论城市公众地理信息数据库的建设2005-8

论城市公众地理信息数据库的建设殷年（合肥市测绘设计研究院合肥230069）摘要：本文提出建设城市公众地理信息数据库的一些设想，并对建立该数据库所面临的问题，数据库的内容、编码及数据结构，以及建立该数据库的意义及应用等谈了自己的一些看法。关键词：数字城市城市公众地理信息数据库政府决策移动定位地图出版一、前言自从1998年1月21日美国副总统戈尔提出“数字地球”概念以来，“数字地球”的概念很快传遍全球，也得到中国领导人的高度重视。近几年来，全国各地，特别是发达的地区，“数字省区”、“数字城市”建设正如火如荼地进行着。随着我国经济不断高速发展，城市化、信息化建设步伐不断加快，地理信息系统应用已深入各行各业，地理信息服务开始走近普通大众。正是这种应用的不断深入拓展，服务的普及与平民化，促进了地理信息产业的发展，各种类型的地理信息数据库构筑了“数字城市”基础地理信息框架的内容。城市作为人类政治、经济、文化活动的中心，是人地信息交流最为复杂与频繁的区域，它与地理空间位置相关的活动是如此频繁复杂，是任何其他区域无法与之比拟的。正因为如此，人们对空间位置相关服务的需求越来越强烈，这种需求涵括了政府、企业及公众三大群体，应用领域扩展到社会的方方面面，主要包括社会应急、移动电子商务、公众位置信息服务、跟踪服务等等，而获得这种服务的方式可以通过互联网、无线网络、电子光盘、出版物等等。正是有了这种看得见、摸得着的需求，要求我们提供满足这些需求的数据服务，而我们目前的数据库建设却没有跟上这种需求的发展。因此，有必要建立一套数据库来满足各种位置服务及各类专题地图编制出版的需要，在这里，我把这套数据库称为城市公众地理信息数据库。二、建立城市公众地理信息数据库需要解决的问题建立公众地理信息数据库是一项系统工程，其建立需要花费大量的人力、物力，要建立好一套公众地理信息数据库需要解决好以下几个问题：1、标准的建立随着公众地理信息数据库的应用范围越来越广泛，越来越走向普及，数据量也越来越丰富，数据类型多种多样，不同类型的数据又具有不同的属性，面对如此庞杂的数据库，国家主管部门或单位有必要建立统一的数据标准来规范和指导城市公众地理信息数据库的建设。建立数据标准可以防止数据分类混乱、编码混乱及数据类型混乱，从而有利于数据的科学分类、管理、识别与共享。有了统一的标准，人们能更深入理解数据库的内容、含义、表达方法及精度要求，开发满足各自需要的产品，从而推广数据库的应用；建立数据标准也为软件开发商开发相关软件提供了参考依据，使得只要是符合该标准的数据就能用这些软件来管理、维护、开发，同时用这些软件生产的数据也都是符合该标准的数据。标准的建立必须满足地图编制出版的需要、移动定位服务的需要，更要符合“数字城市”建设发展的要求。2、建立完善的数据库更新、维护与共享机制城市公众地理信息数据库是一个庞大的地理资讯数据库。要建立好它，使它有效地运转，为政府、企业、公众提供及时准确的服务，需要有专人来更新、维护和管理。与基础测绘类似，建立城市公众地理信息数据库，需要有人来收集资料，整理资料，提取有用信息，录入数据，有些数据需要到实地采集，这是一个数据采集整理过程，对于需要采集的数据，将来可以做到一体化，数据采集完成后要入库，最后数据需要维护更新。把数据库建立起来可能很容易，但要做到及时更新却很困难，城市的发展变化非常快，针对公众地理信息数据库的建设，她的变化主要表现在以下几个方面：地理底图变化（道路、水系、权属界线）、实体位置的变化、实体名称变更、实体属性的变化、新增的实体、注销的实体等，这些变化每时每刻都在进行。要做好数据库的更新需要做好以下几方面的工作：第一、建立好自己的数据更新、维护机制。城市测绘部门有自己的测量队伍，有自己的基础测绘资料，数据库的一部分信息可以从基础测绘资料中提取，其它信息可以在测绘过程中收集。再建立专门的数据更新、维护队伍，每人负责某一个或几个专题内容的收集、整理。第二、建立与相关部门的数据共享机制。有些资料是宏观的统计资料，由一些专门部门掌握，如各个区域的人口状况、经济指标等，我们可以与这些部门合作，建立互信、互惠的数据共享机制。第三、政府的政策支持。建立公众地理信息数据库是一项公益性的事业，政府可以出台相关政策，协助数据库的建立。3、建立完善产品的开发应用体制建立城市公众地理信息数据库的最终目的是要为政府、企业、公众服务，把城市最新的面貌、发展变化展现给大家，让大家了解我们的家园，了解我们居住的环境。同时也是外界了解我们城市发展状况、投资环境的一个窗口。所以要建立一个好的产品开发应用体制，多出新图、多出好图，满足不同层次、不同人群对出版地图的需求。另外，推广公众地理信息数据库在各相关行业中的应用，如物流、车辆导航以及将来无所不在的个人移动定位服务。建立一个好的产品开发应用体制，需要有一支专业的产品开发队伍，要定期作市场调查，要了解本地市场状况，了解市场就是知道了用户的需求及市场的容量，同时也要了解外地的发展情况，学习他们的经验，取长补短。4、选择合适的数据库管理平台建立城市公众地理信息数据库还需要一个好的软件平台，这个软件平台需要满足以下几个条件：是一个空间地理信息数据管理平台；是一个地图编辑出版平台；是一个开放的网络操作平台；三、城市公众地理信息数据库的内容、编码及数据结构1、内容同专题地图的构成一样，公众地理信息数据库也由三部分构成：数学要素、地理底图、专题要素。数学要素指公众地理信息数据库有严格的空间参考系统，它应采用统一的与城市平面坐标系统和高程系统相联系的空间参考系统。地理底图包含的要素有道路网、水系、境界、建筑物、地名、DEM(数字高程模型)、DOM(数字正射影像图)等，他们构成数据库的基础框架，是其他专题要素的载体。专题要素构成公众地理信息数据库的主体，由于专题要素的包容性很广，按不同类别大致划分为政府机关、科研院所、人口、经济、文化教育、体育设施、公共交通、医疗卫生、金融、开发区、邮政通讯、综合服务、商业网点、餐饮娱乐、宾馆酒店、旅游景点、住宅小区、公厕、外驻机构、汽车服务、房地产、写字楼、公司企业等。数据内容由以上各部分组成，分为不同基类，每个基类下又分不同大类，每一大类里又分不同的小类，小类还可以向下扩展。2、编码数据采用编码方式，不同分支类别采用不同的属性编码。编码格式如下图所示：X+XX+XX+XX基类大类小类扩展码X——用阿拉伯数字或英文字母表示，从0—9或A—Z。XX——用阿拉伯数字表示，从00—99。每个大类用不同图层表示，名称及分类可以在标准制定时具体规定。3、数据结构从拓扑关系看，数据由点、线、面构成，除了地理要素外，每个要素还包含大量的属性信息，这些属性信息由文字、数据、图形、图像、声音、动画、动态链接等构成，他们存放在对应的属性数据库中。他们提供我们关注目标的信息，甚至为我们与关注的目标进行互动提供桥梁与纽带作用。四、城市公众地理信息数据库的应用由于城市公众地理信息数据库主要是为满足政府、企业、公众这三大用户群体需求而建立，它的应用极为广泛，从图1看，城市公众地理信息数据库从功能上可归纳为以下几个方面：政府决策：建立公众地理信息数据库可以在一些资源合理化配置方面为决策部门提供参考。从公众地理信息数据库中可以得到各种资源的分布位置、密度、功能辐射范围等等，结合其他一些辅助信息、衡量标准来判断资源分布是否合理，并制作出相关的专题地图。移动定位：移动定位服务是城市公众地理信息数据库的一项重要应用，社会应急、移动电子商务、公众位置信息服务、跟踪服务、物流配送等都属于移动定位服务的范畴。地图出版：出版类产品分为纸质地图出版物和电子地图出版物，纸质地图出版物种类很多，如地图集、地图册、分类地图等。市面上常见的分类地图有导游图、就医图、房产图、导厕图、美食图等等。这些分类地图都具有很强的针对性、实用性和便于阅读等特点，充分反映了人们的需求。电子地图出版物如《北京市电子地图》、《上海城市通》、《青岛通》、《数字福州》等，这类出版物的内容丰富而全面，既包含电子地图信息，也包含城市政策法规、民俗风情、人文历史等其他内容。公众地理信息数据库政府决策移动定位地图出版社会应急移动电子商务位置信息服务跟踪服务物流配送印刷出版物电子出版物图1、公众地理信息数据库应用功能分类从服务的角度看，城市公众地理信息数据库主要应用于二个方面：信息服务和数据服务。信息服务：地图出版物，如各类地图集、册，各类专题地图等位置信息服务提供商提供的定位、导航服务，如电台的定位查询服务，短信定位服务、3G时代的移动定位服务数据服务：数据服务发生在数据内容提供商与信息服务提供商、系统开发商、数据应用部门之间，数据以租赁、转让、买断等方式由数据生产商提供给对方，这种服务还延伸到今后的数据更新服务。在这些服务中各个主体之间的关系如图2所示：数据内容提供商数据服务信息服务政府部门信息服务提供商系统开发商公众信息服务图2、公众地理信息数据库的服务五、建立城市公众地理信息数据库的意义对公众而言，建立公众地理信息数据库可以为他们提供实时、准确、优质的服务。建立公众地理信息数据库是一项长期工作，它能及时反映城市建设、发展及各种活动变化的信息，它要求数据不只在地理位置上具有较高的精度外，在名称及属性内容上同样要做到准确无误。可以想象一下，当你想找一家具有徽州风味的餐馆，打开手机，马上得到你想要的餐馆名单，它们的分布，你可以就近找一家餐馆，点击进入，你就能得到这家餐馆的详细信息，它的具体位置、环境状况、具体优惠措施、有没有空座、空座的分布情况等等，当你想订座时，你可以告诉它你要订靠近第二扇窗子的那个空座，并顺便把菜点了。所有这一切都在几分钟之内完成，当你到达时，一顿丰盛的菜肴以摆到桌上。在这个竞争激烈、生活节奏日益加快的社会，这种服务对你来说是不是方便、时尚、高效率呢！对企业而言，建立在公众地理信息数据库之上的物流配送、客户关系管理、营销网点分布管理系统，能有效为企业提供最优化方案，为企业节约大量的人力、物力，提高企业的经济效率、管理水平、竞争力。对政府而言，公众地理信息数据库除了在政府决策和社会应急系统中得到应用外，它还可以作为外界了解城市面貌的一个窗口。一个外商想到本地投资，他除了要考察本地的外部环境外，他还要了解这个城市的内部建设情况，如城市布局、开发区建设、基础设施建设情况、其他配套设施及相关产业链等情况。而这些都可以从公众地理信息数据库中了解到。城市公众地理信息数据库还可以全面展示城市的道路交通、园林绿化、产业布局、文化教育，人文经济等状况。对建设者自身来说，建立公众地理信息数据库有以下几点好处：首先，它为建设者提供新的经济增长点，我既可以提供数据服务，又可以提供信息服务；其次，可以充分参与到与政府、各相关行业的合作中，加强与他们之间的联系；最终提高我们自身的知名度，提高市场占有率，提升我们的技术水平。六、结束语人类活动80%与位置有关，而城市又是一个地区人们活动的中心，决定了城市中人们与位置相关的活动的密集与频繁，从而滋润了城市地理信息产业的繁荣与发展。从“数字城市”建设到移动定位服务都少不了基础地理信息的数据框架与支撑作用，城市公众地理信息数据库是应公众的需求而建立，是地理信息产业、通讯产业发展及市场经济作用的必然结果。城市公众地理信息数据库能为我们提供各种特色服务，而且这种服务已经走进普通百姓的生活，并且很快会演变成我们生活的一部分。必须指出的是，城市公众地理信息数据库建设必须符合“数字城市”建设的需要，符合市场经济规律发展的要求，这样才不至于让城市公众地理信息数据库变成空中楼阁，可望而不可及。以上是本人对“数字城市”建设中建立城市公众地理信息数据库的一些想法，肯定存在许多不足和不成熟的地方，恳请各位同行多多指正。作者简介：殷年（1972-），男，工程师，安徽省太湖县人，1995年毕业于武汉测绘科技大学摄影测量与遥感专业。现就职于合肥市测绘设计研究院，主要从事航测、地图制图等工作。