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城市地理论文

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摘要:随着城市地理信息系统的技术与运用已日趋成熟,数字化城市作为城市信息系统的进化,是城市地理信息系统的新的发展方向。在城市地理信息系统的建设中,实现数字化城市地理新系统的战略方针,并切实把握数字城市、城市地理信息产业化的新机遇,在产业化的进程中求开拓、求进步,为早日建成数字城市,实现城市信息化打好基础。
【关键词】
  • 城市地理 地理 地理论文

城市地理论文:城市地理空间信息技术的军事应用

城市地形的多样性易使作战中的态势感知和威胁辨识变得异常复杂,需要作战人员进行更加细致的战场空间情报准备工作;与此同时,城市地形特有的人文属性以及现今交战规则的严格规范,均要求尽可能控制本方火力和降低附带损伤的风险,这就需要掌握大量精致数据和找到新型解决方法。新的解决方法不同于传统的地理空间信息生成过程,它可利用2D/3D数据处理技术对复杂的城市地形进行测绘。

城市战场空间情报信息需求

城市地形会对军事作战行动构成严峻挑战,回顾斯大林格勒战役,以及在贝鲁特、摩加迪沙、格罗兹尼、宁和费卢杰进行的战斗,交战双方均付出了巨大代价,这揭示了共同的道理――充分掌握错综复杂、分隔阻塞的城市地形,对确保在城区进行的作战行动成功至关重要。城市地图测绘是人文地理的分支之一,但要想达到接近人类理想尺度的大比例尺仍有困难(理想状况应为1:10000至1:50000),大多数军用地图的比例尺分为战略级、战役级和战术级。需要测量的不仅有城市人口和聚居地,还包括交通基础设施、高楼大厦等建筑,以及日趋复杂的公共设施网络――水源、污水处理设施、供电设施和电话线,还有基于地面电缆或无线电中继站的数字通信网络。

这些信息的储存有据可查,其格式常常更新,构成了城市设计、地址编撰和设施布局的基础。不过,这些数据来源多样而零散,从考古调查报告到电力分配图,有时还包括纸质城市地图。但与地面测量以及海图和航空图绘制相比,这些数字化信息在城市地图绘制信息中所占比例非常小,城市信息的标准化和一体化建设仍处于萌芽阶段。在历次灾难救援行动中,这些都令人遗憾,如近年来在新奥尔良、曼谷等地发生的危机。每到此时,救援者总会想方设法从各个渠道搜集数据。在城区进行的作战行动中,无论这些城市是有序规划还是无序发展,上述数据都极为缺乏。

正因为如此,地理信息系统(GIS)的大多数供应商建议使用专用工具进行城市地图绘测,包括光栅编辑和数字化建模,或是用于增加附加信息的矢量编辑。早期的模块主要针对城市规划应用;新型模块则可应用先进技术,为导航、平面及立体规划或公共设施网络的合理化布局提供精密信息。在此过程中,传统的2D演示技术正逐渐让位于更具创新性的3D技术,从而能够展示出具有更高分辨率、融合更多传感器的图像、模型和仿真系统,以及多层语义信息――从简单的邮政数据到聚居区、商业和居民生活等方面的定性特征。

尽管城市地理信息量日渐丰富,但城市作战战场空间的情报准备工作却几乎无法从中受益。鉴于作战或灾难救援行动常在贫穷国家、动荡国家进行,几乎无法获得当地行政当局的合作,这使得现代化作战力量不得不将大量精力用于在极度受限的环境中进行地图测绘,这种测绘过程旷日持久,与作战行动的快速性极不相称,因此越来越让位于更趋自动化的城市地理信息测绘手段,需要应用载荷微型化技术、多传感处理技术和大数据开发技术。

当前的技术手段

城区地形概貌主要通过遥感技术进行测绘。在和平时期,航空成像在地面高分辨率与广域覆盖方面达到了最佳平衡,并可通过地面测量得到进一步修正。在行动受限地区,卫星通过多次测量,能对城市地区进行精确拍摄,使用合成孔径雷达和全色成像技术,生成中精度和高精度高程数据。城市影像的地图格式是城市地图基础层的基础;随后,GIS对地图进行编辑,标注街道名称、区域划分、重要建筑、公共设施和障碍物;其他模块则提供城市地形说明,特别是计算机辅助3D技术将计算和显示建筑物的形状。例如,美国Exri公司的Exri City Engine软件作为三维城市建模的首选软件,完美支持ArcGIS,具备计算机辅助成像功能,包括将激光雷达数据转换成点云数据,从而生成数百万个精确的三维地理坐标。

城市地理分析软件综合运用各种地理特征提取与测量工具,进行地形分析。商用GIS桌面项目就能提供这种软件,如萨尔诺夫公司的Maplt软件,经认证更适用于防务安全领域。这种软件结合图像与激光雷达点云数据,可生成高分辨率数字高程模型;产生的内嵌图形和3D站点模型可用于城市地区的情报监视侦察行动以及目标定位和毁损评估。此外,英国BAE数字摄影测量软件增加了新一代自动地形提取功能,使用专门的算法从图像中建立精确数字高程模型。

3D城市模型的应用

高保真3D城市模型的制作已成为一种常态。这种源于城市规划需求的专业性行业,如今正致力于防务安全领域的地理空间类产品研发。美国PLW模型制造公司研发制作的3D模型内容详尽,涉及世界21个国家的450多个地方,包括体育场、机场、冶炼厂等设施乃至整座城市,以及海地太子港和日本石卷等受灾地区在受灾前后的地理对比模型。

法国的虚拟城市公司制作的3D模型规模相对有限,其原型包括阿布扎比等城市以及克里姆林宫等重要场所。根据相关合同,这些产品为用户专有。不过,其使用的工具和技术为GIS所兼容,可满足为保障关键性任务进行的城市地形分析要求。城市模型的地理坐标3D数据还可为战术通信和战术导航的相关工作提供支持。此外,高度专业化的软件模块能够计算出无线电波或者全球定位系统信号在建筑物之间的回波与强度。在军事和安全行动中,城市模型的这种功能常常被忽视。过去,频谱规划不足曾经引发严重后果。例如,俄军1994年在格罗兹尼进行的首次作战行动中,“城市峡谷”形成的伪装和多声路对战术电台的通信造成了灾难性影响。卢西亚德公司考虑到这一情况,在设计中确保断开的移动设备能够利用大型城市数据集。同时,在高楼林立的城市,全球定位系统的数据常常受到玻璃外墙和金属结构的影响,这就需要采取革新措施,以提供高精度的定位信息。

澳大利亚洛卡塔公司的定位技术适用于全球定位系统信号较差的环境,在美国空军的白沙导弹靶场,该公司设计的洛卡塔网络使用陆基地理坐标数据收发器,使空中作战可在无法接收到全球定位系统信号的条件下继续进行。美国空军746试验中队有望从该项目中获得战术导航的重要经验。在乌克兰危机中,俄罗斯和美国的卫星导航和定位系统均遭遇保障不力的情况,从而清楚地表明定位、导航与授时信号可能会成为未来作战行动的关键节点。这就要求美军对地面导航予以更多的关注,特别是在导航定位卫星被摧毁或压制情况下。

新型机载传感器的作用

在生成有效的地理空间信息方面,传统设备很难适用于当前战场的资源配置和作战节奏。从而催生出临时性的应急措施,为部队提供战场地理空间信息支持。不过,这种应急措施同样无法满足部队持续实施监视行动和实时获取地理信息的需求。

随着美军在阿富汗和伊拉克战场首次部署长航时无人机,相关的解决方法也应运而生。通过原子公司的MQ-1“捕食者”无人机及其携载的传感器载荷能够向地面站以及L-3“漫游者”等便携式终端发送全动态视频数据;与此同时,美军开始为改进型商务飞机装备激光雷达等高分辨率成像载荷。这是在美国陆军地理空间中心的“七叶树”项目下进行的,该项目自2004年以来已经恢复了战场制图能力。

“七叶树”项目率先在非交战环境中进行高分辨率3D图像的收集,并将分辨率0.1米的彩色图像和柱距1米的激光雷达图像定为非保密材料,可由盟国共享。由此生成的高分辨率3D图像,能立即为特种作战部队掌握,并用于在城市地区的行动规划和实施小规模直接行动。障碍物、掩蔽物、隐蔽点、武器部署位置、进出路线等,均成为作战部队实时掌握的有关城市目标地理空间信息的重要内容。这种高分辨率彩色图像和精确高程数据有助于实现对“城市峡谷”的深度理解,现已成为阿富汗和伊拉克战场的非常规情报监视侦察和反暴乱作战行动的重要保障。“七叶树”项目以及相关的激光雷达开发组件与地形建模软件,很快就被美国及其盟国用于军事情报、特种作战和地形/地理空间行动。有应用图像软件创建的3D基础层级,能够支持狙击/反狙击行动后清理路边炸弹行动。经过十多年的实践,“七叶树”项目已经能够绘制阿富汗和伊拉克人口聚集区和交通线地图。2014年初,随着美军开始从伊拉克撤军,整个“七叶树”数据群被转交给伊新政府,并于当年年中在伊北部地区打击“伊斯兰国”极端武装的行动中发挥了重要作用。

传统无人机传感器发送的全动态视频数据要么呈低分辨率宽视场,要么呈高分辨率窄视场,从而形成了“透视饮料吸管”效应,无法适应大规模的复杂城市地区作战行动,因为用户很快就会离开当前环境。塞拉・内华达公司设计的“戈尔贡凝视”系统――最新型广域长航时监视系统能够解决这一问题。该系统的首批“增量1”型配备在美国通用原子公司生产的MQ-9“死神”无人机上。这种由Exelis公司研发的吊舱传感器系统,将9台摄像机结合使用。该系统与2011年3月在阿富汗战场投入使用。此前,该系统在佛罗里达州埃格林空军基地进行的初始测试中表现不佳,之后采取了应急性改进措施。

“戈尔贡”的可见光与红外传感器系统监测的16平方千米区域能够同时拆分为多个小块监测区,向地面的10个用户提供信息。这些用户装备了便携式地面终端,与“戈尔贡”系统地面站网络相联接。无人机吊舱内的先进机载压缩与储存系统克服了传统机载处理器的局限性以及空地通信的瓶颈。“戈尔贡”系统“增量1”型自从应用于阿富汗战场以来,工作时间已接近12000飞行小时;此后的“增量2”型于2014年7月通过了空军的初始作战能力测试,其覆盖面积扩大了4倍,分辨率提高了2倍。基于美国国防部高级研究计划局与BAF公司联合研发的“百眼巨人”技术制造的光电传感器,与当今世界上体积最大的红外传感器阵列相结合,能使单架无人机在数小时内监视100平方千米的地域。最终生成的场景融合了368幅图像,能以每秒12幅图像的速度形成18亿像素的合成视频图像。成像能力的增强,使用户能够在更大的区域内发现更小的目标。“七叶树”和“戈尔贡”项目具有力量倍增器的作用,使单架飞机能够进行大面积城市区域的近实时探测和制图。

先进的开发工具

高分辨率3D数据实用性和精确性的提高,使得三维制图技术能够延伸至战术层次,从而使用户更深刻地理解复杂城市环境。这些技术需要有新的可视化处理方式,以实现更好的态势感知。用图像覆盖高层数据,常常是在2D技术中体现3D特征的方式,目前正在接近城市地理中地形与人文特征相结合的深度。在这种新型应用方式中,3D数据将更具动态性和仿真性,能更好地进行物理信息与语义信息的融合,在实现城市环境可视化方面是一项引人瞩目的优势。这些应用方式能够促进各种各样的3D技术发展,将地图转变为全息图像。

美国陆军战术战场可视化项目使用德克萨斯州斑马成像公司研发的技术,主要生成全息化地图。这种城市地形表示方式弥补了地理空间行业与作战用户之间的“跨行业鸿沟”。使得未经专门训练的人员也能理解复杂的地理环境。斑马成像公司的全息化地图能够进行打印,阅读者无需佩戴眼镜观测3D图像,并能将这种为用户定制的全息化地图带上战场。下一步计划将实时数据输入到全息地图之中,从而能够观测实时的2D/3D图像。

泰利斯公司2014年的创新项目计划中也在研发另一种新技术,以综合运用高分辨率3D技术与其他信息层(例如指挥控制类战术形势,空间容积或是传感器监测范围)。当年3月在巴黎举行的科技日活动中,该公司的“作战空间远景”项目展示了这项技术,这是一种先进概念技术演示,主要针对阿富汗战场的空地一体化作战。“作战空间远景”项目将泰利斯公司的综合C4I技术与商用软件相结合,展示出具有浸入式和互动式特点的敌我双方地形信息、战术态势和语义信息,并可延伸至单兵层级。诺斯罗普・格鲁曼公司的信息技术部也正在研究将类似技术手段应用到更低层级,并在定位视频流与地理空间信息的相结合方面获得了专利。

鉴于上述在技战术方面取得的最新突破,城市地形展示方式正在迈向更新更高的层次,使得非地理空间专业人士仅需花费少量时间和精力,便可获得构建传统城市地图所需的态势感知。城市地理特征与战术地理特征正在进行融合,以展现出主题清晰、层次分明的战场态势,从而最大程度地满足任务需求。这将进一步推动源自民用和军用渠道的丰富城市信息进行整合。

城市地理论文:数字城市与城市地理信息系统

[摘 要]城市地理信息系统(UGIS)是当前城市信息建设的热点。数字城(Digital City)是从整体性、一体性角度整合城市各方面信息的综合体系, 是城市地理信息系统的深化和进一步发展, 对城市地理信息系统的发展具有指导作用。

[关键词]数字城市;城市地理系统;城市信息建设;智慧城市

1.引言

数字地球(DigitalEarth)这一概念是1998年l月美国副总统戈尔在《数字地球―认识21世纪我们这颗星球》的报告中提出的。“数字地球实质上是信息化的地球,包括地球大部分要素的数字化、网络化、智能化、可视化的全部过程。建立数字地球就是采集地球上多层次、多源、多时相和多种格式的空间信息,按照地球上的地理坐标,建立一个完整的信息模型,包括资源、环境、经济和社会等在内的多维数字化描述。它的核心是要充分利用全球海量空间数据和信息资源,实现信息共享。

数字城市是数字地球的重要组成部分。城市是区域政治、经济、文化、军事、信息和物流的中心,它在整个社会发展过程中起着举足轻重的作用。现代化城市是一个规模庞大、结构复杂、功能综合、因素繁多、动态发展的区域空间。数字城市是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础,以宽带网络为纽带,综合运用3S(RS、GPS、GIS)、遥测、模拟等技术对城市的基础设施、功能机制进行信息自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统闭。数字城市是信息社会的重要部分,同时也是数字地球技术的集中表现。

当前, 城市地理信息系统(UGIS)是城市信息领域的研究热点。数字城市对UGIS的发展提供了一个整体性的思路,是UGIS的深化与发展。UGIS要以数字城市思想为指导, 在开发建设中面向UGIS。

2.城市地理信息系统现状

UGIS 主要对城市空间各种信息按地理坐标空间位置的形式采集、存储、管理、更新、分析,是为城市信息管理、规划、建设、科学决策提供服务的先进的科技手段。目前,全国许多城市都建成了城市地理信息系统。多数城市是首先建设城市基础地理信息系统的,然后根据需要建设专业地理信息系统,如城市规划、地下管线、电信等地理信息系统,都取得了很好的经济和社会效益。随着城市信息化进程的不断推进,人们对城市地理信息系统提出了新的要求。如UGIS服务于各行各业、各个层次,需要地理信息数据能共享和互操作;人们对地理信息的认识、理解和需求越来越高,要求提高地理信息的可视化水平,加快三维地理信息系统(3D-GIS)、虚拟地理信息系统(VR-GIS)的开发。UGIS 正迫切需要向集成化和整体化方向发展。

3.城市地理信息系统在城乡规划中的作用

基础测绘是国民经济和社会发展不可缺少的一项基础性、前期性的公益事业,是我国经济、社会发展的动力所在。数字测绘是测绘先进生产力的重要内容之一。其服务范围涉及与地理信息有关的国民经济和社会发展诸多领域,数字测绘成果和地理信息技术在政府宏观管理、科学决策和社会信息化建设中发挥着重要作用。当前,一提到城市建设、工程建设,就反射性地想到“规划是龙头”,但很少有人知道和重视,作为规划的必要前提和载体之一的城市地理信息,是“规划设计”的保障。一座城市在编制或修编城市总体规划时,基础地理信息数据的支持就显得尤为重要了。为了提供有效的基础地理息数据,测绘部门以目前各种基础地理信息作为基础,进行专题数据分析统计,建设数字城市,为专项规划研究和最终的规划修订提供科学可信的技术支持。

4.城市地理信息系统在智慧城市建设中的作用

伴随网络帝国的崛起、移动技术的融合发展以及创新的民主化进程,知识社会环境下的智慧城市是继数字城市之后信息化城市发展的高级形态。智慧城市以新一代信息技术为支撑,面向知识社会环境下的创新,通过物联网、云计算等新一代信息技术以及维基、社交网络、FabLab、Living Lab、综合集成法等工具和方法的应用,实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。随着经济的快速发展,信息化建设在经济发展中的战略地位日益突出,已经成为国内外普遍关注和竞相投资的焦点。我们必须充分认识加快信息化建设的重大意义,认清加快信息化建设对国民经济发展的重要性。应当看到,目前我们国家的信息化建设还远远不能适应经济发展的要求。

我们要对信息化建设予以高度重视,把信息工作和经济建设有机地结合起来,推动我国经济持续、稳定、健康地发展。经济发展越快,对基础测绘需求就越大,要求越高。无论是对传统产业的改造、优化和升级,还是政府宏观管理决策、社会公共服务,加快电子政务、电子商务、智能交通等建设都需要地理空间信息的支撑。推进智慧城市建设,必须加快基础地理空间数据库的建设,从而为其提供坚实的空间基础。

5.数字城市对UGIS 提出了新的挑战

数字城市是知识与技术创新的结果,它的建设与实施依赖多项技术作为支撑。首先它需要数字地球的一系列关键技术。如空间数据获取、空间数据的存储与管理、超媒体空间信息系统、地理信息的分布式计算、无级比例尺数据库、空间数据融合、虚拟现实技术、元数据(Metadata)等。此外,它还应侧重于下列技术:真三维地理信息系统、虚拟现实地理信息系统、数字城市的结构与体系模型、数字城市的运行管理技术、数字城市的功能体系等。就当前来说,数字城市依赖城市信息科学发展的一系列技术,如遥感技术、空间定位技术、遥测技术、UGIS 技术等,而且对它们具有新的要求。

6.UGIS建设应具备数字城市的发展思路

在当前UGIS建设中,由于缺乏统筹规划、统一标准,管理立法、标准和规范制定比较落后,UGIS成果难以满足数字城市建设的需要。实际上,数字城市中的许多思路与工作在UGIS 中已加以考虑或付诸实施,但其中有许多困难,有许多地方不能令人满意,有许多问题有待解决。其更主要的原因是缺少数字城市这样的高层次发展思路和战略目标。目前从城市整体的层次上整合城市地理信息的时机已成熟,UGIS在其中充当基础工作,在自身发展的同时要考虑到数字城市的需要,对有些问题应首先考虑解决。

(1) 数据和系统的标准化、规范化。

(2) 三维地理信息系统的建设。

(3) 元数据库的建立。

(4) 历史数据的保存。

7.结束语

UGIS发展至今,在技术与应用方面已逐渐成熟,数字城市为它跃上新台阶提供了契机。建设数字城市是UGIS 发展的必然趋势,是UGIS的深化与提高。探讨数字城市与UGIS的关系,有助于UGIS在开发建设中,面对数字城市提出的新挑战和更高要求,及早具备数字城市这样高层次的思路, 用数字城市整体战略思想指导自己的发展, 并抓住数字城市拓展的城市地理信息产业化的新机遇, 在产业化的进程中求发展、求创新, 为早日建成数字城市, 实现城市信息化打好基础。

城市地理论文:3D打印技术在城市地理学实践教学中的应用

摘 要 以地理类教学为例,探讨地理类课程教学实践中利用3D打印技术的过程和方法,阐述该教学理念在高校实践教学中的作用和成效。

关键词 3D打印技术;城市地理学;实践教学

1 3D打印技术概述

3D打印技术发明于20世纪80年代,是通过电子制图、远程数据传输、激光扫描、材料熔化等一系列技术,使特定金属粉或者记忆材料熔化,并按照电子模型图的指示一层层重新叠加起来,最终把电子模型图变成实物的技术。该技术具有环境污染小、提高材料的使用率等特点。有关专家表示,这种技术代表了制造业发展新趋势。

3D打印机的应用对象非常广泛,应用范围最广的主要集中在四个方面:一是概念模型;二是结构和外观的测试或者实验;三是一些功能性的测试;四是直接制造。

2 教学实施过程及应用

目前3D打印技术在高校的实践教学中尚处于探索和尝试阶段。笔者以“城市地理学”教学为例,总结利用3D打印技术开展地理类教学的步骤和方法。

明确教学目标 教师要在深入钻研教材的基础上,要求学生利用3D打印模型了解城市的特点,依据城市3D打印模型了解掌握地域城镇综合体的分布特征和功能、规模结构,可以运用3D打印设计软件对城市进行规划,实现城市的最优化布局。

实物测绘、软件建模 教学活动遵循“提出问题、3D设计、3D打印、知识形成”的过程,采取项目化教学方法,按主题的不同将学生分成若干小组,要求小组成员利用3D打印机打印出3D作品。要想完成这个项目,第一项就是建立城市3D模型,需要学生照顾到每一个细节,建筑、桥梁、马路、人行道都不可以放过,因为每一个细节都是让城市活起来的要素。小组内的成员合作讨论该城市的设计方案,对各项设施和资源进行合理布局,形成初步方案;之后将搜集到的数据及设置好的数据库参数输入3D打印设计软件中进行三维建模。

打印3D模型 学生在得出满意的三维模型后,将模型输入3D打印机中,不同的3D打印机操作过程是不同的。以RepRap Pro Ormerod2打印机为例,其打印格式是G文件,如果文件格式是G文件,就可直接打印;如果是STL格式,就需要转化格式,方可打印。通过“窗口”“系统设置”“扩展”“安装扩展程序”,从Slicr软件程序中选择G-code格式,将三维地形模型转化为适合RepRap Pro 0M2打印机识别的G-code格式,即可进行打印。在打印过程中由于学生经验不够,可能会产生三维数据不准确,出现方向反转、产生缝隙等问题。针对这种情况,教师要及时进行分析和讲解,使学生明白精确绘图的意义。

成品展示 各小组将打印组装好的3D城市规划模型进行展示,向教师和其他组的学生汇报设计思路,阐述规划理念,说明规划中的亮点,表达设计过程中的感悟与思考。其余小组在听取该城市规划设计方案后提出问题,汇报小组针对这些问题进行答辩。待所有小组作品汇报展示完毕后,教师对这些方案进行评价。最初教师可让学生制作简单的社区规划图,随后可通过让学生设计和制作大型的城市规划模型,让学生逐渐熟练和掌握绘图、打印的方法,逐步提升学生的3D打印作品的水平。对于小型社区规划,教师以是否精确来作为重要的衡量标准;对于大型城市规划,教师要以城区布局是否合理来作为评分标准。这样多元化的评价标准,激发了学生学习的兴趣和自信心,使他们更加投入到3D打印技术的学习中去。

3 3D 打印技术的作用和成效

有利于培养学生的地理能力 对于学生来说,在进行城市规划设计时,需要了解城市的体形机构与各个要素之间的关系,包括城市的天际线、制高点、边缘和入口、建筑物、街道、广场等,这些在设计过程中需要进行大量的空间形象思维。传统的地理实践中采用的是沙盘制作的方法,学生根据教师提供的图片和图表来设计沙盘,使学生很难直观地判断出设计方案的实际效果。3D打印技术的使用可以使学生对设计方案的总体规划指标进行分析,直观查看效果,不断调整城市布局,实现城市空间结构的合理利用,有利于培养创新意识,鼓励学生进行创新实践,发展学生立体空间思维。为了验证3D打印技术应用于教学对于学生空间能力的培养有着积极意义,笔者选定两组学生作为实验对象,分别采用3D教育和普通教学方法,通过比较发现,3D教育下的学生立体感更强,兴趣也更浓厚。

由于城市规划的日益复杂,传统的手工模型制作已经无法满足教学的需要。3D打印技术的应用可以使学生的观察能力、独立思考能力、动手能力得到很好的锻炼。一个城市不可能凭空建设出来,它总是有背景的,一项好的设计必然将背景因素考虑在内,并且对此做出处理。使用3D打印技术可以在城市规划设计时制作城市全景式模型,比如可以随意转换组合的模型。这样做的优点在于,只需要通过不同的组合来改变设计规划,不需要反复从头开始。随着建筑项目进度的不断深入,3D模型的性质也变了。之前已经确定了初步的宏观想法,紧接着便要优化细节了。城市规划涵盖了商业区、居民区等多种设施,学生只需要使用3D打印机就可制作出1:1的等比例的模型。

促进学生的研讨与合作 具有合作能力是当今社会对人才的基本要求。3D打印技术应用到实践教学中,学生之间形成合作团队,自然而然地引进监督机制、竞争机制和评价机制,每个个体都处于集体的监督之下和评价之中,小组之间、小组中的个体之间形成一种竞争,这样学生的团队意识进一步增强,实践能力显著提高。另外,教师可以和学生一起合作,使学生感到有一种安全感、亲近感,师生之间更能产生一种融洽感,教师也能更直接、更进一步地了解学生,便于更及时、更有针对性地指导学生训练。在3D模型制作过程中,凸显了学生的主体地位,促进了人与人的交流与沟通,形成问题解决的过程与思维。

增强教学的实效性 在传统的城市地理教学过程中,教师在讲解城市规划设计时,利用多媒体技术向学生展示城市规划的图片,或者拿着一个手工制作的城市规划模型给全班学生讲解,对学生理解科学合理的布局城市有着较大难度。3D打印技术只需学生输入相关的数据就可得到满意的三维模型。过去的实践训练中,需要制作手工比例模型来展示自己的城市规划成果,费时费力,而且成本高昂;使用3D打印技术过程中就可以完整展现学生的实际理念,做出一个与3D图一模一样的模型,更加直观地展现在大家面前。而且在制作过程中,学生可随时修正数据,能很大程度上缩短制作时间,节省费用,有效提高教学质量和教学效率。

4 结语

3D打印在医疗、航天航空、艺术等众多领域都已经得到广泛应用,将3D打印技术应用于高校实践教学中是一项新兴而具有挑战性的工作,需要高校领导高度重视,在吸取国外高校3D打印技术实践教学的基础上,探索出适合本校的教学模式,以培养出适合社会需要的应用型人才。

城市地理论文:数字城市地理空间框架设计

摘 要:数字城市地理空间框架建设是数字城市建设的核心任务之一,其目的是为了实现地理信息的交换和共享,为政府宏观决策和社会公众提供地理信息服务。该文基于笔者从事数字城市地理空间框架建设的相关工作经验,探讨了数字城市地理空间框架建设和应用的相关思路,论文首先分析了建设的目标和意义,进而对建设的主要内容和方法进行了详细的论述,最后提出建设过程中应至少选用4个示范系统对框架进行检验和推广,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词:数字城市 地理空间基础框架 地理信息公共服务平台 软件体系

数字城市地理空间框架建设的主要内容包括基础地理信息数据库、地理信息公共平台、支撑体系及应用示范系统等4个方面的建设内容。基础地理信息数据库是地理空间框架的核心;地理信息服务平台是地理空间框架应用服务的表现;支撑体系是地理空间框架建设与服务的支撑和保障;应用示范系统是地理空间框架的应用和推广。

1 基础地理信息数据库建设

基础地理空间数据提供了有关自然、人文、经济、环境等要素的几何位置、形态特征和相关关系,使用户可以以地理坐标或空间位置集成、检索、展示各种城市信息,进行空间分布特征、运行状态、变化趋势等的查询分析和模拟。

1.1 测绘基准

测绘基准包括大地基准和高程基准。数字城市地理空间框架建设必须规范基础地理信息数据所采用的测绘基准,以保证各类地理信息数据和专题数据的大地基准和高程基准的统一,便于地理信息数据及其服务的广泛推广和深入应用。

1.2 基础地理信息数据库

基础地理信息数据库是按照统一的测绘基准整合和集成国家级1∶1 000 000、1∶250 000、1∶50 000基础地理信息数据,省级1∶10 000、1∶5 000基础地理信息数据及市级1∶2 000、1∶1 000和1∶500的基础地理信息数据,形成多源、多尺度的基础地理信息数据库;开发数据库管理系统,实现基础地理信息数据的统一管理。基础地理信息数据库构成如图1所示。

1.3 数据库管理系统

数据库管理系统是为基础地理信息数据及其元数据的建库、管理、更新、制图、输出等操作提供软件工具支撑。其功能需满足《基础地理信息数据库基本规定》(CH/T9005―2009)的要求,具备数据的处理、输入、输出、查询、统计、分析,以及历史数据管理、元数据管理、安全管理等多方面的功能。

2 地理信息公共服务平台建设

在基础地理信息数据库建设的基础上,按照一定的标准和规则,对基础地理信息数据进行提取、整合和重组,生成满足政府部门和社会公共需求的地理空间框架要素数据;通过建立要素和瓦片数据的一体化索引,实现多种数据的无缝集成;研制开发网络化的应用服务与运行维护系统,形成唯一的、权威的数字城市地理信息公共平台。地理信息公共平台建设内容包括1套数据库和4个软件系统。

2.1 面向服务的产品数据

面向服务的产品数据主要包括在基础地理信息数据上通过数据提取、扩充和重组等加工处理形成的框架要素数据、遥感影像数据、数字高程模型数据、电子地图数据、三维景观数据、地名地址数据等面向服务的产品数据,以及其他部门或单位的专题数据,还有目录和元数据等。针对不同的应用和保密要求,面向服务的产品数据可分为基础版、政务版和公众版3种形式。基础版数据主要面向专业用户;政务版数据主要面向政务用户;公众版数据主要面向社会公众。根据数据自身的特点,多个版本可共用1套数据。

2.2 地理信息公共平台软件体系

地理信息公共平台软件体系主要包括门户网站、数据交换系统、地理信息服务系统、数据运维管理系统和平台运维管理系统5个方面。

(1)门户网站是地理信息公共平台的统一访问界面,提供地理信息浏览、地理信息数据存取与分析处理等多种服务,是在线服务系统的集中表现,为用户提供一站式地理信息服务。(2)数据交换系统用以实现面向服务的产品数据和专题数据的集中管理以及相互之间的交换。(3)地理信息在线服务系统采用面向服务的体系架构(SOA)设计理念,通过服务的方式对外提供地理信息公共服务,以实现数据和应用的分离。(4)数据运维管理系统是用来实现多种类、多尺度、多坐标系统的具有稳定标准规范的数据的入库、更新和维护,应具有数据的采集、生产、更新、整合、发布、维护等功能。(5)平台运维管理系统是实现对用户和服务的全过程监控,以保障平台的正常、安全和稳定的运行,应具有用户注册、权限配置、交换配置监控、数据运维监控等功能。

3 支撑体系建设

支撑体系建设包括政策法规与标准规范建设、组织机构建设、机房环境、软硬件环境、网络环境等基础设施建设和人才队伍建设等多个方面的内容,是数字城市地理空间框架项目建设、运行和服务的支撑和保障。在进行软硬件环境建设时应考虑和数字省区地理空间框架的一致性和兼容性,充分利用现有的基础设施条件,但同时也要关注各种环境条件的先进性、可扩展性及可伸缩性。

4 应用推广思路

数字城市地理空间框架建设的主要目的是要建立一个多尺度、信息丰富、现实性强的基础地理信息框架,实现地理信息数据的交换和共享,为城市信息化建设奠定基础。因此,在项目建设中应高度重视应用示范系统的建设,选择至少4个典型示范应用,以检验数字城市地理空间框架的建设成效。

5 结语

数字城市地理空间框架建设是数字城市建设的核心任务之一,其目的是为了实现地理信息的交换和共享,为政府宏观决策和社会公众提供地理信息服务。因此,项目建设必须以政府为主导,立足于当地实际情况和应用需求。

数字城市地理空间框架建设是一个复杂的系统性工程,涉及众多领域及多个专业职能部门。在项目建设中应加强不同行业部门之间的协调和沟通,同时制定相应的政策法规和标准规范,尤其是政策层面上的政策法规和标准规范的建设,以支撑项目的实施与推广应用及今后的运行维护,从而真正实现地理信息数据的交换和共享,促进城市信息化的建设。

城市地理论文:探讨数字化城市地理新系统的发展与规划

[摘 要]随着社会的进步,物质文明已经发展到一定高度,人们开始逐渐重视城市空间信息化的建设。城市地理新系统的成长是以数字化城市系统的建立与完善为结果导向的。本文从整体把握,分析了数字化城市与城市地理系统之间的联系,探析了城市地理新系统的发展策略,力求构造数字城市综合体系,以期进一步发展深化城市地理信息系统,实现城市地理信息系统的快速发展过程。

[关键词]数字化城市;地理新系统;发展与规划

一、引言

目前可推测的最早的地理信息系统被称为数字地球。它是二十世纪末由美国副总统戈尔提出的,数字地球是一种实用的、具有网络特性的地理信息系统。数字地球的提出让世界各国的地学专家开始认识到建设数字地球城市发展战略将是推动各国信息化建设和社会经济以及自然资源可持续发展的重要手段,地理信息系统经过不断发展数字地球中投入了一个全新的科学工程项目――数字城市,数字城市从环境、资源、自然、社会等各方面集中收集信息,集中应用数字地球技术于城市,因此现代城市是由环境、社会、经济共同构成的综合性动态系统。准确的信息为城市的建设提供了有效支持,促进了城市的可持续发展。国际上数字城市的建设相继拉开了序幕,例如说我国浙江省义乌市编制了“数字义乌”的设计方案,启动了“数字义乌”的城市建设。

就当前地理系统发展情况来看,城市地理信息系统是城市信息领域的发展重点。数字城市体系的提出,为城市地理信息系统的发展指明了方向,提供了一条明亮的道路。从某种角度来看数字化城市是城市地理信息系统的深入发展,是以城市信息系统要以数字化城市为前提,建设城市地理信息新系统。

二、 数字化城市特点以及城市地理信息系统的目前状况

数字化城市相当于是一个空间信息虚拟化城市,它利用信息技术连接各种数字信息形成信息系统。信息系统对转化为数字形式的城市基础设施、社会资源、人文经济等进行宏观的管理以及调控,它具有数字化、智能化、可视化以及网络化等特点。数字化城市地理信息系统通过对空间信息进行虚拟,将城市空间具体化,并建立相关数据关系网,这是数字化城市最显著的特点。网上商务、自动化办公、电子金融、网上教育、网络购物、网上娱乐等属于数字化城市智能化建设不可或缺的一部分。可视化就是将信息转化为肉眼可见的具体实物,数字化城市系统通过把数据转换为图形等形式,有利于更好地理解城市化信息和数据的内涵与现实意义。数字城市的可视化通过三维图形技术、虚拟现实技术来实现,它帮助人们更好地理解信息和数据的重要,数字化城市不断提高可视化水平,便于人们加强对地理信息的认知和需要。而数字化城市信息系统中数据库、信息能相互连接,要求数字化城市系统必须网络化,在网络的基础上实现数据的处理和数据的共享等,为各行业的便捷交流提供一个很好的平台,数字化城市地理新系统的优势才能够得到充分发挥。数字城市的实质就是将具体设施数字化,抽象空间与具体数字有机融合,使城市信息数据最大限度地得到利用及更好地管理与处理。

城市地理信息系统主要是通过计算机技术以及网络技术对城市空间各种数据进行输入、存储、访问、管理、更新、分析、显示来实现对城市实体的宏观管理以及调控。它是一种先进的科技技术,通过不同地理坐标空间位置为城市信息管理、规划、建设提供良好地帮助。随着城市地理信息系统的不断发展与普遍应用,国内许多城市也相继筹划创建、完善城市地理信息系统。特别是很多城市已经在建设城市基础地理信息系统的基础上,建设了专业的地理信息系统,如部分城市实行的城市规划、地下管线、电信等地理信息系统,都取得了良好的经济效益和社会收益。随着生产力的不断发展,人们对城市信息化的需求越来越大,城市地理信息系统的功能也越来越全面。如城市地理信息系统已经逐渐深入到各行各业、各个层次,因此产生了空间位置数据能共享以及交互应用等需求。此外人们对地理信息的认知、理解越来越深入,这也要求城市地理信息系统需要加快发展的步伐,城市地理信息系统正迫切需要向集成化和整体化方向发展。

三、 数字化城市地理新系统的发展规划

1.数字化城市与城市地理新系统的融合

城市地理信息系统技术被应用到空间信息虚拟化的数字化城市系统,包括虚拟城市技术、三维模型城市、网络化地理信息系统技术等对数字城市的创建和发展有促进作用。数字城市是一个分阶段发展的,它是由低级向高级发展,在不同的时间有一个具体的目标。数字化城市还处在慢慢发展的过程中,它的主要技术手段是集成。立足于城市地理信息系统技术和结果,当前建立的数字化城市地理新系统发展为时空数据库,并把各种专题地理信息加载在空问基础数据框架上;把各分布式空问地理信息系统进行网络集成,包括建立网站服务,建立动态异构数据库访问,查询,空间分析,决策系统,建立元数据库和网络的标准化。

数字城市的建设首先要建立空间基础数据框架,作为其他地理数据的基础参考框架,以上传、整合各类数字化信息。空间基础数据框架包含框架数据和框架服务,框架数据基本提取自城市基础地理信息数据库。城市各种数字化地理信息系统空间定位、空间分析的建立必须依靠城市基础地理信息数据库。数据包括利用航空影像、卫星遥感影像与地图数据制作DEM数字高程模型,此外还有4D图像包括数字正射影像(DOM)、数字栅格地图(DRG)、数字线划地图(DLG)等。对此类数据进行改造之后,数据可以重新被启用并以此建造数字城市的空间基础数据框架。

2.数字化城市与城市地理信息系统

在当前城市地理信息系统建设中,由于缺少统筹规划,并且也没有统一标准,管理立法、标准和规范制定比较落后城市地理信息系统成果难以满足数字城市建设的需求。实际上,数字城市中的许多思路与工作在城市地理信息系统中已加以考虑或付诸实施,最主要的原因是缺少数字城市这样的高层次发展思路和战略目标。当前,从把握城市建设的总体层面上说,整合城市地理信息的时机已经十分成熟。但需要注意的一点就是信息的分类、信息的格式、系统配置、技术流程等方面要严格要求,务必保证数据的规范。城市地理信息系统经过多年的发展、建设,已采集、积累了大量地理信息数据,建立了各方面、各行业地理信息系统。由于统一地理数据标准的缺失,各专业部门在开发建设地理信息系统时无法整体把握,更多的是站在本专业本部门的角度考虑,在系统软件选用、数据建模方法、数据格式、数据组织结构等方面各不相同,所采集的数据与建立的系统各不相干无法有效融合,不能共享和互操作。其次,目前城市地理新系统在采集、存储、操作、分析数据时多采用空间度不够的二维方法,无法满足用户重现地表特征以及恢复特征等需求,因此数字化系统还应该将三维技术应用到系统建设中,完善三维城市地理信息系统。运用三维技术在计算机上建立城市三维景观模型,地理空间数据呈现直观性,人们对数据的理解认识也更为的理解简单容易,在工程设计、现场模拟、决策支持等方面具很高的实用价值。

3.城市地理新系统数据维护

数字化城市地理信息系统需要不断的建设以及完善,因此数据的动态维护与更新十分重要。数据的动态维护包括系统硬件设施的完善、软件的革新和系统数据的动态更新。系统在建设的过程也是系统在不断老化的过程,如果系统保持原状态不变,很容易导致系统发送错误的信息数据,系统也失去了原本的意义。因此,因此为了系统的可持续发展,必须加强更新机制的研究、完善地理信息新系统。这里还要了解一个概念就是元数据,元数据有利于用户了解空间信息,元数据的数据量非常的大,因此一定要加强对元数据的重视,建立元数据,通过元数据对地理空间数据的内容、定义、条件和其他特征的详尽描述,使得空间数据的内容易于理解和操作。此外要加强对历史数据的保存。历史数据作为科学研究的必要依据,加强对数据的控制十分必要。随着现代城市建设日新月异,地理数据变化更新也非常迅速。历史数据必须加以保存,以便进行时空模拟及事件的逆时空反演的操作,并且该方法也有利于对数据进行查询分析,一旦信息出现错误、缺失,还可以对信息进行及时修正、恢复处理。目前城市地理信息系统的数据更新在处理新的信息和过时的信息时,新的信息添加到数据库中,删除、替换掉原有数据,这显然违背了数字化城市地理新系统的发展初衷。在数据更新时,建立专门的历史数据库,将原始的信息保存起来。这样不仅避免数据重复影响数据有效性,也实现数据的动态变化。

四、结论

总而言之,随着城市地理信息系统的技术与运用已日趋成熟,数字化城市作为城市信息系统的进化,是城市地理信息系统的新的发展方向。在城市地理信息系统的建设中,必须以数字化城市为指导思想,实现数字化城市地理新系统的战略方针,并切实把握数字城市、城市地理信息产业化的新机遇,在产业化的进程中求开拓、求进步,为早日建成数字城市,实现城市信息化打好基础。

城市地理论文:数字城市地理空间框架建设与应用项目设计分析

[摘 要]目前,地理信息技术发展非常快,且被广泛应用于数字城市的建设中。但与此同时,我国的城市信息化水平不高,因此,通过政府部门的严格管理,提高我国城市信息化水平是当务之急。数字城市的建设能在一定程度上反映我国的城市信息化建设。

[关键词]数字城市;地理空间框架;建设;应用项目设计

随着我国测绘部门制定了数字城市地理空间的设计方案,目前我国大部分城市都进行了数字城市地理空间建设,而且这项建设将在2015年基本完成。本文通过分析城市数字地理空间的建设,分析区域数字地理空间建设的目标和技术、要遵守的规范及对建设数据的整合,从而建立起地理信息化公共服务平台,更好地促进我国数字城市地理空间的建设。

1 数字城市地理空间建设的内容和数据建设

1.1 基础地理信息数据库的建设

现在,基础地理信息数据库主要有4种形式,包括DLG、DOM等,基础地理信息数据库能够实现对数据的采集和管理,按照国家信息的格式,对数据进行转化,从而规范地理信息数据库的建设,将数据库按照类型、尺寸等进行分类,方便用户通过索引直接搜索到需要的数据。

1.2 地理信息公众服务平台的建设

地理信息公众服务平台的建设能实现对数据的不同管理,且能及时发布数据,实现数据的在线共享功能,用户可直接在平台上注册,运用API接口接收数据,从而为用户提供全面的地理信息服务,方便用户进行准确定位和数据分析。

1.3 地理信息的应用和规范系统的建设

在地理信息的应用和规范平台的建立,可实现地理信息系统的应急处理,且能够起到良好的示范作用,指挥系统运作,实现对综合管网的建设,这项系统目前已被广泛使用。

2 数字城市地理空间的数据建设

2.1 基本地理信息的建设

在对数字城市进行建设的过程中,首先应实现对基础地理空间数据库的建设,以收集全面的数据,在城市中一般都会有大型的基本空间数据库,但这些数据库并不能较好的实现现势性。因此,在收集数据的基础上,应对数据进行调整,及时更新信息,按照国家测绘局的相关要求建立信息数据库,可借助先进技术来收集数据,如地理信息系统、遥感技术、雷达等,使测绘的数据更加准确。

2.1.1 航空摄像

在运用航空摄像收集数据时,应分析好比例尺,确保航空摄像能全面收集信息,确保信息不被遗漏,按照国家航空测绘的统一标准运行,分步骤实现,主要分为探区的勘测、区域的划分、航线的设计和飞行摄像这4个步骤。

2.1.2 比例尺基本数据的整合与更新

运用航空摄像拍摄到的数据,借助遥感和地理信息系统,确定好比例尺。

2.1.3 三维数据的收集

在收集三维数据的时候,可采用无人驾驶飞船拍摄城市图像,要尽量提高图像分辨率,并借助三维测绘软件,实现对图像的解析,然后分析图像,提取城市内建筑物的主要信息。

2.1.4 地下管线数据的收集

在收集地下管线数据的过程中,应分析地形,完善地下管线信息数据库的建设。这样,即使在城市改造过程中,需要大面积的改造,甚至改造建筑物,也可通过分析地下管线,借助对管网系统的综合应用,在一定程度上完善城市空间系统的管理水平。在收集地下管线数据时,可借助先进的测绘器材,并通过软件处理数据,统一格式,尽量减少数据内存,使数据库能够储存更多数据。采用一体化模式进行操作,根据已测得的资料,通过绘图的方法,运用仪器探测,确定城市的管线位置。运用数字化的信息采集系统,确定地下管网的位置,并以坐标的形式呈现出来,运用智能化的测绘技术,绘制地图,获取地下管线的整体数据。

3 数字城市地理空间的数据建库

在分析不同的格式的地理信息数据后,就可以将这些信息统一存储到数据库中。

3.1 元数据库

元数据库的建设主要是能存储原始数据,分析数据的主要形式和内容,确定数据是否可以满足条件,并存储相关数据。其作业在于对空间数据的管理,挖掘有效的数据资源,用户可根据自身的需求按照语言、分类等寻找自己需要的数据。

3.2 DLG数据

DLG数据主要是存储矢量数据,分析水系和城市交通情况,并按照不同的比例尺进行分类。

城市地理论文:城市地理信息公共服务平台关键技术研究

【摘 要】城市地理信息服务平台是服务于城市管理的基础设施,建设运行高效化、功能齐全的地理信息服务平台对于公共职能部门管理效率的提高、社会经济的发展均具有非常重要的作用。

【关键词】服务平台;架构;关键技术

2011年7月通过国家验收并上线使用的西宁市地理信息公共服务平台,作为“数字西宁”的空间基础数据设施,是政府认定的、全市统一的、具有权威性和规范性的地理信息公共服务平台,是经济发展的基础支撑平台。该平台是以地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)、遥感(RS)、网络、数据库等信息技术为基础,集地理空间信息共享、数据交换、数据发布、功能服务为一体的信息化平台。整合了西宁市多尺度地理信息资源,实现基于网络化运行环境的地理信息资源互联互通。提供多比例尺电子地图、遥感影像地图、数字高程模型等数据服务和信息浏览、专题查询、信息加载等网络化地理信息功能服务;实现全市地理信息资源共享应用,消除部门之间的信息孤岛、数字鸿沟等信息共享方面的瓶颈问题,为城市规划、建设、管理与决策以及社会各行各业提供完善、优质和高效的地理信息服务,促进了西宁市信息化建设及其可持续发展。

一、平台架构

从概念上理解,公共平台由三大部分构成,数据、软件系统、支撑环境。数据方面,按数据类型不同,可分为线划电子地图数据、影像电子地图数据、地理实体数据、地名地址数据、地形三维景观数据及城市精细模型数据。数据是提供信息服务的主要来源,是地理信息公共平台的核心内容。软件系统方面,平台建设目的在于提供地理信息和空间定位、分析服务,同时具备拓展应用的二次开发能力。因此,平台系统主要包括门户网站、交换系统、在线服务基础软件。其中,门户网站是用户访问地理信息的总入口,可以浏览地图,进行定位搜索,可以获得在线使用地图服务的方法以及二次开发的技术文档等。交换系统是地图发布维护部门与其它部门交换数据的通道。在线服务基础软件是实现各类型地图数据在线发布的管理软件及工具软件,同时包含了大量的二次开发接口。支撑环境是地理信息公共平台提供服务的保障条件,包括服务器集群、存储阵列、网络系统、安全系统等。

二、平台的设计原则

1.标准化与开放性原则。省级地理信息公共服务平台,其核心是提供地理信息公共服务,是一个公用性的服务平台,有着广泛的应用部门和需求,平台除了要提供传统系统要提供的静态功能模块以外,还要支持不同部门、不同系统、异构GIS平台与公共服务平台的对接及二次开发需求这就决定了公共平台在总体设计与实现上必须遵守标准化与开放性原则,遵循国家地理信息公共服务平台相关标准规范。

2.先进性与实用性原则。平台设计及实现技术方面,采用成熟的软件体系架构和先进的开发技术,做到人机界面友好、操作简便、维护方便,确保建成系统的生命力。软件平台的选用要面向以后地理信息服务的发展方向,所选用的软件平台必须是现阶段同类产品中成熟的、主流的先进产品;在软件开发思想上,严格按照软件工程的标准和面向对象的理论来设计,管理和开发,保证系统开发的高起点。网络建设立足长远发展的要求,计算机硬件和软件、数据库及软件平台支撑工具采用先进、稳定的、能满足海量数据存储与管理的主流地理信息产品。平台的服务顾及非专业地理信息用户的需要,做到平台框架结构合理,访问速度快、实用性强。

3.可靠性与稳定性原则。由于地理信息公共服务平台需要支持实时运行的专业应用系统,因此,要求平台的稳定性极高。平台的安全可靠是一个优秀系统的必要待征,平台的安全保护措施是否有效是地理信息公共服务平台的主要性能指标之一。安全可靠性应作为平台建设的首要出发点,为了保证平台信息的安全可靠性,必须制定严格的权限管理规定和数据保密机制,以避免非法操作所造成的数据泄漏、修改或损坏。

4.平台性与可扩展性原则。地理信息公共服务平台的建设是一个长期的逐渐发展的过程,因此要求系统具有良好的可伸缩性。以后各行业应用项目的建设可能都需要地理信息公共服务平台为其提供数据、功能等服务。在平台设计时,项目的统筹规划、设计和开发等都需要站在全局的高度上,以充分发挥平台在政务信息资源共享和提供公用性、基础性信息服务方面的核心作用,基础性和公用性数据库的重复建设也会得以避免。

三、地理信息公共平台关键技术

1.基于SOA体系的平台系统框架。SOA(Service-OrientedArchitectures)是一个概念上的架构,基于一个以服务(Web 服务)为核心的架构样式,用于解决分布式系统架构下服务提供者和请求者之间的松散耦合关系。面向服务体系的架构(SOA)支持将应用作为链接服务或重复任务进行集成,采用不同的技术和服务根据应用需求进行组合与展现,用户感觉这些服务就安装在本地一样。平台根据需要将这些服务组装为按需的应用程序,使应用业务能够适应不断变化的情况和需求。SOA带来了“松散耦合”的应用程序组件,在此类组件中代码不一定绑定到某个特定的数据库。得益于此特性才能够将服务组合为各种应用程序。这样提高了代码重用率,可以在增加功能的同时减少工作量。

2.采用B/S模式进行系统开发。本系统的数据共享体系是一种松散耦合的异构式环境,应用请求和服务是一种分布式网络环境。为保证平台架构的可伸缩性及数据库和防火墙等方面的安全限制,这种访问连接和服务部署必须采用多层架构的B/S结构模式建设,对性能和伸缩性有较高的要求。

为了提高响应速度和用户体验水平,系统开发将采用胖瘦客户端相结合的混合WebGIS模式,为了提高服务器和客户端的计算能力和网络通信量,提高互操作性和系统性能,适当的在平台服务端和客户端分布GIS任务。这种混合模式即不是把全部的空间处理功能模块和数据下载到本地,也在客户端进行所有的空间操作,也不是把所有空间处理功能放置在服务器端,在服务器进行所有的空间操作,而是根据不同的需求在客户端和服务器端进行空间处理功能的分配。

3.采用OpenGIS标准规范。OpenGIS的目标是制定一个规范,使得应用系统开发者可以在单一的环境和单一的工作流中,使用分布于网络上的任何地理数据和地理处理。基于该规范的GIS软件将具有很好的可扩展性、可升级性、可移植性、开放性、互操作性和易用性。在本项目的空间信息服务系统中遵循OGC的WMS(Web Map Service)网络地图服务和WFS(Web Feature Service)网络矢量服务等服务标准。

四、结束语

地理信息系统的应用是非常广的,这样就使得地理信息在很多的部门中都得到了很好的应用,建设地理信息公共平台能够更好的满足地理信息服务的功能,同时在提供服务的时候能够做到更加的高效。为西宁市城市规划建设提供了快速、科学、有效的技术支持平台,也为基于西宁市地理信息公共平台建设其他信息系统提供了参考依据。在实际生产中的应用,不仅节约了资金、人力、物力的投入,同时为西宁市地理信息的发展奠定了基础,地理信息的发展将为西宁的发展带来先进的、科学的、经济的技术支撑。

城市地理论文:城市地理空间信息共享与管理办法研究

摘要:本文主要指针对城市地理空间信息共享原理、共享平台建设思路以及城市地理空间信息共享管理体系进行简要分析,仅供参考。

关键词:城市地理;空间信息共享;管理

一、城市地理空间信息共享原理

信息的可同享性是信息的自然属性决定的,《中国资源科学百科全书》中对信息同享下的定义是:“在必定程度敞开条件下,同一资本为不同用户共同运用的效劳方法”。从表面上看信息同享即是信息的共同运用,而从纵向上讲信息同享是一个历史开展的进程,横向上看信息同享触及科学、技术、经济、法令等很多范畴,它是一个逐步完善,不断创新的进程。

地理空间信息同享研讨地理空间信息有什么用、怎么运用和如何管理的疑问,它是在规范、方针和法规的指导下,完成地理空间信息的流转和共用。广义上讲地理空间信息同享是指经过包括口头、纸质、网络等全部载体在内的地理空间信息同享;狭义上特指在网络技术条件下的地理空间信息同享,即以计算机和空间数据基础设施等技术硬件为依托,在规范、方针、法规等软环境支持下,对地理空间信息的一起运用。这篇文章研讨的城市地理空间信息同享主要是指狭义的地理空间信息同享,但在评论网络地理空间信息同享时,也要触及其他载体的地理空间信息同享,由于网络地理信息同享是其它载体方式的地理信息同享在技术上开展而构成的。

触及地理空间信息同享的理论许多,这篇文章因篇幅约束,只评论城市地理空间信息同享的理论依据、主控因素、同享机制、规范、方针和法规等。由于虽然网络极大地促进了地理空间信息的同享进程和同享功率,然而要真实提高同享的功率和质量,完成全球、国家和城市之间的网络同享,则必须在同享的规范、方针和法规方面做更多的作业,寻觅更有用的完成地理空间信息同享的方法。

二、共享平台建设思路

1、根据数据法源原则,采取集中与分布式相结合的项目建设方式

各业务部门根据职能分工和业务需要,按照“一数一源”和“职能部门提供职能数据”的原则,对数据的管理采用“逻辑集中,物理分离”的管理方式。利用前置机系统,采用ETL技术,以“空间元数据”为核心,实现空间信息资源的远程交换和共享,采用XML描述元数据,支持国际上通用的FGDC标准和ISO标准等,具有较高的灵活性,实现了元数据标准规范的良好扩展性和平台移植性。

2、基于“一张图”的地理信息资源共享与应用模式

现实生活中80%的信息资源与空间位置有关,基于“一张图”的地理信息资源共享与应用模式作为社会信息资源整合的框架具有独特的优势,通过这种方式,能够将城市的基础电子地图与人口、法人和宏观经济数据及政府各部门的专业数据展现在地理空间上,实现基础地理信息资源的有效整合与集成,为城市提供可视化的决策分析和数据共享服务。出于国家安全的考虑,根据用户不同以及运行网络不同,进一步区分为“政务一张图”即通用政务电子地图,和“公众一张图”即公众服务电子地图。公众服务电子地图在通用政务电子地图的基础上,降低数据精度,去除敏感信息,符合《公开地图内容表示若干规定》,能够满足公众应用。

图1地理信息资源整合、交换与应用“一张图”模式

3、针对数据“全、准、快、廉”特性,提出“传统测绘数据+在线地图+快速采集数据”的多种数据源全面解决方案传统测绘数据,可以有效解决数据“全、准”问题,是城市基础地理数据的主要来源;但存在着数据现势性差、数据更新依赖于测绘部门的更新频率、全要素测绘数据对一般政务部门甚至公众服务不适应等问题。作为“全、准”传统测绘数据的有效补充,本文提出在线地图和数据快采相结合的数据“快、廉”解决思路,确保数据实时更新,基本满足数据需求。通过整合测绘数据、网络地图数据以及快采数据(遥感、车载、RFID、音视频等技术),解决数据中“全、准、快、廉”四个相互冲突目标的难题,为政府、企业、公众不同层面的服务及管理需求,提供全新的空间信息综合服务,形成良性、有效的数据更新机制。

4、数据前置监理机制,进行数据全面和有效检查

在遵循现有国家和行业标准的基础上,提出数据前置监理机制,对各业务单位提交的空间和属性数据符合性和数据质量进行前置检查,确保数据入库的准确、无误。在对更新的地理信息数据的符合性检查,首先通过检查更新的数据的结构是否符合入库的标准格式,检查属性数据的格式是否与当前电子地图的格式相符,接着再继续检查各个属性字段的类型和大小以及是否在相关的约束范围。数据质量检查是评价基础地理数据成果是否符合标准数据记录格式、是否满足产品质量标准实施检查,提高数据质量,确保采集数据的可靠性的重要环节。数据质量检查划分为五个部分,即定位精度检查、属性精度检查、数据逻辑性检查、数据关联关系检查、完整性检查。

三、城市地理空间信息共享管理体系研究

1、组织管理体系

在想象安排设置时,首要思考树立“政府监管、职业自律、实体运作”三者的联系。就中国的现状而言,政府是最大的信息资源的权属所有者,绝大多数信息资源来自政府机关及其管理部分,信息系统最首要的使用目标也是政府管理部。因而,政府及管理部分的监管力度将直接影响到城市地理空间信息同享渠道的开展与推进。世界各国为完成信息同享都成立了专门的安排安排,而且多数以政府授权委员会、中心、协调局、联盟等特设安排方法,担任方针、规范、法规等的拟定与颁布施行,以及空间数据采集、管理、发布等事项。对中国来说格外需要完成部分间的统筹和谐和统一管理,统一规范,打破部分间信息壁垒,安排空间信息同享与效劳的联盟机制,为空间数据同享施行供给保障,使同享与效劳变成规范化的举动。参照国家地理空间信息和谐委员会设置方法,其架构可如图2,并辅以监督查核机制,确保城市地理空间信息同享作业的顺利进行。

图2组织管理体系结构

1.1组建“城市地理空间信息协调管理委员会”

组成具有政府管理功能的“城市地理空间信息和谐管理委员会”(以下简称“和谐管理委员会”),事务领域上与“国家地理空间信息和谐委员会”相衔接,职能上统筹城市地理空间信息同享管理的计划、建造和运用推动,首要担任:拟定城市地理空间信息同享的总体计划;筹集、管理和运用需国家投入的有关经费;拟定、公布对于城市地理空间信息共享管理、运用服务的有关方针、标准和法规;和谐处理建造、维护、同享、运用管理中呈现的艰难和疑问;推动城市地理空间信息同享运用、更新机制的树立和开展。政府的监管行动首要体现在拟定出资、定价、安全、保密、产权维护等方面的方针、办法,经过这些方针办法来调控、标准提供者、运用者在信息同享、运用中的操作行动,既不要让信息在公益、同享的“旗号”下随意仿制、翻版,形成信息资源浪费、数据质量降低、平台的权威性无保证,也不容许数据持有者在利益驱动下,形成部分垄断、数据壁垒及报价高涨,形成数据重复收集、体系重复投资和重复建造的割据局面。

1.2成立“城市地理空间信息联盟”(以下简称“联盟”)

联盟是在和谐管理委员会的指导下,由全市各地理空间信息供给、使用单位自愿参与组成联盟的作业任务是推动和施行政府发布的有关规定和方针,帮忙和谐管理委员会标准用户在信息交流及同享中的操作行动。详细为:安排研讨、起草与地理空间信息使用有关的法规、政策文本;组织起草、拟定和遵循、推行地理空间信息同享的标准;联手专家组处理地理空间信息同享的技术问题,并提出处理方案;安排会员展开信息与技术协作的交流,推行先进技术;联盟在城市地理空间信息同享的建造和发展中,能够帮忙政府部门做好上述政策、办法的遍及、研讨、推动等作业,逐渐内行业界形成自律、标准的使用空气。

2、数据质量管理

数据质量问题是关系到城市地理空间同享信息能否有效使用的重要问题。断定数据质量的难点在于数据质量的意义、内容、质量评估目标等。不一样类型地理空间数据评估方法不一样,不一样专题对数据质量的需求也有很大区别,很难用统一的目标和方法进行评估。从数据使用的通常流程动身:数据收集、数据处理、数据入库到数据服务,以及数据质量的通常内容:准确性、精度、分辨率、比例尺、误差和不断定性等,城市地理空间信息共享数据质量可从以下几个方面进行操控:数据收集的质量控制、数据录入的质量控制、数据分析处理的质量操控,并做好数据质量检验和数据质量陈述。

2.1严格执行采集过程质量控制

在数据采集过程中,要对各单位、部门所提供的数据格式、数据量、提供方式和内容等信息,做好详细的一记录,并分类保存。保证数字、文字数据准确、清楚,文档数据完整、详细。

2.2数据录入质量控制

要确保数据录入的准确,数据处理流程中,实施专人专责的计划,定时跟踪查看。对数据处理中较为困难的当地,及时研讨,拟定解决方案。同时,可请数据有关单位的专业人士进行核对,对有异议的数据可实地复查。对各种数据处理方案、过程,撰写有关的一记录文档,对数据处理的每个流程做具体的记录,用于存案查看。做好数据备份作业。

2.3数据分析处理的质量控制

在数据分析和转换过程中,由于计算机误差和人为操作误差等因素,会造成许多数据质量问题,在操作过程中要尽量避免。

2.4阶段审核制

数据处理期间审核制是选用基于现代软件管理模式的必定产物。在每个作业流程结束时,质量操控人员依据相应的数据质量管理规范的需要对期间效果进行评议操控,保证全部数据库建设的顺利进行,针对项意图需要,及时调整数据处理的首要方针,操控数据处理的要点内容,避免全部作业的流程风险。数据质量操控贯穿数据同享的全过程,联系数据的用处和目的,拟定有用的数据质量操控方法。同时数据的更新、保护对继续地保证数据质量起着非常要害的效果,因而,树立合理的、安全的数据库更新、保护机制也是数据质量操控的重要环节之一。

结束语

为进一步推动城市基础空间信息系统建设和信息资源共享,加快基础空间信息资源的开发利用,梳理清晰的共享平台建设思路,建立地理空间信息交换共享机制和运行维护管理机制,可有效地破解信息化建设中存在地理信息资源不能共享和及时更新,地理信息数据重复采集和系统重复建设的难题,为城市地理空间信息共享平台系统的建设提供指导。

城市地理论文:浅析城市地理信息服务平台体系架构

摘 要:城市信息化建设的不断深入,地理信息服务平台也在积极的建设,在进行建设的时候,关键的技术是建设的重点。地理信息建设以生产、建立数据库、集成管理和分发利用,在进行平台建设的时候,要以技术作为基础。地理信息服务平台在建设的时候,信息管理是非常重要的,地理信息服务主要的表现形式是网络化地图,地理信息服务平台体系在架构的时候,要将集成管理、信息共享和开放式应用进行充分的建设。

关键词:地理信息;数据库;服务平台

地理信息服务平台在很多的行业都得到了应用,地理信息主要是对空间数据进行收集,然后进行处理、分析,在这个过程中不断积累数据,然后对数据使用。地理信息在发展的过程中也存在着很多的问题,在数据收集方面就存在着一些问题,数据直接影响着地理信息的质量,这样就使得数据在访问和使用的时候就会出现问题。为了解决这些问题,要在数据获取的时候采用必要的技术,同时在处理和分析的时候也要采取必要的技术,这样才能更好的保证地理信息的使用效果。城市空间信息是城市信息化的主体,城市空间信息主要包括城市的建设方面的信息、城市环境信息、城市生态信息、城市地理信息和城市农业信息,城市空间信息在使用的时候,不同的人是有不同的需求。城市在建设的时候,一定要能满足城市宏观建设的要求,在城市管理中对环境问题也要进行注意,这些都是和信息相互联系的。不同的行业对空间信息的需求都是不同的,使用传统的方法对空间信息进行分析已经不能满足行业的发展需求。为了更好的建设城市,一定要将城市空间信息数据进行更新,在更新的时候一定要采取更好的手段和机制。城市地理信息服务平台在建设的时候,一定要保证科学性,在分析的时候一定要准确,同时要采用科学的方法进行数据的收集。地理信息服务平台一定要做到便捷,同时要不断完善网络平台。地理信息服务平台是以测绘技术作为核心的,以地理信息系统软件作为平台,以信息公开、服务公众为目的,将基础的地理信息进行整合,使地理信息在进行公共服务的时候可以达到更好的效果。地理信息对经济建设和社会发展都是有很大帮助的,在城市建设和工程施工中应用更加明显。

1 地理信息服务平台机构设计

地理信息服务平台是以数字城市建设作为基础的,地理信息空间数据框架是非常重要的,地理信息系统可以作为城市建设的主要管理工具,系统可以整合地理信息有关的非空间信息,同时以信息网络作为载体,地理信息系统以各种信息终端作为媒介,建立流畅的基础地理信息流程,然后实现基础地理信息的有机集成管理,这样能够更好的实现信息的共享。地理信息系统要以地理信息技术和计算机网络技术作为支持,以更好的提供地理信息作为目的。地理信息服务要面向服务的对象,服务的对象主要有政府机构、企业和社会公众,地理信息现在已经实现了在线服务,这样可以更好的实现地理信息向社会化发展,同时向产业化发展。

1.1 地理信息获取与维护体系

地理信息要以测绘技术作为服务体系的核心,测绘技术将基础地理信息和各类地理信息进行收集、建立数据库、更新信息和数据的维护。测绘技术的内容主要有测绘基准体系建设,标准体系建设,数据库的建设和更新。地理信息的获取和维护体系在地理信息服务平台建设中是基础的部分,是其他体系建设的依据。

1.2 地理信息集成管理与共享体系

大型数据库可以实现地理信息的海量收集,同时在数据管理的时候可以实现集成管理,地理信息产品是企业发展的重要基础,可以形成基础地理信息的集中式空间数据库,将收集到的基础信息进行分析,然后在信息服务平台上进行信息提供,这样可以更好的实现数据之间的共享和交换。

1.3 地理信息分发与服务体系

地理信息分发的时候要利用先进的网络技术作为媒介,大型的地理信息系统软件要以互联网作为支撑,建立地理信息分发服务平台,这样可以更好的实现地理信息的生产和分析,这样可以更好利用地理信息促进政府管理和企业生产经营,同时使人们的生活发生重大改变。

2 地理信息系统总体框架

城市地理信息服务平台从基础建设到最后的分发利用要经过漫长的过程,在这个过程中,要进行网络建设、数据库建设和系统建设。在地理信息系统总体框架建设中,主要包括括网络基础设施层、空间数据基础层、空间数据层、空间数据管理层、支撑体系层和信息服务层。

2.1 网络基础设施层

为互联网服务、政务网服务、企业专网服务、局域网服务。对于基础地理信息服务采取局域网服务,政府级地理信息服务通过政务网服务,企业级地理信息服务通过企业专网服务,公众级地理信息服务通过互联网服务。公众用户通过ADSL拨号、GPRS、CDMA等方式接入互联网通过Intemet网络DMZ区的Internet应用服务器组访问平台;各委、办、局等政务专网用户接入政务专网通过DMZ区的应用服务器组访问平台;企业用户接入企业专网通过DMZ区的应用服务器组访问平台;内部局域网用户通过应用服务器组访问平台、通过数据更新服务器来完成数据更新工作。用户包括数据更新人员不能直接访问平台的数据库服务器组,只能通过各类应用服务器调用数据库服务器中的数据和更新数据。

2.2 空间数据基础层

包括测绘基准建设,标准体系建设、符号体系建设和权限管理技术、版本管理技术等。标准体系包括系列比例尺地理信息标准、专题地理信息标准和元数据标准等;符号体系包括基础地理和专题地理信息的符号设计;权限管理是对服务平台的使用用户,分不同的用户权限,访问不同的数据,实施不同的操作功能;版本管理为了保证网络中多个用户对同一目标编辑修改的正确性,为了再现现势数据多次变更的历史过程,通过版本管理来解决。

2.3 空间数据层

空间数据层存储所有与地理位置相关的信息资源,按类型分为基础类数据、专题类数据和应用类数据,具体包括:基础地理数据集、框架数据集、专题数据集,社会数据集等。

2.4 空间数据管理层

为了保证数据库最大的安全性,全面考虑数据库在不同情况下的运行及更新,故分别建立核心数据库和应用数据库,保证系统良好地运行和数据库良性地更新。可通过数据库同步更新技术实时维护应用数据库与应用数据库之间的一致。

2.5 支撑体系层

包括元数据库平台、共享机制、安全技术。软件体系:ArclMS、ArcGIS Server、ArcGIS Engine。地形图浏览:根据权限,利用IE浏览器通过框架数据可浏览相关地图信息,以及直接浏览公开版地形图信息。

2.6 信息服务层

基础地理服务、政府地理服务、企业地理信息服务、公众地理信息服务。基础地理信息服务包括工程项目管理系统、地理信息集成与综合管理系统、地理信息流程管理;政府级地理信息服务包括地理信息蓝皮书,专业GIS系统、服务平台;企业级地理信息服务包括提供数据服务和平台服务;公众级地理信息服务包括地理信息产品服务、电子地图网站。

3 结束语

地理信息服务平台建设的主要目的就是为了将地理信息进行分类,然后建立专题的数据库服务器建设,通过不同的服务方式向地理信息对象提供专题的地理信息服务。地理信息服务平台在建设的时候,服务的成果主要取决于地理信息的规范程度,以及相关的硬件设备。地理信息在使用的时候需求量日益增多,为了更好的提供服务,要不断提高地理信息系统的技术。

城市地理论文:城市地理信息公共服务平台关键技术研究

摘要:本文针对城市地理信息公共服务平台面临的数据组织和服务共享等问题,提出了平台建设的总体架构与设计方案,并对平台搭建的关键技术SOA套件技术进行了详细介绍,最后对地理信息资源编目技术等GIS技术进行了简单论述。本文为城市地理信息公共服务平台建设提供一种可行决方案。

1、引言

城市地理信息公共服务平台是以满足政府各部门、企事业单位和社会公众的地理信息需求为导向,以基础地理信息数据为空间定位基础,整合市(县)范围内各类地理空间信息资源,建成以框架数据库为基础的分布式地理空间信息数据库体系、地理信息公共服务的网络体系和软件体系,完善相关标准规范和安全支撑体系建设,建立与各部门的相互连通,形成支持跨部门、跨行业的地理信息数据共享机制[1-2]。以平台为依托,利用市(县)权威的、统一的、现势的地理信息数据,为政府、企业、公众提供一站式的地理信息综合服务,满足用户多样化的地理信息需求,提高电子政务和信息化水平,从而在横向上实现政府部门之间,纵向上实现省、市、县地理信息资源的互联互通,为政府宏观决策、应急管理、社会公益服务提供在线地理信息服务,全面推进数字城市的建设。

目前,国内学者对地理信息公共服务平台已有诸多研究。然而,地理信息公共服务平台所应用的数据量非常庞大,涉及的部门也较多,如何有效地组织管理这些数据,实现各部门的相互连通,是地理信息公共服务平台构建所面临的一大难题。Web Service、SOA等网络技术和GIS技术的发展,可以很好地解决这一难题。

2、平台架构

2.1 总体架构

平台建设以信息化基础设施为支撑,以地理信息资源为基础,综合采用Web Service技术,包括AJAX技术、OGC规范和SOA技术,采用统一的技术架构,将多源、多尺度、多类型的地理信息资源有机地组织起来,实现海量信息的高效管理与持续更新,并在信息共享机制和政策法规框架下,实现在线地理信息便捷、高效、安全的共享服务。

根据测绘数据分级建设与管理的特点,共服务平台采用分级建设的方式,为用户提供分布式、多层次的地理信息共享服务。平台面向地市和县市,纵向上市(县)平台是国家、省公共服务平台的子节点,市(县)平台和国家、省公共服务平台之间在数据和服务上存在互为补充的关系,因此市(县)平台必须在架构体系上与国家、省公共服务平台保持一致,保证国家、省、市(县)三级公共服务平台的互联互通。横向上,公共服务平台作为数据共享服务中心向各部门提供地理空间信息资源,而部门可以通过公共服务平台发布专题数据,也可建立分中心发布专题数据,最终实现部门之间的互联互通。

平台在软件体系上由运行支撑层、数据层、管理层、服务层、应用层等组成。

2.2 架构设计

系统架构采用Web Service方式来支持SOA架构(图1所示),提供基于网络的HTTP+XML接口服务,接受服务方可以通过XML传递必要的参数到服务器端,就象调用本地接口一样实现与自身业务应用系统的无缝集成。

图1基于Web Service的SOA模型

系统设计与开发过程中提供对外服务的应用程序,功能封装和发布为Web服务(Web Service),通过服务注册和服务申请,向服务消费者(各种组件或部门的应用系统)提供Web服务,使系统的功能可以采用松耦合的方式实现集成,并使系统提供功能服务具有可扩展性。

3、关键技术

按照各项任务之间的关联关系,地理空间框架的建设内容可分为四项专项任务,分别是基础地理信息数据库建设、地理信息共享服务平台建设、示范应用建设、支撑环境建设。

3.1 SOA套件技术

SOA套件即为服务总线ESB,用于实现平台所有资源(数据、服务以及其它资源)的集成、管理与调用。以SOA架构原则,实现平台资源的整合。

平台各种数据和资源都通过服务引擎,以Web Services形式提供。这些服务和资源,就是SOA三角色中的服务提供者;然后这些服务都通过服务注册的方式注册到ESB,ESB即对应SOA三角色中的服务中介;平台客户端、各种应用系统及第三方系统则为SOA三角色中的服务调用者,它们从服务总线检索自己需要的服务,进行调用以支撑各自的应用。

1)服务资源

在平台中包含如下四种类型的资源:(1)业务数据:指用于各业务系统的非空间数据信息,如用户信息、权限信息、审批信息等;(2)业务功能:指用于支撑平台业务运行的功能以及对业务,如用户管理、业务审批等;(3)空间数据:包括基础数据、专题数据、交换数据等;(4)空间处理:对空间数据的各种操作,包括缓冲分析、空间查询、路径分析等。

所有这些数据和功能分布在网络中的不同的机器上,均以服务形式提供出来。

2)服务总线

服务总线将所有业务功能、空间数据和空间功能集成到一起,进行集中的管理和监控,提供给外界访问。

具体来说,服务总线的主要功能包括如下5个方面:

(1)统一命名:服务总线会按照统一的规则对服务进行重新命名,并分配新的访问地址供外界访问。

(2)服务接口适配:用于将各种非标准的接口转换为标准接口对外提供出去,将底层接口的复杂性封装在平台内部,给终端用户最大的使用便利。

2)服务注册与管理

(1)服务注册

服务注册的主要作用,就是把服务信息添加到服务总线。由于服务的类型多种多样,每种服务类型都有自己的用途、内容和参数,不同服务的来源也不一样。同时不同名称和来源的服务也可能提供类似的服务内容。因此,为了更好的对服务进行利用和管理,需要对服务进行归类整理,同时采取特定的服务元数据对服务的内容、来源和调用形式进行说明。

同时注册中心还规定了服务元信息的查询检索接口,这样,任何想要获取服务说明的人(或程序)都可以通过检索接口进行查询。

(2)服务管理

服务总线将服务信息集成进来以后,为了便于对这些服务的控制和操作,还需要一个服务管理模块。服务管理的主要功能为:(a)服务运行控制:包括服务的启动、停止、暂停、刷新;(b)查看服务信息:查看当前服务的运行状态,查看服务的元信息;(c)服务预览:对数据服务进行预览;(d)服务分类目录管理:新增、删除或修改服务分类目录;(e)服务元数据模型管理:对各类服务的元信息模型进行维护,包括元信息项的增加、删除和修改。

3.1其他技术

1)地理信息资源编目技术

在电子政务信息资源目录体系之下进行扩展、延伸,针对空间信息资源建立地理信息资源目录体系,基于元数据库实现地理信息资源编目技术,编目技术满足易移植、易扩展、易交换等特性。

2)分布式多源异构数据集成技术

通过动态空间分布化技术,实现分布式多源异构数据集成,实现各政府部门专题业务数据与基础地理数据的叠加与交换,满足业务系统的地理应用,保证社会各领域、各部门信息的互联互通。

4.总结

地理信息公共服务平台建设是一个技术复杂、涉及面广、周期较长的超大型地理信息系统工程,是数字城市建设的核心。本文在实际工作和调查研究的基础上,对城市地理信息平台建设的总体架构、关键技术等问题进行了研究,取得了一定的成果。然而,地理信息公共服务平台建设还处于起步阶段,还有许多技术发展得不够成熟,有许多问题有待解决。因此,后续工作应在此基础上作出更深层次的研究。

城市地理论文:初探城市地理信息系统在测绘工程中的应用

摘要:加强对城市地理信息系统在测绘工程中的应用的研究,有利于提高城市测绘工程测绘水平,本文笔者从地理信息系统数据库的建立以及地理信息系统的应用两方面对城市地理信息系统在测绘工程中的应用进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。

关键词:城市地理信息系统,测绘工程,应用

引 言

近年来,地理信息系统(GIS)在我国许多城市得到应用,它在城市规划、资源管理、交通运输、环境监测、防灾减灾等众多领域都有很好的应用,可以说 GIS 应用领域是非常广泛的。那么什么是 GIS?简言之,GIS 是基于地理空间数据的一种计算机信息系统,这里所说的地理空间数据主要包含空间特征数据和属性数据。地球表面及其外层空间的物体都有地理坐标、形状(长、宽、高及面积、体积等)、空间关系(如距离),所以具备空间特征数据。属性数据是指地物所具有的自然或人文属性的特征数据,例如一个城镇具有的人口、资源、产值和环境等信息数据。GIS 数据从何而来?主要源于地图数据、遥感数据、实测数据、统计资料、文本资料(法律文件、行业规范、技术标准、边界条约等)、多媒体数据、现有系统数据等。可见,GIS 与测绘有着密切的关系,因为地图数据、遥感数据、实测数据都来自测绘成果,而利用 GIS 平台开展测绘活动也将如虎添翼、事半功倍。GIS 用于测绘工程具以下优势:节省时间、效率高、时效性强、减少失误率及测绘成果精确易于使用。鉴此,本文对 GIS 在测绘工程中的应用进行分析和阐述。

一、地理信息系统数据库的建立

1. GIS 工作原理在讨论 GIS 数据库建立之前,先说明一下 GIS 工作原理。GIS 主要由计算机软、硬件系统及地理数据所组成。硬件系统由计算机、输入设备、输出设备和存储设备等组成。其中输入设备包括键盘、扫描仪、数字化仪、媒体设备等,也包括由网络输入。输出设备包括显示器、绘图仪、打印机和媒体设备等,还包括通过网络输出。存储设备包括硬盘、U 盘和光盘等,亦包括网络服务器等。软件系统除了计算机操作系统、办公软件、数据库软件和其他一些通用软件以外,还包括图形软件(如 AutoCAD)、GIS专用软件(如 Arc/Info、MapInfo)等。地理数据前面已介绍过了,需要指出的是除了数据采集,一些数据还必须经过转换才能入库,这往往要耗费大量的人力和财力,一般建库初期的支出占整个系统费用的 70~80%。

2. GIS 数据库的建立

下面以外业采集数据导入 GIS 数据库为例[1]介绍一下建库的方法。首先,将数据汇总,然后导入到 AutoCAD 中,并对图形进行编辑、修改和必要的处理。然后检查拓扑关系是否符合要求,若没有问题则可导入到Arc/Info 中设置数据结构。Arc/Info 软件能够对拓扑关系和图层进行检查,如果发现有问题,就需要返回到 Auto CAD 中重新修改和编辑,没有问题后再导入 Arc/Info。通常需要在 Auto CAD 与 Arc/Info 之间经过多次的修改,最终实现拓扑关系和数据正确。然后对属性进行赋值和配置,导出 SHP 格式文件。再将 SHP 文件导入到 GIS 中,就完成了建库程序。在数据库中,每一个图形要素及点、线、面分属不同的层,每层对应一个地理信息表,另外还包括索引表与元数据表。通过建库,可以完善数据结构,避免许多重复采集工作,实际上也减少了大量的测绘工作量。

二、地理信息系统的应用

1. GIS 的主要功能

一个完备的 GIS 至少提供三方面的功能:①制作各种专题地图,由于 GIS 将空间数据与属性数据结合起来,各行各业都可以提取本行业所需的属性数据和空间数据,生成所需要的地图供打印、浏览;②查询功能,查询与地理位置有关的数据,比如查询某条街道的酒店,利用 GIS 可以轻易找到这条街道上的所有酒店,如想入住 3 星级酒店,也会看到所有3 星级酒店;③空间分析,可以利用数学模型或逻辑模型分析空间数据。

2.应急测绘保障体系

应急测绘保障体系是为应急测绘任务提供保障服务的,包括应急预案、组织机构、管理措施等,当然还需要具备开展应急工作的数据库、应用系统,也就是借助 GIS 信息平台有效开展应急测绘服务。应急测绘保障体系的应用有以下几个方面[2]:①通过 GIS 基本图形的操作,可以清晰地展示灾害发生地点的自然环境、社会属性等特征,从而可更快更有针对性地制定应急预案;②通过 GIS 空间分析,确定灾害位置、影响范围(受灾面积)、预估损失等,从而为应急预案提供更为准确的信息;③利用GIS 专题分析功能,可以提取某项或多项专题性数据,将其与地图组合,形成灾害专题性地图,如密度分析图,从而可更合理地确定应急疏散方案;④为应急测绘工作提供所需的数据资料,利用灾害或事故发生区域实景拍摄形成的三维图像,可以更直接地了解现场实际情况,而测绘工作者通过修测技术保证相关数据的有效性;⑤利用 GIS 网络平台和自动更新机制,确保灾害信息发布的时效性。

3.资源管理

目前,资源清查、分析和管理是 GIS 应用最为广泛的领域之一,包括土地资源潜力评价、野生动植物资源保护、森林与水资源普查、矿产资源管理等多个领域。GIS 可以将不同来源的数据和信息汇集在一起,利用统计和涵盖分析功能,按照各种组合条件进行资源分析,从而为资源的合理开发和决策利用提供依据。以土地资源管理为例[3]进行说明,我国西南地区国土资源信息系统收集存储了超过 1500 项 300 万个以上的资源数据,通过该系统提供的资源分析评价模型、资源预测预报模型及资源开发利用配置模型,可生成矿产资源分布图、草场资源分布图、农作物产量图、各地产值图、交通规划图等各种专业图。

4. 监测服务利用

GIS 系统与多时相遥感数据的搜集,在洪水灾情监测、洪涝灾害损失评估、森林火灾预测、土地利用动态分析、环境监测管理等方面获得有效利用。例如大兴安岭地区利用 GIS,通过森林普查和火灾实况分析,建立起包含气温、风速、降水、植物覆盖等 14 个因子的数学模型,火灾等级预报准确率达到 70%以上。再如环境监测管理方面,上海市环境管理信息系统建立了环境监测动态数据库,包括污染源、环境质量、环境标准、水文、气象等各种数据,并且实现了资源共享。通过环境质量数据的统计、分析、评价和预测,实现环境质量和污染控制方面的管理。提供数据输出打印、浏览和存储功能,系统友好而便于使用。

5. 其他方面的应用

GIS 应用领域很广,其他方面的应用还有很多,例如城市规划、房地产开发、市政工程服务等;再比如为工商企业的生产经营提供服务,工厂、商店选址等。

三、 结 语

地理信息系统一经诞生,即以其高效、精确和时效性好而广受欢迎,GIS 也成为许多国家、行业和部门必备的工具和技术。目前,GIS 的应用正从以政府部门、大公司为主走向“平民化”,GIS 已渗入到人们的日常工作、生活中,人们购物、出行、休闲娱乐因为有了 GIS 而变得更加便利,可以预计 GIS 的未来将会更加精彩。

城市地理论文:浅析使用EPS2008整理城市地理信息数据的方法

摘要:本文首先介绍了基础地理信息数据库数据标准和数据整理的基本要求,然后分析了地理信息数据整理方法,最后探讨了质量检查方法。

关键词:EPS2008;地理信息数据库;整理方法;质量检查方法

当今,城市地理信息系统以其具有对城市基础地理信息数据进行采集、存储、处理、管理、分析、查询、更新等独特的功能,在城市规划建设、环境资源利用、预测预报、决策支持等方面发挥着巨大的作用。许多单位和部门都正在或打算建设自己的地理信息系统。城市基础地理信息数据是城市地理信息系统定位的基础。城市基础地理信息数据库的建设影响和制约着各种专题城市地理信息系统的建设和发展。该数据库的数据源是城市大比例尺地形图。拥有各种大比例尺城市地形图的城市勘测部门,利用地形图资料建立城市基础地理信息数据库,不仅可满足城市各种专题地理信息系统建设的需要,也将有力地促进地理信息的产业化。

1基础地理信息数据库数据标准

数据整理工作以清华山维公司的EPS2008地理信息工作站为平台,EPS2008 软件已经实现了ArcGIS EPS2008(外业更新修测、内业数据整理、质量控制和地图制图)ArcGIS的数据互转换工作。数据标准以国家标准、行业标准为基础,并参照以往的数据分类及编码规定,将数字线划图中地形要素分为九大类:测量控制点、居民地与垣栅、工矿建筑物及其他设施、交通及附属设施、管线及附属设施、水系及附属设施、境界、地貌、植被。地形要素分类代码由六位数字码组成:第一位为九大类编号,第二位代表中类,即大类下的分类,第三、四位代表小类,第五位为细分码,第六位为辅助码。九大类要素由点、线、面3种几何类型表示,注记要素也被调整到相应的要素类别中。在EPS平台上,各类要素根据符号特征及地理信息系统的特点,图式符号分为了点状符号(G)、简单线型符号(L)、复杂线型符号(LC)、两点比例类符号(P)、四点结构类符号(Y)、面状填充符号(H)、特殊类符号(E)7 个类型。各个地物对象固定基本属性信息以及扩展属性。

2数据整理的基本要求

按照新的数据库数据标准要求,基础地理信息数据整理满足信息化、图属一体化、对象完整性、标准化4个原则,依照原图对地形图上各点、线、面要素进行图形数据处理。

点:点符号要求是一个完整的符号;高程点、控制点的注记与点为一个整体。

线:线状符号应保持连通,如电力线、通信线等应无间断绘制;线状符号在一个图块内应连续完整,不受图廓线分隔;线状要素共线时,应分层分别表示,并在共线处保证严格重合;带有方向的线状符号要求保持方向一致。

面:房屋、绿地、水系、道路原则上绘制成面状符号;面状符号必须封闭,不能出现自交叉;河流、沟渠等水系面状要素遇桥梁时保持连通;面状符号在一个图块内保持完整,若划分为几段也要求保证无缝不重叠表示。

注记:注记字符为一个整体;不同类要素使用相应类别的注记,如公路用相应等级的注记,水系用水系类注记;注记放置时尽量不压盖其他地物。

属性:空间属性从现有的图面注记中提取与整理,房屋面属性要求提取单位名称、道路名称、门牌号码等属性内容,植被面要求区分植被填充类型,道路中心线属性要录入道路名称、道路等级、材质等信息,水系面要录入水系名称等。所有地理要素整理完成后,编码必须确保为正确的六位码。

3数据库建库的技术路线

原先在AutoCAD下,利用1:500、1:1000等大比例尺地形图进行数字化,建成数字地图库,广泛应用于城市规划建设等部门。随着城市地理信息系统建设的逐步开展,为建立满足GIS要求的基础地理信息数据库,须重新采集地形图要素,采集数据有两种方法,一种是在数字化仪上对纸质地形图数字化,一种是在屏幕上利用数字地图提取或重新数字化。我们采用了后一种方法。建库的技术路线是:

1)对AutoCAD进行二次开发,在采集图形数据时也能赋予属性数据。图形数据存为dwg文件,属性数据存为dbf文件,两者通过内部序列号相连接,在转为ArcGIS后便能获得每种实体的属性。这种数据采集方法充分利用了AutoCAD编辑功能强的特点,十分方便快捷。

建库工作流程如下:

1)在AutoCAD2005下打开数字化地形图。对数据进行初级处理,变二维多段线,处理高程点,对多段线进行抽稀处理等。

2)按作业规范要求数字化各要素,因不同的图形要素是分层管理的,数字化时,可先关闭不相关的要素层,既减少了要素间的相互干扰,又加快了显示速度。

3)将经编辑处理后的dwg文件存盘退出。

4)打开EPS2008软件,根据事先编好的对照表,引入dwg文件,并对高程、曲线、围墙、坎等复杂线型做进一步处理。

5)根据对应的各个地物归层,做面,用相应符号将图表示完整。并对成图进行各项检查。

4 质量检查方法

EPS2008软件自身提供了很好的数据检查方案,可以从EPS软件现有检查模型中选取期望执行的检查方法,也可以将自己编制的检查脚本程序导入。检查模型中有数据标准类、空间关系类、拓扑关系类、等高线类、注记类、扩展属性类、自定义脚本类,并有相应的检查问题自动修复类的程序。

在基础地理数据整理中,我们选取整理过程中会出现问题的地方进行检查,主要有重叠地物检查、空间逻辑检查、面不闭合检查、自交叉检查、编码合法性检查、房屋面交叉检查、房屋结构检查、道路中心线属性为空检查、等高线点线矛盾检查等检查。

检查存在的问题会在数据监理窗口中逐行并在数据窗口中闪烁提示,数据监理窗口中详细记录了检查方法,存在问题的图式代码,整理修改的时候,就可以按照监理窗口中提示的问题逐个修改。监理窗口中的检查问题全部修改完后,可以再次执行数据检查,如果检查全部通过,则可以执行数据的初入库。

5 结语

EPS2008软件很好地实现了图属一体化,真正实现了外业采集数据线划连接到GIS数据编辑一步到位,大大提高了工作效率。而且EPS软件完全开放的“信息映射机制”,可以通过规范模板的方式,实现数据输出形式的转换,而不需要增加工作量。通过EPS2008软件整理的基础数据,可以完全满足新的基础地理信息数据库的要求,数据导入到GIS数据库完全可以满足城市地理要素的信息检索、分析及输出要求。

城市地理论文:城市地下综合管网地理信息系统在规划建设中的应用

[摘要]地理信息系统(Geographical Information System,GIS)是一门以应用为目的的一种信息决策支持系统。城市地下综合管网地理信息系统是以计算机图形和数据处理,将空间管网的地理位置及其特征有机地结合在一起,形象的显示出来,并将后台大数据经过专业统计和分析处理后,应用于相关工作的各个方面。本文详细阐述了城市地下综合管网地理信息系统在规划建设中的应用及展望。

[关键词]地理信息;综合管网;规划建设

目前国内外现存的地理信息系统应用开发有很多,大致可以纳概括为两类。一是利用GIS系统来处理用户的数据,二是在GIS的基础上,利用它的开发函数库二次开发出用户的专用的地理信息系统软件。目前成功应用到包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等几大类别的一百多个领域,发挥了重要的作用,取得了良好的经济效益和社会效益。

城市地下综合管网地理信息系统就是利用地理信息技术将城市地下综合管网的空间数据和自身特征在计算机系统中有机结合,建立城市地下综合管网的空间信息模型,真实记录着城市管网的过去和现在,并以其专业的分析和表达,积极影响和提升着城市规划建设管理的发展和水平,为政府和企业的管理与决策及市民社会生活提供大量的信息服务。近年随着我国城市化水平不断提高,基础建设发展迅速,在城市区域内已初步形成大规模的错综复杂的地下综合管网,加强综合管网资料的管理对城市的安全和发展具有重大现实意义。下面详细介绍一下城市地下综合管网地理信息系统在城市规划与管理中主要应用的几个方面:

1、城市综合管网规划设计

城市综合管网规划设计是城市地下综合管网地理信息系统的一个重要应用领域,利用GIS技术可以保证基础数据详尽、可靠、准确,利用庞大的数据库资源可以方便快捷地生成各种专业用图、表格和报告,再配以系各种统的专业分析,例如综合管网横断面分析和专业管线纵断面分析、三维模拟分析等功能,可以轻而易举的获得真实的管线综合指标及素材,这将极大地减轻专业管线规划和综合管网规划及竖向设计等工作的强度。同时,城市地下综合管网地理信息系统结合地上地理信息和卫星遥感图片等空间信息,还可以进一步地辅助城市综合规划和决策的科学性。

2、城市综合管网的规划审批和管理

城市地下综合管网地理信息系统作为管线系统的电子化和信息化本身就是规划审批和管理的巨大变革,不仅可以优化建设项目审批流程、加大项目审核的深度、提高规划与管理审查的质量、增加审批的公开透明度,而且把城市地下综合管网地理信息系统与电子政务结合,将建立一种全新的电子规划与管理审批模式,业务部门应用基于GIS的规划与管理系统,在日常工作中就可以实现规划方案与规范条款的智能化对照,规划与设计审批的电子比对,规划与建筑物的电子复核,真正意义上的无纸化办公,甚至是远程办公、智能化办公,大大提高现有的规划审批管理水平和效率,切实提高规划控制和管理。

3、工程建设期的科学管理

地下管线信息系统的应用有助于避免市政建设过程中道路的多次开挖,降低施工中地下设施的矛盾与事故隐患,提高管线工程施工与管理的准确性和科学性,为城市地下空间的利用提供基础信息保障,减少了盲目施工造成的经济损失。

城市地下综合管网地理信息系统的建设必然要求工程建设期的新建管线数据采集并入录系统内,这就将隐蔽工程的数据自然而然的将变成公开透明,将现场的施工监督与管理提高至数据化和实时化,第一时间发现问题,整改问题,便于制定和细化现有的规范和制度,易于执法管理和实际操控,进而实现城市地下综合管网地理信息系统的图形数据采集与更新,并建立管理―建库一体化的成果信息库动态更新机制。

4、基础设施管理与维护

城市基础设施(如道路交通、电力、电信、路灯、热力、燃气、给水、排水等)广泛分布于城市的各个角落,且这些设施具有明显的地理参照特征。它们的工程设计、应急抢修、日常维护都可以借助城市地下综合管网地理信息系统来完成,而且可以通过智能分析和提醒设置等及时对设施管理与维护,延长设施使用寿命。例如:查询使用人员通过系统可单独查看各种专业管线信息中的一种或几种,也可全部叠加在一起看。结合其他综合信息,细到一个路口、一根管线、一幢房子和粗到一个街坊、全区范围的图形信息,可以清楚地、有对比地、有参照地在屏幕上展现,从而对设施情况一目了然。统计相关信息并直接生成各种信息图表。同时便于档案管理人员对借阅申请、借阅审批、查询借阅单进行管理,建立一种完善的审阅制度。

随着人信息化的浪潮正席卷全球,信息资源的建设具有至关重要的意义。面对包罗万向的信息和有限的空间资源,如何产生最大的效益,提高工作的科学化、规范化水平,是城市管理、规划和企业竞争所面临的共同课题。随着多媒体技术、空间技术、数字测绘技术、数据仓库技术、计算机图形技术及网络通讯技术等现代技术的突破性进展,城市地下综合管网地理信息系统的内涵和外延正在不断变革。展望未来的地理信息技术必将面向具体对象深度开发、与互联网结合实现远程覆盖、与日常办公等综合系统集成应用等方面快速多维发展趋势。

城市地理论文:城市地理信息服务平台体系架构研究

摘要:城市地理信息服务平台是服务于城市管理的基础设施,建设运行高效化、功能齐全的地理信息服务平台对于公共职能部门管理效率的提高、社会经济的发展均具有非常重要的作用。因此在实际工作中要注重完善服务平台的体系架构,以相对完善的网络条件、软件运行环境及硬件条件为服务平台功能的改善奠定基础。本文分析了地理信息平台功能设计方案,探讨了城市地理信息服务平台体系架构情况,包括服务平台结构体系设计思路与服务平台的总体架构。

关键词:服务平台;地理信息;城市;体系架构

地理信息服务平台指的是在建立地理信息数据框架的基础上整合地理数据信息,并同时通过网络实现信息开放应用、交换共享、集成管理的一种服务平台[1]。服务平台的架构体系是决定信息系统服务质量的主要因素,本文结合实践经验对城市地理信息服务平台的体系架构问题进行了探讨,旨在有效提高地理信息的服务水平。

1.地理信息平台服务功能设计

为了保证服务平台的体系架构能够满足服务需要,则应明确设计信息平台的服务功能。(1)GIS地图服务。信息平台可为用户提供GIS地图缩放、测距、框选等服务,用户可以在平台中获得GIS地图的后视图、前视图等。(2)公交信息的查询及定位。信息平台可以提供市区内公交站线、站点等的查询及定位服务,在用户登入服务平台后便可以通过输入站点名称获取相应的信息。此外,信息平台还能够为用户分析公交换乘方案,方便用户根据公交线路规划出行方案;用户在输入目的地时,该平台便可以提供公交换乘起点、终点,方便用户进行选择。(3)地名的查询及定位服务。用户可以通过服务平台查询及浏览单位名、地名,在浏览的过程中服务平台还可提供信息定位、信息导航及信息分类识别服务。用户查询地名的方式分为两种,即系统分类查询与关键字查询。(4)道路的查询与定位服务。与地名查询、定位服务功能相似,用户输入道路编码、关键字、名称等,便可以获取相应的信息,在提供道路信息的同时,平台还可以为用户分析驾车出行的便捷路径,包括起点、终点、路况信息等,确保用户可以在最短时间内达到目的地[2]。(5)注册用户的标注服务。成为信息平台的注册用户后可以专享个性化地图制作与标注服务,包括点、线及面的全方位标准服务。平台中的注册用户包括两种,即行业用户与个人用户,个人用户可保存及发送个人地图电子邮件,参与信息平台的数据更新,行业用户在享有上述服务的同时还可以发布专题信息,实现专题信息与地图标准信息的统一化。

2.城市地理信息服务平台体系架构分析

2.1服务平台结构体系设计思路

基于地理信息平台所应提供的服务,在设计平台结构体系时可以从以下三个方面入手。(1)地理信息的获取及维护体系设计。充分利用现代化测绘技术及其服务体系,并在此基础上设计基础信息、专题信息采集、数据库的建设、数据库的更新及维护体系等,方便于用户及时获取地理信息,并保证地理信息可以得到及时更新。信息获取及维护体系具体包括测绘数据基准体系、标准体系及更新体系等。(2)地理信息的集成化管理及共享体系设计。实现信息的集成化管理及与共享需要以大型数据信息平台作为载体,并保证平台数据的异构性、多源性及海量性。可将最新的地理信息技术及产品作为基础,设计空间功能相对完善的数据仓库,实现数据信息的分布式管理、集中式管理。同时建设以集成管理及数据信息交换共享为基础的数据框架,保证地理信息数据能够在不同部门、不同地域之间实现交换、共享。设计的具体体系应包括信息共享体系、信息管理体系及信息集成体系[3]。(3)地理信息的分发及用户服务网络体系设计。信息分发及信息服务网络体系是保证信息平台能够发挥服务作用的基础层面,设计分发及服务体系时通常需要充分运用ArcGIS Server技术、Net技术及Web2.0技术,并以互联网、政务网、局域网作为支撑,服务平台通常为GIS软件,以保证服务网络体系能够全面覆盖公众生活、企业经营、政府管理及地理勘测生产等领域。信息平台的结构体系如下图。

图1 城市地理信息服务平台结构体系设计

2.2服务平台的总体架构

在建设服务平台的过程中需要做好信息系统建设、数据库管理建设及网络建设工作,为了保证顺利完成以上三项建设工作,在设计服务平台的总体构架时必须设置以下几个层次,即网络基础,包括局域网与广域网层次等;信息数据的基础层与管理层次;信息平台的支撑体系及服务层次。

2.2.1基础设施架构层

信息平台中的基础设施架构层主要为地理信息实现网络化管理提供保证,具体服务对象包括特定局域网、企业专网、政务网及互联网。通过互联网可获取公众级信息资源,企业专网可提供企业级信息资源,政务网可提供政府级信息资源,而局域网则主要负责提供基础性信息资源。局域网中的平台用户可利用服务器,包括数据资源更新及信息访问服务器对地理信息进行及时更新;企业专网及政府专网接入信息平台后,用户可在DMZ区中访问数据服务器组,并获取专网中的信息资源[4]。另一方面,公众用户可利用CDMA、GPRS及ADSL拨号等方式访问信息平台中的服务器组,接入方式包括DMZ区Internet及国际互联网。不同级别的用户在信息平台中所具有的访问权限存在一定的差异,这主要是为了保证信息平台的安全。此外,所有用户在更新信息资源时均不具有直接访问信息平台中央服务器组的权限,仅可以通过访问各类应用性数据服务器组更新或调用地理信息资源。

2.2.2数据基础与管理架构层

信息平台中的数据基础架构层包括版本管理、权限管理、符号体系管理、标准体系管理及测绘基准管理层次。版本管理层次可保证多个用户在逻辑正确的基础上编辑修改信息数据,使数据变更过程可以得到控制;权限管理主要是划分不同级别用户的操作权限与访问权限;符号体系主要包括与专题信息与基础信息符号设计相关的内容;标准体系架构层则包括元数据、比例尺标准等。数据管理架构层包括应用数据及核心数据信息库,架构层中的社会数据、专题数据、框架数据及基础数据等的及时更新可以保证整个数据库处于良性运行状态,并确保用户可以获得最新的城市地理信息。

2.2.3支撑体系与服务体系架构层

支撑体系架构层是保证信息平台能够维持正常运转的必备条件,支撑信息平台的软件体系包括ArcGIS Engine、ArcGISServer及ArcIMS等,提供数据浏览服务时主要依靠IE浏览器,建设支撑体系架构层时需遵循安全与共享原则,保证地形图等地理信息资源能够实现有效交换。服务体系架构层包括公众层、企业层、政府层与基础层[5]。公众层包括电子地图及其他信息产品网站等,企业层包括数据服务平台与信息推广平台,政府层包括信息资源服务平台、专业GIS系统、地理信息资源蓝皮书等,基础层包括信息资源管理流程、综合管理及集成管理系统、工程项目信息资源管理系统等。

3.结束语

综上所述,建设城市地理信息服务平台对于我国城市化具有非常大的作用。信息平台的体系构架可对信息平台服务功能的实现产生重要影响,为了提高信息平台的建设水平,则应注意保证信息平台体系架构的科学性与合理性。

城市地理论文:城市地理信息系统架构设计与实现研究

摘要:目前在我国,地理信息系统为城市信息管理提供了强大的支持,开拓新的信息系统是城市化发展的必然趋势。本文讨论了地理信息系统的作用和设计,重点分析了地理信息系统的数据库设计和系统开发与实现所需要的环境要求和其功能实现,以供广大地理信息工作者参考。

关键词:地理信息系统;数据库;系统设计;系统开发

前言

地理信息系统因其强大的数据可视化和空间分析功能,为城市信息的管理提供了强有力的支持,构建新的地理信息系统是我国城市化发展的必然趋势。了解城市地理信息系统,首先要了解地理信息系统的要求和总体结构,下文将具体阐述其各个方面的设计要求。

一、地理信息系统作用

城市地理信息系统可以对城市地形、建筑物等数据进行综合管理,记录建筑物的整个工程,同时对于建好的建筑可以提高管理效率,为城市提供数据查询和技术分析等功能。同时为了方便城市治安管理,城市地理信息系统可以提供三

维立体图像,更好的用于保存资料、维护管理[1]。

地理信息系统是一种很好的管理和分析城市空间数据的应该技术,跨学科的特点保证了其应用于城市管理的多个领域。该系统综合使用计算机软件和硬件技术、程序开发技术,是目前比较流行和实用地可以为城市信息管理提供巨大支撑的系统,方便城市管理者解决复杂的城市规划和城市管理问题。

二、地理信息系统设计

1、系统总体结构

地理信息系统采用了客户机和服务器的结构。其中服务器负责存储数据,为客户提供数据查询业务,数据库的维护和日常管理由系统维修人员负责。ArcGIS Engine Runtime是客户端需要安装的程序,保证系统的正常运行。ArcGIS Engine Runtime 是目前在世界上比较流行的软件,它是地理信息系统的基础。为了进一步确保空间和非空间数据的一体化存储,地理信息系统采用关系数据库,实现数据从最基本的存储到管理、查询等功能的正常运行。为前段服务器提高有力地支持[2]。

2、地理信息系统功能

根据笔者多年从事地理信息工作的经验,地理信息系统的功能模板主要包括数据编辑和加载模块、地图打印和浏览模块、三维显示和分析模块、空间量算模

块、系统管理模块和地图打印模块,同时有些地理信息系统还包括影像播放模块、查询检索模块。GIS具有数据采集与输入功能、数据编辑与管理功能、数据存储与更新功能等,GIS 主要会应用到城乡规划、土地调查、城市管网、城市公共服务等领域。

三、地理信息系统数据库设计

1、数据库构成

地理信息系统数据库的建立比较复杂和持久,数据库是地理信息系统的基础性工作。地理信息系统的数据库主要包括工程勘察数据和城市规划数据等,是一种存储丰富、资源较多的数据库。

2、数据库的空间数据组织模式

通常地理信息系统都要对城市多种地理因素进行管理,数据种类很多,数据量很大,但是数据并不是孤立存在的,而是相互之间有着某种联系[3]。因此需要对这些数据进行统一管理,才能更好地发挥地理信息系统的功能,Geodatabase模型就是一种专门用来管理和设计这种数据的系统。相对于其他系统,系统Geodatabase中的矢量数据通常有要素数据集和要素类两种数据结构,后者主要是指那些具有相同参考系统的要素。同时,要素类可以存储属性相同的要素和几何类型相同的要素。要素类是一种几何地理实体,各个要素数据中都包含一定的点、线、面,有时还是它们的集合。栅格数据集可以呈现一副影像图、一个以格网采样的环境属性、一个有关特征的对象图片,是一种表达连续地理对象的数据集。栅格数据集管理也是目前比较流行的数据库管理形式,主要因为它可以提供影像图、环境属性等信息。其中数据库中还包含表文件,主要用来作为记录的集合,项目设计方案信息表是比较流行的一种记录集合。

四、系统开发与实现

1、系统开发条件

地理信息系统开发需要一定的开放条件,通常Visual studio 2005+ArcGIS En-gine 9.2是常用的系统开发平台,它可以提供程序设计,调用ArcGIS Engine组件库的组件,进一步充分利用Visual C#开发语言,发挥系统的函数开发功能。实现上文提到的地理信息系统功能:数据编辑和加载模块、地图打印和浏览模块、三维显示和分析模块、空间量算模块、系统管理模块和地图打印模块等。

2、主要功能实现

地理信息系统的最大优势就在于它的功能展现,比传统的系统更清晰、更全面、更生动,更有利于城市信息管理。本文主要通过地图浏览、三维显示和三维分析三个方面进行讨论说明。

①地图浏览

地图浏览主要借助于计算机完成,包括地图显示区、图层控制区。作为辅助操作系统,菜单栏和工具栏在地图浏览中也有很大的应用。

地图浏览功能主要通过上文提到的ArcGIS Engine系统,依靠ArcGIS Engine中的工具条控件和目录树控件完成,由视图控制和图层控制操作。工具栏可以对地图进行放大和缩小的设置,还可以为了客户的要求进行移动和定位,方便客户迅速找到目标。图层控制窗口可以直接控制图层的显隐和图层与文字的上下设置,这样可以方便客户选择浏览方式,增加了地图浏览的多元化,提高了查询信息的效率。

②三维显示

三维显示是城市地理信息系统比较突出的功能,也是我国科技发展的主要标志。通过提供查询结果的三维影像,可以增加客户对目标的把握和分析,也方便了投资者对地形的投资考虑,为我国城市土地开发提供了便利、有效的条件。 进行三维显示,首先要创建不规则三角网,选择一定的比例尺对目标进行从提取出测量点,根据测量点数据创建不规则三角网,即TIN[4]。利用不规则三角网来表示出地形表面,从而呈现出三维的地形表面模型。然后在不规则三角网上叠加建筑物的高度,主要是为了得到不同建筑物的地形表面模型,然后根据不同高度的建筑物表上不同的颜色,这样就会很形象化地展示出城市地理信息。这种三维显示是对计算机技术的又一步发展,将地形表面模型更加形象化地呈现给客户,以供客户查询目标建筑。

③三维分析

三维显示是三维分析的基础性工作,三维分析是三维显示的延伸。三维分析主要依赖于函数二次开发实现。三维分析在建筑工作中的作用很大,可以为投资方提供土地信息,不仅关于用地选址,还包括土地的剖面分析和视域分析,本文主要通过剖面分析和视域分析来阐述三维分析的优势。

剖面分析主要是指地理信息系统可以依靠相关数据绘制地形剖面图,这种剖面图主要是表示土地表明的高低变化。首先利用不规则三角网在剖面图上选择两点,连接两点创建剖面线,通过计算不规则三角网和剖面线相交后的三维线,得出三维线应该在不规则三角网上绘制的图形要素,最后测量每个点的长度和高度制作地形剖面图。

而视域分析功能主要是通过建立视线瞄准线,来判断这一点是否相对于其他点是可以看见的,实现两点通视分析。如果没有看到这一点,则应该分析遮挡目标点的障碍物。同时在瞄准线上,可以看见的部分和不可以看见的部分要用不同颜色来表示。

地图浏览、三维显示和三维分析三个功能并不是孤立存在的,而是共同构成了城市地理信息系统的功能,三者相互配合,使地理信息系统提供的信息更加形象化、更大清晰化、更有利用价值。

结论:通过以上分析可以看出,地理信息系统为城市信息管理提供了强大支持,地理信息系统的普及是未来城市化发展的必然趋势。地理信息系统的构建主要通过数据库的建立,功能主要依靠地图浏览、三维显示和三维分析三个方面来得以实现。推动城市地理信息系统的构建和普及,将会有利于城市安全,社会和谐稳定。

作者简介:潘传姣(1978.10―),女(汉),安徽安庆市人,硕士,讲师,从事空间定位技术及地理信息系统的教学和科研工作。

城市地理论文:城市地理学与科技论文写作联合教学模式探讨

摘要:本文基于城市地理学课程特点及大学生科技论文写作现状,论述了两者联合教学的客观性,并对具体的教学内容和教学方法进行了探讨。

关键词:城市地理学;科技论文写作;联合教学

城市地理学是人文地理学、自然地理学和城市规划专业大学本科的核心课程。随着经济的发展和城市化进程的加速,城市这一人口、资源、信息高度集聚的复杂综合体,越来越深刻地影响和改变着人们的生活水平和生活方式。城市不仅是经济中心,更是文化、教育和科技创新中心,城市与周围广大区域以及城市内部各功能组织之间总是处在不断的变化之中。城市地理学作为揭示和预测城市现象发展变化规律性、解决城市发展和城市化过程中所遇矛盾及问题的科学,受到了越来越广泛的重视。科技论文写作是大学本科的一门基础课程,培养创新性人才是高等教育的重要使命。将城市地理学与大学生科技论文写作有力结合,既拓展了学生学习城市地理学的知识面,强化了对课程的理解,又为学生进行科技论文创作提供了基础载体,可以提升学生的写作能力。

一、城市地理学的内容体系及课程特点

城市地理学是研究在不同地理环境下,城市形成发展、组合分布和空间结构变化规律的科学。其内容体系有以下几个方面:一是城市形成和发展条件研究,包括自然条件、社会经济条件和地理位置条件;二是区域的城市空间组织研究,包括城市化、区域城市体系和城市分类的研究;三是城市内部空间组织研究,包括城市功能分区及功能区演化、城市土地利用、城市社会空间、市场空间及行为空间等研究;四是城市可持续发展研究。该门课程使用的教材为许学强、周一星等编著的《城市地理学》(第二版),属于“面向21世纪课程教材”。这本教材最大的特点在于阐述理论时,引用了大量学术研究成果,涉及到很多公式的推断以及海量数字的整理。不同于其它的教材建构在成熟的概念、原则及知识点上。教材内容对于学生来说有一定深度和难度,如教材226~239页“中国城市空间分布”一节,城镇密度、城市经济区等内容采用了许学强、陈田、顾朝林、周一星等研究成果,每一种研究都涉及到数百个城市的数百种指标,尤其是顾朝林构建的“d系――d系――Rd链――城市经济区”这样一个系统,对于学生来说既陌生又有难度。如何让学生更好地学习这门课程,理解和掌握各个知识点,对教师是一个重大的考验。

二、大学生科技论文写作的现状及问题

高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。为此,各高校做了大量工作,如建立“导师制”,由导师专门指导学生,定期邀请校内外专家进行专题讲座,让学生提前参与教师科研科技活动,成立专项基金用于学生科技立项及科学研究,鼓励学生参与各种各样的科研竞赛,等等。科技论文写作过程是创造性思维深化的继续,是进行思维训练和素质教育的最佳载体。但是,学生在课程论文、毕业论文及参赛论文上所表现的写作能力普遍偏低。“大学生科技论文写作”课程主要讲解科技论文所包含的标题、摘要、关键词、前言、正文、结论及参考文献等组成部分的写作要求及写作内容,在教学过程中,引用一定的范文进行讲解,但学生只能学到科技论文的写作格式,缺乏基础载体,对于给定的研究对象,用什么方法加以研究,学生还是无从知晓。

三、城市地理学与科技论文写作联合教学模式探讨

1.广泛阅读论文,拓展城市地理学知识面,深化对科技论文的理解

大学本科生习惯在图书馆翻阅参考书籍,不习惯查阅期刊论文,而期刊论文代表业内最新的研究动向、研究技术和研究成果。在城市地理学与科技论文写作联合教学中,一是要求学生必须查看一定类型的期刊,如地理学报、地球科学进展、地球信息科学、经济地理,等等,使学生在系统学习城市地理学相关理论的同时,获取前沿信息,开阔眼界,拓展知识面;要求学生了解从事城市地理学研究的著名学者其人其事,了解研究课题、研究方向和研究成果,如周一星,宁越敏、顾朝林、约翰・弗里德曼、彼得・霍尔,等等。二是由教师提供一百篇以上的期刊论文及学术著作供学生参阅。所提供的资料一部分是教材上引用的期刊和著作的原文,如陈田“我国城市经济影响区域系统的初步分析”,[1]顾朝林“中国城市经济区划分的初步研究”,[2]管驰明等“100多年来中国城市空间分布格局的时空演变研究”;[3]另一部分是教材未提及的相关期刊和著作,如宋小冬等“上海市城乡实体地域的划分方法与应用”,[4]杨国安等“中国城镇体系空间分布特征及其变化”,[5]吴兰波等“中国城市建设区面积二十年的时空演变”;[6]还有一部分是课程某一理论知识点的扩展研究及应用,如讲解“城市中心性”理论时,提供了周一星等“城市中心性与我国城市中心性的等级体系”一文,[7]讲解“核心-边缘”理论时,提供史春云等“四川省旅游区域核心一边缘空间格局演变”,[8]讲解“中心地理论”时,提供黄涛等“成都市商业区形成与演变的空间句法研究”,供学生参阅。[9]同时,注重与学生熟悉空间环境的联系,引起他们的共鸣,增加学习兴趣。如王青等“成都市城镇体系空间结构研究”提出成都市城镇体系的五边形结构理论,论证了成都向东、南发展的客观性和必然性,[10]张莉等“重庆市中央商务区的职能特征与重新定位”,计算了中心商务高度指数(CBHI)及中心商务强度指数(CBII),论证了重庆CBD处于以低级职能为主的发展阶段。[11]学生通过广泛的阅读,不仅拓展了城市地理学课程的知识体系,加深了对知识点的理解,而且更清楚地懂得论文的结构体系及各组成部分的写作内容和写作要求。

2.研究方法的深入解析,为科技论文创作提供保障

城市地理学教材中所举研究涉及到多种数理统计方法,如教材118~122页“城市化水平的省际差异显著”所提到的主成分分析法、多元回归分析法,教材151~152页“城市职能及其分类”提到的多变量分析法、教材155~156页“中国城市职能分类”提到的多变量聚类分析及数据的标准化无量纲处理等,这些教材内容具有一定的难度,研究方法恰恰是学生的薄弱环节,在教材里也只是一笔带过。但是,这些分析统计方法是科研工作中分析数据必不可少的方法。为了提升学生科研水平及论文写作水平,在教学过程中,不仅比较详细地介绍这些统计分析的原理,同时给学生介绍相关处理软件如通用的Excel、专业的SPSS软件,要求学生在课外学习。还要列举一定的范例,如在讲解“城市的产生与发展”时,引用山东泰安城市发展地理条件综合评价的例子;在讲解“城市化水平预测”内容时,给学生提供多种预测模型,进行比较学习。[12]如联合国使用的公式;周一星先生的城市化指数与经济发展指数对数相关关系:y=40.62lgx-75.6;饶会林先生的工业劳动人口比重预测城市化水平:y=a+bx;时间序列法预测城市化水平:yi=ati+b。通过对多种研究方法的深入解析,开拓学生的思维方式,提供切实可行的研究、分析及解决问题的方法,为学生进行科技论文的创作提供基础和保障。

3.实时作业强化对课程内容的理解,提升学生科技论文写作能力

在教学过程中,依据城市地理学教材内容布置适当的平时作业,要求必须按论文的格式和内容完成。必须进行一定的前期调查,收集相关的数据,运用一定的研究方法,得出相应的研究结论。如以下两个作业,一是“根据教材127~130页周一星先生都市连绵区演化模型,分析成渝经济区的发展阶段。”这个作业要求学生首先要查资料弄清成渝经济区所包含的城市,收集每个县市的人口和经济资料,然后根据教材24页的中国都市区的界定方法,界定哪些县市已经形成都市区,哪些还未形成都市区,再根据教材26页都市连绵区的界定方法看有哪些指标满足,而哪些指标不满足,最后绘制类似教材129页的图形,划定成渝经济区所处的发展阶段。二是“分析家乡所在的省(市、自治区)城镇规模体系分布的特征。”该题目要求学生首先收集家乡所在省(市、自治区)各城镇的城镇人口资料,然后根据资料,选择合适的分析模型,进行数据的分析整理,得出研究结论。期末还要求学生自拟题目,完成一篇论文。课程的成绩考核结合平时和期末论文的书写情况综合考虑。这些作业涉及的数据量较大,学生以前从未有过这样的经历,而且要求严格按照论文的格式书写,对于学生来说是一种锻炼和挑战,更可以得到提高。

大学生素质教育对学校和教师都提出了更高的要求。只有在教学过程中不断推陈出新,探索更好的教学模式,才能激发学生的想象力和创造力,完成大学教育的任务,培养具有创新性和实践能力的新型适用人才。

城市地理论文:浅析数字城市地理空间框架建设

摘要:随着经济建设飞速发展,城市化进程不断加快,信息化建设的需求越来越高,迫切需要加快城市地理空间框架的建设,从而实现各级部门间的地理空间数据共享,彻底消除信息孤岛和信息烟囱,减少基础设施的重复建设和重复投入,向集约化方向发展。文章以“数字秦皇岛”地理空间框架建设为例,对数字城市地理空间框架建设提出了存在的问题及对策。

关键词:数字城市数据共享地理空间框架

1 引言

“数字城市”概念来源于“数字地球”,它是“数字地球”理念在城市的引用、延伸和拓展。所谓“数字城市”,就是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础,以宽带网络为纽带,运用3S技术(遥感RS、全球定位系统GPS、地理信息系统GIS)、遥测、仿真-虚拟技术等对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述,即利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容,在网络上进行数字化虚拟实现[1]。

随着秦皇岛市经济建设飞速发展,城市化进程不断加快,信息化建设的需求越来越高,迫切需要加快“数字秦皇岛”地理空间框架的建设,实现秦皇岛市各级部门间的地理空间数据的共享,彻底消除信息孤岛和信息烟囱,减少基础设施的重复建设和重复投入,向集约化方向发展。

2 数字秦皇岛地理空间框架建设现状分析

2002年以来,随着测绘行政管理职能的逐步落实到位,秦皇岛市做了大量的基础地理数据成果采集工作。目前,已具备的成果有:三个建成区、沿海地区、县城及重点乡镇2624平方公里的1:2000数字正射影像图和数字高程模型数据;三个建成区290平方公里的1:1000数字真正射影像图和150平方公里的三维立体模型;三个建成区144平方公里1:500比例尺数字地形图和市区周边210平方公里1:2000比例尺数字地形图;覆盖整个秦皇岛市域的平面控制网和3000平方公里的似大地水准面精化;覆盖全市范围的1:5万数字地形图和4000多平方公里的1:1万数字地形图。秦皇岛市基础地理数据建设取得了一定成果,为“数字秦皇岛”奠定了较好的数据基础。

3 数字秦皇岛建设的基本内容

“数字秦皇岛”地理空间基础框架要建成一个“信息内容丰富、更新维护及时、共享交换便捷”的公共信息基础平台,一个以数字化的基础测绘资料为主要内容、以完善的基础地理空间数据管理体系和数据服务体系为主要结构的地理信息数据和管理平台。具体目标可归纳为“一库、一平台、四应用”,即一个基础地理信息数据库、一个地理信息公共平台、一套标准规范与政策机制和四项应用示范系统。

3.1 一个基础地理信息数据库

基础地理信息数据库是基础地理信息数据及实现其输入、编辑、浏览、查询、统计、分析、表达、输出、更新等管理、维护与分发功能的软件和支撑环境的总称[CH/T 9005-2009]。“数字秦皇岛”将在现有DLG、DOM、DEM等数据的基础上,通过数据采集、更新、整理、入库,配置空间数据管理软件,建立现势性强的、多类型、多尺度数据一体化管理的基础地理信息数据库。

3.2 一个地理信息公共平台

地理信息公共平台依托地理信息数据,通过在线方式满足政府部门、企事业单位和社会公众对地理信息和空间定位、分析的基本需求,具备个性化应用的二次开发接口和可扩展空间,是实现地理空间框架应用服务功能的数据、软件及其支撑环境的总称[CH/T 9004-2009]。“数字秦皇岛”将依托完善后的基础地理信息数据库,通过信息提取、实体加工、地理编码、整合重组等处理,研发网络化运行的应用服务与运行维护系统,建立秦皇岛市唯一的、权威的、全覆盖的、多尺度无缝集成的地理信息公共平台。

3.3 四项应用示范系统

“数字秦皇岛”将基于所构建的地理信息公共平台,从规划、国土、公安、房产、城管、发改委等其中选择三个部门和社会公众服务领域进行应用示范,并总结应用模式,在政府及其各部门全面推广。

3.4 一套标准规范与政策机制

制定基础地理数据库等基础地理数据标准;与各有关部门共同商讨制定各部门共建共享专业数据标准、专题地理信息的采集、更新、管理与汇交的长效机制,包括基础地理信息统一采集、更新与管理分发服务机制;公共平台与地理信息公众服务系统等建设成果的运行、管理、更新与维护机制;公共平台推广应用与信息共享措施。政策制度的研究制定,包括秦皇岛市地理信息公共平台权威性、唯一性的认定与确立;公共平台推广应用的服务支持、技术培训与意见反馈制度;信息分建共享制度。

4 存在的问题及对策

4.1 存在的问题

数据问题:由于拥有不同年代、不同方式获取的部分基础数据。这些数据标准不同、格式不同、来源各异,有CAD格式的数据也有GIS格式的数据,有经过编码的也有还没有编码的数据;数据存储的方式也各不相同,有的采用文件方式保持,有的以数据库的方式保存。这些数据不仅占用大量的空间,还需要大量的人力和财力去管理,且管理效率低,容易损坏和丢失。

缺乏数据动态更新的机制:数据的现势性是数据的生命力所在,现实性差的数据严重影响了数据的权威性和可信度,降低了政府管理与决策的合理性和科学性。为了保证数据的现势性必须要有有效的更新机制和相应的财力投入。大比例尺的地形测量投入大,周期长,地方财政较难保证及时的更新,所采用的数据更新方式比较零散,更新速度慢,难以保证数据的现势性。同时,政府GIS工程建设还存在大量的基础地理数据重复建设现象,造成了资金浪费,没有有效的利用。

4.2 应对策略

这些信息难以满足秦皇岛市地理信息平台对地理数据的要求,必须在统一标准、统一坐标系的情况下对现有的数据进行相应的转换、编辑、整理等预处理工作,最终建立一个可公用的基础性的地理空间数据库;采用统一建设、统一更新、分配使用方式,建立数据动态更新的对策和机制,实现各级部门间的地理空间数据共享,彻底消除信息孤岛和信息烟囱。

5 结语

数字秦皇岛地理空间信息公共平台的建成,将为秦皇岛市信息化建设提供权威、统一的定位基准和空间载体,在经济建设和社会发展等方面发挥着十分重要的作用,为政府部门的各项规划、管理、决策经济建设和社会发展以及重大工程项目提供基础地理信息服务。

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期刊名称:城市地理

期刊级别:省级期刊

期刊人气:52610

产品参数:
主管单位:重庆市规划局
主办单位:重庆市规划展览馆
出版地方:重庆
快捷分类:历史
国际刊号:1674-2508
国内刊号:50-1192/K
邮发代号:78-138
创刊时间:2008
发行周期:月刊
期刊开本:A4
下单时间:1个月内
复合影响因子:0.00
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