第9-2章数字城市.ppt

6、分布式数据库管理技术,分布式数据库管理技术多分辨率、多数据源和多时相的一体化数据库管理技术联邦数据库和互操作技术数码城市的智能化应用和满足市民要求的高级分析和决策功能需要我们开拓数据挖掘技术，使得人们能借助这个工具能找到对其有用的知识,三、UGIS,城市地理信息系统（简称城市GIS）是地理信息技术（包括地理信息系统、遥感、全球定位系统，统称3S技术）及其它相关信息技术在城市政府、企业的管理与决策及市民社会生活中的应用。它利用地理信息技术将城市系统中地理环境的组成要素及其相互关系映射到信息空间（Cyberspace），建立城市现实地理环境的空间信息模型，构造一个与现实城市相对应的虚拟“数字城市”，为城市政府和企业的管理与决策及市民社会生活提供信息服务。,日益发展起来的城市信息系统则作为地理信息系统的一个重要分支已被视为是当代城市建设中一项重要的基础设施。城市信息系统是将反映城市现状、规划变迁的各类空间数据（如地形、地貌、建筑、道路、综合管线等）以及描述这些空间特征的属性数据通过计算机进行输入、存贮、查询、统计、分析、输出的一站综合型空间信息系统。UGIS可以服务于以下领域:城市规划管理、城市电业管理、城市自来水管理、城市煤气管理、城市窗口服务、城市诊断、新城镇规划、土地区域划分、都市景观模拟、上下水道管理、城市道路交通管理、城市环境信息管理、灾害信息管理、土地评价、城市地籍管理、城市旅游业服务、市场规划、不动产流通等.,UGIS,系统的功能：城市地理信息系统主要是为城市建设和管理服务,应从用户对城市进行管理和规划的角度去考虑系统的功能。城市地理信息系统应具有如下几项功能:1)管理功能：通过建立城市地理信息系统,实现各种信息的数字化、标准化和计算机化,从而达到统一管理、数据共享和促进办公自动化,实现信息的快速查询检索、实时交换以及可视化表达和输出,逐步形成一个以计算机为核心的城市动态管理系统,对城市实行现代化管理。,2)评价分析功能：通过建立不同的分析模型和辅助决策支持系统,对城市某单一或综合性问题,如交通网络、投资环境、选址、投资效益等,进行综合分析评价,提出方案,供主管部门参考。也应包括应付一些突发事件,如城市洪水、火灾等灾害通过相关的分析评价,提出快速反应方案。3)规划与预测功能：根据城市现状、发展趋势和潜在能力等综合因素,通过不同的预测模型来展现可能的前景,供中长期规划和宏观调控作参考之用。基础地理信息系统是支持这种规划和预测的有力工具。,UGIS,系统设计:1制定城市地理信息系统标准体系标准体系包括基础通用标准、专用标准和相关标准,具体内容如下:1)基础通用标准:.管理规定;.方法标准;.术语标准。2)专用标准:.管理办法;.信息分类和编码标准;.空间数据标准。3)相关标准:.术语相关标准;.图形符号标准;.信息分类编码相关标准;.软件工程相关标准;.设备和媒体标准;.通讯、网络和互加标准;.中文信息处理标准;.系统安全和保密标准;.电子数据交换基础标准;.其他相关标准。,2编写系统总体设计系统的总体设计是城市地理信息系统设计阶段比较重要的工作,为整个系统确定整体框架和结构,它是系统研制工作的核心和系统开发的依据,主要包括如下几方面的内容:1)用户需求的调查和分析,撰写用户需求分析报告;2)总体设计方案的编写;3)总体设计方案的论证和审批。,3编写系统详细设计方案系统详细设计方案应包括如下几方面内容:1)按照总体设计的要求,详细规划每个子系统、每个功能模块;2)明确各子系统、各功能模块之间的关系;3)数据库设计;4)地理信息系统软件开发。,四、国内外数字城市应用,广义的数字城市的概念，即城市信息化，是指通过建设宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台，整合城市信息资源，实现城市经济信息化，建立城市电子政府、电子商务企业、电子社区。狭义的数字城市工程是指：利用数字城市理论，基于3S（地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感系统RS）等关键技术，深入开发和应用空间信息资源，建设服务于城市规划、城市建设和管理，服务于政府、企业、公众，服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。其本质是建设空间信息基础设施并在此基础上深度开发和整合应用各种信息资源。,“数字城市”不是一个纯技术的概念，它同时也意味着城市管理和规划体制的一次大变革。“数字城市”为认识物质城市打开了新的视野，并提供了全新的城市规划、建设和管理的调控手段。例如，城市规划师在有准确坐标、时间和对象属性的五维虚拟城市环境中进行规划、决策和管理，就像走在现实的城市街道上或乘坐直升机观察规划、设计城市空间布置、组合配置城市资源、改善交通系统活动一样。数字城市无疑将为调控城市、预测城市、监管城市提供革命性的手段，对传统方法是一个巨大的挑战。同时，这种手段是一种可持续、适应城市变化的手段，从而为城市可持续发展的改善和调控提供了有力的工具。,国外数字城市发展基本上经过了四个阶段：第一阶段是网络基础设施建设，第二阶段是城市政府与企业内部信息化建设，第三阶段是城市政府与企业之间的互联网连接，第四阶段是完成数字大厦、数字社区、数字城市的建设。目前，美国、加拿大等发达国家基本上已经完成了前三个阶段的任务，正在开始第四阶段的建设。而中国数字城市的理论研究和关键技术体系研发基本还处于起步阶段。全国已有近40个城市提出建设数字城市规划。这些工程大多是在省市信息化目标框架下的3S工程。,数字城市的主要形式表现在两个层面：一是城市门户网站，是政府以后台数据库为支撑，面向公众统一提供信息及服务的窗口。美国、日本、新加坡、中国等在因特网上先后推出一批标以数字城市的网站，以及城市门户网站，估计超过5000个。二是城市空间信息工程。据不完全统计，80%的城市信息都与空间位置有关。作为数字城市建设的重要组成部分，城市空间信息以及与空间信息相关的应用已成为联接城市信息化系统的纽带。,1城市生活服务型这种模式以完善的信息基础设施为保障，以开发应用信息数据资源为重点，以建立良好的资源共享分发与应用机制为核心。以空间信息资源丰富、信息化水平高的美国为代表，联邦地质局（FGDC）和国际宇航局（NASA）掌握着美国及世界各国的大部分不同分辨率、不同层次的空间数据资源。几乎美国各州的主要大中城市都在因特网上建立了各自的城市门户网站，发布所有与本城市有关的信息，为公众提供方方面面的城市生活向导服务。,2城市规划管理型这种模式利用城市空间信息与城市地理信息系统辅助管理城市规划管理，提高了城市管理的水平和效率，降低了城市管理的成本。,3智能交通导航型这种模式充分利用GPS技术、航空航天遥感技术、GIS技术和无线通信技术，建立城市的智能交通导航系统，通过对城市交通行为的个体引导，辅助城市的交通管理。德国和日本在这方面比较成熟。,4虚拟城市导游型一些注重发展旅游业的地区或城市重视信息技术在旅游业中的应用，利用虚拟现实技术在因特网上建立城市的虚拟旅游系统，远程再现城市风光、模拟旅游者在城市的生活以及旅游者之间场景式的虚拟社会交往等，吸引旅游者。澳大利亚在这方面很有代表性。,五、数字城市应用案例：数字上海,（一）数字上海建设现状（1）上海市完成了所有基本比例尺地形图的数字化。上海市至今已完成了上海行政区域范围内所有基本比例尺地形图的数字化。包括市中心区1：500地形图7749幅、城郊1：1000地形图5369幅、覆盖全市1：2000地形图8617幅、1：1万地形图322幅、1：5万地形图30幅、1：2000数字正射影像图2600幅。根据上海城市规划、市政工程建设的要求和上海市测绘院的生产能力，已经确定1：500、1：1000、1：2000、1：1万数字线划地图的更新周期分别为2、3、4、5年，以满足用户对数字线划地图现势性要求。,（2）进行了城市遥感影像系统应用。上海城市遥感影像系统应用起步早、范围广，已在上海地区为城市规划、建设、管理及资源调查等方面，收集了许多时相的卫星遥感影像数据，其中有TM、SPOT、IRS的资料，并利用这些卫星遥感影像数据编制了上海行政挂图、城市发展态势图、热岛效应分布图、土地资源利用分布图等图件。卫星遥感图像在城市规划、环境保护等领域已经得到很好的效果。,（3）探索了数字共享机制和应用标准。早在1994年，为了适应GIS应用需要，已经组织有关单位研究并编制了上海GIS基础图标准，而且在实践应用中，逐步加快数据的标准和规范化工作，通过借鉴外国的成功经验，初步形成了“数据管理政策”、“数据描述标准”、“技术标准”等文本，为上海市GIS应用发展起到了良好的指导作用。还完成了上海市中心城街坊编码和上海市中心城道路编码两个基础信息编码的制定工作，为实现行业间数据交换、共享积累了经验，创造了条件。目前，有不少行业的管理部门正在进行本行业标准信息代码的编制工作，这些信息标准化、规范化的工作将极大地促进上海市GIS的应用。,（4）开发了多领域的地理信息应用系统上海在城市规划、建设和管理的很多部门建立了GIS应用系统，无论是数量、质量还是应用深度都有很大的进步，如上海市人民政府的综合地理信息系统、上海市市政设施、公路设施管理GIS、上海市铁路设施管理GIS、上海煤气管网信息系统、上海市自来水供水信息系统、上海市土地管理系统、上海市园林管理地理信息系统、上海市区及黄浦江上游洪水风险地理信息系统、上海市工程地质地理信息系统等。GIS的应用已经开始改变传统的管理方式，产生了较好的社会和经济效益。,（5）内容具体建设内容可分三个层次：基础核心层：重点研究城市基础数据库的建设。专业应用层：主要包括城市建设与管理领域的各部门以及其他专业部门，重点研究本部门在空间数据库的基础上建设专业应用信息系统。综合服务层：包括社会和经济各有关部门，企事业单位及科研所，研究海量空间信息与商业化信息、社会化信息等的集成处理，建设基于Web的城市综合服务信息系统。具体内容如下图所示。,“数字上海”空间信息基础数据平台所涉及的基础设施，主要借助于上海城市信息化基础设施，“数字上海”空间信息基础数据平台的主要内容包括：上海地形框架要素库（包括道路、铁路、河流及道路中心线）1：5万数字化遥