基礎地理信息數據與GIS在《武漢市地理信息藍皮書》中的應用

劉瑩，王祥，李瓊

(武漢市勘測設計研究院，湖北武漢 430022)

基礎地理信息數據與GIS在《武漢市地理信息藍皮書》中的應用

劉瑩?，王祥，李瓊

(武漢市勘測設計研究院，湖北武漢 430022)

地理信息作為城市信息資源的重要組成部分，越來越受到社會各界的關注。本文首先介紹了武漢市基礎地理信息數據庫的組成以及GIS在對空間地理數據進行統計分析方面所具有的優勢，然后闡述了二者在《武漢市地理信息藍皮書》中的具體應用，最后對《武漢市地理信息藍皮書》的應用前景做了總結和展望。

基礎地理信息數據；GIS；藍皮書；空間統計分析

1 引 言

人類生活在地球上，其一切活動無不與地理空間信息有關。什么時間、什么地點，發生了什么事情，事發地點及其周圍的環境發生了什么變化、有何關聯等等，這些都是人們最為關心的問題。當今社會已進入信息時代，經濟社會發展對地理信息的需求迅速增長。世界各國都把加速信息化進程視為新型發展戰略，導致測繪和地理信息服務的方式和內容在國家信息化的大環境下發生了深刻的變化。地理信息作為城市信息資源的重要組成部分，越來越受到社會各界的關注。

為適應經濟社會發展需求、促進地理空間信息的應用，武漢市勘測設計研究院于2007年開始編研國內首部地理信息藍皮書——《武漢市地理信息藍皮書》。至今，《武漢市地理信息藍皮書》已連續發布三年，為武漢市的政府決策、城市管理和社會各界提供了可靠便捷的信息參考和決策支持。[1～3]

圖1 數據組成圖

2 武漢市基礎地理數據庫的組成

武漢市勘測設計研究院承擔著為武漢市城市建設、規劃管理提供測繪保障和基礎資料的職責。特別自“十五”以來，武漢市勘測設計研究院作為《武漢市“十五”期間基礎測繪實施計劃》和《武漢市基礎測繪“十一五”規劃》的項目實施單位，積累了大量豐富的城市基礎數據。武漢市基礎地理數據庫包括基礎地理數據集、影像數據集、框架數據集、專題數據集、社會經濟數據集以及元數據庫幾部分。其中，基礎地理數據集由系列比例尺數據庫組成，包括數字線劃圖(DLG)數據、數字正射影像圖(DOM)數據、數字高程模型(DEM)數據、數字柵格地圖(DRG)數據、數字表面模型(DSM)數據。數據組成圖如圖1所示。

3 GIS在統計分析中的應用優勢

GIS的空間統計分析技術可以從大量的各種數據中挖掘出豐富的信息，這是GIS技術的特點所決定的。GIS具有強大的數據管理、更新、跟蹤能力，其強大的數據管理能力使得其在三維顯示、空間分析、空間模擬等方面充分發揮優勢，數據共享、數據更新使其能夠集成各種數據，因而具有很強的綜合分析、模擬和預測的能力，可作為統計的工具，并可以將統計結果用專題圖等直觀地顯示。GIS最關鍵的特性是能夠將各種與空間相關的數據與地理位置鏈接在一起，從而可以從空間角度出發表達、分析各種數據[4，5]。

4 基礎測繪數據和GIS在藍皮書編研工作中的應用

《武漢市地理信息藍皮書》是以“從地理信息的視角來反映城市現狀及變遷”為宗旨，充分利用城市基礎測繪數據(包括城市基礎地理信息數據、市政基礎設施數據和航空影像數據等)，運用GIS技術，從城市建設區、房屋建筑、綜合交通、自然資源環境等幾個方面，將以往散布在各類地圖圖件、存儲在各個數據庫里的信息加以挖掘、提煉、分析，客觀地反映武漢城市建設與發展的變化。因此，精確權威的基礎數據和科學合理的GIS空間統計分析是藍皮書的立命之本。

4.1 基礎數據提供

采用的基礎數據包括武漢市1986年～2006年多時相、多尺度航攝資料，系列比例尺數字基本圖，基礎設施數據庫以及地名資料等等。數據格式包括DWG、DGN、DLG、Shp、Excel、Word等等，如表1所示。

基礎數據一覽表 表1

4.2 基礎數據加工

為了實現準確合理的數據統計，需要以GIS數據作為統計基礎，因此需要將一部分數字基本圖數據進行格式轉換和編輯。

GIS數據解決方案是借助于Safe Software公司的FME(Feature Manipulate Engineering)軟件來實現。FME提供了在轉換過程中重新構造數據的功能，可以實現超過100種不同空間數據格式(模型)之間的相互轉換，并且最大限度地保存數據的完整性。同時，經過項目具體實踐，FME高效合理的轉換方案為藍皮書的統計提供了數據保證。[6]

4.3 專題數據統計分析

(1)城市建設區域統計

根據航攝影像、地籍調查資料數據以及從地形圖數據庫中提取的房屋建筑層的疊加，對城區建設區域面積進行統計。包括建設區范圍、建設區面積、占市域總面積百分比等的統計，如圖2所示。

(2)房屋建筑統計

通過地形圖數據庫提取房屋建筑層數據，疊加上行政區域數據，對各區房屋建筑數據進行統計。包括各個行政區所擁有的房屋建筑數量、樓層、房屋建筑基底面積、建筑面積等等的統計，如圖3所示。

根據房屋建筑的樓層屬性，按照高層、小高層、多層、低層的劃分，用不同顏色表示并突出高層建筑，直觀反映出武漢市城區范圍房屋建筑尤其是高層建筑的分布情況，如圖4所示。

圖2 城市建設區域統計

圖3 房屋建筑統計

圖4 高層建筑分布圖

(3)綜合交通數據統計

通過城區市政道路數據庫，分離出城區等級道路(主干道、次干道、快速路)、橋涵(一般橋梁、過江通道、立交橋、人行天橋、地下通道)、軌道交通(輕軌)、鐵路數據，疊加上行政區域數據，對各區的等級道路、橋涵、鐵路數據進行統計。包括各個行政區所擁有的等級道路長度、道路面積，各類橋涵數量，已建成輕軌長度，鐵路長度等進行統計。同時，根據等級道路、橋涵、輕軌、鐵路的分布，制作出分布圖。

4 結 語

將基礎地理信息數據應用于城市地理信息藍皮書編研，《武漢市地理信息藍皮書》的編研模式開啟了基礎地理信息推廣的新思路，進一步開拓基礎地理信息的應用范圍，使基礎地理信息產品無論在產品類型、制作工藝、表現形式、服務方式還是應用空間等方面都發生了深刻的變化。結合社會經濟要素等參考信息，通過對地理信息元素的變化趨勢、分布特征進行分析，勾勒出武漢城市的發展與變化，這對于指導城市規劃、管理者實際工作以及希望了解武漢城市發展的社會公眾都具有較強的實用價值。

客觀來說，這才走出了基于地理信息的藍皮書編研探索的第一步。雖然在實際工作中解決了一系列問題，但是在編研體系的框架化、編研流程的系統化等方面都有待深一步的探索研究。

[1] 張文彤，盛洪濤，劉奇志等.武漢市地理信息藍皮書(2007)[R].2007:1～2

[2] 張文彤，盛洪濤，劉奇志等.武漢市地理信息藍皮書(2008)[R].2008:1～2

[3] 張文彤，盛洪濤，劉奇志等.武漢市地理信息藍皮書(2009)[R].2008:1～2

[4] 劉興權，楊海燕，丁美青.GIS在統計行業中的應用[J].四川測繪，2006，29(3)

[5] 肖根如，程朋根，潘海燕等.基于GIS的區域經濟統計分析系統的設計與實現[J].測繪科學，2008，33(1)

[6] 李瓊，劉瑩，張琍.FME在武漢市地理信息藍皮書中的應用[J].工程勘察，2009，37(11)

Appl ication of the Fundamental Geographic Information Data with GIS in the Geo－information Blue Book of Wuhan

Liu Ying，Wang Xiang，Li Qiong
(Wuhan Geotechnical Engineering And Surveying Institute，Wuhan 430022，China)

As an important part of city information resources，geography information is receiving more and more attention.This article firstly presents the configuration of the basic geography information database for Wuhan，and the advantage of GIS in spatial statistics and analyzing.Then it tells how the above two technologies are used in the Geo－information Blue Book of Wuhan.At last，the article makes a conclusion and prospects for the Blue Book’s practical application.

fundamental geographic information data；GIS；Blue Book；spatial statistics and analyzing

1672－8262(2011)01－25－04

P208

A

2010—06—29

劉瑩(1980—)，女，工程師，主要從事城市地理信息數據研究。

國家測繪局精密工程與工業測量重點實驗室項目(PF2009－22)