 建設(shè)意義

就當(dāng)前形勢(shì)來看，六盤水市信息化建設(shè)難以實(shí)現(xiàn)信息資源共享，政府各部門和企事業(yè)單位的信息化建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一平臺(tái)。因此，數(shù)字六盤水地理空間框架的建設(shè)是迫在眉睫。對(duì)于建設(shè)數(shù)字六盤水地理空間框架本文認(rèn)為有幾點(diǎn)主要的意義。①解決數(shù)據(jù)共享的問題，使信息的重復(fù)建設(shè)和投資，有利于節(jié)約公共財(cái)產(chǎn)資源。當(dāng)前，六盤水市地理空間數(shù)據(jù)存在條塊分割、部門封閉管理、格式多樣化等問題，因此，建設(shè)地理空間框架的平臺(tái)，能夠很好的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)最大共享和利用，進(jìn)而提高工作效率，有利于促進(jìn)六盤水市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，有利于提高城市規(guī)劃的科學(xué)化和現(xiàn)代化水平。②提高領(lǐng)導(dǎo)層的管理和決策水平。數(shù)字六盤水地理空間框架是信息豐富、更新維護(hù)及時(shí)、共享交換便捷的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，領(lǐng)導(dǎo)可以快速地對(duì)城市規(guī)劃、土地利用現(xiàn)狀、城市交通、礦產(chǎn)資源等空間信息進(jìn)行掌控，進(jìn)而做出科學(xué)行政決策。③社會(huì)服務(wù)效益明顯。六盤水市公眾地圖網(wǎng)站，可以給政府、企業(yè)和個(gè)人提供六盤水市基于影像與實(shí)景三維的導(dǎo)航定位信息，能為廣大群眾提供衣、食、住、行等日常的社會(huì)化服務(wù)。

4 建設(shè)主要內(nèi)容

4.1 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系建設(shè)

本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系建設(shè)包括數(shù)字六盤水地理空間框架共享規(guī)定；數(shù)字六盤水地理空間框架更新及維護(hù)通知；數(shù)字六盤水地理信息公共平臺(tái)建設(shè)規(guī)定；數(shù)字六盤水地理信息公共平臺(tái)服務(wù)規(guī)定；數(shù)字六盤水地理信息公共平臺(tái)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)；六盤水市500、1000、2000數(shù)字線劃圖（DLG）數(shù)據(jù)字典標(biāo)準(zhǔn)；六盤水市 500、1000、2000數(shù)字線劃圖（DLG）數(shù)據(jù)分層、要素編碼、屬性字段規(guī)定；六盤水市地理信息數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；六盤水市地理信息編碼標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 基準(zhǔn)建設(shè)

本項(xiàng)目地理空間框架基準(zhǔn)的平面控制網(wǎng)以2000國(guó)家大地坐標(biāo)系（CGCS2000）為準(zhǔn)，高程控制網(wǎng)以1985國(guó)家高程基準(zhǔn)為準(zhǔn)，并建立1980西安坐標(biāo)系與2000國(guó)家大地坐標(biāo)系之間相互轉(zhuǎn)換機(jī)制。

4.3 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)預(yù)處理、重采集和實(shí)時(shí)更新

為了滿足平臺(tái)綜合分析需求：①應(yīng)對(duì)搜集的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，如統(tǒng)一坐標(biāo)系、統(tǒng)一地理要素等。②隨著城市建設(shè)的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)年代比較長(zhǎng)，現(xiàn)勢(shì)性不夠強(qiáng)。這時(shí)，我們需根據(jù)國(guó)家和測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，充分運(yùn)用測(cè)繪行業(yè)技術(shù)手段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重采集和實(shí)時(shí)更新。

4.4 元數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

元數(shù)據(jù)（Meta Data）是“關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”，在地理空間信息中用于描述地理數(shù)據(jù)集的內(nèi)容、質(zhì)量、表示方式、空間參考、管理方式以及數(shù)據(jù)集的其他特征[4]。因此在對(duì)數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)中必須對(duì)元數(shù)據(jù)進(jìn)行建設(shè)，它能為各種數(shù)據(jù)信息提供規(guī)范、普遍的描述和檢索；是數(shù)據(jù)整合的工具和紐帶。

4.5 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

本項(xiàng)目建設(shè)將在現(xiàn)有數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)之上，遵循國(guó)家和測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，通過航空攝影、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、數(shù)據(jù)建庫(kù)等作業(yè)手段，建立六盤水市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，主要包括基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、DOM數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、地理編碼數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)、地籍測(cè)繪數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)和各類專題數(shù)據(jù)等，如圖1所示。

4.6 地理信息公共平臺(tái)建設(shè)

為滿足各個(gè)部門對(duì)地理信息的空間定位、分析等基本需求，本項(xiàng)目根據(jù)二維和三維地理信息數(shù)據(jù)，結(jié)合電子政務(wù)服務(wù)，開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的地理信息公共軟件平臺(tái)，如地名地址數(shù)據(jù)服務(wù)、矢量數(shù)據(jù)服務(wù)、空間信息分析服務(wù)、遙感影像服務(wù)、電子地圖服務(wù)、三維數(shù)據(jù)服務(wù)、數(shù)據(jù)政務(wù)管理服務(wù)等。

圖1 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)圖

4.7 二次開發(fā)專題示范應(yīng)用子系統(tǒng)

以地理信息公共平臺(tái)為基礎(chǔ)，結(jié)合各部門應(yīng)用特點(diǎn)和專業(yè)需求，二次開發(fā)專題示范子系統(tǒng)，本項(xiàng)目選取了五個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，分別為國(guó)土、規(guī)劃、城市建設(shè)、公安、消防。

5 結(jié)論

數(shù)字六盤水地理空間框架建設(shè)，能為數(shù)字六盤水提供一個(gè)統(tǒng)一的、規(guī)范的、多時(shí)相的空間地理信息服務(wù)平臺(tái)，該平臺(tái)不僅可以發(fā)布和共享各類地理空間信息，也能夠方便地集成和檢索地理坐標(biāo)或空間位置，展示人民所關(guān)心的自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境信息，并進(jìn)行空間分布特征、運(yùn)行狀態(tài)、變化態(tài)勢(shì)等的模擬分析，為規(guī)劃、管理和決策等提供理論依據(jù)，進(jìn)一步提高信息化建設(shè)。

數(shù)字六盤水地理空間框架建設(shè)是一項(xiàng)規(guī)模大、長(zhǎng)期的協(xié)作工程，因平臺(tái)數(shù)據(jù)內(nèi)容的豐富性和時(shí)效性，我們既要做到前期的規(guī)范建設(shè)，又要進(jìn)行后續(xù)的應(yīng)用推廣和數(shù)據(jù)更新維護(hù)，否則難真正實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。加之，在其基礎(chǔ)上開發(fā)的各種應(yīng)用系統(tǒng)，使該平臺(tái)在后期推廣階段會(huì)很有前景。

[1]鄧 軼，趙 紅．?dāng)?shù)字城市地理空間框架建設(shè)研究[J]．測(cè)繪通報(bào)，2011（9）：74～76．

[2]譚嘯．?dāng)?shù)字城市地理空間框架建設(shè)基本思路的探討[J]．測(cè)繪與空間地理信息，2010，33（2）：156～162．

[3]王軍，鄧開艷，戴建祥．城市基礎(chǔ)地理空間框架平臺(tái)建設(shè)研究[J]．測(cè)繪與空間地理信息，2008，31（1）：35～42．

[4]趙汗青，郭 剛．地理空間信息元數(shù)據(jù)模型[J]．測(cè)繪通報(bào)，2002：19～23．