城市地理信息系統發展與展望

宋維巖 孫 麗 孫勤剛

[關鍵詞]城市地理信息系統;發展;展望

城市地理信息系統(UGIS)是地理信息系統的一個重要分支,是一種運用計算機軟硬件技術和網絡技術,實現對城市各種空間、非空間數據的輸入、存儲、檢索、查詢、處理、分析、顯示和提供應用,并以處理城市各種空間實體及其關系為主題的系統。城市地理信息系統是城市基礎設施之一,也是一種城市現代化管理、規劃和科學決策的先進工具。

一、城市地理信息系統的發展

隨著現代經濟的迅速發展,城市規模不斷擴大,海量的空間信息和屬性信息需要用GIS對之進行存儲和有效的管理,城市地理信息系統不僅用來收集、存儲、檢索城市化過程,更主要的是用來輔助城市發展,評估、規劃和決策城市的未來。因此,城市地理信息系統在城市經濟建設和人民日常生活中有著極為廣泛的應用。

上世紀90年代后期開始,隨著“數字地球”、“數字城市”概念的提出,城市地理信息系統作為“數字城市”的重要基礎設施得到了高度的重視,并開始快速發展。在“十五”期間,我國便在數字城市和城市信息化建設方面做了大量的工作。

城市地理信息系統具有什么樣的內容和功能,主要取決于城市現代化的進程和社會需求的水平。目前,“數字城市”建設已被列入信息產業和城市基礎設施“十一五”期間發展戰略重點。“數字城市”建設的開展,將對城市地理信息系統提出更多的需求,從而為城市地理信息系統帶來新的跨越式的發展。

城市地理信息系統是“數字城市”的重要基礎設施之一。隨著現代化經濟的迅速發展,城市的規模不斷擴大,城市作為一個巨大系統其子系統日益增多,子系統間的相互關系日益復雜。要把對城市的每個感興趣的空間目標的有關信息記錄下來,信息量極為龐大,巨大空間信息和屬性信息需要用GIS對之進行存儲和有效的管理,用傳統的方式為城市規劃管理和城市發展提供可靠的決策依據變得力不從心。為了快速、靈活而準確地提供各種信息客觀上需要建立城市地理信息系統。

城市地理信息系統是基于城市空間的地理信息系統,是地理信息系統在城市規劃、建設和管理中的綜合應用,因而其內容涉及城市和區域的各種社會、經濟和環境要素以及人類大部分社會活動。城市是人口、資源、環境和社會經濟要素密集的綜合體,是人文和自然高度復合的系統。因此,和一般地理信息系統比較而言,城市地理信息系統具有數據類型多樣、服務對象多層、精度高、現勢性強、模型化、智能化、多功能、與辦公自動化一體化、嚴格的層次結構和高度統一的規范標準等特點。

進入21世紀后,3S技術的發展日益向深度和廣度推進,城市地理信息系統也取得了重要進展,主要表現在以下幾個方面:

1.城市地理信息系統中的數據種類越來越多、精度越來越高、獲取越來越方便快捷。

2.城市地理信息系統標準化進程穩步前進。《城市地理信息系統設計規范》、《基礎地理信息標準數據基本規定》等一系列國標、行標的出臺,從數據上、系統上規范了城市地理信息系統的發展。

3.城市地理信息系統運行的軟硬件和網絡環境得到了極大改善。軟硬件性能比十幾年前提升了數倍,這大大提高了計算處理和分析的效率。

4.城市地理信息系統走向建設服務、信息共享。基于Web Services的信息共享和建設方式已成為主流技術。。

5.三維可視化和虛擬現實技術更加實用化。城市三維可視化技術得到了廣泛應用。

二、城市地理信息系統的展望

隨著城市地理信息系統的深入發展,特別是Google Earth為廣大公眾提供了全新的空間信息服務體驗后,改變了人們認識和了解地球的方式,“數字地球”、 “數字城市”逐漸走向社會大眾。我國政府積極規劃和實施空間信息基礎設施建設,并在此基礎上向企業和公眾提供空間信息服務。“數字城市地理空間框架”被列為國家測繪局重點建設項目,目標是通過在全國若干具有條件的城市,構建城市地理空間信息公共平臺,以促進地理信息資源的充分利用和城市信息化建設。與此同時,各級國土、規劃、市政、環保、城建等行政主管部門也都在自己規劃和管理中自學地引入或整合3S技術。結合業務特點,將空間信息的處理、分析和展示帶入到各自行政和業務管理流程。城市地理信息系統未來發展趨勢主要有以下幾個方面。

1.城市地理信息系統建設速度將快速增長。2008年我國已開展了30多個數字城市建設,2009年我國將開展60到80個數字城市的建設與應用。

2.行業應用將不斷深化。城市地理信息系統是一種決策支持系統,通過大量數據管理及空間分析、網絡分析和綜合應用分析,為各行各業提供對規劃、管理、運營有用的信息,從而滿足各個部門在城市建設、土地、交通、商業、環境等方面對空間信息的需求。

3.公共服務功能將近一步加強。隨著社會經濟不斷發展,社會公眾對公共服務范圍和質量的要求不斷提高,要求政府不斷創新公共服務的發展模式。城市地理信息系統不再只是服務社會部門的系統,也向著公眾服務的方向轉變。

4.個人應用將成為重要的應用領域之一。以前城市地理信息系統建設的應用主要集中在規劃、國土、交通等公共服務方面,隨著人們對于地理空間信息及其服務認識的加深、服務水平的提高和信息資源費用門檻的降低,信息消費成為一種大眾化、平民化的消費。

城市地理信息系統具有什么樣的內容和功能,主要取決于城市現代化的進程和社會需求的水平。隨著“數字城市”等建設工作的不斷進行,21世紀我國的城市將會有更大的發展,也將給城市地理信息系統技術帶來新的機遇。當前,城市地理信息系統的發展建設主要側重于政府部門的地理信息系統,尤其在土地、規劃、房產等部門得到了廣泛應用。隨著GIS等技術的不斷發展、人們認識的不斷提高,它的應用將會越來越廣。相信在未來的幾年,已經建立起來的城市地理信息系統的實際效益將會逐步顯示出來,人們的認識會進一步提高,城市地理信息系統的生命力將愈加旺盛,并將會發揮更大的作用。□(編輯/丹桔)