数字城市地理空间基础框架建设

数字城市地理空间基础框架建设的几个问题王丹（建设综合勘察研究设计院）陈倬（北京市测绘设计研究院）引言地理空间基础框架的概念与组成城市地理空间基础框架建设的目标与任务城市基础框架数据集的内容与形式数据管理与应用服务相关行动结语引言：信息化国家信息化：•在国家统一规划和组织下，在农业、工业、科学技术、国防及社会生活各个方面应用现代信息技术，深入开发、广泛利用信息资源，加速实现国家现代化的进程组成部分：•领域信息化（部门、行业）•区域信息化（省区、城市）•企业信息化•社会信息化（社区、家庭、个人）引言：国家信息化体系的6要素信息化人才信息资源信息技术应用信息技术和产业信息网络信息化政策法规和标准规范（吕新奎，《中国信息化》，2002）引言：城市信息化地位：•国家信息化的重要组成部分（区域信息化的核心）•城市化建设的重要内容目标：•通过信息技术应用、信息资源开发完善城市服务功能提高城市规划建设管理、人民生活和城市环境的质量为领域信息化、企业信息化和社会信息化在城市的发展提供良好的环境引言：数字城市数字城市：城市信息化的落脚点数字城市＝城市信息化？！GIS技术遥感技术GPS技术数据融合与挖掘技术数据库与数据仓库技术系统集成技术可视化技术元数据技术宽带网络技术其它技术政府企业社区个人政府应用系统企业应用系统公众应用系统社区应用系统企业网站政府网站社区网站信息终端社会经济信息平台政策法规与保障体系空间基础信息平台宽带网络基础设施数字城市基本框架服务于关键技术支撑引言：数字城市建设的基本问题信息基础设施建设（IT）城市空间基础信息平台建设城市信息应用与服务系统及专题数据库建设政策法规与保障体系建设地理空间基础框架：概念是其它地理数据的基础参考框架，为国家信息化提供统一的空间定位与基础地理信息的公共平台，对于信息资源按照地理空间进行整合和实现信息共享具有重要作用国家测绘局提出并倡导实施，得到国家有关部门大力支持中国的NSDI（国家空间数据基础设施）地理空间基础框架：组成框架数据体系•空间数据基准•框架数据集政策法规与保障体系•政策法规／标准规范•组织保障／资金保障／人才培养／安全保障数据分发与应用服务体系•数据管理与维护•数据分发•应用服务技术支撑体系•数据获取、更新、管理、分发、服务全过程的技术支撑地理空间基础框架：基本特性基础性权威性多尺度性•国家•省区•城市动态性（现势性）1:40000001:10000001:2500001:500001:100001:50001:20001:10001:500制约信息应用的2大核心问题：信息共享／信息更新快：数据的获取、提供应迅速方便准：适应应用需求的数据的空间特征、时间特征和属性特征应准确（几何精度、属性精度、现势性）全：适应应用需求的数据内容上应全面、完整，时空表现上要真实廉：空间数据的获取与使用的经济代价应尽可能小城市地理空间基础框架建设：需求城市地理空间基础框架建设：目标建立数字城市空间基础信息平台，成为数字中国地理空间基础框架的重要组成部分为城市规划、建设、管理、服务和人们的日常生活提供高质量的空间信息支持（LBS）巩固并拓展城市测绘的服务领地，使之成为新经济时代空间信息服务提供者（ISP）城市地理空间基础框架建设：任务根据城市的总体规划与发展布局，进一步扩展和完善城市空间数据基准（关注：3维动态大地基准、连续运行基准网站）建立有效的城市空间数据特别是框架数据更新机制，完善城市空间数据的分级、尺度和内容体系，实现数据形式的多样化建立健全城市地理空间基础框架建设的政策法规、组织机构及其它保障体系，完成若干城市空间数据产品、技术和服务方面的国家或行业标准建立符合需要的城市空间数据分发和服务体系，使空间数据更好地为数字城市、数字社区建设及公众生活服务发展先进实用的空间信息获取、更新、管理与应用服务技术支撑体系，为城市地理空间基础框架建设提供技术支持城市地理空间基础框架数据分发与应用服务体系数据分级加工数据管理维护数据应用培训数据分发服务应用系统开发政策法规与保障体系政策法规标准规范组织保障安全保障人才培养技术支撑体系数据获取技术数据更新技术数据处理技术数据管理技术数据表现技术数据分发技术数据服务技术空间数据基准框架数据集数据体系数据交换网络城市地理空间基础框架数据集：内容城市地理空间基础框架数据集•在大比例尺度下，能完整地描述城市自然和社会形态的空间信息及其基本属性信息•不仅是目前城市测绘所关心的各种地形地貌信息•不仅几何信息，更关注它们对应的基本属性信息框架数据集可进一步划分为核心框架数据和扩展框架数据，以适合不同的应用需求•核心框架数据：具有普遍性，可满足大多数应用的需要•扩展框架数据：可根据各城市的自身特点和需要而增加城市地理空间基础框架数据集：内容地面景观信息•核心地形、地貌（建构筑物、道路、水系、绿地、山岳等）土地利用信息•土地利用现状、……城市规划信息•规划用地、土地控制、灾害约束、……社会经济信息•各级行政管理单元边界（如市、区、街道办事处、居委会等），重要单位界域•基本统计信息（人口、经济、……等）资源环境信息•自然资源、生态环境、地质环境，地理分区、……空间基准信息•参考系、控制点、特殊信息…………城市地理空间基础框架数据集：内容城市基础框架数据集城市地形信息城市“三图”（地形图、地籍图、房产图）•统一？融合？共享？•涉及内容、质量、语义、基准等方面•有关部门开始推动，前景？《城市地理空间基础框架数据标准》城市地理空间基础框架数据集：形式数字线划信息是主体依据《城市测量规范》和地形图图式测绘“全要素”DLG•“全要素”是相对的•大面积测绘城市大比例尺“全要素”DLG并保持其现势性很难以框架DLG及其与DOM的叠加来替代“全要素”DLG可能是一种有效的解决方案•生产周期短、成本低、易于维护•在城市规划、建设、管理和服务中具有广阔的应用前景和显著的经济效益与社会效益•框架DLG、DOM还可以与DEM进行集成，形成城市三维景观模型DEMDOM核心地形要素土地利用道路、水系重要目标管理境界城市地理空间基础框架数据集数据管理与应用服务：需求空间数据分级城市空间基础数据分发与应用服务的原则主要用途需求比例快准全廉一级＋＋＋＋＋＋＋＋面向公众80％二级＋＋＋＋＋＋＋＋面向管理16％三级＋＋＋＋＋＋＋＋特殊应用4％数据管理与应用服务：需求空间基础数据库更新维护专题数据库空间基础数据库应用模型?城市信息系统（各专业应用）城市空间基础数据库?空间基础数据库空间基础数据库城市空间基础数据管理与应用服务平台数据过滤电子政务系统城市规划系统市政管理系统房产管理系统地籍管理系统综合管网系统专业管网系统园林信息系统交通管理系统公安信息系统人口信息系统环境信息系统...公众信息服务社区信息系统数字城市应用系统（政府／企业／社区／公众）专网／公网元数据属性数据多基准多类型多尺度多分辨率多维多时相安全准则分级准则相关行动—国家测绘局2000年5月，全国测绘局长会议提出建立“数字中国地理空间基础框架”2001年4月，全国测绘工作会议进一步明确：加强基础测绘工作、加速建设地理空间基础框架。其中包括：国家空间定位基准、国家基础地理信息数据库、省级基础地理信息数据库、城市综合地理信息数据库和专用数据库“数字中国地理空间基础框架”建设已纳入国家测绘局《测绘事业发展第十个五年计划纲要》相关行动—国家测绘局《构建数字中国地理空间基础框架总体战略研究》（测绘科技发展基金课题，中国GIS协会承担）•总体目标：通过5至15年的努力，建立国家、省区和城市三级现代化测绘基准和基础地理信息数据库体系，数据交换网络服务体系，政策法规与标准体系，组织机构体系和技术支撑体系，实现多尺度、多分辨率、现势性好的基础地理信息数据的全国覆盖，为国民经济和社会信息化提供地理空间基础平台，为政府和全社会准确及时地提供三维空间定位数据、基础地理信息数据及其应用服务相关行动—国家计委国家地理空间信息协调委员会国办发[2001]53号文件：关于促进我国国家空间信息基础设施建设和应用若干意见的通知国家空间信息基础设施发展战略研讨会（2001年10月），确定“十五”期间重点：•抓紧组织制定和实施国家空间信息基础设施建设的有关标准规范，开发相应的软件产品。其中，包括应加速制订城市地理信息系统及其应用的有关标准规范•进一步加强地理空间信息资源建设，为相关产业的发展提供低成本、高起点发展的基础条件。有条件的城市应积极面向市场，尽快建立地理信息系统及其运行机制，带动相关的软件产业和信息服务业发展•建立统一的全国性地理空间信息交换网络体系相关行动—建设部全国建设领域信息化工作会议（2001年9月广州）•讨论制定《建设部关于加快建设系统信息化进程的若干意见》，其中专门关于城市地理空间数据库和城市GIS建设“数字城市”示范城市•先后2批近30个城市•多数城市包括“城市地理空间基础框架建设”北京、重庆、武汉、哈尔滨、沈阳、宁波、青岛、长沙等•结合国家“十五”攻关计划项目相关行动—建设部城市基础地理信息系统技术规范（行业标准，在编）•基础地理数据集基础控制、DLG、DEM、DOM、DRG、综合管线、3D建筑模型、规划用地、管理单元、地下空间、……•基础地质数据集有关监管系统建设：推动基础空间数据框架建设•全国城市规划监管系统•国家级重点风景名胜区监管系统相关行动—国家863计划信息获取与处理主题•机载高空间分辨力、高光谱分辨力多维集成遥感系统•面向网络海量空间信息的大型GIS•数字城市空间信息管理与服务系统及应用示范•空间信息移动用户应用服务系统数字城市空间信息管理与服务系统及应用示范•定位数字城市空间信息获取、更新、管理、应用及服务的需求与薄弱环节•工作关键技术研究、应用软件开发与系统集成选择重要应用领域或地区进行应用示范建立产业化机制•成果关键技术研究成果先进实用的处理与应用软件系统可供推广的示范应用成果和产业化运作经验空间信息获取、更新、管理、应用、服务技术体系•目标快速、高效、高质量、低成本的解决方案为我国数字城市空间信息工程提供技术支撑和经验借鉴相关行动—国家863计划数字城市空间信息工程总体技术城市空间信息快速更新技术研究及系统开发城市空间信息加工与建库技术研究及系统开发数字城市应用系统关键技术研究及软件开发基于空间信息的数字社区技术标准研究及应用示范数字城市空间信息服务技术研究及应用示范数字城市空间基础数据处理与应用产业化及相关技术研究基于工作流建模的城市建设信息系统研究及示范开发信息获取与处理主题空间数据服务中心系统建设及信息服务技术／系统应用／产业化其它相关行动—国家攻关计划城市规划、建设、管理与服务的数字化工程•科技部立项，建设部组织实施•包含11个课题：课题一城市数字化标准规范研究01城市规划数据和共享标准02城市建设数据和共享标准03工程建设与建筑业数据和共享标准04住宅与房地产数据和共享标准05数字社区建设技术规范06城市基础地理信息系统技术规范课题二城市数字化工程发展战略与政策研究07城市数字化工程发展战略研究08城市数字化管理政策研究相关行动—国家攻关计划城市规划、建设、管理与服务的数字化工程课题三城市数字化系统集成关键技术开发与研究课题四城市规划综合信息管理系统课题五市政公用业务管理系统课题六建筑市场与交易管理信息系统课题七住宅与房地产管理系统课题八建筑业企业信息化应用软件开发课题九建设领域应用软件测评课题十城市数字化示范应用工程关键技术研究课题十一风景名胜区监督管理信息系统研究结语地理空间基础框架是数字城市的重要基础，应高度重视，并迅速规划、整合、实施城市地理空间基础框架数据集内容、形式和分级的合理确定，对于巩固和提高空间基础数据在数字城市建设中的地位意义重大，需要做进一步工作城市地理空间基础框架的生命力在于数据的共享，为此，应建