浅析数字城市地理空间框架建设

摘要：随着经济建设飞速发展，城市化进程不断加快，信息化建设的需求越来越高，迫切需要加快城市地理空间框架的建设，从而实现各级部门间的地理空间数据共享，彻底消除信息孤岛和信息烟囱，减少基础设施的重复建设和重复投入，向集约化方向发展。文章以"数字秦皇岛"地理空间框架建设为例，对数字城市地理空间框架建设提出了存在的问题及对策。

关键词：数字城市 数据共享 地理空间框架

1 引言

"数字城市"概念来源于"数字地球"，它是"数字地球"理念在城市的引用、延伸和拓展。所谓"数字城市"，就是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用3S技术(遥感RS、全球定位系统GPS、地理信息系统GIS)、遥测、仿真-虚拟技术等对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，即利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容，在网络上进行数字化虚拟实现[1]。

随着秦皇岛市经济建设飞速发展，城市化进程不断加快，信息化建设的需求越来越高，迫切需要加快"数字秦皇岛"地理空间框架的建设，实现秦皇岛市各级部门间的地理空间数据的共享，彻底消除信息孤岛和信息烟囱，减少基础设施的重复建设和重复投入，向集约化方向发展。

2 数字秦皇岛地理空间框架建设现状分析

2002年以来，随着测绘行政管理职能的逐步落实到位，秦皇岛市做了大量的基础地理数据成果采集工作。目前，已具备的成果有：三个建成区、沿海地区、县城及重点乡镇2624平方公里的1:2000数字正射影像图和数字高程模型数据;三个建成区290平方公里的1:1000数字真正射影像图和150平方公里的三维立体模型;三个建成区144平方公里1：500比例尺数字地形图和市区周边210平方公里1：2000比例尺数字地形图;覆盖整个秦皇岛市域的平面控制网和3000平方公里的似大地水准面精化;覆盖全市范围的1:5万数字地形图和4000多平方公里的1:1万数字地形图。秦皇岛市基础地理数据建设取得了一定成果，为"数字秦皇岛"奠定了较好的数据基础。

3 数字秦皇岛建设的基本内容

"数字秦皇岛"地理空间基础框架要建成一个"信息内容丰富、更新维护及时、共享交换便捷"的公共信息基础平台，一个以数字化的基础测绘资料为主要内容、以完善的基础地理空间数据管理体系和数据服务体系为主要结构的地理信息数据和管理平台。具体目标可归纳为"一库、一平台、四应用"，即一个基础地理信息数据库、一个地理信息公共平台、一套标准规范与政策机制和四项应用示范系统。

3.1 一个基础地理信息数据库

基础地理信息数据库是基础地理信息数据及实现其输入、编辑、浏览、查询、统计、分析、表达、输出、更新等管理、维护与分发功能的软件和支撑环境的总称[CH/T 9005-2009]。"数字秦皇岛"将在现有DLG、DOM、DEM等数据的基础上，通过数据采集、更新、整理、入库，配置空间数据管理软件，建立现势性强的、多类型、多尺度数据一体化管理的基础地理信息数据库。

3.2 一个地理信息公共平台

地理信息公共平台依托地理信息数据，通过在线方式满足政府部门、企事业单位和社会公众对地理信息和空间定位、分析的基本需求，具备个性化应用的二次开发接口和可扩展空间，是实现地理空间框架应用服务功能的数据、软件及其支撑环境的总称[CH/T 9004-2009]。"数字秦皇岛"将依托完善后的基础地理信息数据库，通过信息提取、实体加工、地理编码、整合重组等处理，研发网络化运行的应用服务与运行维护系统，建立秦皇岛市唯一的、权威的、全覆盖的、多尺度无缝集成的地理信息公共平台。

3.3 四项应用示范系统

"数字秦皇岛"将基于所构建的地理信息公共平台，从规划、国土、公安、房产、城管、发改委等其中选择三个部门和社会公众服务领域进行应用示范，并总结应用模式，在政府及其各部门全面推广。

3.4 一套标准规范与政策机制

制定基础地理数据库等基础地理数据标准;与各有关部门共同商讨制定各部门共建共享专业数据标准、专题地理信息的采集、更新、管理与汇交的长效机制，包括基础地理信息统一采集、更新与管理分发服务机制;公共平台与地理信息公众服务系统等建设成果的运行、管理、更新与维护机制;公共平台推广应用与信息共享措施。政策制度的研究制定，包括秦皇岛市地理信息公共平台权威性、唯一性的认定与确立;公共平台推广应用的服务支持、技术培训与意见反馈制度;信息分建共享制度。

秦皇岛市地理空间基础框架建设标准

应用标准

应用支撑标准

信息资源标准

网络设施标准

信息化管理标准

4 存在的问题及对策

4.1 存在的问题

数据问题：由于拥有不同年代、不同方式获取的部分基础数据。这些数据标准不同、格式不同、来源各异，有CAD格式的数据也有GIS格式的数据，有经过编码的也有还没有编码的数据;数据存储的方式也各不相同，有的采用文件方式保持，有的以数据库的方式保存。这些数据不仅占用大量的空间，还需要大量的人力和财力去管理，且管理效率低，容易损坏和丢失。

缺乏数据动态更新的机制：数据的现势性是数据的生命力所在，现实性差的数据严重影响了数据的权威性和可信度，降低了政府管理与决策的合理性和科学性。为了保证数据的现势性必须要有有效的更新机制和相应的财力投入。大比例尺的地形测量投入大，周期长，地方财政较难保证及时的更新，所采用的数据更新方式比较零散，更新速度慢，难以保证数据的现势性。同时，政府GIS工程建设还存在大量的基础地理数据重复建设现象，造成了资金浪费，没有有效的利用。

4.2 应对策略

这些信息难以满足秦皇岛市地理信息平台对地理数据的要求，必须在统一标准、统一坐标系的情况下对现有的数据进行相应的转换、编辑、整理等预处理工作，最终建立一个可公用的基础性的地理空间数据库;采用统一建设、统一更新、分配使用方式，建立数据动态更新的对策和机制，实现各级部门间的地理空间数据共享，彻底消除信息孤岛和信息烟囱。

5 结语

数字秦皇岛地理空间信息公共平台的建成，将为秦皇岛市信息化建设提供权威、统一的定位基准和空间载体，在经济建设和社会发展等方面发挥着十分重要的作用，为政府部门的各项规划、管理、决策经济建设和社会发展以及重大工程项目提供基础地理信息服务。

参考文献

[1] 顾朝林，段学军.论数字城市及其及其三维再现关键技术[J].地理学报，2002，(3)

[2] 陈军、部伦主编:《数字中国地理空间基础框架》，科学出版社，200.3

[3] 张宇，数字城管GIS平台的设计与开发，硕士学位论文，西南交通大学，2008

[4] 李景文，赵福君，董星星等.数字城市地理空间框架模式设计[J].桂林工学院学报，2008，28(02)

[5] 杨伯钢，冯学兵.城市地理空间框架建设技术体系研究[J]，测绘科学，2007.32(1)

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