欧盟空间数据基础设施规划研究

朱雪征,李 莉

(1.中国矿业大学地测学院,北京 100083;2.国家基础地理信息中心,北京 100830)

欧盟空间数据基础设施规划研究

朱雪征1,李 莉2

(1.中国矿业大学地测学院,北京 100083;2.国家基础地理信息中心,北京 100830)

首先回顾国家空间数据基础设施(NSD I)的发展历程,而后介绍欧盟空间信息基础设施( INSPI RE)形成的环境和内容,对其中的地理空间数据内容部分作了详细的阐述,最后对我国持续推进NSD I建设和编写地理信息“十二五”规划提出建议。

空间信息基础设施;空间数据;规划

一、引 言

信息化是当今经济和社会发展的潮流和趋势,地理空间信息基础设施的规划和建设是各国信息化建设的重要组成部分,国家空间数据基础设施(national spatial data infrastructure,NSD I)的发展水平直接影响国家安全和政府管理决策的能力,地理空间信息的应用及相关产业的发展已经成为新的经济增长点。

1992年,美国总统候选人克林顿提出了“信息高速公路”的设想,正式名称为“国家信息基础设施(national information infrastructure,N II)”[1]。1993年,“信息高速公路”成为美国政府的建设计划。1994年 4月 1日时任美国总统克林顿签署行政令,批准美国 NSD I规划,成为推进国家信息化建设的重要组成部分[1-2]。此规划的目标是为避免不同机构或各级政府间对基础数据建设的重复投入,疏通数据获取渠道,支持公共及私营企业对地理信息数据的应用,促进标准的建立和应用,促使国家空间数据以新的方式流通和在新经济活动中实现盈利。

世界许多政府和组织也认识到 NSD I在经济、社会和环境等方面产生的价值和效益,2002年全球有超过半数的国家着手建立NSD I,起步较早的一些发达国家,已经构架起了符合各自发展需要的空间数据运行体制。

二、欧盟空间信息基础设施(INSPIRE)规划的形成和实施环境

欧洲是较早开展地理空间信息化研究和建设的区域之一,由于国家多,利益、体制和经济状况存在差异,尽管一些欧洲国家在地理空间技术领域拥有较先进的技术储备,但在 NSD I建设推进方面比较迟缓。从其发展过程来看,主要是遵循在协调利益的前提下立法,建立机构,统一技术标准和数据建设要求。

2007年 3月 14日,欧洲议会和理事会通过了关于在欧共体内建立欧盟空间信息基础设施 (infrastructure of spatial infor mation in the european community, INSPRE)的规划,该规划旨在建立欧盟空间信息基础设施,使公共部门之间的环境空间信息共享,更好地促进公众访问欧洲空间信息。

I

NSPIRE规划基于 27个欧盟成员国现有的空间信息基础设施,提出了在欧盟内建立空间信息基础设施的总则,明确了 INSPI RE建设的主要内容和保障措施。这一规划将主要的精力侧重在环境领域,另一个长期目标就是实现地理信息更广泛的跨部门使用。这将对欧盟各国的空间信息基础设施建设及地理空间信息资源的跨国共享起到重要的促进作用。

1.INSPIRE规划编制过程

I

NSPIRE的规划建设经过了较长时间的准备和论证,主要分为发起阶段 (2001年);筹备阶段(2002—2005年);预备阶段 (2005—2006年)和转换阶段 (2007—2009年)。2001年成立专家工作组,同年 9月在布鲁塞尔召开了第一次 INSPI RE会议。后续 3年中,欧盟成员国和他们的专家进行了密切的磋商,对可能的影响进行了公开咨询和评估,2004年 7月,欧盟委员会同意 INSPIRE提案并在 2005年 6月通过该提案,同时提出了修正提案。2007年 4月 25日欧盟委员会正式发布了 INSPIRE规划。该规划从 2007年 5月 15日开始进入实施阶段,计划于 2019年全面实现。

INSPIRE规划的立法过程较长,但这一过程充分考虑了欧盟各国的利益及需求,使其更具科学性和可操作性[3]。其立法过程如图 1所示。

图 1 INSPI RE规划立法程序图

2.INSPIRE利益相关者

INSP IRE的发展和实现,需要更多的利益相关者和用户群体,不仅仅是公共部门,同时还需要个体机构和整个社会的参与。主要的 INSP IRE利益相关者包括空间数据利益共同体 (spatial data interest communities,SD IC)、法律授权组织 (leyally mandated organisation,LMO)。

SD I C综合了用户、空间数据生产者和转换者的专业知识、技术能力、资金和政策,利用这些资源能更好地发展和经营空间数据管理及空间信息服务。通过 SD I C推动空间数据和空间信息服务的需求。LMO是由成员国的公共部门、机构和团体组成,得到法律授权作为建立和运行一个或由多个国家和地区空间数据利益共同体的机构。LMO在审查和测试提案的执行规则以及评估潜在的利弊中发挥着重要作用。

随着 INSPI RE被越来越多的人所认识和了解, SD Is和LMOs的队伍在不断壮大,目前参与工作的机构已分别达到了 393个和 217个。

3.INSPIRE立法和标准化

INSPI RE规划的实现不仅是技术方面的问题,同时也必需得到经济、社会、机构和法律措施的支持。从另一种意义上来说, INSPI RE规划是为欧盟空间信息基础设施建立法律体系的一个指令,它的目的是支持欧共体环境政策的制定、执行、监测和评价。

由于 INSPI RE是基于各成员国已有的空间信息基础设施而规划的,因此为确保成员国的空间数据基础设施内容和机制相互兼容,不但能够在团体内使用,还可以跨国使用, INSPIRE规划制定了以下基本原则：

1)空间数据应一次收集,并维持在最有效的实施水平;

2)必须能够在整个欧盟内顺畅地结合不同来源的空间数据,并在多用户之间共享和应用;

3)一个层次上收集的空间数据能够在各个层次间共享;

4)为在所有层次上更好地管理,空间信息应该可以随时利用;

5)空间信息应该易于发现和方便了解其使用条件,以便用户评估其适应性[4]。

经过论证,标准化作为 INSPIRE实现数据信息共享的技术基础,是最新技术发展水平的标志性特征。现有的国际地理信息标准是实现 INSPI RE的核心标准,其标准构成可分为两部分：①以已经发布实施的信息技术(IT)标准,直接引用或者经过修编采用;②研制地理空间数据标准,包括地理空间数据定义、描述、处理等方面的标准。

迄今为止, INSPIRE规划已经发布的标准如下：INSPIRE元数据规范 (2008年 12月 3日); INSPIRE元数据规范补遗(2009年 12月 15日); INSPI RE协调和报告的委员会决议 (2009年 6月 5日); INSPIRE网络服务规范 (2009年 10月 19日); INSPIRE数据和服务共享规范(2010年 3月 29日)。

INSPI RE规划还要求制定元数据、空间数据集、网络服务、数据和服务共享、协调和报告等方面的指导性文件,以便诸方面的内容得以执行。目前, INSPIRE专题工作组、数据规范起草小组和联合研究中心已于 2009年 5月完成了表 1中第一栏所有主题的空间数据规范,并于 2009年 11月 5日发布了第二栏和第三栏中所列主题的数据规范的制定参与需求意向书,2010年 1月 27日则发布了这两栏数据的用户需求调查。

表1 INSPIRE空间数据框架表

三、INSPIRE规划的内容

INSP IRE规划主要由依据和正文构成。在依据中,明确了执行引用的条文和预期的目标;正文中包括 7章 26项条款和 3个附录。正文的内容包括总则、元数据、空间数据集互操作与服务、网络服务、数据共享、协调与补充措施和最终规定,涉及 34类环境应用所需的不同层次的空间数据,如表 1所示。

1.元数据

“元数据”是指描述空间数据集和空间数据服务的信息,以帮助空间数据集和空间数据服务的查找、存储和使用。元数据包含以下信息：①空间数据集;②访问和使用空间数据集和服务的适用条件及相应费用;③空间数据集的质量和有效性;④负责空间数据集和服务的建立、管理、维护和分发的机构;⑤对公共访问的限制条件以及限制这些条件的理由。

2.空间数据集和空间数据服务

空间数据集是一类确定的空间数据集合;空间数据服务是指通过调用计算机应用程序对空间数据或相关元数据执行各种操作。空间数据集可以采用现有数据集,也可通过空间数据集的相互转换进行重组或整合。成员国应确保所有新采集的、重组的空间数据集以及空间数据服务的可用性。

3.网络服务

网络服务对于欧盟内部不同层次政府之间的数据共享是非常必要的。成员国要为已经创建的元数据、空间数据集和服务建立服务网络。提供的服务主要包括：查找、浏览、下载、调用。这些服务要充分考虑相关用户的需求,使公众能够通过互联网或其他任何通信手段方便地访问空间信息资源。

4.数据共享

各成员国要采取措施促进政府机构之间的空间数据集和空间数据服务共享,获取空间数据集和服务的入口,能交换和使用这些数据,以便服务于对环境有直接或间接影响的公共任务。

5.协调和补充措施

成员国应在各级政府间设置合理的机构和工作机制来协调所有对空间信息基础设施作出贡献的利益者,尤其是用户、数据生产者、增值服务提供者和协调机构本身。

四、INSPIRE规划的启示与借鉴

我国在信息化建设方面已经取得了举世瞩目的成就。在信息基础设施建设方面已居于世界前列,主要体现在通信技术、通信服务业和产业的发展方面。国家互联网网民数已居世界第一,国家互联网总体普及率达 25.5%,超过了世界平均水平; 98%的乡镇能够上网,95%的乡镇安装了宽带,有些省份已实现光纤到村[5]。在政务建设方面,各级政府也相继出台政务信息服务管理办法并建立了政府网站。一系列大型信息化工程如“政府上网工程”、“科学数据共享”、“公共信息平台建设”的实施与建设,不但积累了大量基础数据而且在信息利用的标准和管理机制等方面都取得了可贵的经验。

我国在NSD I建设方面历经近 30年的持续推进,同样取得了长足的发展,但是也面临着许多问题和挑战。通过对欧盟 INSPR IE规划与实施过程的研究与分析,许多经验和做法值得我们借鉴。主要归纳出以下几个方面：

1)注重程序,使规划具有法律效力和可操作性。由于欧盟是由几十个国家组成的集政治实体和经济实体于一身的区域一体化组织,与美国NSD I建设相比,其从提出立法到发布实施用了 7年多的时间。但其注重利用法律的权威性和严肃性,注重相关利益体的协调,稳扎稳打、步步为营,持续跟踪和调整,为实施和推进提供了制度和措施保障。

2)立足需求,协调多渠道信息资源。空间信息共享不是少数专业或行业的事情,更不是一两个部门就能解决的问题,涉及众多的利益相关者和用户群体,不仅仅是公共部门,还需个体机构和整个社会的参与。

3)明确任务和进度,以利于其付诸实施。根据相关的目标和要求,制定相应的指南、管理办法和分工,便于对所定要求的理解和执行,并应明确完成任务的时间要求。

4)注重地理空间数据资源的建设。NSD I的主体是空间数据建设,建立具有一致性、可集成的、持续更新的、易于发现和可评价的地理空间数据需要通过相关的技术标准规范的指导。

我国信息化已经进入了全方位、高效益和深层次的发展阶段,对中国经济和社会发展的影响越来越深刻。NSD I建设是国家信息化建设的重要组成部分,是当今世界发展的趋势。高新技术为空间数据获取、使用、发布、整合并产生新的增值产品和服务创造了前所未有的机会和条件。与物质和能量相比,信息的共享性是信息自然属性的普遍特征,信息的反复使用,不会耗尽也不排他,信息熵的理论充分反映了信息的价值。在信息时代,地理空间信息作为一种高附加值的资源,是构建信息和谐社会的重要组成部分,其有序交流和合理利用对于社会发展具有战略意义。

[1] 李德仁.信息高速公路、空间数据基础设施与数字地球[J].测绘学报,1999,28(1)：1-3.

[2] 罗志清,郝力,李琦,等.空间数据基础设施概念 [J].测绘通报,2004(9)：17-19.

[3] 国家地理空间信息协调委员会.欧洲空间信息基础设施规划编制过程介绍[EB/OL].(2006-12-18)[2010-4-29].http：∥www.ngicc.gov.cn/guojia/guojia_25.htm.

[4] ONSRUD H.Research and Theory in Advancing Spatial Data Infrastructure Concepts[M].New York：ESR IPress, 2007：98-99.

[5] 周宏仁.中国信息化的发展 [EB/OL].(2009-12-07) [2010-04-29].http：∥www.e-gov.org.cn/ziliaoku/ news005/200912/104971.html.

Study on the I nfrastructure for Spat ial I nformation in the European Community

ZHU Xuezheng,L ILi

0494-0911(2010)08-0007-04

P208

B

2010-05-04

朱雪征(1982—),女,河南许昌人,研究生,主要研究方向为地理空间数据基础设施与地理编码技术。