摘 要：通过分析城市地质调查工作对地形图需求，及需求瓶颈，说明地形图现势性不足以满足工作需要，获取制图资料途径，分析制图资料间关系、利用程度和方法，结合实际案例分析制图区域特征，指出以基本资料图为基础，以补充资料为数据源修编地形图的技术方法和编图方向。
关键词：城市地质 地理底图 制图资料 修编
地形图是地形测量或遥感资料解释绘制的，是经济建设、国防建设和科学研究中不可缺少的工具；也是编制各种更小比例尺普遍地图、专题地图和地图集的基础资料。
因自然和人类经济活动影响，经过一定时期后，地形图现势性会发生一定的变化，尤其经济发达区，在大规模的城市建设，旧城改造，新城区扩张，城市面貌，特别是社会经济要素变化深刻。
长江中游城市群伴随中部经济崛起及武汉城市圈所引领的湖北东部经济一体化的发展，城市地下空间开发利用、城市环境地质调查和保护等工作日益重视，急需摸清城市地质地质环境。自2008来，武汉市已先后启动了武汉城市圈环境地质调、武汉深部岩溶地质调查、武汉三维地质填图等专门性的城市地质工作。
地形图是地质工作立项、论证、规划、设计、研究、调查和成果集成必不可少的基础资料，资料的现势性是工作质量的重要保证。
1 地质调查对地形图一般要求及存在问题
地质调查一般是以一定比例尺地形图为基础进行地质填图或地质测量，其工作部署、设计等都要在地形图上进行，包括调查路线设计、钻孔布置、地面物探布线等工作，而地形图现势性对工作质量有直接影响。现势性不好，地形地物与实际不符，调查线路会布置得不合理，钻孔也可能布置到建筑物等不合理的地方。
以武汉深部岩溶区项目武昌图幅野外工作为例，先期用1993版地形图，因未考虑汤逊湖周边大学城及其它建设，经过20多年发展，交通及城市建设已发生了巨大变化，在调查过程中，发现所用地形图与实地差别极大，导致工作不能顺利进行。
地质调查填图或地质测量精度有明确的要求，所采用的各种手段和方法，若因地形图现势性不足，会影响调查成果质量，也不能很好的揭示工作区地质现象的发生、发展及其规律。
2 地形图现势性
2.1 制图资料
制图资料包括基本资料和补充资料。基本资料一般是地质调查规定精度的同等比例尺或更大比例尺地形图。补充资料用于补充和修正基本资料的不足，可选用最新行政区划图、交通图、航片、卫片，及其它可用的图形资料、文字资料或数据资料，以及野外工作过程所采集到居民地、山峰等有关资料。[1-2]
2.2 制图资料现势性
地质调查所用基本资料地形图，来源的主要途径是到国家测绘管理部门购买或相关领域收集，而购买或收集地形图，往往因测绘产品保密特殊性，存在两方面问题，一是收集周期长，二是成图年代久，资料现势性严重不足，不能满足需求。
2.3 现势性不足的解决方法
地质调查工作所用地形图，往往要进行地图编绘，才能得到适应需求的简化地形地理底图。而制图资料是确保地理底图质量的重要因素。
3 制图资料的收集
武汉岩溶塌陷调查，为属国家重点地区岩溶塌陷调查项目子项，自2012年始至2014年，已先后开展了武昌幅、汉阳幅、金口镇幅等1∶50000岩溶调查。下面以此为案例论述资料选取原则及编绘地形地理底图方法。
原则，尽量收集距项目工作年最近的基本资料和补充资料，充分利用项目已有遥感影像资料，尽可能利用开放性免费资料，以实用、经济快速编图为目的。
基本资料情况：为1∶5万矢量地形要素（DLG）地形图，为“十五”国家基础地理信息库建设工程完成，经与纸质地形图对比，三幅图均实为1993前出版的纸质地形图数字化成果。
补充资料情况：①2008年版“武汉市地下水区划图”（栅格数据）（以下简称“区划图”），比例尺为1：15万，②2007年产1∶5万正射SPOT5卫星影像，③2013年GOOGLE地图影像。④百度地图。
4 资料质量分析
（1）基本资料与补充资料SPOT5卫星影像对比分析、与GOOGLE地图影像对比分析，武昌、汉阳、金口镇三幅图形，除中心城区变化稍小，城郊结合部及远城区，居民地、街道、道路差别很大，基本资料反映为农村式居民地、低等级道路，而在影像图上反映为城市式居民地和街区，路网发达，基本资料上反映为水域的部分地区，大多变成了居民区和街道，2000年后修建的快速城市高等级出口道路、及长江上新建的军山大桥、长江二桥、天兴洲大桥、二七大桥，武广高铁等均没有反映。典型的有东西湖区常青花园，基本资料图为养殖鱼场；与汤逊湖比邻的庙岭大学城，基本资料图为江夏区农村，有部分城镇式居民地，但大多数为零星分布的农村式居民地。
（2）“区划图”为武汉市勘测院2011完成项目，含有较完整的武汉城区及郊区道路网和内部环线、行政名称等。缺点是比例尺较小，投影参数及坐标系不详。
（3）SPOT5卫星影像与GOOGLE地图影像对比，前者为正射投影影像，北京54 坐标系，后者为84坐标系、非正射投影影像。前者影像清晰度一般、部分地方辨识困难，后者清晰度高，同时内容也新，可弥补前者不足。
（4）百度地图，含有较完整和清晰的居民地及其它注记名称，可作为名称注记修编来源。
5 编图技术要求和方法
（1）基于所编地理底图用于工作布置及野外踏勘、最终成果等目的，以基本资料地形图为基础，以补充资料为数据源修编基本资料地形图，侧重修编水系、道路、街区和重要建设工程（如大型桥梁等）。
（2）统一坐标系，基于基本资料图和SPOT5卫星影像均为北京54坐标系，拟定最终编绘地理底图坐标系为北京54坐标系，通过一定技术方法，将其它补充资料也转换为北京54坐标系。
（3）以MAPGIS6.7或ARCGIS9.3为工作平台，进行影像配准、坐标系转换、图形编辑和数字化。
（4）考虑地质调查图件需要，主要反映水系、居民地、道路、地貌等地理要素（行政界线与基本资料图一致）。
6 影像配准与坐标转换方法
在数字化地图制图中，影像（图像）配准，多指将不具备投影参数的图片，通过一定的数学方法转换成与标准地形图（或对应区域地形图）对应地理位置一致。坐标转换，则指将一种投影的地图（矢量或栅格），通过一定的数学方法（若参考椭球不同，则多用三参数法、或七参数法）转换另一种投影。
目前大多数图像配准方法通常可分两类：基于特征的方法和基于区域的方法。基于特点的方法首先在图像中提取特征，然后利用特征间的相似性进行匹配。常用的基于特征的方法包括了基于点特征、线特征和面特征三种[3]。
三参数法与七参数法均依赖特定的测量控制点，因保密原因，获取困难，费用也高，通过前述资料质量分析，本文提出基于点特征点方法处理图像，可不考虑参考椭球影响。
MAPGIS和ARCGIS均能进行影像配准和投影转换，考虑地质成果数据为MAPGIS格式，拟选前者为工作平台，具体方法如下：
（1）打开MAPGIS67影像分析处理程序，打开并转换一幅标准正射SPOT5卫星影像图片成MAPGIS内部格式（MSI），在影像校正工具菜单中打与这对应标准图框，采集控制点（只要四个角点），再进行影像精确几何校正，就可生成一幅配准有标准投影的MSI文件。
（2）GOOGLE地图影像网上下载，方法是通过成都水经注科技公司谷歌卫星下载器下载所需标准图幅影像（实际比标准图范围略大）。
（3）以上述配准好SPOT5卫星影像为参照，重复“1“的过程，打开并转换GOOGLE地图影像成MAPGIS内部格式（MSI），选择若干均匀分布的特征控制点（如道路的交叉点、建筑物的拐点等），经影像精确几何校正，就可一张近似正射影像（如图1）。
（4）“区划图”的处理，以一张1∶100000大武汉基础地理底图（矢量格式）（54坐标系）为参考，仍重复“1“的过程，打开并转换“区划图”，选择若干均匀分布的特征控制点（如道路的交叉点、河流交汇处等），经影像精确几何校正，再经投影变换成1：50000，就可得到一张与标准地理底基本吻合的参考图像。
7 实际应用
（1）以汉阳幅为例，其地理特征以汉江为界，北部为汉口和东西湖区，地势平坦，海拔高程多在20 m左右；南部为汉阳、汉南和蔡甸区，地势自西南向东偏北由低山向平原区过渡，最高海拔111 m，间龙岗，湖区等水体分布较广。
（2）与现势资料相比，全图幅主要变化特征是城区由市中心向外扩展，新增道路网、街区等地理要素没有表达，水域也有变化，部分原为湖区（或沼泽）已变成城市居民地。个别山体因采矿而发生了局部形态变化，但总体地貌特征变化不明显，又因缺少DEM数据，地貌修编方法是只删除不合理等高线和不合理的高程点。原湖区（或沼泽）变为居民地的，根据制图综合原则，进行较大程度取舍，将街区、居民地的主要轮廓特征表示出来，同时合理处理街区与外部道路网协调和选取密度。
（3）水体的主要变化总体特征是水域面积缩小（因填埋），根据SPOT5卫星影像（参照GOOGLE地图影像）修编实际水体边线。
（4）道路网修编仍以SPOT5卫星影像为背景，参考“区划图”，新增武汉三环、汉蔡高速、京巷澳高速、汉洪高速等重要交通线及大型桥梁，同时修编主城区内部道路网，达到布置合理，图面清晰。
（5）地理名称编辑，在基本资料图基础上，参考百度地图等资料，新增重要居民区、大型厂矿、学校，如常青花园、东风汽车公司、江汉大学等属地名称。
（6）汉阳幅修编投入工作量近1月/1 人完成，经野外实地踏勘完全满足工作需求。其成果如图2示。
8 结语
（1）该文通过分析城市地质调查工作对地形图需求，及需求瓶颈和存在原因，说明地形图在一定时空会发生变化和变化原因，进而提出了解决问题的必要性。
（2）笔者结合多年地图编图和地质工作经验，指出地形图在地质调查工作重要作用，提出通过编绘地理底图方法满足地质调查工作。
（3）在全面分析地理底图编绘与制图资料的关系基础上，就解决地质调查工作地形图修编，论述了基本资料与补充资料关系，及其利用程度和方法。
（4）通过所编制汉阳幅地理地图成功案例，说明采用本文所述方法，不仅能缩短成图周期、节约经费，而且能解决地形图现势性不足。
【摘 要】加强在康庄工程中引用数字城市地理空间框架的建设，不仅可以促进数字城市的规划、建设与整个城乡规划的发展紧密相连，还可以促进权威地理空间信息资源的结合，为城乡规划和发展提供决策方面的支持，也为城乡发展中地理信息的共享提供了有效手段。因此，在康庄工程项目的建设中引入数字地理空间框架的建设对与城乡规划的发展具有重要的意义。
【关键词】数字城市 地理空间框架 康庄工程
随着信息技术的发展，城市的发展也开启了新的时代，数字化已经成为新的制高点，以网络和数字为主要特征的多方位的城市信息化时代已经到来。伴随着信息化的快速发展和数字城市时代的到来，不仅为城市的发展提供了技术平台，还能够对信息资源进行有效整合，防止建设重复，达到对信息资源的整合、共享和充分利用等目的，从而更好的促进了城市信息化建设水平的提高。因此，加强对数字城市建设的应用，是新时期城市发展的迫切要求。
一、相关概念梳理
（一）数字城市
从城市信息化理论或者是按照信息化城市理论这两个方面来看，数字城市包括广义和狭义两个方面。其中广义的数字城市是指，城市的整体，即全面的信息化。狭义的数字城市是指，借助各种现代信息技术方式和说短，根据城市的管理功效把哦给你信息进行自动搜集和进行动态的监管，同时成立与之相对应的辅助决策信息管理系统，从而实现将城市的基本地理数据作为基本依据，把城市中的各方面专题信息进行集中组织和管理。
（二）康庄工程
所谓“康庄工程”是对农村公路的革命性建设，是一种“惠及万民、泽被后世”的“民心工程”，对步入全面小康社会创造了良好的基础条件。具体来说，康庄工程就是将农村公路改造规划与实现农业现代化和全面建设小康社会规划相结合；与易地脱贫和人口梯度转移相结合；与农村工业经济和农业结构相结合；与土地资源和旅游开发相结合；与建设生态省和“千村示范，万村整治工程”相结合，使规划具有前瞻性、整体性。
二、“康庄工程”建设中数字城市地理空间框架应用的重要意义
康庄工程的实施开农民致富开辟了全新的道路， 极大的促进了农村经济的发展，也更好的方便了广大农村百姓的出行和生产、生活，对于建设社会主义新农村打下了坚实的交通基础。然而，随着通村、通乡公路距离的延长，农村公路的安全问题也出现隐患。因此，加强在康庄工程中引用数字城市地理空间框架的建设可以数字城市的规划和建设与整个城乡规划的发展紧密相连，为城乡规划和发展提供决策方面的支持，也为城乡发展中地理信息的共享提供了有效手段。
三、数字城市地理空间框架在康庄工程建设中的应用
康庄工程实施过程中，城乡规划工作的特征在很大程度上决定了地理空间信息的的需求，准确的、完整的地理空间信息是城乡规划中不可缺少的条件，也是决定着城乡规划是否符合现实的实际情况，是否是科学合理的。
（一）建设基础地理信息数据库
基础地理空间数据包括有关人文、自然、经济和环境等诸多要素的形态特征、几何位置，以及彼此之间的相互关系，从而使用户能够依据地理坐标或者空间的位置对各种城市信息、康庄工程中城乡规划的信息进行检索和展示，并嫩巩固对空间的分布特征、变化的趋势和运行的状态等进行查询分析和模拟。
首先，数字城市地理空间框架的建设必须以采用的测绘基准来对基础地理信息数据进行规范，从而确保所获的各种地理信息数据和相关的数据的统一。其次，要按照国际统一的测绘基准进行整合，形成多源头、多尺度的基础地理信息数据库，便于对基础地理信息数据库进行统一管理。
（二）建设地理信息公共平台
在对基础地理信息数据库建设完成之后，要进行完善和更新，进行进一步整合，对符合康庄工程中所需要的地理要素方面的内容进行提取，将面向信息化要求的数据进行重组，根据工程所需扩展地址、地名的地理编码，建立瓦片和要素的索引一体化，从而实现多种数据的集成，建立所要建设的康庄工程项目所需的唯一和通用的地理信息公共平台。
（三）构建所需的环境支撑
康庄工程建设中地理空间框架的建设、服务及运行和的必备条件之一就是要建设相关的支撑环境，支撑环境不仅包括计算机的硬件和基础软件，还包括相关的网络基础设施和安全环境。
总之，在康庄工程建设的过程中加快建设信息化建设的步伐，是促进城乡地区可持续发展规划和战略实施的重要组成部分。当前，通过在个别地区建立一个统一标准、可共享的信息平台――“康庄工程数字地理空间框架”是非常有必要的。它不仅能够实现对地理信息资源的有效开发和利用，还能够实现对地理信息资源的共享，从而为向政府和相关的行政部门及社会公众提供最真实准确的地理空间方面的信息服务。同时，对于其它地区建设康庄工程，推进数字城市城乡地理规划的空间框架建设提供参考。
摘要：本文介绍了数字城市地理空间信息公共平台推广应用的意义、功能及其应用模式，并介绍了该平台在政府有关部门中的应用实例。
关键词：数字城市；公共平台；推广应用
一、数字城市地理空间信息公共平台内涵
“数字城市”就是利用计算机系统和基础地理信息数据库描绘一个城市的地形地貌、地理分布、行政区划等信息，用地理空间数据表述全市的自然资源信息和经济社会人文信息，从而，准确掌握城市的地理特征和资源分布。
2006年，国家测绘局首批六个试点城市的“数字城市地理空间框架示范项目”，目前山东省烟台市平台建设已经完成，该平台数据内容丰富，包括遥感影像数据库、数字线划数据库、地名地址数据库、专题信息数据库等。以下相关数据参照“数字烟台”简要介绍数字城市地理空间信息公共平台推广应用的意义、功能及其应用模式、应用实例。
二、数字城市地理空间信息公共平台推广应用的意义
随着政府部门对地理空间信息数据库共享需求的日趋强烈和相关应用的逐步推进，一些棘手的问题接踵而至，如基础性、共享性地理空间信息资源获取、更新和维护的可持续性及机制问题；各部门数据标准不一，难以共享问题；共享缺乏统一平台支撑，跨部门共享成效低；社会经济信息与地理空间信息整合技术手段落后等问题。而解决这些突出、共性问题的有效途径就是大力推广应用数字城市地理空间信息公共平台，从标准、机制、安全、数据内容、共享服务平台与技术支撑手段、应用等各个方面形成全市统一的规范和指导意见，使各部门的工作在同一个框架体系下有序的开展工作，从而推动全市基础性、共享性地理空间信息资源的整合、服务和应用。
（一）数字城市地理空间信息公共平台是打破全市“信息孤岛”壁垒的现时需求。通过构建全市统一的地理空间信息资源管理与共享服务应用体系，形成一个全市统一的政务地理空间信息共享服务平台，可以有效解决数据标准不一而导致难以共享等问题，有效提高政府办公效率。
（二）数字城市地理空间信息平台是实现“全市一张图”的前提条件。随着地理空间信息跨部门应用的日趋增多和深入，对统一地理框架数据需求日益强烈。只有将各部门、各领域的社会经济信息置于统一的时空框架之下，才能实现信息的交互、整合，才能使各部门的数据、分析成果具有可对比性，否则只能出现各自为战的局面，统一指挥无从谈起。因此，必须通过数字城市地理空间信息公共平台，为政府各部门提供地理空间信息资源共享、交换、服务的技术支撑平台，提供遥感影像、电子地图等基础性、框架性地理空间信息的共享服务，才能为全市开展各类地理空间信息资源的整合与共享提供统一的时空框架，即为全市各部门共用同一政务地理底图，构建起“全市一张图”。
（三）数字城市地理空间信息公共平台是推动地理空间资源开发利用环境形成的客观需求。通过建立地理空间信息资源与共享服务应用体系，可以形成完善的数据采集、更新维护、共享机制，从而推动政府各部门对政务地理空间信息资源进行梳理。如各部门信息图层的梳理和建设，不仅有助于政府各部门实现“职责清”、“数据准”，更重要的是为地理空间信息资源的开发利用、领导决策等重大应用积累了丰富的基础信息，为促进空间信息产业链的发展解决了最重要的数据源问题。
三、数字城市地理空间信息公共平台功能和应用模式
（一）数字城市地理空间信息公共平台功能
数字城市地理空间信息公共平台是城市空间信息基础设施的主干部分，是其他空间和社会经济信息定位、集成及交换的基础平台，主要提供四种功能服务。
1、基础数据服务。平台集成了市区建成区1:500比例尺、市区及城乡结合部1:2000比例尺、全市域1:10000比例尺的电子地形图；全市域0.3米分辨率高清晰影像图；全市域1:10000比例尺数字高程模式等其他专题数据。各类数据以目录树的形式进行分类组织，用户可以根据需求自由定制。
2、数据应用服务。用户可以通过平台进行空间数据浏览、空间量算、不同查询条件的数据检索与统计、空间分析、专题地图的配置与显示。
3、数据加载服务。针对专业用户，平台提供两种类型的专题数据加载功能。对于已具有空间坐标的专题数据，可通过平台内嵌的转换工具直接叠加到地图上；对不具有空间坐标的专题数据，可通过地名或地址匹配服务，实现非空间专业数据段快速加载。加载后的专题数据，可进行查询、统计与分析。
4、数据交换服务。可为共享各部门公开数据，提供分布式多源数据的、引用功能，能够对各部门分散存储维护的数据进行实时调度，实现了各部门分布式可共享的专题数据的逻辑集成。
（二）数字城市地理空间信息公共平台应用模式:
1、直接调用。直接键入网址，自动获取电子地图服务，并可叠加本部门的专题信息，时间基于空间位置的专题分析应用。本模式适用于部门对空间位置需求较为简单的部门。
2、二次开发。平台提供标准的二次开发接口，满足用户的个性化应用要求开发，可进行基本功能定制、业务模型的开发。本模式适用于需求相对复杂，对空间数据应用较为深入的部门。
3、数据源调用。公共平台的数据完全遵循OGC国际组织的相关规范，与第三方商用GIS软件（如ARCGIS、MapInfo）等兼容，可以在这些软件中直接调用。
4、内嵌应用。对于已经投入使用的业务系统，可以通过公共平台的快速链接工具实现地图嵌入，以辅助业务办理，而不需对原有的系统作任何改动。
四、数字城市地理空间信息公共平台应用实例
烟台数字城市地理空间公共信息平台是支撑烟台各类管理信息系统的公共服务平台，目前已开展了国土、房管、公安、城市网格化管理等方面的应用，积极为社会建设提供数据服务，解决了跨部门数据共享和跨部门行业应用的问题，信息资源的共享和信息服务社会化收到了初步成效。
一是为“数字化城管信息管理系统”提供基础地理数据服务。数字化城市信息管理系统以1万平方米为基本单位将城区划分为1千多个单元网格，形成市政府、区政府、街道、社区和万米单元网格五个层次的分级分层管理体系，实行网格化城市管理。将20万个公共部件按地理坐标标注在1：500的万米单元网格地图上，每个部件都有一个8位“身份证”，由城管监督员对所分管的万米单元实施全时段监控。这种管理法不仅使责任进一步细化，还把原来十几个人共同管理一个地段缩小为现在每人管理几个网格，大大减少了管理的流动性和盲目性，实现了由粗放管理到精确管理的转变。
二是为“房地产市场信息系统”提供数据服务。市住房与城乡建设局利用地理空间信息公共平台提供的数据和服务，以房产交易、房屋权属登记为基础，建立了图文合一的房产管理信息平台，为全市房地产市场的健康发展提供较为准确的房产基础数据，实现了房屋登记准确、及时，档案查询方便、快捷，数据统计全面、合理，数理分析科学、可靠。
三是为莱山区公安局“警用地理信息平台”提供数据服务。莱山区“警用地理信息平台”和“治安监控警用地理信息系统”利用1：1万和1：500数据，将安全保卫布控和路灯数据编号进行有效结合，市民可以利用最近路灯上的编号报警，很方便地进行报警定位。同时，通过GPS卫星定位，以报警点为中心，迅速显示附件巡逻警力位置，接警员直接指挥最近巡逻车就近出警，及时提供救助。处警时间较系统建设前缩短了一半以上，快速反应能力大大提高。
数字城市地理空间信息公共平台在政府各部门均存在较为广泛的应用，这种共享服务模式已获得国家测绘局等部门的认可。全市各部门均可基于这种共享服务新模式创新性的在业务流程中应用地理空间信息技术，以实现基于地理空间的业务管理，全面提升政府部门的信息化水平。
摘 要：文章介绍了数字城市系统构造及数字城市建设的根本构架，简要分析了数字城市地理空间框架的结构及各部分之间的联系，提出了地理信息公共平台建设的办法。
关键词: 数字城市；地理空间；框架平台；建设；浅析
目前，我国已建成的数字城市，在数据执行标准上，缺乏统一指标体系，单纯考虑到本区域数据标准的统一性，没有考虑到对其他地区及国家、省市的相互关联，基础数据库与平台共享数据库的没有链接起来，难以适应高效率的信息化服务的需要。今后，在地理空间框架平台的应用模式上，应该建立统一的空间与时间坐标体系框架，实现各部门共建共享，使地理空间框架平台的数据规范、服务规范、应用规范和运行维护规范。在这套支撑体系的基础上，各级地方部门再根据自己的地方需求，随时进行平台调整、数据更新。只有这样相对完善的系统体系，才可以提供更优质的信息服务。
“数字城市”,即数字化的城市，是“数字地球”在城市的运用和发展。我们通常说的“数字城市”，是以计算机科学技术、多媒体技术和大量的储存科学技术为根本，以宽带网络为桥梁，使用3S科学技术（遥感RS、全球定位系统GPS、地理信息系统GIS）、遥测、仿真-虚拟技术等对城市实施多种多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，有效的运用信息科学技术方法将城市的过往、目前状况及将来的所有内容，在网络上进行数字化虚拟实现。
数字城市地理空间框架平台的建设，是“数字中国地理空间框架”建设的关键性构成部分，为了推动地理信息的运用，胡总书记提出“推进数字中国地理空间框架建设，加快信息化测绘体系建设，提高测绘保障服务能力”，温总理也提出了“要加快构建数字中国地理空间框架，积极促进国民经济和社会信息化平台，全面提高测绘保障能力和服务水平”。 2006年国家测绘地理信息局启动了数字城市地理空间框架平台建设的试点工作，该项目现已完成并通过了验收。2010年国家测绘地理信息局颁布了《国家测绘局关于进一步加快推进数字城市建设的通知》，主要内容包括了2015年底前全面完成地级以上城市和具备条件的县级城市的“数字城市”建设。由此可以看出，加快推动数字中国地理空间框架平台的建设，是我国基础测绘“十二五”规划中一项非常重要的任务。
1 数字城市的体系结构
1.1 数据获取与更新体系
包括城市上空、地表及地下等自然地理数据的自动获取系统，城市基础设施数据的实时获取、维护、更新体系，城市人文、经济、交通、资源、政论等社会信息数据的变更与监控系统等。
1.2 数据处理储存体系
包括高密度高精度高效率的海量数据储存设备、多分辨率海量数据实时地编辑、压缩、存贮、元数据处理技术、空间数据仓库等。
1.3 信息提取与分机体系
包括数据之间的资源共享、多元数据集成、数据信息智能分析、海量空间数据的智能提取与编辑等技术和设备。
1.4 网络体系
网络技术在数字城市技术中有十分重要的作用，是确保数字城市信息畅通和共享的必要条件。包括计算机网络、互联网、智能化网络、支持基于网络的分析式计算操作系统，基于对象的分布式网络服务，分布处理和互操作协议等。
1.5 应用体系
包括城市规划、地籍管理、城市防灾、城市交通、通信管理、能源管理、生态管理等。同时，还包括城市网络生活方式等。
1.6 管理体系
包括专业技术人员小组、教育培训、安全管理、设备维护、标准与互操作规范、相关法律法规等。
2 数字城市构建的基本框架
2.1 通过推动信息化建设，使政府的宏观调控机制与培养竞争机制达到有机的统一，形成公平有序的市场秩序。
2.2 加强政策法规建设，体现管理意识，实现可持续发展。
2.3 加强地理信息系统基础数据平台建设，促进基础信息资源有效共享。
2.4 建立应急联动指挥系统和智能交通管理系统两个综合性应用体系，推动行业信息系统的建设。
2.5 推进基础教育信息化，培养科技化专业人才，为构筑数字城市服务。
3 数字城市地理空间框架的构成与各组成部分之间的关系
根据《地理空间框架基本规定》( CH/T 90032009)，数字城市地理空间框架的构成，由五部分组成，分别为：基础地理信息数据体系、目录与交换体系、公共服务体系、政策法规与标准体系和组织运行体系。
图1表明了基础地理信息数据库的组成。图2表明了地理信息公共平台共享服务数据库的组成。
图1基础地理信息数据库
图2地理信息公共平台共享服务数据库
4 地理信息公共平台建设
地理信息公共平台软件体系是以共享服务数据库为基础，为政府部门、企业公司、事业单位和社会公众提供在线地理信息服务，形成唯一的、权威的数字城市地理信息公告平台，包括资源展示子系统、数据管理子系统、服务管理子系统和运维管理子系统等四个系统。依据每个子系统服务对象的不同，能够将其划分为两个部分，资源展示子系统面向外部用户，是外部用户了解平台数据资源的窗口，数据管理子系统、服务管理子系统及运维管理子系统面对内部用户，是平台维护单位的内部用户对数据进行编辑、维护和的核心。此外，依据平台部署网络环境的不同，可以分为基础版、公众版和政务版。在城市管理、公众服务和政府决策等方面都起到了非常重要的作用，为城市信息化建设提供了支撑和保障。
5 结束语
伴随着我们国家的城市化进程的飞速进步，城市的区域正在不断的扩展，之前较为保守的城市管理办法已经不能满足于当下城市管理的需求。“数字中国”理念的发展，以“数字城市”为标志的城市信息化建设在我国的各个区域蓬勃兴起，空间信息基础设施是“数字城市”建设中非常重要的基本设施，而地理空间框架是空间信息基础设施的关键性构成部分，是经济社会信息化进步的基本推动平台。
摘要：地理空间框架由空间基准框架和地理框架数据构成，是数字城市建设的重要基础，它为其它空间和非空间信息提供统一的空间定位基准，从而实现各种信息资源的整合和共享。本文以地理空间框架数据库为基础，将分类后的地理空间框架数据作为对象，对基础空间数据和专题数据的组织、数据的关联管理进行研究。
关键词：数字城市；地理空间框架；数据；组织方法
1.引言
数字城市建设的任务就是利用现代高科技手段，充分采集、整合和挖掘城市各种信息资源（特别是空间信息资源），建立面向政府、企业、社区和公众服务的信息平台、信息应用系统以及政策法规保障体系等。城市地理空间基础框架是数字城市建设的核心任务之一，它为城市发展和信息化建设提供统一的空间定位与基础地理信息公共平台，进而实现城市信息资源按照地理空间位置的整合和共享[1]。本文研究了数字城市地理空间框架数据的组织方法和管理模式，为“数字城市”建设提供理论方法和设计思路。
2.传统地理空间数据存在的问题
我国传统地理空间数据存在着标准不统一、数据存储结构各异、重复建设、多头投资等问题，主要体现在以下几个方面:
2.1 标准不统一，成果不规范
传统地理空间数据存在标准不统一，成果不规范等问题，尚未形成完整的国家城市地理信息共享标准体系[2]。由于各部门、各地区各自为政，缺乏统一的信息资源共享标准和法规，在长期的工作过程中造成不同种类的空间数据难以集成和共享。
2.2 GIS平台不统一，造成数据异构
数据异构主要体现在:模式异构，不同数据具有不同的存在形式；类型异构，描述复杂的地理实体采用不同的数据类型；语义异构，即相同的数据形式表示不同的语义或同一个语义由不同形式的数据表示。数据异构使得不同平台间的空间数据难以共享。
2.3 资源开发利用低，仅局限本部门使用
现有资源开发利用水平低，大部分信息局限于部门内应用。多年来，各行各业形成的一个行业一条线、一个部门一盘棋的信息系统建设模式，存在严重的信息封闭、信息壁垒、信息垄断和重复建设、多头投资等问题，导致不同行业信息系统间的空间数据无法共享。
为解决上述问题，需要充分利用数字化信息处理技术、网络通信技术、计算机技术、多媒体技术、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、虚拟现实等现代技术建设数字城市地理空间框架，提供空间数据高度统一、完整、精确和权威的基础数据共享平台，提供能够实时维护和更新的基础信息管理平台与服务平台，将城市的多分辨率、多尺度、多时态和多种类的空间信息资源在数字城市地理空间框架内进行充分整合和利用，实现跨行业综合基础数据的共建共享和互操作[3]。
3. 数字城市地理空间数据组织方法
数字城市地理空间框架数据应由基础空间数据和专题数据组成，其体系结构见图1。为规范地理空间数据的交换和共享，应制定《地理空间数据交换和共享管理办法》，规定地理空间数据交换和共享的主体及其内容、明确各部门的职责分工、数据的基准和标准、交换平台的建设、地理信息数据共享服务方式以及应急测绘保障机制等内容。
3.1 基础空间数据的组织
基础空间数据的表现形式有DLG数据、DOM数据、DEM数据、DRG数据、元数据等。
（1）数字线划数据（DLG数据）
矢量数据相比其它类型的数据结构更加复杂。组成数据的基本空间对象单元可以是空间任意分布的单个点或由许多点集组成，其大小、形状和维数都不同；其数据的操作涉及到对象实体中每一个点的操作，运算量大；拓扑关系复杂，要考虑到拓扑关系的存储和管理等。
基于用户对空间分析与出图显示两方面的需求，将数字线划数据分为GIS分析库与成果出图库，对于两个数据库中的矢量数据采用不同的方法进行组织。
（2）数字正射影像图（DOM数据）
数字正射影像是由航空摄影或其他遥感数据经纠正和消除地形影响后形成的数字图像，是地表信息的真实反映。数字正射影像数据可以作为基础地理信息系统和各个专业信息系统建设的重要的背景，可供规划、设计和广大用户直接查询、量算使用。
在海量影像数据库中，每次调度和使用的图像数据只是数据库里的一小部分，因此采用数据分块来组织DOM数据。通过数据分块可以减少数据的网络传输数据量，方便数据压缩和有利于在计算机的内存中对图像数据进行运算处理。
（3）数字高程模型数据（DEM数据）
多比例尺的数字高程模型数据库相当于覆盖全市范围的精细程度不同的巨大的“电子沙盘”，是地表地形的真实再现。由于数字高程模型数据属于栅格数据，因此在组织中先将每一幅的DEM数据拼接起来，然后分成几个区域存储到数据库中，采用金字塔结构显示。
3.2 专题数据的组织
专题数据库是数字城市地理空间数据中的重要部分，只有建设完善专题数据，并通过对地理空间数据和专题数据等数据库的整合，形成完整的平台共享服务数据库，数字城市公共平台才能更好为政府职能部门在城市发展规划、科学决策中提供地理信息服务。专题数据主要包括交通运输、住房和城乡建设、国土资源、水利、发展和改革、环境保护、农业、林业电力、邮政、商务、民政、教育、旅游、卫生、公安、气象、地震、通信等三十余类数据。
由于各专题数据具有不同类型和不同格式，需要通过专题数据整合转换成数字城市地理信息公共服务平台中支持的空间化的专题数据。
（1）文本表格数据
将原始专题数据中Word，Excel，Txt 等格式的数据根据其内容整理为规范化的关系数据库数据。在整理好规范化的关系数据库数据后，对于无空间坐标的数据，通过地名地址匹配等手段进行空间定位。
（2）图片数据
对于原始数据为jpg 等格式的图片数据，需要进行几何纠正。选择较多的控制点，利用纠正方法达到基本纠正的效果。纠正后图片保存为IMG 文件。纠正时无值的点设置为0 值。对于其中存在的重要的专题信息，根据具体情况提取信息，形成专题图层。
（3）空间化数据
通过坐标格式转换、坐标系统转换、数据建库等方法将已有空间数据转换为符合地理空间数据交换格式的数据，最终建立专题数据库。
3.3 地理空间数据间的关联一体化管理
空间数据库与专题数据库的关联实际上是以数据为中心的，把应用模型和数据库管理系统协调，建立图文一体化系统，即把图形信息与非图形信息紧密地结合。它是多种数据集的融合和集中管理。
（1）空间位置关联
由于地理空间框架数据存在多种格式，同时从管理和应用的角度考虑需要将不同大类的数据进行叠加，采用地理空间框架数据库技术来存储基础空间数据后，只需要将各种基础空间数据转换到同一个坐标系上，不同形式的数据就可以叠加起来应用。
（2）属性关联
除了在空间位置上实现两种数据的相互关联外，同时还要将它们各自的属性信息也关联起来才能实现双方的信息交流和传递，因此需要有一个桥梁来挂接不同的数据子库，建立相互之间的逻辑联系。可采用以字段作为连接的载体，只要能确保二者都具有一个表示公共信息的属性字段，就可以达到逻辑上的关联。
4. 结论
地理空间基础框架是数字城市建设的核心任务之一，只有建设完善专题库数据内容，并通过对地理空间框架库和专题库等数据库的整合，形成完整的平台共享服务数据库，我们的数字城市公共平台才能更好为政府职能部门在城市发展规划、科学决策中提供地理信息服务，并为公众提供全面的地图服务。
摘 要：该文基于笔者多年从事数字城市框架建设建设的相关工作经验，以数字城市建设中地理编码库的设计为研究对象，论文首先分析了地理编码库建设的难点，进而探讨了GIS软件的地理编码方法及存在的不足，在此基础上，笔者详细阐述了地理编码库的设计实现过程，全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。
关键词：数字城市 地理编码库 GIS软件
“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，以地理信息系统（GIS）技术为核心，利用遥感（RS）、GPS、3维仿真等技术手段，对城市进行多分辨、多尺度、多时空和多类型的3维描述，利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来在网络上进行数字化虚拟描述。地理编码是数字城市建设的重要组成部分，它使分散于各个部门间无序的信息资源得到分类整合，建立各类信息间的有机联系，构建起空间信息和属性信息、属性信息与属性信息之间的框架模型，使得不同的数据类型、不同系统之间的数据互操作得以实现。本文以石家庄市数字城市建设为背景，探讨地理编码库的设计过程。
1 地理编码库建设的难点
随着经济的飞速发展，对老城区的系统改造，新城区不断扩展，城市格局在不断发生变化。但是由于历史和现实原因造成地名、地址错综复杂，混乱无序，缺乏规律性；街道门牌编号混乱，同一门牌号有几户使用；地名命名方法随性复杂，缺乏统一的标准。同时，各个部门根据自己的需要，为了方便本部门的工作，都会根据本部门的应用系统特点，建立自己实用的编码系统，具有独特的地理网格单元划分标准，如公共场所活动区、单位内部物业管理区等。在建设时也没有考虑使编码具有在空间单元上统一的、标准的地理参考系统，结果在不同系统的数字城市管理中，最小单元划分区域都不尽相同，这就使得不同字体间很难实现信息资源共享，造成了资源的浪费。
2 GIS软件的地理编码方法及存在的不足
ArcView是由美国环境系统研究所（ESRI）开发并销售的地理信息系统软件，在这个软件中有地理编码的功能，它可以单个定位也可以批量处理。不过，首先要有一个参考主题，此主题是经过地址编码的基础地理信息表，如道路图或行政区划图，然后才可以进行地址匹配，进行地址匹配时地理特征数据源必须包含一些与地理特征有关的地址属性。这样ArcView才能根据一定的标准和规则把地理特征数据源匹配到参考主题上。在匹配过程中ArcView把参考主题中的地址与地理特征数据源中的地址属性相比较，从而确定是否匹配。当找到一对匹配的地址与属性之后，ArcView就将具有该属性的地理特征的坐标分配给这个地址。如果找不到可匹配的地址与属性，可分两种情况处理：若地址有误，可以修改地址中的错误；否则，可以放宽编码参考中的匹配参数，由此获得较大的匹配成功率。
Mapinfo也同样有此功能，其基本原理是相同的。对于线参考主题，通过插值的方法进行定位，如解放路18号，参考主题中有解放路1号到36号的记录，则此地址就定位在中间。对于区域主题则定位在几何中心。
对于简单数据库ArcView和Mapinfo的地理编码功能都能实现地址匹配。所谓简单数据库是指记录量少，地址信息描述规范。但是对于复杂的数据库，如记录数在1×104条以上，且地址信息描述混乱，没有统一的标准，那么现有软件的地理编码功能就束手无策了。其无法实现的原因主要表现在两个方面：一是现有地理编码功能不能进行多个参考主题的同步匹配；二是对于区域主题只能定位在几何中心，这样的话如果有多个记录则会重叠在一起，不利于进一步的显示、统计和分析。鉴于以上分析，制定出一套针对石家庄市数字城市建设行之有效的地理编码库建设方法，使之既充分体现城市现状，又顾城市未来发展是项目的难点与重点。
3 地理编码库的设计实现过程
地理编码通过对地理对象在确定的参考系中按一定的规则赋予唯一的和可识别的代码，从而唯一的确定地理对象的空间位置，也就是说建立地理对象与代码之间的映射关系，它可以是地理对象与地址的映射，也可以是地理对象与坐标系统的映射。对于数字城市建设，地理编码是建设效果的直观体现，例如要对一个地名进行查询，对一个单位进行检索，首先就是查询某个名称，然后通过该名称来进行定位。因此完整的地理编码库，不仅包含了一系列的属性信息，还应该包含定位的空间信息。
3.1 地理编码库的主要内容
地理编码库是数字城市建设的基础工程，将为各部门对城市规划、建设、管理决策及城市应急指挥，提供准确、实时的信息支撑，满足百姓日常出行对地址定位的需求。通过对地名地址的编码管理，可以实现统一空间坐标，整合各种信息资源，在各部门分散的信息资源库之间建立有机联系，为实现信息共享、交换和整合提供基础信息支撑。为切实满足各类用户的实际需求，石家庄市地理编码库主要包括行政区域地名编码、街巷名编码、小区名编码、标志物名编码、兴趣点名编码和门（楼）址编码以及预留编码等。
3.2 地理编码库建设流程
针对石家庄市的实际情况，在充分利用民政、统计、公安、房产等部门已有的数据基础上，通过影像叠加，划分区域确定地名地址的采集范围。同时，进行地名地址数据库设计，地名地址规范设计，地址模型设计等；再由市所辖四区分别成立专门的地名地址调查小组，包括外业调查人员，内业数据整理、检查人员，地名地址数据入库人员。
1）外业调查人员专门进行外业调查，实地查看，对所属区域的地名地址通过照片拍摄、文字记录等方式采集回来。2）内业数据整理、检查人员主要负责对外业采集回来的数据、已有的资料进行综合整理、检查、规范化、标准化，对不同类型的地名地址数据进行分类，按照国家规定的统一编码规则进行编码。3）地名地址数据入库人员对整理并编码后的地名地址数据进行入库，增加新的地名地址，更改错误的地名地址，删除废弃的地名地址，保证地名地址数据库的完整性、有效性、统一性。地理编码库建设流程如图1所示。
3.3 地址匹配服务
地址匹配主要由空间参照数据库、地址拆分及标准化、地址匹配规则配置及地址匹配部分组成，其核心是地址匹配。系统可以满足单地址匹配、批地址匹配以及交互匹配的需求。地理编码系统组成如图2所示。
地址匹配提供了一种将非空间信息空间化的手段，用户可将带有地址信息的属性数据快速转换成空间数据，生成自己的专题图层；而且可以将这些数据保存为其他 GIS格式如：“Shp”等，为其他GIS应用系统使用。
1）单个地址匹配：系统提供一个地址匹配的服务，该服务可以匹配任意用户设置的需要匹配的地名地址数据集和匹配关键字。
2）批量地址匹配：支持匹配文件的格式为Txt，Excel等格式，并对匹配文件作出一定的规范，将生成的坐标信息存储起来。将匹配成功的地址转换成空间数据，并保存为指定的数据格式。记录匹配成功的地址和匹配失败的地址及匹配的准确度，根据匹配准确度用户还可以进行编辑，并且日志可以进行保存。
4 结语
该文主要论述数字城市中地理编码库的建设，对石家庄市地理编码库的建设过程进行了概括，对地理编码流程进行了详细的分析，文中论述的建设方法在实际中得到了应用，取得了相应的效果，值得借鉴。由于只针对项目实际情况，对地理编码库建设没有进行深入拓展，有待于今后进一步研究。
摘 要：“数字兴义”项目将建立兴义市数字地理信息空间框架，形成兴义市权威的、唯一的和通用的城市地理信息公共平台，从而实现各类信息的互联互通。本文主要阐述了数字兴义地理空间框架建设。
关键词：兴义；数字；城市；地理；空间；框架；建设
引 言
“十二五”期间，随着贵州省工业强省和城镇化带动战略的推进，新城镇、新城区大量出现，传统的管理模式不能满足高速发展的城市需求，因此推行数字化城市管理是实现全省城市管理“科学、严格、精细、长效”的有效手段。三维数字兴义地理空间框架建设为三维数字兴义提供了一个统一的、规范的、权威的三维空间定位基准和三维地理信息服务平台，大大促进了国民经济建设以及信息化建设，将极大的影响人们的生活。
1 数字兴义
兴义市位于黔、滇、桂三省（区）结合部，全市辖4个街道办事处、29个镇、5个乡，总人口74万，其中城区人口26万，全市国土面积2915平方千米，是贵州省黔西南布依族苗族自治州的政治、经济、文化、信息及交通枢纽中心。
近年来，兴义市经济建设持续快速发展，一产、二产、三产齐头并进，三次产业结构比例为16∶44∶40。全市提出了以“三化一业”（即工业化、农业产业化、城市化、旅游业）发展战略，特别是加快了全市工业化进程，工业经济初步形成了以酿酒、建材、电力、煤炭、化工、冶金、药业、烟草为主的八大工业体系，为全面建设经济强市奠定了坚实基础。
“数字兴义”由黔西南州国土资源局牵头建设。其总体目标为：建立兴义市数字地理信息空间框架，形成兴义市权威的、唯一的和通用的城市地理信息公共平台，从而实现各类信息的互联互通。“数字兴义”建设将紧密结合兴义市地区实际情况，充分利用现代化的遥感、大地、GPS等测量技术，建立高精度、实时、快速的基础数据获取手段，完善兴义市基础地理信息数据集，建设兴义市基础地理信息数据库，构建兴义市地理信息公共平台。通过将全市的各类信息在数字化三维平台上表达出来，集成安装在网络上，市民足不出户，即可查询到旅游名胜、商业中心、文化坐标、街巷小景等信息。并在此基础上，开发国土、公安、计生、消防、规划等典型应用示范系统，建立共建共享、更新完善和运行维护的长效机制。为政府科学决策、公告服务、社会管理、综合监管能力等方面提供有力的基础支撑环境。
2 “数字兴义”地理空间框架技术特点
2.1 实用性好
项目进行了详细的需求分析、可行性分析、现有资料及软硬件分析，提出了设计的思路、规范、原则及总体结构，并经过论证评审，具有良好的实用性。
2.2 技术先进
平台在建设过程中使用了当前通用的硬件平台和最先进的数据库、GIS软件，以保证平台的先进性。
2.3 兼容性好
该平台严格遵守相关软件开发设及软件接口标准，为后续开发各种应用系统提供了广泛的基础地理信息支持。
2.4 安全性高
该平台针对不同的使用人群，提供了不同密级的授权，严格按照国家相关保密规定，对不同的使用人群提供相应密级的地理空间数据。并对软硬件设计进行了安全性论证。
3 数字兴义地理空间框架建设
3.1 总体建设内容
项目要求建立兴义市城区约15km2的三维影像地形模型，城市标志性建筑、街道三维模型，系统要求能运行在兴义市政府专网上，并能实现各部门专题应用的并行接入。
3.1.1 标准规范与政策保障机制建设
很多专题数据往往分散在各个不同的部门，数据标准与规范不统一，数据质量、坐标系统、投影参数、精度、图形要素差别较大，上述因素造成了数据的不一致性，部门之间数据很难进行交换和共享，长此以往数据繁杂、分类不清，同一地区往往存在多套数据或缺失，资源浪费现象及其严重。因此，系统建设的首要工作便是结合兴义市地区实际需求，利用即将覆盖全省范围的CORS站系统，统一测绘基准，在国家及省级标准的基础上，建立一套完善的地方数据标准规范体系。
兴义市地区成立数字兴义地理空间框架建设工作领导小组，领导小组办公室设在黔西南州国土资源局，负责统一指导、协调、督促。负责组织、落实、督察等日常工作，定期编发简报，通报进度。同时以公文的形式相关的地方性法规、政策性文件，切实保障数字兴义地理空间框架平台建设的顺利进行及后期维护工作，确保各项工作落到实处，使数字兴义建设成果更好的为地区经济和建设服务。
3.1.2 基础地理数据获取及整合
（1）基础数据的获取
主城区30平方千米1：500地形图测量（当前已测有15平方公里数字地形图，该区域需要纳入更新任务中）；主城区30平方千米1：500航空摄影及规划区70平方千米1：2000航空摄影，其中70平方千米要求获取1：2000正射影像、数字高程模型和数字线划图。城市及周边250平方公里1.5m分辨率卫星影像。
（2）数据整合
基础数据之间往往存在坐标系不统一的情况，从而导致，无法直接叠加在一起使用，给数据综合分析设置了障碍，地理空间框架建设工作难以展开，为了能够使用这些数据，需对其进行归一化处理。其次，面对日新月异的城市建设，已有的基础数据往往老旧，现势性不强，不具备实用性。需遵循国家和测绘行业标准与规范，充分运用遥感、GPS、GIS等成熟的技术手段对这一部分数据进行采集和更新。
整合以上数据是城市地理空间框架建设的基础性与必备性工作，主要包括兴义市中心城区1：500比例尺DLG（见图1）数据，影像数据DOM（数字正射图），数字高程DEM，专题数据的整合工作。
3.1.3 建立基础地理信息数据库
依据项目设计标准建立基础地理信息数据库。对处理后的基础地理数据进行检查，数据符合标准后，才准予入库。
3.1.4 三维地形数据库建设
三维地形数据库是平台的数据基础，是DEM、DOM、DLG及三维建筑模型的集成，精确的三维地形数据库有助于更好的管理空间信息和属性信息，提供更符合现实直观的表现形式。三维地形数据库建库流程见图2。
3.1.5 基础地理信息公共服务平台建设
在更新完善后的基础地理信息数据之上进一步整合加工，提取符合公共需求的地理要素内容，进行面向信息化要求的数据重组，扩展地名地址地理编码，建立要素与瓦片的一体化索引，实现多种数据的无缝集成，研制开发网络化的应用服务与运行维护系统，建立兴义市权威的、唯一的和通用的地理信息公共平台。
3.1.6 建立五个典型应用示范系统
在地理空间信息公共平台基础上开发构建五个典型应用示范系统，选择国土资源、计生、公安、消防和社会公众服务等应用部门和领域进行示范系统建设，再逐步扩展到规划等具备条件的政府部门，应用科学化、数字化环境全面促进该部门的高效、快速管理手段的转变和实施，并总结应用模式和经验，在政府及其各部门全面推广。
3.1.7 支撑环境建设
兴义市三维公共信息平台的设计将严格参照现代计算机网络的规范与地理信息相关标准。整个系统是以数据中心为中心节点的星型网络。数据中心建立在高速局域网（3M）上，网络采用UDP和TCP/IP协议；服务器操作系统拟采用Windows 2003 Professional。系统支撑环境由数据中心建设、用户服务子系统建设、数据通讯网络建设组成。
3.2 项目技术路线
技术路线明确了设计依据、技术指标，确定了基础地理信息数据库建设，地理信息公共平台建设，运行服务模式设计，支持环境建设等工作内容，以及主要工作流程，如图3所示：
3.3 运行服务模式设计
3.3.1 模式架构
服务门户应基于通用浏览器（如IE、FireFox）、采用面向服务架构（SOA）进行构建。SOA是大型软件系统体系结构的发展趋势，平台服务门户采用SOA进行构建。在服务门户中，所有的服务功能都应具有明确的可调用接口，具有标准、通用、松耦合和重用性好等特点，以Web Service的方式进行提供。通过对这些功能接口的组合，形成服务门户特定的业务应用和业务流程；同时，服务门户还可进一步将这些接口进行封装和，以便于网络用户进行二次开发，实现将平台提供的服务整合到用户自己的业务应用系统中。
3.3.2 主要功能
服务门户采用单点登录、统一身份认证技术，用户在一次成功登录门户后，即可访问其权限范围内的系统功能和信息内容，避免在多个功能模块间来回切换而形成的网站资源消耗，同时也提高了系统的可管理性和安全性。服务门户具备用户注册、目录检索、元数据查询、地图浏览、路径分析、检索定位、空间量算、地图、数据交换、服务跟踪等功能，向政府、企业、公众各界用户提供全方位、不同层次的地理空间信息服务。
平台服务门户应具备的主要功能如图4所示，包括平台管理功能、应用服务功能、接口服务功能及其它功能等。
其它功能，包括新闻动态、政策法规、BBS论坛、使用指南等。新闻动态用于展示公共平台建设、发展及运行的动态信息；政策法规用于与公共平台相关的国家及地方性的法律、法规和政策及相关标准规范；BBS论坛用于服务门户对外宣传、消息以及收集客户反馈；使用指南用于实现公共平台与用户的互动交流，为用户查询、浏览网站上的各类信息、使用各种服务提供向导和帮助。
3.4 技术指标
3.4.1 性能指标
公共信息平台的性能主要包括系统自动运行能力，错误处理能力，数据备份能力，运行稳定性能力，联网和扩充能力、数据服务能力等。
用户客户端能实现自动下载更新，高速浏览，操作简便以及远程技术支持能力。数据中心具备城市景观漫游、展示等功能，能自动接收处理用户端数据要求；系统发生故障时可自动警示值班人员。具备自动响应用户请求，提供数据服务的能力；具备监测用户登陆记录的能力，并留有针对用户进行二次开发的接口；具备用户使用授权、认证，监测用户使用时间、流量大小的功能。具有兼容性接口，可与多种数据库系统相连，完成地理信息的实时共享；可适应用户中心到用户间通信方式的扩充和改变，并尽量兼容未来的移动通信方式；具备通过政府专网进行数据服务的能力。
3.4.2 数据指标
卫星正射影像和航空正射影像DOM：高分辨率卫星遥感影像（小于1m）或航空影像（1：500精度）；数字高程模型DEM：1：1万和1：5万；矢量化数字地图：1：1万、1：2000、1：500（针对不同浏览分辨率下应用）；房屋测绘数据：楼层面积、楼层高、楼层数、边长、房屋平面图等等；POI热点区信息；建筑物外表数码相片；地物编码应与国家地理要素编码一致。
4 结 语
三维数字地理空间框架建设是一项持续性的工作，要真正实现项目的经济效益和社会效益，后续的应用推广和数据更新维护更显重要。平台的生命力在于数据内容的丰富性和时效性，并在它上面开发各种应用系统，这样才会有越来越多的人使用它，其经济效益和社会效益才会更加凸显。
【摘 要】地理信息对城市发展基础性的作用日益突出，埋设于城市地表以下的各类管线作为城市既有资源同时对地下空间资源的利用也起到严格的制约作用。因此基于数字城市地理空间框架建设基础上的地下管网GIS系统是目前我国每个城市必须面对的课题。地下管线信息系统建设首先要明确建设内容，然后确定建设方案，在建设方案中要明确系统架构、数据流程、业务流程，在上述基础上确定系统部署。
【关键词】数字城市；地下管线；系统建设
引言
近年来，随数字城市地理空间框架建设的深入，地理信息对城市发展基础性的作用日益突出，基础地理信息为各行业提供的数据支撑已从地表向地下及地上下三维一体化方向发展，尤其是智慧城市建设过程中，地下空间资源的有限性日益被城市管理者高度重视和认同，埋设于城市地表以下的各类管线敷设情况已是既定事实，它作为城市既有资源同时对地下空间资源的利用也起到严格的制约作用。因此基于数字城市地理空间框架建设基础上的地下管网GIS系统是目前我国每个城市必须面对的课题。城市地下管线系统的基础地形数据要通过数字城市地理空间框架平台服务实现，地下管线系统是数字城市地理空间框架建设的示范项目同时又具有自己的独立性，各权属单位及政府部门数据共享要通过管线系统自有平台来实现。
1、系统建设内容
系统建设内容按照通用的GIS标准及相关规范，考虑到管线系统的特殊性可分为1）系统建设及维护法律法规；2）系统建设及数据交换标准规范；3）数据整合与处理；4）管线数据的更新机制；5）管线系统的基础支撑6）管线数据共享服务； 7）数据审批及管控一体化平台； 8）管线三维系统；9）系统运行的运维机制。篇幅关系这里不展开论述。
2、系统建设方案
2.1系统组成
根据城市地下管线普查信息系统建设目标和建设内容，基于SOA规范系统目标组成如下图2-1所示。
（1）管线数据采集与更新系统
系统是一套适用于管线作业和管理的、涉及前期生产、后期检查、入库和空间表现等方面的软件。文件中记载了管线的空间位置数据和属性数据。同时通过元数据记录的方式保存管线生产的一些重要信息，便于管线的维护和管理。软件可以对管线的探测和普查提供一整套的作业指导，对管线的数据质量进行监控。系统采用移动GIS实现了地下管线野外数据采集与处理，工作人员在手持GPS设备上准确记录野外采集到的属性和坐标等相关信息，并实时绘制出管线图，可通过数据传输线或在线方式直接上传到GIS中心系统，操作简单方便，工作效率高，为地下管线的普查、更新及补测提供了一条简单准确高效的途径。
（2）地下管线数据管理系统
地下管线数据管理系统是管理人员全面掌握和管理数字管网平台中管线以及基础地形数据资源的工具，实现基本的数据查询、统计，对空间资源入库、导出、更新和管理，以及行业应用中的辅助决策分析。具体包括工程管理、数据查询、数据输出与、数据统计、数据更新入库管理、辅助决策分析、元数据管理和历史数据管理等功能。
（3）数据共享服务平台
数据共享服务平台根据管线数据标准、各相关职能部门的管理需求，以及数据保密等要求，为各类型用户群体提供地下给水、排水、燃气、热力、电力、电信、其他等地下管线数据的目录服务、数据服务和应用服务，实现管线数据的共建共享。
（4）内网门户
内网门户地下管线共享的信息、政策法规等，将系统建设的成果以服务目录和图片的方式直观的展现给管线管理单位、权属单位和其他政府部门，用户可以选择自己需要的数据服务，并提出使用申请。
（5）管控一体化平台
在地下管线共享服务平台的基础上，落实对各类管线的规划、设计、建设、运营和维护等全生命周期过程中的安全监管，建立全面管理、流程控制、上下联通、实时监控的管控一体化平台。同时可接入重点监管设备实时监控数据，可为应急预案编制、预警分析、应急指挥等功能提供数据支撑。
（6）地下管线三维管理系统
地下管线三维管理系统基于网络三维地理信息系统平台，集成海量三维模型数据、遥感影像数据、数字高程模型数据，全面展现城市建筑、桥梁路面与地下管网管线的立体关系，支持全视角的地上、地下及地面透明式的管线浏览，提供管线爆管、连通检测、剖面分析等专业功能。
城市地下管线综合数据库是整个数据流转的关键，该数据库有几个来源：报建规划数据、竣工验收数据、管线普查数据、数字城市地理空间框架数据的服务接入。
管线普查单位通过管线数据采集与更新系统，对采集的管线数据进行数据检查、生产达到入库标准。满足入库要求的管线数据，通过地下管线数据管理系统入库到沈阳市地下管线普查数据库。
管线权属单位提交报建计划数据至管控一体化平台，规划与国土资源局通过平台对规划数据进行审批，并对竣工成果进行验收。管线规划数据和竣工数据通过地下管线数据管理系统入库到沈阳市地下管线普查数据库。
城市地下管线普查系统中的地形数据、影像数据及部分地面三维场景通过数字城市地理空间框架建设服务平台接入。
2.3系统部署
城市地下管线普查信息系统部署（以沈阳市地下管线普查信息系统为例）如图2-4所示。
系统部署分为三个层次，最左边是数据库、空间数据引擎和ArcGIS Server服务器，部署Oracle RAC实现高可用性数据库系统；空间数据库引擎采用ArcGIS Basic Server，提供对空间数据的读取、写入和空间分析功能；ArcGIS Server为实现SOA的基础平台。中间为开发集成框架，开发集成框架提供对服务的整合，类似企业服务总线，将系统的服务进行整合和统一对外提供。最右边是表现层，包括Web表现和桌面应用两部分，直接进入终端，终端设备包括平板电脑、桌面电脑、移动电脑和手持终端，Web服务器和应用服务器置于防火墙的DMZ区，确保整个系统的安全性。
2.4 结束语
通过对地下管网GIS设计，在搭建了系统架构基础上进行管网数据库设计、应用共享服务平台设计、管控一体化平台设计等可以实现地下管网数据的有效管理与跨部门应用，为地下空间资源的规划利用提供支持。
[摘要]GIS是我们搭建数字城市地理空间框架建设数字城市的重要手段和有效方式，我们要学会如何科学、有效、充分的利用这一资源，让城市数字化建设在GIS平台上建设的更迅速、更有效、更科学。本文结合 "数字梧州" 地理空间框架建设的实际情况，探讨GIS技术在数字城市地理空间框架建设中的应用。
[关键词]GIS技术 数字城市 地理空间框架建设
随着GIS技术日趋成熟，应用领域的不断扩大，人们对GIS技术的认识也在逐步加深。我们在数字城市的建设中GIS技术应用也非常广泛，利用GIS技术已经成为了我们建设数字城市的首要问题和关键所在。在这当中，GIS技术的应用不仅仅体现在确定城市位置坐标建立基础地理信息这一项上面，还体现在利用GIS技术搭建地理空间框架平台，模拟城市环境，构建虚拟世界，服务真实生活等方面，比如人与环境的和谐融合、应急指挥系统、预防自然灾害发生等方面，都需要GIS技术的帮助才能很好地完成。
1 GIS技术在数字城市地理框架建设过程中的主要作用
1.1 数字城市与城市地理空间框架
数字城市地理空间框架是以公共服务为导向的城市空间信息基础设施，是数字中国地理空间框架的核心，是城市自然资源和地理空间基础信息的主要建设内容，为城市信息化提供统一的空间定位与基础地理信息的公共平台。“数字城市”是在城市地理空间框架基础之上，利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容（比如说：城市地理、资源、生态环境、人口、经济、社会等各种信息）在网络上进行数字化虚拟实现，并满足公众、企业、政府等各方面的需求，提升城市管理的水平。数字城市在一定程度上象征和预示着城市发展的一个趋势。城市数字化的建设其实包含在很多具体的方方面面，如信息技术的发展、网络技术的应用以及数字技术的开发等，这些技术都在不断渗透到我们的工作和生活中的每个细节，是城市数字化建设中不可缺少的一部分。我们的目的是把城市真正的变为一个整体，一个相互联系的系统。在这个系统中，城市的管理工作、人们的生产生活、城市的建设方向以及经济的发展状况都可以用GIS技术联系起来，以GIS技术作为平台，搭建数字城市地理空间框架，在此基础上建设数字城市的一草一木，并且统一由一个系统来支配，让人们在数字城市中的全部内容能够有机的结合到一块，共融共生。
1.2 GIS技术与城市地理空间框架
我们进行城市地理空间框架建设的进程中，城市地理空间框架平台及各项业务应用系统由GIS技术来掌握和领导，就变得简单方便起来，它能够给我们更好的建设指导，并明确我们的建设方向。如“数字梧州”城市地理框架建设“一库、一平台、多应用”（图1），用GIS技术建设地理信息公共平台，利用GIS强大的统计、计算、分析功能管理基础地理信息数据库，利用GIS二次开发功能开发各个应用管理系统，利用GIS在线服务功能提供城市各类信息服务，完善城市管理。
现在GIS技术的发展状况已经极为靠前，开放型GIS技术的兴起、网络型GIS技术的发展、集成型GIS技术的开发已经使我们能够解决很多以前解决不了的重大问题。我们在数字城市地理空间框架建设中应用这些具体的技术，让问题变得更便利。另外，GIS技术自身还具有计算和进行相应决策的能力，这同时也为数字城市的建设提供了更为精确的保证。我们还可以依靠这一技术，得到很多切实可行的参考方案。
2 “数字梧州”城市地理框架建设中GIS技术的具体应用
GIS技术的应用领域极为广泛，在“数字梧州”城市地理框架建设中不仅完成信息平台的构建，在此基础上利用GIS二次开发技术来开发完成“数字国土”、 “数字民政”、“数字消防”等应用系统。
2.1 数字国土“一张图”
结合第二次全国土地调查工作成果，应用遥感技术保障土地调查数据现势性、服务国土资源批后监管，在实现全国全覆盖遥感监测的基础上，全面完成全国“一张图”数据库建设。通过该数据库与国土资源管理相关业务数据库挂接，为实施建设用地“批、供、用、补、查”全面监管提供基础信息平台，利用GIS分层叠加技术建立以国土资源信息数据库为核心，以土地基础地理信息、土地调查、土地报批、土地登记、土地规划、土地征收及供地等工作提供的数据为信息源，综合运用GIS技术、计算机图形处理技术和Oracle Spatial空间数据管理技术，建立各级综合管理信息系统。系统建成后将全面实现数据共享和多级管理系统叠加分析应用、无纸化办公，实现梧州市国土资源“一张图”工程。如图2，是在Arcgis平台基础上建立的管理系统，以梧州市正射影像图为底图，叠加土地报批、供地、登记数据图层，分析统计土地利用情况。
2.2 数字民政
梧州市开展基于地理空间框架的民政地理信息系统建设（图3），建立一个基于电子地图管理的地名管理信息系统，把梧州市的区划地名、区域界线、社区楼盘等信息纳入到系统中，实现相关数据的图形化存储、查询、分析、应用，同时实现与市国土局、市规划局、市政局地理空间框架之间信息动态更新和国家地名数据库之间的无缝对接。在此基础上，提供系统标准二次开发接口，为各部门提供地名信息服务。
2.3 数字消防
城市的消防建设是一个影响人们生命财产的话题，我们要极为重视这个问题，我们在建设消防问题的时候也要注意责任的问题，GIS技术的应用能够很好地解决这个问题，为消防建设起到巨大的推动作用。首先，GIS技术能够对地面进行很好的检测，从整体监测情况上大致了解城市的消防防护状况，并作出整体的全局把握；其次，其强大的监测功能对消防情况进行具体详细的分析测试，提供更精准的地面消防指导作用，使消防人员能够做出快速反应。因此，与传统的比起来就有了更快捷迅速的特长。
3 结束语
数字城市现今已是全球化发展的大趋势，城市发展的主导方向，在数字城市化的建设中，我们要充分利用GIS技术的强大功能，准确了解地形地势的情况，分析地形结构。根据GIS技术得到的参考资料，做出多种详细而科学的规范化方案，从整体控制和把握人员、建设和环境之间的关系，使数字城市化努力向着可持续发展、环境保护与合理开发、生活工作合理信息化的方向进行。
摘要：本文从平阳县数字城市地理空间框架建设背景、目标与内容、技术设计、应用前景等进行了阐述，作为较早完成数字城市建设项目的县级节点之一，“平阳模式”对浙江省乃至全国县域城市地理空间信息的共建共享具有很大的借鉴意义。
关键词：地理空间框架；公共服务；数字城市
0 引言
随着科学技术的进步、需求水平的提升，数字城市地理空间框架建设已逐渐成为城市基础测绘的核心内容，建设成果成为测绘地理信息服务城市经济社会发展的更全面、更有效的支撑[1]。当前，以“数字城市”为标志的城市信息化浪潮
正在全国范围内迅速展开，国家测绘地理信息局将进一步加大数字城市的建设力度，全面推广数字城市建设，要求2013年完成全部地级以上城市的立项工作，并且推动有条件的地区开展数字县域地理空间框架建设工作。
当前，数字城市建设工作已进入应用与发展的关键时期，但是有些地方仍然存在长效机制落实不到位、更新欠及时、应用推广深度与广度不够等问题，这些问题在县域城市表现尤为突出，加上长期存在财政负担较重、自身技术力量不足等痼疾，极大地阻碍了城市测绘信息化建设的发展。为了能够有效克服县域城市地理信息资源共建共享存在的困难，平阳县抓住数字城市项目建设的契机，综合考虑实际情况，认为平阳县数字城市建设应该要着重加强市、县建设的统筹，核心内容就是“平台统一、数据集中、分工协作、市县共建”，形成了高效率、集约化的数字县域地理空间框架建设模式。
1 数字平阳地理空间框架建设目标和内容
1.1建设目标
“数字平阳”以信息基础设施为支撑，以地理信息资源为基础，综合采用“3S”技术和计算机网络等技术，采用统一的技术架构，将多源、多尺度、多类型的地理信息资源进行有机组织，实现海量信息的高效管理与持续更新，提供地理信息便捷、高效、安全的在线共享服务[2]。同时，通过层次划分将项目分解为若干个逻辑平台，降低实施的复杂度平台，降低实施的复杂度，整体结构呈现一种纵向多层次、横向网络化的立体网络结构特点，通过支撑环境、基础数据、公共平台、应用示范、标准规范及管理体系5个部分的建设，最终实现对基础地理信息数据、各部门专题数据等多元数据的集成管理、综合应用服务。项目框架总体结构如图1所示。
1.2 建设内容
数字平阳地理空间框架建设内容包括基础地理信息数据建设、地理信息公共平台建设、典型应用示范建设以及支撑环境建设等四个方面。
1.2.1 基础地理信息建设
基础地理信息主要包括大地测量成果数据、DLG数据、栅格数据、地名地址数据、3D数据以及元数据。在省市主管部门共享的数据基础之上，重点更新完善城镇区域内1：500 数据以及精细地名地址数据等，最终形成内容丰富的基础地理信息数据。然后经过提取、扩充、重组和脱密等工序处理，形成共享服务数据。最后开发数据库管理系统，实现基础地理信息数据的统一管理。数据库建设体系如图2所示。
1.2.2 地理信息公共平台建设
基于地理空间共享服务数据，依托专线网络以及互联网，根据不同的应用需求和功能需求，开发网络化的应用服务系统，建立平阳县权威的、唯一的、通用的地理信息管理、共享、应用与服务的平台。图3为平阳县地理信息公共平台展示中心界面。
1.2.3 典型应用示范建设
示范应用系统紧密结合平阳县政府部门和社会公众的实际需求，在公共平台的基础上构建应用系统，分别为：地下综合管线管理信息系统、规划成果管理信息系统内（如图4）、数字地名系统和“天地图·平阳”，并总结应用模式与经验，为地理信息公共平台的全面推广提供借鉴。
1.2.4 支撑环境建设
支撑环境建设主要包括软硬件环境、网络环境、标准规范和管理制度以及共享与更新长效机制等方面的建设。
2 数字平阳地理空间框架技术设计
2.1 设计依据
数字平阳地理信息公共台软件按照国家、省市（县）互联互通的要求进行一体化的设计，按照统一技术标准，遵循服务接口规范等，确保数字平阳地理信息公共平台不仅能实现横向上与其他部门的资源共享，还能在纵向上与省、市级平台实现在线的数据共享。
2.2 技术路线
（1）“一体化”设计理念
遵照最新的标准，按照“一个资源库、一张图”的理念进行库体设计，即从 设计之初，就充分考虑基础地理信息数据库、地理空间框架数据库等的建设和使用需求，同步进行数据处理，在减少数据处理环节，提高生产效率的同时，确保数据标准、空间基准、数据格式等的一致性，实现数字平阳基础地理信息资源一张图。
（2）集中部署、统一服务的建设模式
为了解决财政资金和地方技术人员缺乏的问题，项目采用了“一个平台、一套数据、一个网络、集中部署、统一服务”的集中建设模式，促进了市县资源共享，避免了市县独立分散建设、缺乏统筹带来的重复开发，发展不均衡等问题。因此本项目充分利用市域级地理信息公共平台的基础设施资源和技术力量，为今后的常态化运维提供有效保障。
（3）基于 SOA 进行项目架构设计
SOA（面向服务架构）是基于开放的Internet标准和协议、支持对应用程序或组件进行描述、、发现和使用的一种应用架构。通过 SOA 对不同服务或功能进行设计和完成一系列业务逻辑与展现，让用户像使用本地桌面业务组件一样方便的调用服务或功能等各种资源。基于 Web 服务技术，屏蔽应用系统编程语言、基础技术架构和系统平台的异构性，方便地将各种应用系统封装成网络上开放的应用服务。
（4）地图服务技术
地理信息公共平台的核心是提供各种类型的地图数据服务，为了满足不同的应用需要，本项目采用多种地图服务技术，包括 WMS 服务、WFS 服务、WCS 服务和切片地图 Web 服务。同时也涵盖专题制图、查询检索、空间分析、地址匹配、地图可视化等 GIS 功能服务，这些服务以接口的方式向不同的用户提供服务。
3 关于数字平阳地理空间框架应用的几点思考
项目建设的最终目的是要逐步形成基于数字平阳地理空间框架的社会化应用体系，促进平阳县信息化建设和经济社会的可持续发展，为平阳县的国民经济建设、社会事务管理和公共服务提供基础保障。因此，项目的建成只是一个开端，未来的应用才是“重头戏”，也是项目的意义所在，但是现阶段很多地区对县级平台未来的发展普遍存在疑虑，担心只是一个“花瓶”，从而影响了项目建设的积极性。本文作者通过数字平阳地理空间框架的建设，对未来平台的应用提出几点思考：
（1）基础地理数据更新
地理信息公共平台是以基础地理数据为基础的，如果数据更新不及时，影响数据的现势性，那么平台的应用就会受到很大的限制，因此需要建立基础地理信息动态更新机制。如果只是依靠每年的基础测绘任务来实现数据的更新往往是不可能的，应该充分利用新农村建设、竣工测绘以及依托“五水共治”等重大工程进行数据的动态更新。
（2）衔接地理国情监测工作
全国第一次地理国情普查工作已经全面铺开，虽然这两项工作之间有一定的区别，地理国情普查注重于数据挖掘和统计，而数字城市偏向于数据成果的共享和应用，但是数字城市的成果可以为普查提供基础数据支持，而普查的成果也可以在公共平台上进行共享，促进这两项工作长期联动发展。
（3）完善落实长效机制
很长时间以来地理信息数据生产部门存在各自为政、分头建设、重复生产的问题，造成各部门地理信息数据不兼容，无法共享。因此，需要政府出台相关管理办法以明确平台的唯一性和权威性，并实现各部门数据的联动更新。与此同时，对平台的应用和推广提供技术和政策支撑，提高各应用部门的积极性，真正实现地理信息共建共享长效机制。
4 结束语
针对县域城市测绘发展现状，本文论述了数字平阳地理空间框架项目的建设思路，这种高集中、高集约化的建设模式为推动数字县域地理空间框架的建设提供了有效借鉴，同时对公共平台未来的发展提供了几点思考，这项工作既创新了地理信息服务方式也提高了地理信息工作的地位。
摘要：地理信息数据库是数字城市建设的基础，对数据的现势性要求很高。本文详细探讨了城市地理信息系统的数据库设计、数据处理和数据入库的业务流程以及各项数据的更新要求。
关键词：地理信息数据库；数据入库；数据更新
引言
数据是数字地理空间框架建设的基础数据，是地理信息系统的核心组成部分，为满足数字城市建设、城市信息化建设乃至智慧城市建设的需要，刻不容缓的实时更新信息系统，数据的更新至关重要。
ArcGIS Server是一个基于Web Services技术之上用来构建企业级GIS应用的平台：GIS的功能在服务器端集中实现和管理，支持多用户负载均衡，提供高级的GIS功能，并构建于工业标准之上。同时，ArcGIS Server是一个服务器对象管理器，用来管理各种地理资源：比如地图、定位器以及运行在应用中的各种软件对象。ArcGIS Server的最大贡献在于将高级的GIS功能引入到网络环境中，既考虑了局域网内的高效访问，又考虑了广域网上的松散耦合集成。ArcGIS Server提供了创建和配置GIS应用和服务框架，使得基于它来构建地理信息服务变得十分简单。本文基于ArcGIS Server探讨城市地理信息系统中关于数据更新的各个方面。
一、城市基础地理信息更新的原则
由于城市基础地理数据对城市的规划和发展而言起着举足轻重的作用，因此应该有一定的原则和规范，来进行城市基础地理信息的更新。总结起来主要有以下原则和规范：
（一）、精度匹配原则
对于城市基础地理信息的更新一定要确保其精度要求，否则在进行叠加原有地理信息的时候会出现问题，因此在更新的时候对更新部分和未更新部分要注意精度匹配问题。
（二）、现势性原则
在更新城市基础地理信息时，一定要准确及时地进行基础数据更新，以确保基础数据的现势性。基础数据是对城市目前发展状况的一个很重要的反映，只有保证其现势性，城市基础地理信息系统的作用才能充分发挥出来。
（三）、一致性原则
在城市地理信息系统中，由于存在大量的图种，因此在更新的时候，各个图种之间数据的一致性如何保证是很重要的，同时还涉及到同一个图种内的坐标系统的一致性等问题，基础地理信息数据只有很好地保证一致性，才可以利用这些基础数据做出正确的决策和分析。
（四）、属性信息与空间信息同步更新原则
城市基础地理信息数据库内容较多，包含有十分复杂的空间数据和属性数据，因此在更新的时候，要对两种数据同时更新。如对原来的一个宗地而言，现在有可能变成了两个宗地，因此属性信息中都应该一起更新宗地面积、宗地所有者等信息。
二、地理信息系统数据的更新方法
由于城市基础地理信息的采集方式多种多样，因此其更新的模式也不一样，城市基础地理信息的更新应该在遵循前面提到的原则基础上进行，同时更新工作应该和竣工验收等结合起来进行，这样可以更好地保证城市基础地理信息更新的效率。
（一）、基于航空摄影测量技术的数据更新方法
利用航空摄影测量获得的航片数据，对于较大范围城市三维模型数据更新，作为控制资料以外业采集的像控点成果，进行空三加密原始数据；利用空三加密成果在数字摄影测量系统中进行模型框架数据的采集，制作真实的三维模型结合外业采集的建筑物侧面纹理(图1)。该方法获得的影像分辨率高，数据精度高，色彩更真实。
图1 基于航空摄影测量的三维模型生产技术流程
（二）、基于三维激光扫描技术的数据更新方法
对于较大范围或较精细的城市三维建筑模型数据的更新，可通过测距求算获取建筑的点云数据，使用地面激光扫描仪与GPS，经过数据精简、模型制作及纹理贴图、数据配准及城市三维建筑模型轮廓线提取等关键过程，实现对数据的更新。这种方式所获取几何信息精确，且获取速度较快。目前主要的数据采集方式有:移动测量车、机载激光Lidar、激光扫描仪。样例数据见图2。
图2基于三维激光扫描技术的数据处理流程图
（三）、丈量法更新城市基础地理信息
在变化不大的地方或者地形比较简单的地方，可以采取丈量法更新城市基础地理信息。该方法主要是量取基线的距离或待定点相对已知点距离来确定待定点的坐标，主要有内外点法、边长交会等。具体操作过程如下:
(1)内业计算点的坐标，在所有丈量数据完整后进行属性和空间信息的整理即可回到室内进行数据的处理，计算待测点的坐标可利用各种方法，有内外点法、边长交会法。
(2)野外丈量距离，并自动记录或者填入相应的表格到存储介质上。利用丈量法更新基础地理信息时，在野外首先丈量距离，应该采用手持式的激光测距仪或者钢卷尺，并且为了避免产生错误，严格按照规定填好相关数据并绘制草图。
三、数据库的逻辑设计
数据按照其生存的周期来分可以分为现状数据和历史数据。随着时间的推移，现状要素不断产生进入现状数据库，旧的要素不断被更新成为历史要素而进入历史数据库。为了实现对历史数据的回溯与现状数据库的更新，以及用户操作过程中临时产生的存储数据，需要设立本地数据库。对数据库用户在进行某项操作过程中，某些突发事件有一定几率引起原始数据的破坏，对现状数据库如果直接进行操作，可能会造成不可估量的损失。通过设立本地数据库，将用户操作中所需数据先转移到本地数据库，处理过程中所产生的数据也保存在本地数据库，处理结束后通过检核的数据才可以进入现状数据库，这样对原始数据的破坏可以减少到最低限度。
为了保证数据的完整性与正确性，不允许直接操作现状数据库，而是将待更新的数据迁出到本地数据库，在本地数据库中进行更新，当更新符合要求时再确认。历史数据回溯时也需要首先将历史数据和现状数据分别从现状数据库和历史数据库中提取出来，在本地数据库中进行历史的再现。
四、数据库的物理设计
可将现状数据库和历史数据库存放在同一个数据服务器上，且两个库的库体结构一致，包括了相应的图形数据和属性数据，每个数据库中包含相应的层表。这两个库对应了两个不同的存储空间，通过设置不同的SDE连接参数来访问这两个库。
当图层中发生了基于基础地理数据库数据的更新，某个要素的属性信息或图形信息发生了变化，就要删除该要素，并将更新后的新要素添加进来，包括属性信息的添加和图形信息的添加。为了建立历史数据与现状数据的联系，被删除的数据要存入历史数据库，采用ArcGIS的历史管理模块，对每一层现势库都建立一个历史图层，这个历史图层的数据有时间字段，记录的是起始时间和终止时间，用来表示该历史要素的生存周期。
五、基础地理信息数据库更新的实现
（一）、属性信息变化
属性信息的变化主要有两种情况，一种情况就是属性信息和空间信息都发生了变化，如进行重建一个地方，原有的空间实体在这个地方全都发生了变化，同时其属性信息一般也会变化；另一种是和该空间实体相关的属性发生了变化，而空间实体没有发生变化，如当房子转让后，对一栋房子而言，房子的产权就发生了变化，而其空间信息没有发生变化。因此在属性信息的变化中，最重要的是是保证属性信息和空间信息的一致性，否则很容易产生错误。
（二）、空间实体更新
对于城市基础地理信息系统来说，空间实体的变化是最基本的内容，空间实体包括的各种点、线、面特征是GIS的基本研究对象，在考虑实体变化的过程中，由于点、线相对来说要简单一些，因此重点应该是面信息的更新。
（三）、拓扑关系检查
基础地理信息系统中，当空间实体发生变化时，拓扑关系也发生变化，为了保证空间数据的质量，提高空间查询统计分析的正确性，采用程序根据实际的情况来进行拓扑关系的检查。
六、结束语
本文结合目前的各种更新方式进行了分析和比较，在总结其利弊的基础上，提出了一套有效的城市基础地理数据更新的解决方案。
摘要：地理信息系统(GIS)的应用在各行各业迅速发展，受到技术、社会两种动力的促进，也受到技术和社会因素的制约。在国内城市规划行业，GIS的实际应用还处于初始阶段，其中有专业和技术上的特殊性，也有体制、管理、人才上的限制。本文主要就是针对城市规划与城市地理信息系统来进行分析。
关键词：城市规划；城市地理信息系统；应用
引言
城市地理信息系统除应用在规划编制外，还可与城市应急管理等方面相结合。目前在国内，它作为城市管理和决策的现代化工具已被许多城市列为一项重要的基础设施来进行建设。由于它具有综合信息服务、交换、分析以及存储的功能，可以为城市规划建设的科学化、定量化以及各类信息的分析与查询提供一个先进的技术手段以及方法，并为决策提供辅助支持。因此，城市地理信息系统是数字城市不可缺少的工具。
1、城市规划的概述及原则
城市规划是人类为了在城市的发展中维持公共生活的空间秩序而作的未来空间安排的意志，是城市建设和发展的“龙头”，是引导和管理城市建设的重要依据。城市规划的基本任务是根据一定时期经济社会发展的目标和要求，确定城市性质、规模和发展方向，统筹安排各类用地和空间资源，综合部署各项建设，以实现经济和社会的可持续发展。
2、城市地理信息系统概述
城市的发展离不开城市的规划、建设、管理和服务工作，它所涉及的信息非常庞杂。城市地理信息是城市中一切与地理空间分布有关的各种要素的空间信息、属性信息的总和，它反映了地理实体及环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律。而城市地理信息系统则能根据不同需要以图文并茂等方式适时地为用户服务，满足城市建设、居民生活对空间信息的要求；同时还可以借助其独有的空间分析功能和可视化表达，进行各种辅助决策；其主要特点有：
(1)基础空间数据全面，数据类型多样，数据更新方便，且能长期保留各时期城市空间分布状况，有利于分析城市的发展规律、变迁过程和特点。(2)数据库中的数据可进行多用户、多目的的重复使用，实现数据共享。(3)便于利用现代数学方法加以模拟和评价，如回归分析、层次分析、系统动力分析、聚类分析等，提供定量信息。(4)便于与其他数据综合利用，提供综合信息。(5)定量描述规划方案及城市发展战略。(6)可提高城市规划空间布局的准确性。(7)可视化、动态的表现方法使得城市现状及规划方案更为直观和易于理解，并能提供标准、美观的文档及各类报表。(8)有利于城市复杂信息和数据管理的规范化。
3、城市地理信息系统的功能
随着科技的进步和经济的发展，城市内涵越来越丰富，数据和信息越来越多，服务要求越来越高，城市规划和管理面临着新的挑战。为了城市的现代化、生态平衡和持续发展，城市需要全面科学的规划，而城市地理信息系统则在城市规划和管理方面发挥技术支撑作用。
城市地理信息系统的功能可从两个角度来描述:一是从数据处理分析和表达的技术角度描述，可概括为数据获取、编辑、数据重构和转换、数据分析与表达、查询检索以及成果输出等六项主要功能，这是面向城市地理信息系统专业人员的概括；二是以应用为向导，从用户使用地理信息系统对城市进行管理与规划的角度去描述，可概括为以下三种功能:
3.1、管理功能
通过建立城市地理信息系统，实现各种信息的数字化、标准化和计算机化，从而达到统一管理、数据共享和促进办公自动化，以及实现信息的快速查询检索、实时交换以及可视化表达和输出的目的，为城市实行动态现代化管理奠定基础。
3.2、评价分析功能
通过建立不同的分析模型来辅助决策所支持的系统，对城市某单一或综合性问题，如交通网络、投资环境、规划管理、企业选址或工程效益等，进行综合评价分析，提出方案，供相关部门决策参考。
3.3、规划与预测功能
根据城市现状、发展趋势和潜在能力等综合因素，通过不同的预测模型来展现可能的前景，供中长期规划和宏观调控做参考之用。
4、城市地理信息系统在城市规划中的应用
4.1、城市问题研究
由于地理信息系统是一种空间信息系统，通过GIS的有关应用程序，分别可以在一维、二维和三维空间里实现对各种研究对象的快速量算，为用户提供各种有用的数据。如不同年代的土地利用现状、管线现状、建筑物类型统计；不同时期的海岸线长度、森林及沙漠面积的变化等等资料(数据)。并且在这些资料的基础上，通过某种方法对未来的事务进行科学的分析、推测，以便在了解事物的过去和现状的前提下，对未来的行动及措施进行调整。
4.2、城市规划管理
规划与管理是地理信息系统应用的一个重要方面。根据我国城市规划的实践，城市规划管理信息系统含有三个层次的内容:第一个层次是以地理信息系统GIS平台和数据库技术为核心的城市规划空间数据库，包括图形、影象库和关系数据库，以空间检索为基本要求，如地形库、综合地下管线图库、遥感影象图库。第二个层次是在空间数据库基础上的应用系统，开展基于GIS的辅助城市规划、管理和办公自动化等，如总体与分区规划子系统、公共设施规划支持系统。第三个层次是在前两个层次基础上开展面向应用的各类专家系统(ES)、决策支持系统，如地下管线辅助决策支持系统。
4.3、城市规划评析
决策不是一种选择方案的瞬间行动，而是一个过程。虽然GIS本身不能完成规划和解决社会经济发展问题，但它是规划工作中非常有用和重要的工具。在规划设计过程中，GIS最主要的应用是利用其空间数据管理和展示功能及简单的空间分析对传统的前期辅助分析，进行直观的图形表达，以作为规划的依据。有些城市甚至在GIS空间数据库的基础上加入规划专业分析模块，以提高规划的合理性。
4.4、城市规划公众参与
当今，规划过程中越来越强调公众的参与性，每一个城市居民都有权力对城市的发展和规划提出自己的意见。而网络GIS(GIS和www技术的结合)为其创造了十分良好的条件。规划信息系统通过建立INTERNET网站，向社会公众与城市规划管理有关的法律、法规、城市规划方案及规划建设项目审批进展情况，并提供公众参与城市规划讨论的园地。如网上调查，获得公众对城市规划的意见，可作为政务工作的参考依据;规划局信箱可以反馈公众的意愿，加强政府与公众的交流。这样居民们可以通过互联网很方便的了解城市的现状和发展目标，提出自己的建议和设想。规划人员可以调阅、汇总分析进人GIS数据库的意见，与居民进行方便的交流，及时的沟通。使居民能积极地参与城市的建设，保证规划的连续性、多方面性和协作性。
5、结束语
随着信息技术的突飞猛进，城市规划既面临着挑战，也面临着机遇。在城市规划过程中，必须坚持“可持续发展”、“系统工程”、先进技术与多学科、跨系统的综合研究，加强与信息技术广泛的结合，才能适应社会的发展，体现城市规划综合、系统、动态、生态的思想，拓展城市规划的理论与实践。
摘 要 ：随着城市管理现代化程度的提高，城市规划、建设和管理各部门建立专业的或综合的地理信息系统步伐加快，对城市基础地理信息的需求会越来越迫切，近年来我国各大城市及经济发达地区的城市都已纷纷设立“城市基础地理信息中心”。 本文主要是通过分析地理信息系统设计包含的属性以及地理信息系统对城市建设过程中的应用。
关键词 ：城市建设；地理信息系统； 技术应用
地理信息系统， 简称GIS， 是结合数据库与地理信息为一体， 以地球科学为基础， 运用计算机对地理信息的采集、 存储、 加工、 分析、反馈、 和输出地理数据的系统。 其主要包含： 硬件、 软件、 网络技术、地理信息数据、 人员以及方法。 城市建设地理信息系统就是以地理信息系统为基础， 通过对城市地理信息的属性和空间信息进行标准化、一体化的管理过程。
地理信息系统技术已经牵连着城市信息管理的各个方面， 从而使系统自身的功能要不断的增加和完善， 才能够很好的管理对象多而复杂的地理信息。 设计一个完整的地理信息系统主要的功能必须包括：
1.对数据的操作和处理
面对种类繁多而且复杂的地理信息，地理信息系统不仅要包含普通数据库所具有的数据输入、 定义、 存取、 数据库的运行管理以及传输等功能， 同时为了满足各种用户对不同的地理信息的操作， 其自身必须要具备一定的运算和处理功能。 主要是能够分析一系列的地理信息， 对空间的数据的变换、 大小比例的转换、 以及坐标的变换等。 其输出的结果包含物体的基本属性， 达到一目了然的效果。
2.地图显示与制作功能
这一类功能是地理信息系统的最主要的部分， 其是一种地图数据处理、 显示、 输出的， 并能根据不同的地理信息显示不同的属性， 方便用户能直观而清晰得出现实世界的模型。 更重要的是其制作出来的图能够表现一种地理信息直接的空间关系， 可以制作多种多样的立体图形， 而制作立体图行的数据基础就是数据高程模型。 如何能更直观和个性化的把现实世界的地图模型以网络形式显示出来任重而道远。
3.查询与分析功能
所有的数据库系统都必须包含查询功能， 但这里指的是空间处理能力以及能够对空间图形与属性的双向查询， 它不仅能够根据空间物体的相关属性查询到客观事物的坐标、 地形、 结构等特征， 而更有意义的是能够建立一种关系模型， 根据一些静态的数据和元数据， 通过分析能够产生一些新的地理信息， 同时系统也智能的提供不同的方案和决策并对其分析， 以供人工选择。随时随地的查询、 随心所欲的查找就是我们的奋斗方向。
4.地形的结构分析
对于地形地貌的分析过程， 地理信息系统设计的过程中要针对不同的地理信息以及不同阶段的需求， 选择不一样的地理背景图， 建立相应的空间数据结构。 对于要求的精确度不高的地理信息只要能够表现其地理位置， 相对于的坐标即可， 如建筑物。 但对相对精确要求较高的空间信息就要必须建立矢量的数据结构， 也要列出其相对于的空间拓扑关系。 方便建立其的三维空间网状结构，模拟真实的世界。 用户可以直观的研究其地形地貌用于工程设施和工程量计算
等。
5． 视频多媒体工作的引擎
在城市化的过程中就必须要积累大量的视频和资料， 如工程的典礼， 建筑物的相片， 市区全景的录像等多媒体， 这些信息在设计地理信息系统中必不可少。 所以就必须呀设置专门的多媒体工作引擎。方便管理人员能够直观的通过别家地图的点击， 从而显示地理信息的全部属性如： 大厦的名称、 面积、 高度等要素。 对城市的交通运输， 城市的规划， 以及未来的发展蓝图提供宝贵的资源。地理信息系统最初的产生是为了解决地理学问题， 而如今涉及到空间数据分析的学科提供技术方法和手段， 为城市管理的各个部门提供办公自动化软件， 并以一种新颖的思维方式去解决问题。 当前， 我国的地理信息系统也逐渐规范化，标准化。 其发展方向将步入系统的集成化、 网络化和社会化等方面发展。具体的来说， 地理信息系统的发展和应用包括以下几个方面：
1.系统的数据共享和开放
目前， 地理信息系统在我国的重大科研机构和城市规划的相关部门利用比较普及。 国家的统一规划、 标准。 对我国的城市建设带来良好的经济效益， 尤其是对土地资源的利用上提供了很大的帮助。 我国的政策表示， 要逐步加大地理信息系统的进程推广社会， 普及化。根据国外的先进经验表明， 一个完善的GIS必须对信息共享范围、 载体和交换方式； 数据质量评价指标， 以及提供的方法论和决策等。 从而提高经济的活动效率， 减少GIS数据的重复建设成本。
2.GIS不断的产业化及社会化
3.三维GIS与虚拟现实技术的结合。
一个成功系统的规划建设， 就是要能够直观、 明了的反应客观事物。 三维的技术嵌入就是对GIS的发展起到一个升华的作用。 随着经济建设的发展和城市化的步伐在不断的加快， 它对检测城市的交通、灾害的预测、 消防与社会治安、 市政工程建设等提供了许多宝贵的决策以及可行性方案。 三维的图像更能帮助消防部门能够在第一时间赶到事故案发现场救援。 系统能够真实的反应现场的实时状况， 通过图像发回指挥中心， 对相关部门掌控现在至关重要， 为减少灾难的损失和进一步恶化提供先决条件。
4.在公路环境中的应用
我国城市的不断扩展， 人们的生活水平在不断的提高。 人们开始注重生态变化和环保问题。 而公路环境又是在城市化建设的重中之重， 其涉及的点多面广 ， 因此要用强有力的地理信息系统来解决环境工程设计、 管理、 运营等工作。 GIS在公路保护以及管理中起的作用包括： 为人们提供最便捷和管理公路所必须的经济、 环境等精确的大量数据。 其次是通过监测其空间信息提供逼真的模型供管理部门对公路的建设和改造提供有力的支撑， 从而建设交通的拥堵， 减少废气、一氧化碳等有毒气体的排放。环保一直是发展中国家一个头痛的问
题， 信息化能让环保意识普及的同时， 更能拉近个人与环保的距离。
5.道路的运输方面的应用
GIS是经过多年累积从而得出的一门交叉学科， 从最初的单纯研究土地资源逐渐扩展到空间地理相关联的大部分领域。 其在交通运输部门也得到了很好的发展和运用，随着GIS-T以及一些相关的技术不断成熟和完善。 交通管理部门得到了更加有依靠、 智能化的应用系统， 使管理者能够对公路交通中的问题能够迅速做出合理的判断，并能提出确切的解决方案。 就比如利用GIS提供方便快捷的统计与查询功能， 可视化的技术， 方便交通的运输， 达到减少拥堵， 节约时间，节约成本， 提高环境质量的作用。
结语
城市地理信息系统是一个复杂而巨大的系统， 其对城市建设的发展息息相关。 因此要做好标准化、 规划化力争与国际接轨， 但是也要注意到我国自身与国际存在的差异， 因地制宜， 在与国际接轨的同时发展起自身的特色。在我国全国的城市推广还有一段很长的路要走。 我们要借鉴外国先进的理念， 坚持以人为本， 可持续发展原则，建立完善的地理信息系统就应该要高起点、 高标准、 目标明确、 统一规划的实施。要根据当地的地理坏境， 因地制宜，具体问题具体分析， 逐步消除地方发展的不平衡状态， 发达地区扶持落后地区， 使落后地去不断的加快步伐前进， 发达地区也要不断完善其自身的GIS，使其能够早日挤入世界先进水平的行列。 让地理信息系统更好的辅助城市的规划化与管理管理， 为城市的科技化、 信息化道路越来越宽广 ， 为人民的生活水平上升到更高的层次， 为经济发展和城市的建设不断的做贡献。
摘要：随着经济社会的日益发展和社会信息化进程的不断推进，城市信息化发展越来越快，数字城市地理空间框架建设如火如荼。作者通过走访调研，对数字城市地理空间框架建设给出了切实可行的几点建议。
关键词：数字城市；地理空间框架；数据共享；地理信息公共平台
1 引言
2006年，国家测绘局（国家测绘地理信息局）启动了数字城市地理空间框架建设试点工作。2010年，颁布了《国家测绘局关于进一步加快推进数字城市建设的通知》，其内容主要包括:2012年底前要基本推广到所有地级以上城市；2013年逐步向具备条件的县级市推广；2015年底前全面完成地级以上城市和具备条件县级市的数字城市建设。
依托数字城市地理空间框架信息公共平台，决策者可以准确掌握城市资源、环境状况等信息，通过科学合理配置资源，优化城市发展空间和功能的布局，提高城市管理效率和水平，从而服务于民生。数字城市地理空间框架建设是政府科学决策的重要工具和提高百姓生活质量的得力帮手。
2 数字城市地理空间框架建设的基本框架
2.1数字城市地理空间框架建设数据版本
数字城市地理空间框架建设是以共享服务数据库为基础，为政府部门、企事业单位和社会公众提供在线地理信息服务，形成统一的、惟一的、权威的数字城市地理信息公告平台。
根据运行网络环境的不同，地理信息公共平台的数据分为三版：基础版、政务版和公众版地图数据。
2.2 数字城市地理空间框架建设的基本内容
数字城市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。数字城市地理空间基础框架建设包括一个基础地理信息数据库和一个地理信息公共平台，即“一库、一平台”。
2.1.1 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]。数字城市地理空间框架建设数据包括：地理实体数据、影像数据、地图数据、地名地址数据和三维景观数据等面向服务的产品数据。
2.2.2 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、计算机、数据库和网络等技术，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]。数字城市地理信息公共平台建设主要包括五个部分内容：基础地理信息数据库完善、地理信息公共平台集成、专题示范应用、支撑环境、长效机制建立。
3 数字城市地理空间框架建设建议
3.1 城市地方政府应高度重视，统筹实施
建议成立由市长或常务副市长任组长的数字城市地理空间框架建设领导小组，并在该领导小组下设立城市地理空间基础框架建设协调机构，进行统一协调规划和组织实施。在总体规划上，要坚持高起点，考虑持续性，突出先进性，重在实用性、实效性和可操作性。
3.2 制定和完善统一的城市标准体系
在我国，空间数据标准化一直难以满足技术发展和实际应用的需求。当前急需加大城市空间数据标准化工作的力度，在充分采纳、参考已有国家、行业和地方标准、规范与规程以及一些国际组织和国外标准规范的基础上，根据城市空间数据生产、管理和应用的实际情况和特点，制定比较完善统一的测绘产品标准和服务标准，以及数据生产保障机制、数据更新机制。另外，数字城市地理空间基础框架建设要和地方基础测绘工作有机结合。
3.3 政府各部门之间通过建立共享机制，消除信息孤岛
政府各部门之间通过建立共享机制，明确各部门可共享的数据，用于实现基础数据的联动更新。对已有基础地理空间信息进行改造，将不同尺度、不同类型、不同来源的基础地理空间数据进行整合完善，以消除信息孤岛。
3.4 建立资金补偿机制，加大资金投入
数字城市地理空间框架建设除必要的技术支撑外，还需要大量资金投入以保障数据现势性更新的需要。许多数字城市地理空间框架建设由于缺乏足够资金和资金补偿机制导致举步维艰，以至于后期得不到及时更新、维护，无法提供实时、准确的信息服务，影响其进一步的推广和应用。数字城市地方政府要制定合理的有偿服务办法，用于对数据的及时更新及系统维护。数据的更新应由专业测绘队伍按计划、有目的地对平台中的地理空间数据库进行更新维护，以保证平台中数据的现势性、权威性和一致性。对于政府部门应用、应急保障以及突发灾害等的应用，采用无偿提供服务的方式。
3.5 加快数字城市建设和管理人才的培养
数字城市地理空间框架建设人才短缺也是制约数字城市地理空间框架建设的一个重要瓶颈。要加强数字城市建设复合型和专业型人才的培养，同时要保证这些专业技术人员能不断充电，使其掌握最新的科学技术以保证数字城市建设的高质量要求。
4 结语
数字城市地理空间框架建设是一个庞大的系统工程，是城市发展和社会信息化的必然趋势。数字城市地理空间框架将为城市信息化建设提供统一的、惟一的、权威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。
[关键词]城市地理信息系统;发展;展望
城市地理信息系统(UGIS)是地理信息系统的一个重要分支,是一种运用计算机软硬件技术和网络技术,实现对城市各种空间、非空间数据的输入、存储、检索、查询、处理、分析、显示和提供应用,并以处理城市各种空间实体及其关系为主题的系统。城市地理信息系统是城市基础设施之一,也是一种城市现代化管理、规划和科学决策的先进工具。
一、城市地理信息系统的发展
随着现代经济的迅速发展,城市规模不断扩大,海量的空间信息和属性信息需要用GIS对之进行存储和有效的管理,城市地理信息系统不仅用来收集、存储、检索城市化过程,更主要的是用来辅助城市发展,评估、规划和决策城市的未来。因此,城市地理信息系统在城市经济建设和人民日常生活中有着极为广泛的应用。
上世纪90年代后期开始,随着“数字地球”、“数字城市”概念的提出,城市地理信息系统作为“数字城市”的重要基础设施得到了高度的重视,并开始快速发展。在“十五”期间,我国便在数字城市和城市信息化建设方面做了大量的工作。
城市地理信息系统具有什么样的内容和功能,主要取决于城市现代化的进程和社会需求的水平。目前,“数字城市”建设已被列入信息产业和城市基础设施“十一五”期间发展战略重点。“数字城市”建设的开展,将对城市地理信息系统提出更多的需求,从而为城市地理信息系统带来新的跨越式的发展。
城市地理信息系统是“数字城市”的重要基础设施之一。随着现代化经济的迅速发展,城市的规模不断扩大,城市作为一个巨大系统其子系统日益增多,子系统间的相互关系日益复杂。要把对城市的每个感兴趣的空间目标的有关信息记录下来,信息量极为庞大,巨大空间信息和属性信息需要用GIS对之进行存储和有效的管理,用传统的方式为城市规划管理和城市发展提供可靠的决策依据变得力不从心。为了快速、灵活而准确地提供各种信息客观上需要建立城市地理信息系统。
城市地理信息系统是基于城市空间的地理信息系统,是地理信息系统在城市规划、建设和管理中的综合应用,因而其内容涉及城市和区域的各种社会、经济和环境要素以及人类大部分社会活动。城市是人口、资源、环境和社会经济要素密集的综合体,是人文和自然高度复合的系统。因此,和一般地理信息系统比较而言,城市地理信息系统具有数据类型多样、服务对象多层、精度高、现势性强、模型化、智能化、多功能、与办公自动化一体化、严格的层次结构和高度统一的规范标准等特点。
进入21世纪后,3S技术的发展日益向深度和广度推进,城市地理信息系统也取得了重要进展,主要表现在以下几个方面:
1.城市地理信息系统中的数据种类越来越多、精度越来越高、获取越来越方便快捷。
2.城市地理信息系统标准化进程稳步前进。《城市地理信息系统设计规范》、《基础地理信息标准数据基本规定》等一系列国标、行标的出台,从数据上、系统上规范了城市地理信息系统的发展。
3.城市地理信息系统运行的软硬件和网络环境得到了极大改善。软硬件性能比十几年前提升了数倍,这大大提高了计算处理和分析的效率。
4.城市地理信息系统走向建设服务、信息共享。基于Web Services的信息共享和建设方式已成为主流技术。。
5.三维可视化和虚拟现实技术更加实用化。城市三维可视化技术得到了广泛应用。
二、城市地理信息系统的展望
随着城市地理信息系统的深入发展,特别是Google Earth为广大公众提供了全新的空间信息服务体验后,改变了人们认识和了解地球的方式,“数字地球”、 “数字城市”逐渐走向社会大众。我国政府积极规划和实施空间信息基础设施建设,并在此基础上向企业和公众提供空间信息服务。“数字城市地理空间框架”被列为国家测绘局重点建设项目,目标是通过在全国若干具有条件的城市,构建城市地理空间信息公共平台,以促进地理信息资源的充分利用和城市信息化建设。与此同时,各级国土、规划、市政、环保、城建等行政主管部门也都在自己规划和管理中自学地引入或整合3S技术。结合业务特点,将空间信息的处理、分析和展示带入到各自行政和业务管理流程。城市地理信息系统未来发展趋势主要有以下几个方面。
1.城市地理信息系统建设速度将快速增长。2008年我国已开展了30多个数字城市建设,2009年我国将开展60到80个数字城市的建设与应用。
2.行业应用将不断深化。城市地理信息系统是一种决策支持系统,通过大量数据管理及空间分析、网络分析和综合应用分析,为各行各业提供对规划、管理、运营有用的信息,从而满足各个部门在城市建设、土地、交通、商业、环境等方面对空间信息的需求。
3.公共服务功能将近一步加强。随着社会经济不断发展,社会公众对公共服务范围和质量的要求不断提高,要求政府不断创新公共服务的发展模式。城市地理信息系统不再只是服务社会部门的系统,也向着公众服务的方向转变。
4.个人应用将成为重要的应用领域之一。以前城市地理信息系统建设的应用主要集中在规划、国土、交通等公共服务方面,随着人们对于地理空间信息及其服务认识的加深、服务水平的提高和信息资源费用门槛的降低,信息消费成为一种大众化、平民化的消费。
城市地理信息系统具有什么样的内容和功能,主要取决于城市现代化的进程和社会需求的水平。随着“数字城市”等建设工作的不断进行,21世纪我国的城市将会有更大的发展,也将给城市地理信息系统技术带来新的机遇。当前,城市地理信息系统的发展建设主要侧重于政府部门的地理信息系统,尤其在土地、规划、房产等部门得到了广泛应用。随着GIS等技术的不断发展、人们认识的不断提高,它的应用将会越来越广。相信在未来的几年,已经建立起来的城市地理信息系统的实际效益将会逐步显示出来,人们的认识会进一步提高,城市地理信息系统的生命力将愈加旺盛,并将会发挥更大的作用。(编辑/丹桔)
[摘要] 数字城市地理空间框架是城市的空间基础信息平台,其建设及应用将为城市的信息化工作提供基础保障。该文从福建省数字城市地理空间框架建设背景、目标与内容、技术设计、应用前景等进行了阐述,为我省城市空间数据的共建共享提供思路。
[关键词] 城市信息化 地理空间框架 数字城市
1 引言
城市是国民经济和社会发展的焦点和中心,也是信息化工作的核心。当前,以“数字城市”为标志的城市信息化浪潮正在全国范围内迅速展开。数字城市最重要的两个基础设施是网络基础设施和空间数据基础设施。网络基础设施是指高速宽带网络以及支撑的计算机服务系统与网络交换系统。空间数据基础设施则意为地理空间框架,即为一个城市市域范围内自然、社会、经济、人文、环境等综合信息提供定位基准、集成工具和地理信息公共平台。数字城市以地理空间框架为定位基准,集成城市的各类综合信息,基于网络基础设施实现城市信息的广泛共享。因此,数字城市地理空间框架是城市的空间基础信息平台。
数字城市地理空间框架还是“数字中国地理空间基础框架”的重要组成部分。为推进地理信息的应用,总书记提出“加快国家基础地理信息系统建设,构建‘数字中国’地理空间基础框架”,国家测绘局为此制定了包含国家、省(直辖市、自治区)、城市在内的三级地理空间框架。三级地理空间框架在总体结构、标准体系、网络体系和运行平台等方面是统一和一致的,建设遵循整体规划、渐进实施、相互协调的原则,最终实现在分布式环境下多源、异质、异构地理空间数据的流通、共享以及互操作。
为增强数字城市地理空间框架的规范性、权威性和严肃性,保障国家安全,促进城市地理空间信息的共享和广泛应用,减少重复投入,加快城市信息化进程,国家测绘局于2006 年启动了“数字城市地理空间框架建设示范工程”项目,并通过在全国选择若干具备条件的城市作为试点开展数字城市地理空间框架建设,总结经验,推动数字中国、数字省区的建设。截至2009年年底,全国有78个城市在国家测绘局统一组织领导下,通过试点城市所在省级测绘行政主管部门与城市人民政府的紧密配合,各项工作稳步推进,作用和效益日益显著。
近年来,福建省加大基础测绘的投入和生产,已具有覆盖全省区域的1:100万、1:25万、1:5万、1:1万的数字线划图、数字高程模型,具有多种高分辨率的卫星遥感影像和航摄资料。而各设区市均积累了较为丰富的1:2000、1:1000、1:500地理空间信息数据和高分辨率的影像数据。这些丰富的地理空间数据近年均为“数字福建”和“数字城市”的建设提供了基础地理空间数据。目前福建省莆田市和泉州市已积极向国家测绘局申请立项,并作为“国家测绘局数字区域地理空间框架建设示范工程”分别于2007年和2010年立项。目前两个城市已取得了部分成果。
2 福建省数字城市地理空间框架建设目标和内容
2.1 建设目标
福建省数字城市地理空间框架建设需按照国家“数字城市地理空间框架”相关政策和标准规范的要求,紧紧围绕城市经济社会发展规划纲要和工作发展需要,以满足城市管理和政府决策需求为出发点和落脚点,运用“3S”和计算机网络等技术,制定统一的数据规范、开发规范、应用规范与其他规范,整合城市现有地理空间信息资源,建立分布式地理空间信息库,构建一个统一的多尺度、多类型、多时态的市级地理空间数据基础平台,研发运行于政务网、因特网的地市级地理信息公共平台,研究制定数字城市地理空间框架长效运行管理机制,解决城市空间地理信息资源难以集成共享和应用问题,为城市空间信息资源开发利用提供数据基础平台、技术保障和制度保障,促进城市的信息化建设,提高城市公共管理、公共服务的能力与水平。
2.2 建设内容
福建省数字城市地理空间框架建设内容包括基础地理信息建设、地理信息公共平台建设、典型应用示范建设以及支撑环境建设等四个方面。
2.2.1基础地理信息建设
在部级1:100万、1:25万、1:5万比例尺基础地理信息以及省级1:1万、1:5000比例尺基础地理信息的基础上,重点更新完善城市区域内1:2000、 1:500数据,最终形成内容丰富的基础地理信息数据;同时以基础地理信息数据为基础面向政务应用和社会化应用进一步整合加工,通过信息化、模型化重组后构建满足需求的公共地理框架数据;开发数据库管理平台,并建立一体化管理的地理空间框架数据库,实现基础地理信息数据、地理空间框架数据的科学管理。
2.2.2地理信息公共平台建设
依托地理空间框架数据,面向专业政务用户、综合管理用户和社会公众的不同应用需求和功能需求,开发网络化的应用服务系统,建立城市权威的、唯一的、通用的可以分别运行于政务网与因特网环境的地理信息公共平台。
2.2.3典型应用示范建设
基于地理信息公共平台,以应用部门需求为主导,选择具有代表性与示范意义的部门或用户群体开展典型应用示范,构建应用系统,并总结应用模式与经验,为地理空间框架在城市政府部门、行业用户、社会公众中全面推广提供借鉴。
2.2.4支撑环境建设
支持环境建设是全面支撑城市地理空间框架的建设、运行与应用的底层基础。主要内容包含:设计、采购并部署能够保障项目实施及建设成果长期应用的软硬件设备及网络运行环境;制定项目实施和应用所遵循的标准规范和管理制度;成立以市政府为主导的组织协调机构和专门的运行维护机构,建立健全地理空间框架的共享与更新长效机制。
3 福建省数字城市地理空间框架技术设计
3.1 设计依据
技术设计遵循国家统一的标准规范,统筹考虑城市政府宏观决策、应急管理、社会公益服务对地理信息服务的迫切需求,同时兼顾城市未来的应用扩展。
3.2 技术框架
福建省数字城市地理空间框架选择采用以SOA体系架构为主体的总体架构,由数据层、服务层、应用层以及运行支持环境构成。
数据层是数字城市地理空间框架的“血液”,也是开展相关应用的基础。数据内容可包含地理实体数据、电子地图数据、高程数据、地名地址数据、影像数据、城市景观、专题数据以及各数据对应的元数据。数据比例尺从1:100万至1:500,其中1:2000~1:500数据是数字城市地理空间框架数据建设的重点。
服务层是数字城市地理空间框架的“核心”。服务层所提供的服务既包括服务注册、服务管理、元数据服务等通用功能;也包括WMS、WFS、WFS-T等标准OGC接口模式;同时也涵盖专题制图、查询检索、空间分析、地址匹配、地图可视化等GIS功能服务,这些服务以接口的方式向不同的用户提供服务。
应用层构筑多层次的服务体系,是数字城市地理空间框架核心功能的外在体现,是与其它专业系统沟通、对接、集成的主要途径。根据数据用户的不同,设计针对不同用户特点的应用客户端。
运行支持环境包括标准规范制定、软硬件环境建设和运行管理机制建设。标准规范体系包括数据标准规范、应用服务规范、政策制度规范等技术规范。软硬件环境建设充分结合城市目前的技术装备情况,补充完善设备确保能够支撑在局域网、政务网、因特网运行的软硬件环境、网络环境和机房环境。运行管理机制建设包含建立健全共享服务、信息安全、数据维护更新、运行管理等机制,为数字城市地理空间框架持续有效运行提供保障。
4 福建省数字城市地理空间框架建设的应用
随着城市经济的快速发展,城市信息化的步伐越来越快,而信息化的进程离不开基础地理空间数据的推进。统计数字表明,80%的信息与地理位置相关,而几乎所有的政务信息都可以关联到地理位置成为地理信息,政府部门进行事务处理、综合业务管理、分析决策等所需的数据绝大部分都与地理空间定位紧密相关,地理信息已经快速融入到包括电子政务、企业信息化、公众信息服务等几乎所有行业信息化中。通过数字城市地理空间框架项目的建设,可以整合和挖掘城市各种信息资源,实现“信息内容丰富,更新维护及时、共享交换便捷”的地理信息基础平台,形成支撑城市各类管理信息系统的公共平台,为交通、水利、国土、统计、公安、民政等各类政府部门科学管理、城市发展规划、应急决策和响应提供科学、准确、及时的地理空间信息服务。此外随着数字城市地理空间框架建设和完善,会有越来越多的多尺度、多格式、多内容、多时相的城市综合信息进行和共享,也会有越来越多的各类应用系统与网站利用其中的资源对政府、企业、社会公众提供服务。因此数字城市地理空间框架在城市信息化建设中具有重要的作用和广泛的应用前景。
经过两年多的建设,数字莆田地理空间框架已经取得了一系列的成果。
其投入大量资金进行了大比例尺、真彩色航空影像拍摄,采集处理了1:500、1:2000基础地理信息数据,建成了莆田市地理空间数据库和地理信息公共平台建设,开展地籍管理信息系统、旅游地理信息系统、辅助决策空间信息管理系统等应用示范工程,从根本上扭转了地理信息资源匮乏的状况,夯实了城市信息化的基础城市地理信息公共平台,为其他专业信息空间定位、集成交换和互联互通奠定基础。数字泉州地理空间框架是我省第二个数字城市地理空间框架建设试点项目,经过前期大量的调研和分析,编写的数字泉州地理空间框架建设项目设计书已通过了专家的评审和论证。下一步,福建省将在总结前两个项目经验的基础上,逐步向其他设区市推广。
5 结语
福建省数字城市地理空间框架既是“数字中国地理空间基础框架”的重要组成部分,也是我省“数字城市”建设的重要基础设施。随着各设区市地理空间框架的建成和应用,城市政府有关部门将充分利用公共平台,开展信息交换与应用服务,可促进城市政府及各部门间的数据交换和共享,减少重复建设,消除信息孤岛,为城市的信息化工作提供基础保障,有效提高了政府部门公共服务、社会管理和宏观决策的科学性与准确性。
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