淺議GIS技術在數字城市中的應用

潘禎合

柳州市國土資源局，廣西柳州 545005

隨著互聯網及通信技術的迅速發展以及“數字地球”戰略的逐步實施，“數字城市”已成為信息時代城市發展的新方向。數字城市的基本要求是實現信息化、網絡化、可視化、面向服務，其任務是利用現代高科技手段，充分采集和整合城市各種信息資源，建立面向政府、企業、社區和公眾服務的信息平臺。

在國外，相當一部分的城市開始了建設“數字城市”的嘗試，德國、加拿大等國的技術比較成熟取得了較好的社會效益和經濟效益。我國建設“數字城市”的進展與國外相似，處在試點建設階段。

2008年，柳州通過國家測繪局審批已列入全國數字城市地理空間框架建設試點城市。今年4月，國家測繪局在我市召開“數字柳州” 地理空間框架建設工程設計書評審會，至此，“數字柳州”項目全面開啟，“數字柳州”的建設將為政府、企業、社區、公眾提供各種信息服務，比如：電子政務、電子商務、城市智能交通、市政基礎設施管理、公眾信息服務、教育管理、社會保障管理、城市環境質量監測與管理、社區管理等幾乎包括城市生活的所有管理方面和經濟層面。

1 GIS的定義及其發展

GIS 是在計算機軟硬件支持下，將各種地理信息按照空間分布及屬性，按一定的格式輸入、存儲、檢索、更新、顯示、制圖、綜合分析和應用的技術系統。GIS 融合了計算機科學、信息學、地理學、測繪學、城市科學等學科，是建設“數字城市”的必要技術，也是數字城市系統集成與信息整合的關鍵。

GIS 在空間數據管理上從文件方式管理發展到數據庫方式管理，在數據集成上從集中建庫管理發展到分布式建庫管理，在共享方式上從單機模式發展到局域網 C/ S 模式和廣域網 B/ S 模式，在應用集成上從專家型 GIS 發展到企業型GIS和社會型GIS，在橫向的應用系統集成（ComGIS）、縱向的歷史數據管理（TGIS）和廣域的信息資源傳播（WebGIS）3個方面不斷取得新的突破,不斷提高數字城市建設的水平和效益。

WebGIS 是在Internet 網絡環境下的存儲、處理、分析、顯示與應用地理信息的計算機信息系統，其基本思想就是在互聯網上提供地理信息，使用戶通過瀏覽器獲得地理信息系統中的數據和服務。WebGIS 因其操作簡單、可擴展、信息分布共享等優勢，已經在許多領域中得到應用。

2 基于WebGIS的數字城市應用平臺的設計

2.1 應用平臺功能分析

數字城市應用平臺要實現對城市的自然資源、生態環境、人口信息、城市設施、城市建設與規劃、交通信息等的信息采集、整合與應用。其功能要包括地理空間基礎框架的建設、基礎地理信息數據庫的建設以及城市管理與服務數據庫的建設、城市應用系統的建設等。應用平臺要為數字城市提供針對性的空間信息服務，比如電子政務、電子商務、公共服務、城市規劃管理等。在地理信息共享服務的基礎上，集成多元化的公共及專題信息，從不同層次、不同角度向不同需求的信息用戶提供及時、可靠的個性化信息服務，從而滿足各種特定應用領域分析決策需要[2]。

2.2 應用平臺開發框架

數字城市應用平臺可采用3 層B/S 架構，由客戶端、WebGIS服務器和數據庫服務器組成，如圖1所示?？蛻舳耍簞摻ㄓ脩襞c系統的交互界面，用以實現數據顯示、系統交互以及本地數據連接。在客戶端不需要安裝軟件，用戶可以通過瀏覽器直接訪問系統，進行相關查詢等操作；WebGIS 服務器：選用安全可靠、智能、擴展性高的IIS6.0 作為Web 服務器，使用.NET 集成開發環境中的C#作為開發語言；數據庫服務器：數據庫選用SQL Server 2005，采用SuperMap SDX+用以實現屬性數據與空間數據統一存儲和空間數據庫引擎。

圖1 數字城市應用平臺開發框架

2.3 平臺的設計

平臺的設計過程中，以對象關系型的組織方式來構建空間數據庫，通過空間數據引擎與商業關系型數據庫的結合來實現空間數據與屬性數據的集成和存儲管理。

2.4 平臺改進

Service GIS 是一種基于面向服務軟件工程方法的GIS 技術體系，它支持按照一定規范把GIS的全部功能以服務的方式發布出來。在組件式GIS 功能強大的組件群基礎上，Service GIS 采用面向服務的軟件工程方法，把GIS的全部功能封裝為Web 服務（Web Service），從而實現了被多種客戶端跨平臺、跨網絡、跨語言的調用，并具備了服務聚合能力以集成來自其他服務器發布的GIS 服務。

利用IPv6 地址接入傳感裝置，實時采集數據，實現大規模三維虛擬現實場景的共享。

3 結論

隨著GIS 技術的不斷發展，信息共享模式從面向數據庫發展到面向服務，使信息資源共享與整合可以突破異構平臺和各種軟件應用環境的制約，使地理信息應用無處不在，能夠更加有效地實現信息資源整合與共享的的美好藍圖。

[1]閆利平.基于GIS的“數字城市”建設[J].科學管理，007(5)：55-64.

[2]江利明，楊武年，韓玲玲.WebGIS 在數字城市空間信息服務中的應用研究[J].測繪通報，2005(10)：60-63.

[3]李建松編著. 地理信息系統原理.武漢：武漢大學出版社，2006，8.