城市地理信息系統(tǒng)發(fā)展與展望

宋維巖 孫 麗 孫勤剛

[關鍵詞]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(tǒng)。城市地理信息系統(tǒng)是城市基礎設施之一,也是一種城市現代化管理、規(guī)劃和科學決策的先進工具。

一、城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展

隨著現代經濟的迅速發(fā)展,城市規(guī)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(tǒng)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(fā)展,評估、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(tǒng)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(fā)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(tǒng)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(yè)和城市基礎設施“十一五”期間發(fā)展戰(zhàn)略重點。“數字城市”建設的開展,將對城市地理信息系統(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“數字城市”的重要基礎設施之一。隨著現代化經濟的迅速發(fā)展,城市的規(guī)模不斷擴大,城市作為一個巨大系統(tǒng)其子系統(tǒng)日益增多,子系統(tǒng)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(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(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、建設和管理中的綜合應用,因而其內容涉及城市和區(qū)域的各種社會、經濟和環(huán)境要素以及人類大部分社會活動。城市是人口、資源、環(huán)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(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(tǒng)一的規(guī)范標準等特點。

進入21世紀后,3S技術的發(fā)展日益向深度和廣度推進,城市地理信息系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)標準化進程穩(wěn)步前進。《城市地理信息系統(tǒng)設計規(guī)范》、《基礎地理信息標準數據基本規(guī)定》等一系列國標、行標的出臺,從數據上、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)運行的軟硬件和網絡環(huán)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(tǒng)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(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(guī)劃和實施空間信息基礎設施建設,并在此基礎上向企業(yè)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(guī)劃、市政、環(huán)保、城建等行政主管部門也都在自己規(guī)劃和管理中自學地引入或整合3S技術。結合業(yè)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(yè)務管理流程。城市地理信息系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面。

1.城市地理信息系統(tǒng)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(yè)應用將不斷深化。城市地理信息系統(tǒng)是一種決策支持系統(tǒng),通過大量數據管理及空間分析、網絡分析和綜合應用分析,為各行各業(yè)提供對規(guī)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(yè)、環(huán)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(fā)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(chuàng)新公共服務的發(fā)展模式。城市地理信息系統(tǒng)不再只是服務社會部門的系統(tǒng),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(tǒng)建設的應用主要集中在規(guī)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(tǒng)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(fā)展,也將給城市地理信息系統(tǒng)技術帶來新的機遇。當前,城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展建設主要側重于政府部門的地理信息系統(tǒng),尤其在土地、規(guī)劃、房產等部門得到了廣泛應用。隨著GIS等技術的不斷發(fā)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(tǒng)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(tǒng)的生命力將愈加旺盛,并將會發(fā)揮更大的作用。□(編輯/丹桔)