數字城市與城市地理信息系統

■張暉李巍于美娜

（1內蒙古自治區國土資源信息院 內蒙古呼和浩特 010010；2內蒙古自治區國土資源儲備交易登記中心 內蒙古呼和浩特 010020）

數字城市與城市地理信息系統

■張暉1李巍1于美娜2

（1內蒙古自治區國土資源信息院 內蒙古呼和浩特 010010；2內蒙古自治區國土資源儲備交易登記中心 內蒙古呼和浩特 010020）

隨著經濟的快速發展,我國正在經歷一場全球規模最龐大、最劇烈的城市化運動。地理信息系統是用于采集、儲存、分析、管理和顯示地理數據的計算機系統,已經廣泛地應用在不同的領域。本文闡述了在數字城市建設中GIS開發的主要模式,介紹了當前地理信息系統在數字城市領域中的研究與應用。

地理信息系統數字城市應用

在解決城市管理信息化的過程中,我們遇到了眾多難點:地理的分布性、資源的異構性、事件的動態性、局部的自治性,以及全局的協同性。解決這些問題的主要途徑便是發展數字城市技術[1]。數字城市是綜合運用地理信息系統、遙感、遙測、寬帶網絡、多媒體及虛擬仿真等技術,對城市的基礎設施、功能機制進行信息自動采集、動態監測管理和輔助決策服務的技術系統;它具有城市地理、資源、生態環境、人口、經濟、社會等復雜系統的數字化、網絡化、虛擬仿真、優化決策支持和可視化表現等強大功能。作為數字城市建設過程中的重要技術支撐之一的地理信息系統 (Geograp hic In-formation System,GIS)是一項以計算機為基礎的新興技術,它是在計算機硬、軟件系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。據專家預測,人類所接觸的信息中有80%以上與地理信息有關。地理信息涉及到政治、經濟、軍事和社會生活等方方面面,地理信息系統也融入各行各業、走進千家萬戶。在數字城市建設的過程中,可以說幾乎所有應用系統均離不開地理信息系統技術的支持。

1 數字城市建設中GIS開發模式

GIS之于整個數字城市就好比是奠基石,這些年來,它已成為數字城市空間信息

管理不可缺少的平臺。GIS工具軟件很多,國外較著名的有Arc GIS和Map Info,國內較著名的有Map GIS和Super Map等。在數字城市建設中,開發應用型GIS主要有如下兩種模式:

1.1 單純二次開發

單純二次開發完全借助于GIS工具軟件提供的開發語言進行應用系統開發。GIS

工具軟件大多提供了可供用戶進行二次開發的宏語言,例如: Arc Info的AML(Arc Macro Language);桌面式Arc Info提供了VBA (Microsoft Visual Basic for Application)。其中,AML提供AML命令與AML菜單。前者將單一功能的Arc Info命令組織成能夠解決復雜的地理問題的程序;后者將AML命令集成到簡單易用的用戶圖形界面。又如Map Info Professional提供的Map Basic語言也是一種宏語言。

1.2 集成二次開發

集成二次開發指利用專業的GIS工具軟件,如Arc Info、Map Info等,實現GIS的基本功能,以通用軟件開發工具尤其是可視化開發工具,如Java、Visual C++、Visual Basic和.NET等為開發平臺,進行二者的集成開發。集成二次開發現多用組件方式,即:利用GIS工具軟件中建立在COM技術基礎上的GIS功能組件,如Arc Info的Arc Object,Map Info的Map X,這些組件對外提供了大量的接口,支持地圖數據的顯示、管理、存儲。

2 GIS在數字城市建設中的應用

以GIS為核心的空間信息技術為城市生活和商務提供了一種立體的.多層面的信息服務體系,為城市的建設和發展發揮了不可缺少的作用。在近幾年來,GIS已經廣泛應用于構成數字城市的眾多行業,在數字城市建設中取得了許多可喜的應用成果。

2.1 交通管理

隨著我國城市化進程的加快,機動車保有量的大幅增加,城市交通問題越來越突出。利用GIS進行停車場規劃及管理的方法,可以較大提高停車規劃和管理的效率,節約成本[2]。GIS已經應用于機動車污染查詢、分析和顯示的系統,動態地反映機動車的污染狀況,為有關部門制定機動車污染控制決策提供相關的技術支持[3]。

2.2 垃圾處理

城市人口的急劇膨脹和城市規模的不斷擴張使城市垃圾處理已經成為了一大難題。利用地理信息系統技術可以實現:幫助政府更加合理有效地對填埋廠進行選址;決定垃圾桶的位置;優化大城市生活垃圾中轉站的選址過程。由于城市環境問題是由人工物流過程與自然物流循環過程的不協調而產生的,為減少不必要的生活垃圾污染、改善城市生活環境,綜合分析和處理城市生活垃圾收運過程中收集、運輸、中轉和處置等各個階段和方面,達到資源優化配置和垃圾的高效、經濟處理也是地理信息系統的一個主要應用方向[3]。

2.3 地下管線

地下管線包括給水、排水、燃氣、電信、電力、熱力、人防、工業管道等幾大類,它是城市基礎設施的重要組成部分,它的安全運行是現代化城市高效率、高質量運轉的保證。應用地理信息技術,可實現地下管網的規劃設計、輸配管理、圖檔管理、搶修輔助決策、用戶管理及綜合查詢、統計等功能。各管同相關部門也可實現在各自部門同時查閱管網信息,提高了管網信息利用效率[6]。

2.4 突發公共事件

面對城市各類突發公共事件,政府部門應該能夠對突發事件實行正確的預測與預警、快速科學的應急處置。利用GIS的可視化技術、信息整合能力和功能強大的空間分析能力,相關部門可對各種信息,如地形、人口、設施等進行集成和可視化表達,再通過數據的共享、分析和圖形表達從而加快對事件的了解和應急處置過程。如今已經建成了城市突發公共事件應急指揮系統、“119”自動化指揮調度系統、防汛防旱地理信息系統、醫療急救指揮系統、燃氣管網預警系統和地震災情速報系統等。

3 結語

數字城市是提高城市綜合競爭力,促進城市經濟發展、社會進步和人民生活水平提高的新動力。地理信息系統近年來發展迅速,其內涵和外延都在不斷地變化,并且已發展成為一門獨立的新興學科。隨著地理信息系統科學技術的不斷創新與進步,相信它在數字城市建設中必將發揮越來越重要的作用。

[1]石宇良.信息化與數字城市發展歷程 [J],北京城市學院學報,2008,10(2):4～6.

[2]龔露陽,鄒智軍.基于Arc GIS的城市停車規劃管理系統的研究 [J].交通信息與安全, 2009,27(1):137～140.

[3]張璨,鞏晶,等.基于GIS的交通污染擴散模擬 [J].交通信息與安全,2009,27(1):113～116.

B834.2[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-150-1