浅谈地理信息共享技术

浅谈地理信息共享技术摘要：随着近些年计算机技术的迅猛发展和互联网技术的应用，地理信息处理技术随之不断发展壮大，地理信息共享技术伴随着地理信息处理技术的发展而诞生。地理信息共享技术影响着城市信息化的水平与效率，对城市的发展具有重要意义，本文介绍了地理信息共享内容、意义；分析比较国内外发展现状；探讨地理信息共享技术所面临的问题并提出建议，给相关部门提供参考；探讨地理信息共享技术的展望。1．绪论1.1地理信息共享的概念在快速发展的信息时代，地理信息是指空间地理分布的有关信息，它表示地表物体和环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律的数字、文字、图形、图像等的总称。地理信息属于空间信息。地理信息共享是指在考虑信息安全和保密的同时，通过计算机网络能够方便、快捷、准确、安全和全面地查询、浏览、获取、交换、使用和再加工地球上与人类生存直接或间接相关的数字化信息，包括对部分信息处理资源的透明使用。地理信息共享强调了地理空间数据集之间的透明访问和信息用户对数据集的透明访问与使用，注重从地理信息的语义层次、数据模型层次和数据结构层次上消除地理信息描述方法和表示方法上的差异性，以实现地理信息的统一描述和表示，达到地理信息本质上和形式上的共享[1]。国内外为了创建一个包括管理环境、标准环境和技术环境的地理信息共享环境，从各个方面作了非常多的研究。1.2研究地理信息共享的意义在长期的社会实践中,社会各界已经痛切地感受到信息不畅所到来的弊端,深切体会到信息共享的迫切性。事实证明:只有开展信息共享,才能减少重复投资、重复建设,打破长期形成的各种数据壁垒,提高资源的使用效益。地理信息是国家重要的战略信息资源，提高地理信息资源的开发和利用效率，推进我国的地理信息共享和服务水平，对落实科学发展观，提升政府科学管理与决策水平，促进资源利用的空间精细化，加速我国经济和社会发展以及改善人民生活等具有重要意义。在2010年国家测绘局最新确立的“构建数字中国、丰富地理信息，搭建共享平台、保障社会需求”的测绘发展思路中，地理共享被摆在了突出的位置，带动了“数字中国”和全国地理信息共享的建设与发展。但由于我国业务部门和行业条块分割的现状，导致当前我国地理信息系统重复性建设严重，信息孤岛不断涌现，无法实现满足深层次应用的需求。因此，构建具有中国特色多层级地理信息公共服务平台和地理信息共享机制，以地理空间为框架整合信息资源，发挥其信息整合和共享“滚雪球”效应，推进各级业务系统之间的互联互通，实现跨部门、跨行业的地理信息共享与应用，提高各级政府部门的空间信息共享与服务水平，已成为我国信息化建设的必然趋势。2．国内外发展现状2.1国际发展现状国际上，特别是北美、西欧等许多技术比较发达的国家以及众多的国际组织十分重视地理信息的统一技术标准、统一政策和统一技术体系问题，最终国家乃至全球的地理信息具有共享性。(l)美国城市地理空间信息共享,国际上通行的做法是通过互联网来充分比较城市规划和建设各类资源,如美国、日本等，美国的政府各部门单位创建了近百个政府级城市信息共享公共数据库,根据元数据进行共享调用,地理空间信息的用户只需建立自己的专业地理信息数据,就可以运用网络共享城市信息公共数据。具体由联邦地理数据委员会(federalgeographicdatacommittee,FGDC)负责实施与协调。在数据的规范化、标准化方面,美国运用全国统一的标准,政府网站的结构和内容也都是运用统一标准。在美国,国家空间数据基础设施(NSDI)被定义为地球空间数据采集、处理、访问、分配和有效利用所需的技术、政策、标准和人力资源。FGDC承担协调国家空间数据基础设施的建设。通过FGDC由相关部长与州、地区和地方政府等协作,共同建立NSDI的核心--国家地理空间数据交换中心,将地球空间数据的生产者、管理者和用户连接成一个网络。美国联邦政府每年投入10一20亿美元用于NSDI建设,并通过税收和法规政策等促进私人企业投资[2]。2003年美国总统颁布的“地理空间一站式访问”(简称GDS)计划,它是美国国家空间数据基础设施之一。其目的是为了满足政府和社会各界的需求，借助更便利、快速和廉价的方式访问地理空间信息。通过该计划,各级政府通过向公众发布其数据采集计划，以减少重复采集的数据。它的网络入口采用标准化的元数据,扩大了跨机构和政府间数据获取的相互合作，避免了冗长、非标准的数据采集。美国奉行了“完全开放”的数据共享政策,国家和州的地理信息专业监管机构和专业GIS地图网站,以免费或低费用、多媒体、多形式(4D)、多尺度(从大到小的顺序)、网络化方法向地方政府和公众开放,是为了地方政府建设数字城市提供便利条件[3]。在进行科学数据的发布时遵循了三个原则,即:免费、非限制和非歧视。任何个人全部可以复制、发行以及在其他领域无偿使用联邦政府的信息、地图或报告。“完全与开放”的政策不仅为公益和公众,即使以营利为目的的企业也是按照“非歧视”原则，可以自由地获取法令规定开放的数据。(2)欧盟为了进一步有效解决存在欧洲空间信息技术应用中的国家间信息重复采集、处理,信息分隔、传递不畅,信息和服务标准化水平低等问题，欧盟加强了欧洲太空局在地理空间信息方面的合作和资源共享水平。欧洲太空局在2002年开始了欧洲空间信息基础设施计划(INSPIRE)。欧洲议会和欧盟理事会在2004年正式以欧盟法律形式对INSPIRE的建设和应用作了明确的规定和长期的部署。INSPIRE有6条原则[4]:1.数据只要采集一次,并且可以运用一种有效的方式来维护;2.来自不同方面的空间信息必须是可以无缝结合整个欧盟的数据,并为许多用户共享和使用;3.在一个层面上收集的信息必需为不同层面上共享,全方位的信息可以为战略目标使用;4.要求每个管理水平所需的地理信息应该丰富并且获取便利;5.地理信息必需易于获取、使用和满足特殊需求;6.地理信息必需易于理解,并以友好的方式为公众展示和选择。从上述发达国家分析地理空间信息共享现状来看，发达国家的地理空间信息共享管理已经发展的比较成熟,已经形成自身的特点:一是决定由政府对地理空间信息的生产,国家具有地理空间数据的主导地位;二是要突显出地理空间信息的公益性原则,明确规定提供免费共享信息或廉价提供;三是地理空间信息的应用已经渗透到生活和至家庭、社会的每一个角落以及每一个行业;四是有严格的法律,标准更加完善。2.2国内发展现状20世纪80年代以来，我国科研界就对地理信息共享问题的非常重视，主要方面是研究统一的技术标准和相关政策的制定。1983年，原国家科委高技术与基础研究司组织开展跨部门“资源与环境信息系统国家规范研究”，并于1984年出版了《资源与环境信息系统国家规范与标准研究报告》[5]。1985年，原国家科委支持进行“资源与环境信息系统信息共享与立法研究”，首次涉及对地理信息共享理论的科学研究。1986～1991年，原国家科委立项进行“资源与环境信息系统国家规范基础研究和典型实验”，对我国GIS的数学基础、投影选择设计、国家格网标准以及资源与环境综合分类与编码等问题进行了研究。1991年，国家测绘局组织开展了10余项地理信息共享与标准等问题的研究[6]。1996～2005年的10年中，我国的地理信息共享的标准化进行了大量的研究与实践，并取得了丰硕的成果；对于地理信息共享政策与法律法规也进行了一些研究。为了协调地理信息共享及地理信息产业发展过程中的各种问题，就必需要建立一个高层次协调机构。1997年10月，经国务院批准，同意由原国家计委牵头，成立部际协调机构——国家地理信息协调委员会；2000年4月，更名为“国家地理空间信息协调委员会”，进一步明确了该委员会的组织形式、任务和职能。2001年3月九届人大四次会议通过的《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》把加速发展信息产业,大力推进信息化,加强信息资源开发,强化公共信息资源共享,推动信息技术在国民经济和社会发展各个领域的广泛应用和建设基础地理信息、公共信息资源、宏观经济数据库及其交换服务中心,完善地理空间信息系统等列入“十五”计划。2006年“十一五”规划明确指出[7]:要加强信息资源深度开发、及时处理、传播共享和有效利用;制定和完善网络标准,促进互联互通和信息共享;积极防御、综合防范,提高信息安全保障能力,积极开展咨询、测评、防灾等专项信息应用服务。经过十几年的研究、努力与初步实践,我国在地理空间信息标准、政策和立法方面取得了一定的进展，在信息共享的指导思想、政策环境和立法等方面有了一个比较明确的思路。但是我国地理信息共享还是存在一些问题。3.我国地理信息共享当前存在的主要问题虽然我国的科学数据资源共享已经取得了很大的进展,但目前科学数据的共享整体水平仍然不高。这表现为:现有的科学数据共享程度低,很多数据库限于部门和行业使用,缺乏相互交流与沟通,更没有形成面向社会的数据共享,造成科技信息资源的巨大浪费。但从整体而言,在地理信息共享的立法、统一规划、投入资金和标准化方面尚存在若干需要解决的问题。突出表现为以下几个方面。3.1法律制度和环境氛围的缺乏我国长期以来缺乏共享的法律法规制度和共享的环境氛围。通过法律法规保障科技资源共享是发达国家的成功经验,政府投入形成的科技基础条件通常向全社会从事科技活动的人员开放。而我国在此方面缺乏有效的共享机制和相关的法律法规保障[8]。在长期处于部门分割的科技资源,所有单位的局面,这通常是人们缺乏一个共享的理念和社会氛围。3.2统一规划的缺乏由于对部门利益的错误理解、对信息共享的错误观念,并且受到一定时期内对数据政策的误解,存在着严重的信息封闭(观念的和技术的)、信息壁垒和信息垄断的问题,它是当前我国实现信息共享的最大障碍。3.3资金缺乏资金缺乏,投资渠道不通畅。暂时还没有建立起以国家财政投资为主体的合理的投资体制,国家的投资通过多种投资渠道进入地理信息生产部门,鉴于各政府部门间的零散投资、各自为政,往往导致各种地理信息生产部门从自身的利益出发以获取资金,最终造成重复投资,对于原来有限的资金造成一种浪费。3.4没有完整的国家地理信息标准体系[9]因为已经建立起来的国家或部颁布的标准中存在许多的问题,导致了部门或系统之间、不同历史阶段之间标准无法统一,以及一词多义等众多不标准的问题。信息标准化较差,也降低了信息共享的水平。4.地理信息共享发展的对策4.1制订共享政策法规营造共享的社会氛围。为确保有效地实施共享战略,必需进行修改、制订相关法律、法规与规章、制订有关地理信息数据共享管理等方面的条例等,明确政府科研项目产出地理信息数据共享义务和责任。假如社会上普遍具有共享的社会环境就将进一步促进科学数据的资源共享。因此,从公共利益出发国家政策法规要支持科学数据的全部、开放、无限制的国际接入,尤其是那些对社会公众非常有意义的统计数据、科学数据、地理数据、环境和气象数据,而且要实行完整、开放、无限制的政策,用来提高公共信息的利用率,促进企业、社会、科研及环境以最大限度地发挥数据的价值;国家政策法规要敦促私营部门在使用公共部门信息时,应满足公民和用户对数据信息产品服务的各种要求;在国家信息安全保障的情况下,允许社会对公共部门信息进行开放、无制约地访问。在立法内容上，应当明确政府部门间，包括上下级部门间和同级各部门间，有相互提供信息的义务和获取信息的权利，尤其要规定不共享信息需要承担的法律责任。其中需重点规范的是：不同性质、不同级别的行政机关共享的范围，根据信息的分类可拥有共享的方式，行政机关纵向信息共享中的权利义务，政府部门横向共享中的权利义务，信息共享双方对于保障信息更新、维护信息安全的义务和责任等。明确法律责任的形式分为行政责任、经济责任和刑事责任，但以行政责任为主。对不履行信息共享义务甚至恶意阻挠的行为予以惩罚，针对行政机关可使其承担履行职务、撤销违法、纠正不当等行政责任，针对行政机关工作人员的行政责任可分为通报批评等纪律责任和警告、记过、记大过、降级、撤职、开除等行政处分。4.2鼓励数据公开，提高共享程度提高数据共享水平为目标，鼓励公开