關(guān)于數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的探析

任瀟

摘 要：數(shù)字化城市地理空間框架建設(shè)是以信息化技術(shù)為支撐的新型城市發(fā)展模式。數(shù)字化城市地理空間框架建設(shè)，充分運(yùn)用了地理信息，這樣能夠更好的促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化平臺(tái)建設(shè)，同時(shí)也能更好的提高測繪保護(hù)能力和服務(wù)水平?；诖?，本文闡述了數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的目標(biāo)及其意義與數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的主要原則，對數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的主要內(nèi)容進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)字城市；地理空間框架建設(shè)；目標(biāo)；意義；原則；內(nèi)容；

當(dāng)前數(shù)字城市建設(shè)已在許多城市得到應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了城市信息化管理。并且隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信技術(shù)的發(fā)展，為數(shù)字城市建設(shè)提供了良好基礎(chǔ)，數(shù)字城市建設(shè)已然成為現(xiàn)代城市的發(fā)展方向。作為城市信息化的重要構(gòu)成元素，數(shù)字城市建設(shè)發(fā)展能夠有效推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而地理空間框架建設(shè)是數(shù)字城市建設(shè)的基礎(chǔ)，以下就數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)進(jìn)行探討。

一、數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的目標(biāo)及其意義

數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的目標(biāo)及其意義主要表現(xiàn)為：（1）目標(biāo)。數(shù)字城市地理空間框架是城市其它一切信息化工作的基礎(chǔ)。它以基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以滿足政府管理和決策需求為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，充分運(yùn)用 RS、GPS、GIS 和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，建設(shè)多尺度、多分辨率、多種類的地理空間數(shù)據(jù)體系，構(gòu)建統(tǒng)一的地理信息公共平臺(tái)，為城市建設(shè)和管理、政府宏觀決策及社會(huì)公眾提供完善、優(yōu)質(zhì)、有效的地理信息服務(wù)。在數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的基礎(chǔ)上，開發(fā)典型應(yīng)用示范系統(tǒng)，強(qiáng)化應(yīng)用服務(wù)功能，推進(jìn)城市地理信息資源的共享機(jī)制建設(shè)，為城市發(fā)展提供有力的輔助決策支撐。（2）意義。數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的意義主要表現(xiàn)為：第一、數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)可有效集成和整合城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)及各種自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)信息，從而推進(jìn)城市信息化建設(shè)。第二、數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)為各專業(yè)系統(tǒng)建設(shè)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)地理信息的交換和共享，有效避免信息孤島及重復(fù)建設(shè)，促進(jìn)地理信息資源的廣泛應(yīng)用。第三、通過數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)形成權(quán)威、統(tǒng)一的地理信息公共平臺(tái)，為政府、專業(yè)職能部門和社會(huì)公眾提供地理信息服務(wù)，從而將逐漸轉(zhuǎn)變地理信息的分發(fā)和應(yīng)用服務(wù)模式。

二、數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的主要原則

數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的原則主要表現(xiàn)為：（1）數(shù)據(jù)管理平臺(tái)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性原則。數(shù)字城市地理空間框架是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)，各個(gè)系統(tǒng)之間具有一定的聯(lián)系性。如果數(shù)據(jù)的管理平臺(tái)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，那么空間數(shù)據(jù)的互操作也很難實(shí)現(xiàn)。（2）空間標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性原則。要實(shí)現(xiàn)城市空間中信息數(shù)據(jù)的集成首先需要完成不同坐標(biāo)信息數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)一性。需要采用國家統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行基礎(chǔ)信息的空間配準(zhǔn)之后進(jìn)行存儲(chǔ)。（3）分類與編碼的統(tǒng)一性原則。城市空間信息的來源有多種多樣，不同的行業(yè)領(lǐng)域有不同的信息，造成數(shù)據(jù)具有一定的復(fù)雜性。在構(gòu)建城市地理空間框架的過程中，為了防止數(shù)據(jù)出現(xiàn)混亂以及方便工作人員的管理和利用，空間數(shù)據(jù)應(yīng)該堅(jiān)持分類與編碼的統(tǒng)一性原則。（4）技術(shù)與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性原則。城市空間的數(shù)據(jù)集成要求滿足相同的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。所以在構(gòu)建的過程中應(yīng)當(dāng)積極采用國家以及行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，對于沒有標(biāo)準(zhǔn)的需要統(tǒng)一進(jìn)行制定，并有相關(guān)法規(guī)政策的支持。

三、數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的主要內(nèi)容

1、數(shù)字城市地理空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)的分析。數(shù)據(jù)庫平臺(tái)是構(gòu)建數(shù)字城市地理空間框架的核心環(huán)節(jié)，城市中的信息數(shù)據(jù)形式主要有DEM數(shù)據(jù)、DOM數(shù)據(jù)、DRG數(shù)據(jù)、DLG數(shù)據(jù)、專題屬性的數(shù)據(jù)以及元數(shù)據(jù)等；數(shù)據(jù)庫的形式主要有成果、境界、交通、地形以及地名等數(shù)據(jù)庫。其建設(shè)方法主要表現(xiàn)為：（1）使用面向?qū)ο蟮目臻g實(shí)體模型（OOSEM），基于OOSEM實(shí)現(xiàn)空間實(shí)體以及實(shí)體之間關(guān)系的表達(dá)可以有效的解決實(shí)體之間多屬性的關(guān)系，便于信息的共享以及管理。（2）使用矢量柵格一體化的管理手段，可以解決信息管理過程中的數(shù)據(jù)多源性問題，實(shí)現(xiàn)對信息的一體化管理。（3）使用Oracle Spatial對海量的數(shù)據(jù)信息實(shí)施管理，將地理信息系統(tǒng)中的空間或者非空間數(shù)據(jù)信息使用對象的形式實(shí)施存儲(chǔ)。（4）構(gòu)建分布式空間數(shù)據(jù)庫，能夠滿足部門數(shù)據(jù)庫的分布式存儲(chǔ)要求。同時(shí)通過提供數(shù)據(jù)的交換接口能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)之間的互聯(lián)互通關(guān)系，以便于數(shù)據(jù)之間的共享與更新。

2、數(shù)字城市地理空間框架服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的分析。（1）面向公眾的應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)。數(shù)字城市地理空間框架的研究主要是為了給城市中生活的人們帶來便利，由此基礎(chǔ)性的地理空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品的消費(fèi)群體是面向公眾的。為了滿足他們的需求，需要對原始的空間信息數(shù)據(jù)進(jìn)行深加工，使數(shù)據(jù)信息的附加值得到提升。形成的產(chǎn)品如導(dǎo)航性質(zhì)的電子地圖、城市的空間框架地圖等能夠滿足公眾的需要。（2）信息分發(fā)系統(tǒng)建設(shè)。信息分發(fā)系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)四個(gè)方面的功能以滿足用戶的數(shù)據(jù)查找需求：首先是提供地理空間信息元數(shù)據(jù)的功能，便于用戶查找需要的數(shù)據(jù)；第二是制圖，滿足不能實(shí)現(xiàn)地理空間信息處理?xiàng)l件的用戶的需求；第三是為用戶的信息下載提供技術(shù)支持；第四是使用訪問式接口為用戶提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的瀏覽和查詢。

3、城市空間數(shù)據(jù)基準(zhǔn)建設(shè)?？臻g數(shù)據(jù)基準(zhǔn)的不統(tǒng)一將會(huì)對數(shù)字城市發(fā)展產(chǎn)生制約影響，其建設(shè)主要有大地平面基準(zhǔn)、高程基準(zhǔn)、GPS連續(xù)運(yùn)行綜合服務(wù)系統(tǒng)以及城市三維動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)。

（1）大地平面基準(zhǔn)與高程基準(zhǔn)。當(dāng)前環(huán)境下，城市應(yīng)當(dāng)將各個(gè)組成區(qū)域中的不同平面坐標(biāo)基準(zhǔn)通過適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換之后進(jìn)行統(tǒng)一，建立一套合適的、能夠與國家基準(zhǔn)相互轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)?？梢圆捎肎PS技術(shù)作為平面基準(zhǔn)建立的方式，與傳統(tǒng)方法中使用的三角網(wǎng)不同，GPS網(wǎng)能夠一次布設(shè)成網(wǎng)點(diǎn)密、精度高的全面網(wǎng)，其性能較三角網(wǎng)也更為優(yōu)越。（2）城市GPS連續(xù)運(yùn)行服務(wù)系統(tǒng)。數(shù)字城市應(yīng)當(dāng)具有卓越的管理能力與服務(wù)能力，建立城市GPS連續(xù)運(yùn)行服務(wù)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)這一功能的重要基礎(chǔ)。能夠按照城市的具體要求，選擇合適的場地不設(shè)GPS跟蹤站以及控制中心，不間斷的進(jìn)行GPS衛(wèi)星的觀測，將數(shù)據(jù)傳輸至控制中心進(jìn)行處理，發(fā)往接收裝置的用戶，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)的導(dǎo)航定位。（3）三維動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)建設(shè)。隨著國家科研的進(jìn)步，新一代地心、三維與實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)大地測量基準(zhǔn)開始規(guī)劃和建立，數(shù)字城市空間數(shù)據(jù)基準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)不斷朝向三維與動(dòng)態(tài)的方向發(fā)展，使用新一代的三維基準(zhǔn)取代靜態(tài)的城市控制基準(zhǔn)。

4、數(shù)字城市地理空間框架的支撐體系建設(shè)。支撐體系建設(shè)包括政策法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)、組織機(jī)構(gòu)建設(shè)、機(jī)房環(huán)境、軟硬件環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和人才隊(duì)伍建設(shè)等多個(gè)方面的內(nèi)容，是數(shù)字城市地理空間框架項(xiàng)目建設(shè)、運(yùn)行和服務(wù)的支撐和保障。在進(jìn)行軟硬件環(huán)境建設(shè)時(shí)應(yīng)考慮和數(shù)字省區(qū)地理空間框架的一致性和兼容性，充分利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施條件，但同時(shí)也要關(guān)注各種環(huán)境條件的先進(jìn)性、可擴(kuò)展性及可伸縮性。

結(jié)束語

綜上所述，實(shí)現(xiàn)城市的網(wǎng)絡(luò)化、信息化以及城市服務(wù)大眾化是數(shù)字城市建設(shè)的基本要求，需要利用各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，收集城市中的信息資源才能實(shí)現(xiàn)，而地理空間框架建設(shè)能夠很好的實(shí)現(xiàn)這一要求，所以地理空間框架建設(shè)是數(shù)字城市建設(shè)的載體，因此必須加強(qiáng)對其進(jìn)行分析。

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