城市空间基础信息_城市GIS与城市地理信息产业化.pdf

城市勘侧年第期城市空间基拙信 息 城市 引与城市地理信息产业化 城市空间基础信息 城市与城市地理信息产业化 建设部遥感制图中心王丹 提要地理信怠产业化是当今热门活题之一 在城市领域 城市地理信 息的产业化也 受到了广泛的 关注 发展我国的城市地理信 息产业面临着众 多的挑战 除国家的方针政 策外 城市空间基础信息的质量与可 用性和城市 应用软件 系统的可操作性与 实用性 无疑是其中的 关键因素 因此 为了促进城市地理信 息产业的良性发展 必 须从提高和改 善空间基础数据质量和应用软件开发质量上着手 关键词 地理信息产业 城市 数据质量 应用软件质量 一引言 我国对 加 速发展 地 理信息 产 业 十 分重 视 国家科委 最 近 专门召开 了全国地 理信 息 系统技术与应用工作会议 对 一 我国地理信 息产业 的发展提出了一 系列 切实 有 力 的措 施 为地理信息产业 的健康有 序发展 指 明了 方向 地理信息产业 是一种以地 理信息 系统 卜 为技术 支撑的新 兴 的 高利 一 技产 业 涉 及软件 硬 件 数 据 系统集成 应 用服 务 企 业和市场等诸方 面 是信息 产业 的一个 重要 组成部分 也是关系 到国民经 济 增 长 社会 发展和国家 安全 的战 略 性 产业 地 理信息 系统的应用面极其广 泛 地 理信息 产 业不 仅可为 国家创造直接经济效 益 而 且 是其它 众多产业的推动力 对众多经 济 领域具 有辐 射作 用 城市地 理信息产 业 无疑是 地 理信息产 业的重要支 柱之一 发 展 城市地 理信息产 业 目的是推动城市技术的 广泛立用 从而为城 市 的现代化管理和 可持 续发展提 供信息技术支持和科学 决 策 支持 我 国的 城市在经历 了前几年的 空前繁荣 后 目前已进 人 了一个 理 性 时代 城市 技术逐 步 趋于 成 熟 这 种成熟不仅表现 在开发街身 二 一 丝反 映在用户 身上 而用 的成 熟可以说是我国城 市 进人理 性 时代 的重 要 标志 在对全国众多 城 一 的 调查和 解 中 我们不得不印对着这 样一个尴尬状况 一方面 玛技 术可以作 为城市规划 建 设和竹理 的有力 支持工具 旱 已成为人们 的普遍 共识 但另 一 方面 许多 城市耗费资金和时间建立起来的系统 却被束之高阁而未在实践中得到真正应用 它无疑问 技术 在城市领域的真正 应用和推 受很多主客观 因素的影响和制 约 城市地理信息产业 的发展同样 也受 这些 因素的影响和制约 探讨和分析这些因素 卜 通过有效措施对其予以改善 对于推动城 市技 术和城市地 理信息产业 的持续发 展必将具 有重要意义 二影响城市 地理 信 息产业 发展 的主要因 素 影响不制约我国城市技术应 用 不 城市地 理信息产业 发展 的 因 素 十 分 复杂 为 讨论力 便 这里我们暂且将之分为系 统本 身囚素和系统 外部因素两大类 实际 卜 自们之 问往往 交织在 一 起 无法 割 裂开 来 系统本身因素 城市勘测卯年第期城市空间墓础信 息 城市与城市地理信息产业化 系 统有 狭义 和广义 之 分 狭义的 系统主要包括 硬件和软件 或者再加上 数据 而广义的系统除包括上述方 面外 还 包 括 技术服务和应 用等 就狭义 系统而言 方面 因素都影 响着城市 技术的应 用和推广 但数据和软件是主要 影 响因素 是建立城市地理信息 产业所必须要 解决 的重要课题 数据 数据在中占有十分重 要 的地位 也 是建设中的一个瓶 颈 问题 研 究表 明 在一个有 效生命期 内 硬件 软 件和数 据的费用比近似为 中的数 据可分为基 础数据和专业 数 据两大 类 其 中基础数 据尤其是空间基础 数 据占主导 地 位 与大 面积的国土基 础信息 相比 城市空 间基础信息具 有分 辨 率 高 几 何 精 度 高 信 息量大 时间精度变 化快等显著特点 这些 特点决定 着 城市空间 基 础信息 的 获取 耗 资 巨大 周期较长 现 势 性 难以得 到保证 空 间基础数据的质 量 在 很大程 度上影 响和制 约着技术的可用性 软件 系统 的软件 包 括三个 层 次 即操 作 系统 支撑 软件或 平台软件和 应 用软件 其中操作系统没有更多 的文章可做 支撑软 件种类尽管多 但同一档次 的功能基本上大 同小异 影 响系 统可操作性和实用 性 的主要是应 用 软 件 的开发 质量 目前 我国 的应 用软件开发商数 量 多 背 景 复 杂 开 发 水平参 差不齐 应 用软件 的 质 量 缺乏标准 化 问题比较大 硬件 硬件对 城市技术应用 的影响主 要 表现在两方面 一是 系统建设 初期 硬件选 型和配置上的问题二 是 由于技术的迅速发 展 导致 新 设备功能更 强 大 性 能 价 格比更 高 进而取 代和更新旧设 备 所 产生 的问题 相对于空间基础数据和应 用软 件而言 在硬 件问题上客观 因素 更大一些 标准化 山于系统所具有的特殊性 标准化 工作特别是一些基础性 的标准化工作显得 尤为重要 国外基本上是先有标准 再进行 大规模的实施 我国在标准化方面步 伐十分缓 慢 许多问题虽然早已提出 但一 直没有实质性的动作 标准化工作的滞后 导致各城市 甚至同一城 市各专业 系统不得 不自立体系 给地理信息产业的发展带来 极大的困难 系统外部因素 系统外部影 响因素很多 比如 国家对 地理信息 产业的宏观管理 方式和产 业发展 政策 地 理信息 产 业的组 织 机 制与经 济体 制 我国地理信息 产业 的市场体 系 人才培 养与使用机制等 它们对城市地理信息产业 发展 的作用十分明显 需要从深层次上得到 解决 三城市空间基础数据的质一与可用性 前已述及 空间基础 数据是城市系 统不 可缺少的组成部 分 是城 市地理信息产 业的核心 口前普遍使用 的城 市空间纂 础 信息基本上只是各种线划图件和 坐标数据 许多城市测绘 或 勘测部 门采用传统的模 拟 或所谓的 数字 方法定期或不定 期地测绘 大比例尺线 划地形 图作为城 市墓本图 某 一用户为 建立其系统 委托开发 部门 城市测绘部 门或其它单位以这些基本 图为基础通 过数字化 或对以数据形式存在 的数字图作 繁琐的编 辑 获取其所需的 空 间 基础数据 由于经费和管理方面的原因 城 市大比例尺线划 图 的 更新 速度远远 落后于 城市地物和地貌的变化 从而导致 用户最终 得到的空间攀础信息已不能真实地 反 映城 市的实际景观状况 可以想象 以此 为基础 建立起来的系统和山它所进 行 的查询 分析 咨询甚 至决策必然会失去真正的使用 价值 城市地理信息产业也必将遭受挫折 数据的质量 空 日 占 魁础数据的质量花由其应用决定 城市勘测 男年第期 城市空间基拙信息 城市 与城市地理信 息产业化 现代质量管理 对 质量 的定 义 明确反映了 这一观点 数据质量定义为数据 为适合应 用所要求的基本的或可以辨别的特征 川 这一定义首先表明数据的质量 是面向应用 的 也就 是 说 质量实质上是其使用价值 衡量空 间基础数据 的质量基本上采用以下 个准则 数据的来源几何精度 属性精度逻辑一致性完整性现 势性 对于为提供空 间基 础数据来说 这个质量准则的重要 性是 一 致 的 实际中 应根据应 用 要求合理 地确定相应 的技术指 标 测绘工作者对于精度主要 是 几何精 度的偏爱往往会影 响其它 准则的确定和实 施 这一点应该引起足够的注意 在这些质量准则 中 现 势性 通常容 易被 忽视 现势性衡量 的 是 数 据 的 时 间精度 由于城市建设日新 月异 城 市区域 的地 形特 别是地物变 化 很快 在精度 和现 势 性 方 面 人们比较多的注重精度 在许多城市 经常 出现这样的状况 花费众 多 资金 测 绘 的大 比例尺地形图精度的确很高 但等到实际使 用图时地面状况已面 目全非 不得不重新测 绘现状 图 这一问题在发展 城市地理信息产 业 中必须得到有效的解决 数据的可用性 影响城市空 间 基 础 数据 获取 和提供的 主要因素除数据的质量外 还包括数据的 可 用性 所谓数据的可用性 指 的是现有 的满 足质量要求的数据在法 律法 规 经济和技术 土是否 可以被 实 际使用 法 律 法 规 决 定 和 影 响着空闻基础数据生产和使用 的合法性 以及数据的可传播性 与 共享 性 这一点 对于 当前我国城市的 发展起着不可忽 视 的 作用 以价格和生 产 周期为 主导 的经济因 素必然也将影响着数据的生产与传播 技 术力面的一系 列 问题 如 数 据的存储方式 组织与分类 数 据格式等尤疑也是影 响数据 可用性的重要 因素 特别是在日前标准化工 作严 重滞后的情况下更是如此 解 决途径 为从根本解决空间菇础信息 问题 为城市 侣系统的应 用 和城 市地 理信息产 业发展奠定墓础 我们认为应从以下儿方而 着手 合理确定城市空间基础数据的尺 度比例尺系列 应从必 要性 能性 经 济性等众多角 度研究 并确定一个 城市不同 地域用于 不同日的 的空间基 础 数据尺度 系 列 必须 对城 市空间基础信息 的更 新 周期 更 新方式和 经费支持等进 行立法 建 立和形成 一 种有效的 适 时的更新机 制和更 新保障机制 在重新测 绘 和更新的选择 二应 更重视信息的持续 更新 应该积极 使用 不同形式的空间基 础信息 除 向量 形 式 的数据 外 对于大 城 市 大规模 大比例尺空问基 础信息来说 以 数字正射祥像 为核心的栅格 数据 由于 生 产 成本低 速度快加上信息极其 丰富 应用前 景广阔 是末来 城市和城市地理信息产 业中的 一 种很有潜力的信息形式 应 发 展实用 的 经济快捷的 有 效 的城市大比例尺空间基础 数据更新 手段和 技术方法 要积极开展数据的深加 一 解 决好 数据的安全与规范化扩散 问题 把 数据产 品 推向市场 并 把 它 作 为一种 特 殊商品来 对 待 通过 市场 营销追求经济利益 形 成生产 销代一一生 产的 良性循环 以解决 高 质量空间基础数据 获取和更新经 费来源的 单一化问题这以可以说是城 地理 信 息产业的根本任务之 四城市应用软 件 的可 操作性 与实用 性 戊叔软 件的质量 是 影 句市 地理信自 汇 收发展的另一个重 一要 因素 在 建 设中 关 二飞采 川综合性 系统还 是采用 专门化系统的问题 在经历 了许多成功和失 败的经验与教 训后前基本卜已取得共 一识 山于城是一 个复杂的巨系统 建立一个满 城市勘测年第期城市空间基拙信息 城 市与城市地理信息产业化 足各种需求的综合系统至少 目前是 不 现实的 建立城市必须 紧密结合具体应 用目的 面向应 用 是城 市 以的精髓 近 年来 一些 城 市 相 继 建立 专门化的城 市 系统 比如 为城 市 规 划管理 或 咨询服 务 建立 城 市 规 划管理 或 咨询信自 系统 为城市地下管网管理 服 务 建 立 城市 综合 或专业管网管理 系统 为城市土地管理服 务 建立 城 市上地管理信息 系 统 等等 这些 系统中的大 多数在 城市规 划 和管理实 践 中得到了 一 定的应用 但多 数实际效果不 理想 许多 系统 在通过 鉴 定 甚至是高规格 的鉴定后 并没有真正使用 究 其 原因 我们 可以罗列出许多 但除前述 数据问题 外 应 川软件的 可操 作 性和实用性差是其 中十 分 吸要的因素之一 显而易见 一 个 操作性 差 的系统不 可能被广泛使川 一个不实用的 系统 肯定得不到实际使用 城市应 用软件开 发现状 我国目前应 用软件开发主要有以 卜类单位来进行支撑 软 件子 发商或代 理 商 他们在销售支撑 软件的同 讨开发并希 甲推销应用软件纯 计 算 机及软 件开 发 商用 户自行 进 行 应用卜发高校和 研究机构综合技 术服务商 这些开发者 背景不同 基本卜各白为营 各显神通 如 果 再加上支撑 软件的多样化 城 市 以应用 软件 的开发 丁 谓五花 八 门 呈现 出一片 繁 荣 的景象 从应用软件的商品化程 度看 真正 商品化的软件儿乎没有 绝 大 多 数 为根据用 户要求而专 门定制的非商 化 软 件 少数介 于商品化 与非商品化 之 间 可称 之 为半商品 化软件 按 川户要求进 行专门 定制的原 因 之一是各用户的要求有很 大 的不同 比如 同样是城市规划管理 在不 司的城市管理 的 内容和方 式 均 相差很大 总体讲 应 用软件商 化程度低是普遍情况 应用软 件 的开发和使用显然 离不 开用 应用软件的开发模式可分 为两种一是 用户适 应开发 另 是 开发面 向用 户 软件开发而向应用丛基本 成 为共识 但如何 处理 好开发模式选择 经济效益多寡之 间 的关系依旧是难以解 决 的 问题 我国 乃至未来地理信自 产 品 的 用户 从技术 廿卜 整休水平较低 在应用部 门 虽然 大 多 也有专门的系统或计算机人员 但他们对 专 业方血的 解粗浅 专业人员对计算机系 统方认识不深人从管理卜讲 由于软件 实现的是 标准化 的业务流程 与常管理 之问往了 匕忆生抵触 从 而 也影响到软件的实 际应用 这些 技 术和管理 几的特 点 在应用 系统定位和月发 需 要引起 注意 提 高 们 日软件开发质量的问题 对十城应 用软件开发来说 切实 提高软件的 操作性和实用性是当务之急 为使城市健 康有序地发展 也为 使 城市地 信 自 产 业健 康有 补 地发 展 在应 软件发 个过 程中 必须真正遵 循 面向用 户 的方针 洗要满足用户的需求 也要保证 使川的使捷性和 友好性 划软件开发商更 要具有 良好的职业道德 在应 用 软件升发 方 树立 占 牌 愈识 坚持 用户至卜 质 量第 的观念应亥成 为开发商们的基本服 务宗 片 卜应川软件的质 量起 码应 从适 川性 可靠性 安全性 使川 方便性和灵 活性等方 怕 来衡狱 红 的适 用性 二要反 映系统满 足用 六求的程 变 使川 便 卜少是测 变系 统在满足川户要求的前提卜实际使月的便 捷情况 其它质最指标址终 也应针对川 然 如何向向川 呢 这里我们首先 而临的 是 一 方而 二巧 兄 一种高技术 具 但其川 已其足 支终户少不 一 定具备 高的技术索质 另方 实现 的是 标 汀化 作流 程 实匀卜的 一 作并不定都 是 标准化 的同 寸 我们也必须 客观地认 识和宣扬的实 际能 力 只是 一种有 限少 途 的续 或 若更准确地说只是种辅 助 一 生七 已小 川 能是少能 的 也不可能是超 城市勘侧 年第期城市空间塞拙信息 城 市与城市地理信息产业化 智能的 适合做的究竟是什么 还需要 开发商和 用户去深刻理解和认识 目前的系统 开发采用 的技术方法很多 但无论开 发商采 用何种数 据模型和效据结 构 对用户来说 关键是软件的性 能 和狡用 的方便性 密切与用 户合作并与最终用户 一起进行软件流程设计甚至软件开 发是十 分有益和必 要 的 开 发商持续 稳定的售后 服务和用 户自身具 有部分开发能力对于保 证应用软件的可操作性和实用 性 亦将有重 要影响 需要指出 应 用软件的可操作性与 实用 性与 用户自身也有十分密切 的关系 用户对于的 期望及可能为 它付出努力 和代价的 大 小是决定技术走 向实用化 和城市 巧信息 产业 得 到健康发 展 的根本 因素之一 参考文献 川徐冠华 发展地理信 息 系统产业 中国测 上接页滋洛介涂索幽沿盛奋 创 两点的沉陷量 即 可建立该测线的近似方程 式 然后 设定一个合理 的值 代人测线方程式即可