城市地理信息系統(tǒng)發(fā)展與展望

宋維巖 孫 麗 孫勤剛

[關(guān)鍵詞]城市地理信息系統(tǒng);發(fā)展;展望

城市地理信息系統(tǒng)(UGIS)是地理信息系統(tǒng)的一個(gè)重要分支,是一種運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)城市各種空間、非空間數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、檢索、查詢、處理、分析、顯示和提供應(yīng)用,并以處理城市各種空間實(shí)體及其關(guān)系為主題的系統(tǒng)。城市地理信息系統(tǒng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施之一,也是一種城市現(xiàn)代化管理、規(guī)劃和科學(xué)決策的先進(jìn)工具。

一、城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,海量的空間信息和屬性信息需要用GIS對(duì)之進(jìn)行存儲(chǔ)和有效的管理,城市地理信息系統(tǒng)不僅用來收集、存儲(chǔ)、檢索城市化過程,更主要的是用來輔助城市發(fā)展,評(píng)估、規(guī)劃和決策城市的未來。因此,城市地理信息系統(tǒng)在城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民日常生活中有著極為廣泛的應(yīng)用。

上世紀(jì)90年代后期開始,隨著“數(shù)字地球”、“數(shù)字城市”概念的提出,城市地理信息系統(tǒng)作為“數(shù)字城市”的重要基礎(chǔ)設(shè)施得到了高度的重視,并開始快速發(fā)展。在“十五”期間,我國(guó)便在數(shù)字城市和城市信息化建設(shè)方面做了大量的工作。

城市地理信息系統(tǒng)具有什么樣的內(nèi)容和功能,主要取決于城市現(xiàn)代化的進(jìn)程和社會(huì)需求的水平。目前,“數(shù)字城市”建設(shè)已被列入信息產(chǎn)業(yè)和城市基礎(chǔ)設(shè)施“十一五”期間發(fā)展戰(zhàn)略重點(diǎn)。“數(shù)字城市”建設(shè)的開展,將對(duì)城市地理信息系統(tǒng)提出更多的需求,從而為城市地理信息系統(tǒng)帶來新的跨越式的發(fā)展。

城市地理信息系統(tǒng)是“數(shù)字城市”的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一。隨著現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,城市的規(guī)模不斷擴(kuò)大,城市作為一個(gè)巨大系統(tǒng)其子系統(tǒng)日益增多,子系統(tǒng)間的相互關(guān)系日益復(fù)雜。要把對(duì)城市的每個(gè)感興趣的空間目標(biāo)的有關(guān)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(duì)之進(jìn)行存儲(chǔ)和有效的管理,用傳統(tǒng)的方式為城市規(guī)劃管理和城市發(fā)展提供可靠的決策依據(jù)變得力不從心。為了快速、靈活而準(zhǔn)確地提供各種信息客觀上需要建立城市地理信息系統(tǒng)。

城市地理信息系統(tǒng)是基于城市空間的地理信息系統(tǒng),是地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃、建設(shè)和管理中的綜合應(yīng)用,因而其內(nèi)容涉及城市和區(qū)域的各種社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境要素以及人類大部分社會(huì)活動(dòng)。城市是人口、資源、環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素密集的綜合體,是人文和自然高度復(fù)合的系統(tǒng)。因此,和一般地理信息系統(tǒng)比較而言,城市地理信息系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)類型多樣、服務(wù)對(duì)象多層、精度高、現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)、模型化、智能化、多功能、與辦公自動(dòng)化一體化、嚴(yán)格的層次結(jié)構(gòu)和高度統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等特點(diǎn)。

進(jìn)入21世紀(jì)后,3S技術(shù)的發(fā)展日益向深度和廣度推進(jìn),城市地理信息系統(tǒng)也取得了重要進(jìn)展,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.城市地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)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(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程穩(wěn)步前進(jìn)。《城市地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《基礎(chǔ)地理信息標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)基本規(guī)定》等一系列國(guó)標(biāo)、行標(biāo)的出臺(tái),從數(shù)據(jù)上、系統(tǒng)上規(guī)范了城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展。

3.城市地理信息系統(tǒng)運(yùn)行的軟硬件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境得到了極大改善。軟硬件性能比十幾年前提升了數(shù)倍,這大大提高了計(jì)算處理和分析的效率。

4.城市地理信息系統(tǒng)走向建設(shè)服務(wù)、信息共享。基于Web Services的信息共享和建設(shè)方式已成為主流技術(shù)。。

5.三維可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更加實(shí)用化。城市三維可視化技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。

二、城市地理信息系統(tǒng)的展望

隨著城市地理信息系統(tǒng)的深入發(fā)展,特別是Google Earth為廣大公眾提供了全新的空間信息服務(wù)體驗(yàn)后,改變了人們認(rèn)識(shí)和了解地球的方式,“數(shù)字地球”、 “數(shù)字城市”逐漸走向社會(huì)大眾。我國(guó)政府積極規(guī)劃和實(shí)施空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),并在此基礎(chǔ)上向企業(yè)和公眾提供空間信息服務(wù)。“數(shù)字城市地理空間框架”被列為國(guó)家測(cè)繪局重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目,目標(biāo)是通過在全國(guó)若干具有條件的城市,構(gòu)建城市地理空間信息公共平臺(tái),以促進(jìn)地理信息資源的充分利用和城市信息化建設(shè)。與此同時(shí),各級(jí)國(guó)土、規(guī)劃、市政、環(huán)保、城建等行政主管部門也都在自己規(guī)劃和管理中自學(xué)地引入或整合3S技術(shù)。結(jié)合業(yè)務(wù)特點(diǎn),將空間信息的處理、分析和展示帶入到各自行政和業(yè)務(wù)管理流程。城市地理信息系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面。

1.城市地理信息系統(tǒng)建設(shè)速度將快速增長(zhǎng)。2008年我國(guó)已開展了30多個(gè)數(shù)字城市建設(shè),2009年我國(guó)將開展60到80個(gè)數(shù)字城市的建設(shè)與應(yīng)用。

2.行業(yè)應(yīng)用將不斷深化。城市地理信息系統(tǒng)是一種決策支持系統(tǒng),通過大量數(shù)據(jù)管理及空間分析、網(wǎng)絡(luò)分析和綜合應(yīng)用分析,為各行各業(yè)提供對(duì)規(guī)劃、管理、運(yùn)營(yíng)有用的信息,從而滿足各個(gè)部門在城市建設(shè)、土地、交通、商業(yè)、環(huán)境等方面對(duì)空間信息的需求。

3.公共服務(wù)功能將近一步加強(qiáng)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,社會(huì)公眾對(duì)公共服務(wù)范圍和質(zhì)量的要求不斷提高,要求政府不斷創(chuàng)新公共服務(wù)的發(fā)展模式。城市地理信息系統(tǒng)不再只是服務(wù)社會(huì)部門的系統(tǒng),也向著公眾服務(wù)的方向轉(zhuǎn)變。

4.個(gè)人應(yīng)用將成為重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。以前城市地理信息系統(tǒng)建設(shè)的應(yīng)用主要集中在規(guī)劃、國(guó)土、交通等公共服務(wù)方面,隨著人們對(duì)于地理空間信息及其服務(wù)認(rèn)識(shí)的加深、服務(wù)水平的提高和信息資源費(fèi)用門檻的降低,信息消費(fèi)成為一種大眾化、平民化的消費(fèi)。

城市地理信息系統(tǒng)具有什么樣的內(nèi)容和功能,主要取決于城市現(xiàn)代化的進(jìn)程和社會(huì)需求的水平。隨著“數(shù)字城市”等建設(shè)工作的不斷進(jìn)行,21世紀(jì)我國(guó)的城市將會(huì)有更大的發(fā)展,也將給城市地理信息系統(tǒng)技術(shù)帶來新的機(jī)遇。當(dāng)前,城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展建設(shè)主要側(cè)重于政府部門的地理信息系統(tǒng),尤其在土地、規(guī)劃、房產(chǎn)等部門得到了廣泛應(yīng)用。隨著GIS等技術(shù)的不斷發(fā)展、人們認(rèn)識(shí)的不斷提高,它的應(yīng)用將會(huì)越來越廣。相信在未來的幾年,已經(jīng)建立起來的城市地理信息系統(tǒng)的實(shí)際效益將會(huì)逐步顯示出來,人們的認(rèn)識(shí)會(huì)進(jìn)一步提高,城市地理信息系統(tǒng)的生命力將愈加旺盛,并將會(huì)發(fā)揮更大的作用。□(編輯/丹桔)