談數(shù)字城市建設(shè)

閆界華

數(shù)字城市建設(shè)是構(gòu)建數(shù)字中國(guó)的基礎(chǔ)和重要組成部分，黨中央國(guó)務(wù)院極其重視。國(guó)家測(cè)繪地理信息局自2006年起在山東臨沂、江蘇徐州、浙江嘉興、山西太原、河南鄭州、廣東惠州、湖北潛江、北京西城等城市進(jìn)行了數(shù)字城市建設(shè)的試點(diǎn)工作。“十一五”期間，我國(guó)數(shù)字城市建設(shè)順利推進(jìn)，成果得到廣泛應(yīng)用;“十二五”期間，國(guó)家測(cè)繪地理信息局將在全國(guó)全面推進(jìn)數(shù)字城市建設(shè)，力爭(zhēng)完成全部333個(gè)地級(jí)市和部分有條件的縣級(jí)市的數(shù)字城市建設(shè)，形成互聯(lián)互通的數(shù)字城市地理空間框架網(wǎng)絡(luò)，為城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和信息化建設(shè)以及市民生活提供可靠、適用、及時(shí)的地理信息服務(wù)，并逐步實(shí)現(xiàn)與省、國(guó)家的上下貫通，相鄰區(qū)域的橫向互聯(lián)，伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展走向智能化，最終實(shí)現(xiàn)全國(guó)“一張圖、一個(gè)網(wǎng)、一個(gè)平臺(tái)”。

1 數(shù)字城市建設(shè)的實(shí)施與目標(biāo)

建立國(guó)家、省和城市人民政府三級(jí)基礎(chǔ)地理信息共建共享機(jī)制。國(guó)家測(cè)繪地理信息局在政策、標(biāo)準(zhǔn)、總體設(shè)計(jì)、航空攝影、公共平臺(tái)建設(shè)、國(guó)家基礎(chǔ)測(cè)繪成果使用及系統(tǒng)集成等方面予以支持;負(fù)責(zé)組織項(xiàng)目竣工驗(yàn)收。省級(jí)測(cè)繪行政主管部門指導(dǎo)項(xiàng)目建設(shè)工作;負(fù)責(zé)項(xiàng)目進(jìn)度與質(zhì)量的管理和監(jiān)督;在基礎(chǔ)資料提供、技術(shù)設(shè)計(jì)以及項(xiàng)目組織協(xié)調(diào)等方面給予支持。城市人民政府負(fù)責(zé)項(xiàng)目的組織實(shí)施和落實(shí)項(xiàng)目主要經(jīng)費(fèi);負(fù)責(zé)項(xiàng)目建設(shè)和成果的推廣應(yīng)用;負(fù)責(zé)建立地理信息公共平臺(tái)的長(zhǎng)效運(yùn)行機(jī)制，對(duì)平臺(tái)的管理、維護(hù)與更新提供相應(yīng)的保障。

通過數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)形成權(quán)威、標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的城市地理信息公共平臺(tái)，并開發(fā)五個(gè)以上示范應(yīng)用系統(tǒng)。以太原市為例，經(jīng)過建設(shè)，“數(shù)字太原”共完善了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)、新建了一個(gè)平臺(tái)，建成三套數(shù)據(jù)集，開發(fā)了五個(gè)示范應(yīng)用系統(tǒng)，具備了數(shù)據(jù)瀏覽查詢、專題數(shù)據(jù)加載、查詢統(tǒng)計(jì)與空間分析、二次開發(fā)、數(shù)據(jù)交換等功能，成為太原市統(tǒng)一的、權(quán)威的、通用的基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)。今年，太原市在完善環(huán)保監(jiān)測(cè)、基準(zhǔn)地價(jià)查詢、藥監(jiān)信息服務(wù)、人防信息、數(shù)字城管、數(shù)字太原公共服務(wù)等系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，又積極開始建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警、警用地理信息平臺(tái)、數(shù)字太原物聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)。目前，太原市在已經(jīng)開發(fā)10多個(gè)領(lǐng)域20多個(gè)政府部門的應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，又有18個(gè)部門提出了應(yīng)用需求計(jì)劃。預(yù)計(jì)到2012年底，太原市將實(shí)現(xiàn)數(shù)字太原成果應(yīng)用全覆蓋，將全面提高宏觀決策、公共服務(wù)、應(yīng)急處置能力。

2 數(shù)字城市建設(shè)的應(yīng)對(duì)與務(wù)實(shí)

近年來(lái)，國(guó)家測(cè)繪地理信息局把數(shù)字城市建設(shè)作為“牛鼻子”工程全力推進(jìn)，數(shù)字城市建設(shè)成為“十二五”的發(fā)展重點(diǎn)。國(guó)家的這一舉措，為中小城市迎來(lái)了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。絕大多數(shù)中小城市測(cè)繪基礎(chǔ)薄弱，測(cè)繪技術(shù)落后，人才缺乏，如何夯實(shí)測(cè)繪基礎(chǔ)，厚積而薄發(fā)，圓滿完成數(shù)字城市建設(shè)，是我們近期工作的重點(diǎn)。借此機(jī)會(huì)，我們中小城市可大大加快信息化測(cè)繪建設(shè)的進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)測(cè)繪技術(shù)和裝備現(xiàn)代化。下面結(jié)合現(xiàn)代測(cè)繪3S技術(shù)，從以下三個(gè)方面談?wù)勚行〕鞘袘?yīng)對(duì)數(shù)字城市建設(shè)應(yīng)該采取的一些務(wù)實(shí)工作。

2.1 GPS技術(shù)的應(yīng)用

隨著GPS技術(shù)的深入發(fā)展，RTK技術(shù)日趨成熟，單基站的RTK作業(yè)半徑已經(jīng)擴(kuò)大到30 km，能夠?qū)崿F(xiàn)快速厘米級(jí)實(shí)時(shí)定位及事后差分，利用GPRS/CDMA進(jìn)行50 km左右RTK測(cè)試成功案例也已經(jīng)屢見不鮮，所以許多小型單位不同部門都建起了自己的單基站CORS系統(tǒng)，南方公司在湖北宜昌以百萬(wàn)元左右人民幣建成多基站網(wǎng)絡(luò)CORS已成為典范，目前許多省、市已建成或正在建設(shè)省、市級(jí)CORS系統(tǒng)。以下是關(guān)于山西省境內(nèi)CORS建設(shè)的部分報(bào)道摘要:2008年7月由南方承建的山西晉城連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)(JC-CORS)1號(hào)基站開始成功運(yùn)行;2009年8月山西省連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(SXCORS)正式投入業(yè)務(wù)運(yùn)行;2010年4月陽(yáng)泉市盂縣國(guó)土資源局第一座“單基站網(wǎng)絡(luò)CORS”連續(xù)運(yùn)行參考站建成并投入運(yùn)行;2010年9月呂梁市臨縣國(guó)土資源局全面啟用“CORS”系統(tǒng);2010年11月大同市國(guó)土局HD-CORS單基站參考站建成并成功運(yùn)行，截止目前，山西省11個(gè)地級(jí)市城建規(guī)劃、國(guó)土系統(tǒng)已建成HD-CORS單基站7套。由此可見，重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象比較嚴(yán)重。SXCORS為目前國(guó)內(nèi)精度最高的省級(jí)CORS系統(tǒng)之一，該項(xiàng)目在現(xiàn)有測(cè)繪基準(zhǔn)基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上，集成了全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)和無(wú)線通訊、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、軟件工程等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，建立了由67個(gè)基準(zhǔn)站組成、覆蓋全省范圍的高精度的連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站網(wǎng)，形成高精度、高時(shí)空分辨率、高效率、高覆蓋率的GNSS綜合信息服務(wù)網(wǎng)，能夠滿足不同行業(yè)用戶對(duì)精密定位和動(dòng)態(tài)定位、衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析等多種需求。該項(xiàng)目成果通過網(wǎng)站服務(wù)，實(shí)現(xiàn)在線坐標(biāo)計(jì)算、基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)下載和事后RTK等功能，可為全省大地測(cè)量、工程測(cè)量、氣象監(jiān)測(cè)、地震監(jiān)測(cè)、地面沉降監(jiān)測(cè)以及城市地理信息系統(tǒng)建設(shè)、社會(huì)公共定位等眾多領(lǐng)域提供優(yōu)質(zhì)快捷的保障服務(wù)。山西省的所有測(cè)繪部門完全有理由使用SXCORS，避免重復(fù)建站，造成浪費(fèi)。

在CORS系統(tǒng)的建設(shè)方面，浙江省的建設(shè)模式值得我們學(xué)習(xí)。浙江省衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行綜合服務(wù)系統(tǒng)以高精度實(shí)時(shí)定位的網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)為核心;以立足地理信息框架基準(zhǔn)，服務(wù)全社會(huì)為宗旨;以建成一個(gè)為全省各行各業(yè)、眾多領(lǐng)域、各個(gè)層面均能受益的綜合性公共服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施為最終目標(biāo)。系統(tǒng)由浙江省測(cè)繪局統(tǒng)一規(guī)劃，采取共建共享的建設(shè)模式，由各相關(guān)廳局以及省、市各級(jí)共同參與，分省、市(地級(jí)市)兩級(jí)實(shí)施。省級(jí)(一級(jí))基準(zhǔn)站綜合服務(wù)系統(tǒng)項(xiàng)目的建設(shè)工作由浙江省測(cè)繪局負(fù)責(zé);地市級(jí)(二級(jí))基準(zhǔn)站綜合服務(wù)系統(tǒng)項(xiàng)目的建設(shè)工作，在浙江省測(cè)繪局統(tǒng)一規(guī)劃和指導(dǎo)下，由各地級(jí)市有關(guān)部門負(fù)責(zé)具體的建設(shè)實(shí)施工作。

CORS系統(tǒng)不僅是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、連續(xù)的定位框架基準(zhǔn)，同時(shí)也是快速、高精度獲取空間數(shù)據(jù)和地理特征的重要的城市基礎(chǔ)設(shè)施，CORS可在城市區(qū)域內(nèi)向大量用戶同時(shí)提供高精度、高可靠性、實(shí)時(shí)的定位信息，并實(shí)現(xiàn)城市測(cè)繪數(shù)據(jù)的完整統(tǒng)一，這將對(duì)現(xiàn)代城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的采集與應(yīng)用體系產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。它不僅可以建立和維持城市測(cè)繪的基準(zhǔn)框架，更可以全自動(dòng)、全天候、實(shí)時(shí)提供高精度空間和時(shí)間信息，成為區(qū)域規(guī)劃、管理和決策的基礎(chǔ)。該系統(tǒng)還能提供差分定位信息，開拓交通導(dǎo)航的新應(yīng)用，并能提供高精度、高時(shí)空分辨率、全天候、近實(shí)時(shí)、連續(xù)的可降水汽量變化序列，并由此逐步形成地區(qū)災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)。此外，CORS系統(tǒng)可用于通信系統(tǒng)和電力系統(tǒng)中高精度的時(shí)間同步，并能就地面沉降、地質(zhì)災(zāi)害、地震等提供監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)服務(wù)、研究探討災(zāi)害時(shí)空演化過程。所以，應(yīng)對(duì)數(shù)字城市建設(shè)，我們要根據(jù)本市的實(shí)際情況，首先搞好CORS系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用。

2.2 RS技術(shù)的應(yīng)用

目前，地形圖更新多采用航空攝影測(cè)量方法進(jìn)行，該種測(cè)圖方法與以往的全野外測(cè)圖相比效率有了大幅度提高，但因其投資大，成圖周期長(zhǎng)，因而不能滿足城市建設(shè)迅速發(fā)展的需要。無(wú)人機(jī)不僅應(yīng)用于應(yīng)急救急，而且應(yīng)用于監(jiān)測(cè)地理國(guó)情、實(shí)時(shí)測(cè)繪、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)的應(yīng)用開辟了一條提高數(shù)據(jù)獲取能力、水平的重要途徑。為此，“十二五”期間，國(guó)家測(cè)繪局將大力推進(jìn)無(wú)人飛機(jī)航攝系統(tǒng)推廣。同時(shí)，高分辨率遙感技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，也為快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)地更新大比例尺地形圖帶來(lái)新契機(jī)。美國(guó)對(duì)地觀測(cè)公司(Earth Watch)于2001年成功發(fā)射了Quick Bird遙感衛(wèi)星，為多光譜成像(1個(gè)全色通道、4個(gè)多光譜通道)，成像幅寬16.5 km×16.5 km，其全色影像的空間分辨率達(dá)到0.61 m，是目前世界上分辨率最高的商業(yè)遙感影像。與航空攝影測(cè)量相比，Quick Bird具有拍攝面積大(每景影像近300 km2)，數(shù)據(jù)成本低(全色影像數(shù)據(jù)20美元/km2)，成圖周期短的特點(diǎn)。由中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院承擔(dān)的“高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)一體化測(cè)圖系統(tǒng)PixelGrid”通過了國(guó)家測(cè)繪局組織的專家鑒定。

隨著科技的進(jìn)步，大大地降低了涉足攝影測(cè)量與遙感專業(yè)的門檻，最常用的三種數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站如JX-4C，VirtuoZo NT，MAPMATRIX報(bào)價(jià)都在8萬(wàn)元～10萬(wàn)元，一般的測(cè)繪部門應(yīng)將這一專業(yè)逐步搞起來(lái)，為數(shù)字城市建設(shè)大顯身手。

2.3 GIS技術(shù)的應(yīng)用

地理信息是國(guó)家重要的戰(zhàn)略性信息資源，在政府管理決策、信息資源共享、改善人民生活等方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。出于數(shù)據(jù)安全的需要，擺脫對(duì)國(guó)外地理信息軟件的依賴，國(guó)家大力扶持發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地理信息軟件，為服務(wù)于數(shù)字城市建設(shè)，國(guó)家已從幾十家國(guó)內(nèi)地理信息軟件生產(chǎn)企業(yè)中認(rèn)定了14家企業(yè)。但國(guó)外先進(jìn)的地理信息軟件也值得我們學(xué)習(xí)和借鑒，如Esri公司最近發(fā)布的ArcGIS10實(shí)現(xiàn)了五大飛躍，即在協(xié)同GIS、三維GIS、云GIS、一體化GIS、時(shí)空GIS五個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了實(shí)質(zhì)性的跨越。

從2006年起，國(guó)家測(cè)繪地理信息局協(xié)同地方和部隊(duì)測(cè)繪部門，歷時(shí)5年完成了國(guó)家1∶50000地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的更新，新版數(shù)據(jù)庫(kù)成果可直接用于數(shù)字城市建設(shè);省級(jí)測(cè)繪行政主管部門在1∶10000及1∶5000地理信息數(shù)據(jù)方面可為城市地理信息公共服務(wù)平臺(tái)、電子政務(wù)應(yīng)用服務(wù)及各行業(yè)信息系統(tǒng)提供有力的數(shù)據(jù)支持。

公眾版國(guó)家地理信息公共服務(wù)平臺(tái)——“天地圖”(www.tianditu.cn)已開通，它是中國(guó)區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)資源最全的地理信息服務(wù)網(wǎng)站，將從根本上改變我國(guó)傳統(tǒng)地理信息服務(wù)方式，全面提升信息化條件下國(guó)家地理信息公共服務(wù)能力，“天地圖”各省、市節(jié)點(diǎn)建設(shè)也陸續(xù)完成。

隨著測(cè)繪地理信息事業(yè)的深入發(fā)展，我們應(yīng)積極引進(jìn)和培養(yǎng)復(fù)合型人才。

1)測(cè)繪與城市規(guī)劃、國(guó)土資源管理等的復(fù)合人才，有助于推動(dòng)測(cè)繪業(yè)務(wù)的拓展，增強(qiáng)測(cè)繪服務(wù)的針對(duì)性;

2)地理信息技術(shù)與電子通訊、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電子政務(wù)等開發(fā)技術(shù)的復(fù)合人才，適應(yīng)GIS市場(chǎng)開發(fā)的多方面需求。

3 結(jié)語(yǔ)

數(shù)字城市已經(jīng)成為展示城市形象的靚麗名片、領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)決策的重要工具、提高百姓生活質(zhì)量的得力幫手、社會(huì)綜合管理的有效載體、企業(yè)產(chǎn)品推介宣傳的平臺(tái)和城市信息化的重要標(biāo)志，“數(shù)字城市，讓生活更美好”。

[1]測(cè)繪地理信息發(fā)展“十二五”總體規(guī)劃綱要[Z].

[2]基礎(chǔ)測(cè)繪條例[Z].

[3]肖建華，羅名海.城市信息化測(cè)繪體系建設(shè)的若干問題[J].城市勘測(cè)，2010(5):37-38.

[4]張文金.合肥之窗城市地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].山西建筑，2010，36(7):350-351.