我国地理信息标准化综述

余 旭,张兴福,王国辉,魏德宏

(广东工业大学 土木与交通工程学院,广东 广州 510006)

我国地理信息标准化综述

余 旭,张兴福,王国辉,魏德宏

(广东工业大学 土木与交通工程学院,广东 广州 510006)

地理信息标准化是实现地理信息共享的关键问题之一,近年来我国在地理信息标准化方面已取得了长足进展。论述地理信息标准化的重要性,对我国几个五年计划所发布的地理信息标准作了简要回顾,对《国家地理信息标准体系》进行较为详细的介绍,并为我国的地理信息标准化工作提出相关建议。

地理信息;标准化;标准体系

地理信息作为四维空间基础信息,具有公用、通用、综合性的特点。其涉及的学科多,行业广,同时又具有涉及国家安全的信息,在国民经济建设、国防、科研以及日常生活中无处不在。为适应快速发展的地理信息科学与技术发展的势态,加快地理信息共享进程,推动地理信息产业发展,提高地理信息标准化的效率、协调性和质量,满足国家信息化建设的要求,势在必行。而在整个地理信息产业发展过程中,地理信息标准化起着至关重要的作用[1]。地理信息标准化工作是地理信息产业健康、有序发展的技术基础,是地理信息资源建设、开发、集成、共享和应用的前提。没有系统、全面、科学的地理信息标准体系支撑,地理信息共建共享和产业发展将难以实现,构建数字中国将遭遇瓶颈,甚至会制约我国经济社会信息化进程。在海量数据、网络技术和市场经济的背景下,如何实现地理信息及其服务由封闭式向开放式的转化,并实现其发布、存储、管理、检索、调用和交互,以何种方式组织和架构地理信息服务平台,或在其他网络平台上加载地理信息资源,是地理信息产业发展现阶段亟待解决的问题。地理信息标准化是解决地理信息共享、服务互操作与系统集成等资源重用与过程协同问题的关键,是引导与规范 GIS产业化和产业健康发展的基础[2-4]。基于地理信息系统标准,可以实现不同应用领域地理信息共享和互操作,从而应用于社会 GIS、国家空间信息基础设施、数字地球、全球信息栅格等建设[5]。

1 地理信息标准化的重要性

标准化是空间信息资源的生产和使用产业化发展的必然选择。按照ISO对标准化的定义,标准化是为在一定的范围内获得最佳秩序,对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动。地理信息标准化对于地理信息产业化的发展具有重要的意义和作用[6]。

1)标准化是促进地理空间信息技术发展、推动地理空间信息产业化及经济社会信息化的重要手段。随着地理信息采集技术手段的发展,地理信息资源的生产规模越来越大,技术更加复杂,产业链条更长。在此情况下,必须通过标准的制定,明确地理信息资源产品的规格,以协调和保证各生产部门活动的一致性,为地理信息资源的现代化生产和应用开创条件。

2)标准化是地理信息共享,实现各信息系统之间互联互通的前提和基础。我国已建立了多种各级各类的与地理信息相关的信息系统,但不同系统的专业特点和管理渠道不同,这些系统在建立过程中大多采用本行业的专业标准,不仅存在着资源的浪费,而且各系统之间的信息无法实现互通和共享。因此,在规划和构建地理空间信息共享体系的过程中,要把标准化作为前期的重要的基础工作。

3)地理信息标准化有利于节约开发成本和提高产品质量。在地理信息资源产品开发方面,地理信息标准化活动可以缩短产品的设计周期,提高产品的适用范围;从生产角度来看,地理信息标准化可以促进更高质量的地理信息资源产品的生产,提高企业的管理水平。

4)地理信息标准化是国家信息化的重要组成部分。

2 我国地理信息标准化

早在20世纪80年代初期我国刚刚研究和发展地理信息系统(当时称为资源与环境信息系统)时,就吸取一些国家忽视标准化的严重教训,始终将地理信息的标准化和规范化作为 GIS发展的重要组成部分,做了大量工作,取得了一定的成绩。20多年来,我国地理信息标准化工作内容大体可以分为2个主要阶段:“七五”、“八五”期间以制定数据标准为核心,“九五”、“十五”、“十一五”期间则以地理信息共享标准化为主要内容,开展了地理信息标准的研究与制订工作,取得了一定进展,在一定程度上缓解了地理信息产业发展迅速与地理信息国家标准制定滞后的矛盾[7]。地理信息标准化面临着两项重要的任务:一是加速地理信息标准的研制,二是地理信息标准的推广和应用,而研究、制定和颁布地理信息标准是推广和应用地理信息标准的前提条件,因此研制和颁布地理信息标准是地理信息标准化工作的重中之重。

2.1 地理信息标准的制订

1983年由原国家科委主持、组织,以陈述彭院士和陈维江教授为首的一个超部门的专家组,对国内外 GIS技术发展,特别是地理信息标准化和规范化的工作进行了深入的调查研究,并于1984年发表了《资源与环境信息系统国家规范研究报告》(俗称《兰皮书》),系统地提出了我国地理信息系统国家标准和规范的发展方向、研究重点和主要内容,这是我国地理信息标准化的起点[7]。在随后的各个五年计划中,我国对地理信息标准的研制都给予了足够的重视,图1为我国在各个五年计划期间发布的地理信息标准情况。从图中可以看出,各个五年计划所发布的标准数量基本上呈增加的趋势。其中,“十五”计划期间所发布的地理信息标准比“九五”期间略少,其原因大致有:一是经过十几年的地理信息标准的研制,已形成了一系列的地理信息标准,基本上能满足当时 GIS发展的需要;二是从“十五”开始,我国逐步意识到了地理信息标准体系的重要性,因此这一时期对于地理信息标准的研制从以往的单个标准研制转向系列标准的研制,地理信息标准也从非结构化向结构化发展,这种转变需要一个过程。“十一五”期间,地理信息标准制修订量及发布数量创历史纪录,仅2009年就颁布了22项国家标准,成为国家标准化管理委员会管理的相关国务院部门标准化工作“大户”。

图1 我国几个五年计划期间所发布的地理信息标准

2.2 地理信息标准体系

地理信息标准体系是地理信息标准一项十分重要的基础建设,自1983年以来,在部门和国家标准工作中,多次立项研究,先后形成了《国土资源、环境与地区经济信息系统标准体系框架》、《国土资源标准体系表》、《军用数字化测绘技术标准体系表》等多个与地理信息标准相关的标准体系,但都无法全面而科学地涵盖 GIS领域的标准,指导性不强。因此,为了指导地理信息国家标准的制定、修订工作,明确地理信息标准化的发展方向和工作重点,提高标准的科学性、协调性和计划性,根据《国家地理信息标准化“十一五”规划》的要求,全国地理信息标准化技术委员会(SAC/TC 230)组织安排了《国家地理信息标准体系》编制工作。此项工作分为2个阶段:首先编制《国家地理信息标准体系框架》,在其基础上进一步细化、完善,形成《国家地理信息标准体系》。

《国家地理信息标准体系框架》于2007-10-15发布,由通用类、数据资源类、应用服务类、环境与工具类、管理类、专业类和专项类共7大类44小类标准构成[8]。在通用类标准的基础上,根据标准的不同的功用分为数据资源类、应用服务类、环境与工具类和管理类标准,这些标准类相互关联,构成地理信息标准的主体。专业类标准(接口标准)基于上述5类标准,面向各专业应用领域需求,进行有针对性地扩展或裁减,形成地理信息专业类标准。专项类标准是以上述6类标准为基础,面向各类专项工程,制定满足工程要求的地理信息专项标准。

2009-12-08《国家地理信息标准体系》正式颁布实施,该体系作为今后我国地理信息国家标准的立项与编制指南,它对于推动地理信息产业发展,加快构建数字中国具有重大意义[9]。《国家地理信息标准体系》提出了一整套定义、描述、管理地理信息的系列标准,科学阐述了各项标准的内容、定位和相互关系,明确了地理信息国家标准的分类、结构和层次。该体系由7大类、44小类、219个标准组成,分为3个层次:地理信息基础类(第一层)标准,包括通用类、数据资源类、应用服务类、环境与工具类、管理类5大类标准。它们科学界定了地理信息获取、处理、管理、服务、更新、分析、查询、表示,以及在不同用户、不同系统和不同空间位置之间转换的方法、过程、工艺等。专业类(第二层)标准,是面向各专业领域对地理信息的需求,对基础类标准进行扩展和裁减而形成的专业用标准,涵盖公安、政区与地名、土地、生态与环境、交通、水利、农业、地震等领域。专项类(第三层)标准,是面向各类与地理信息相关的专项工程的需要,对基础类和专业类标准进行组合、扩展和裁减而形成的专项用标准,涵盖电子政务、数字城市、导航、应急服务等领域。

在《国家地理信息标准体系》中,共列出现有的和预计编制的地理信息国家标准共219个,其中通用类32个,数据资源类85个,应用服务类57个,环境与工具类14个,管理类25个;专业类和专项类标准目前只列出了需求较迫切的行业和大型项目工程标准,包括专业类2个,专项类4个。在这219个标准中,已有和制定修订中的标准105个,占47.9%;待制定标准114个,占52.1%。《国家地理信息标准体系》将近期地理信息技术与产业发展所需的标准全部列表,通过标准体系表,用户能方便地找到所需的标准,了解其所处状态(已发布、制定中、修订中或待制定)。

依照《国家地理信息标准体系》,我国确定了2010～2011年优先支持制订的地理信息国家标准:通用类3个,数据资源类11个,应用服务类12个,管理类2个,专题类3个。在优先支持的31个地理信息国家标准中,采用国际标准的有12个,说明我国对于国际先进标准的采标力度进一步加强。

2.3 地理信息标准的协调和管理机制

建立地理信息标准的协调和管理机制的目标是,建立与相关行业、部门和机构的标准化工作的联系,建立标准研究人员、企业和用户广泛参与、开放联合的工作机制,积极参与配合相关标准化活动。我国于1997年成立了全国地理信息标准化技术委员会(SAC/TC 230),是在地理信息领域从事全国性标准化工作的非法人技术组织,主要负责地理信息领域国家标准的规划、协调和技术归口管理工作,其宗旨是加快我国在地理信息标准化步伐,促进地理信息资源建设和应用,推进地理信息共享。SAC/TC 230已先后组团参加 ISO/TC 211第3～30次全体会议和工作组会议,并推荐专家参加了绝大部分标准项目的制定工作。

为了促进地理信息标准化的有序开展,我国先后制订了多个与之相关的法律法规,如《中华人民共和国标准化法》、《中华人民共和国标准化法实施条例》、《采用国际标准管理办法》等等。

3 结束语

标准化是伴随生产力发展而产生的一种改造客观世界的社会性活动,是对重复性事物和概念所作的统一规定,其本质是管理。信息标准化是实现信息共享的必要条件之一。虽然我国地理信息标准化方面已经做了大量的工作,并取得了很好的成绩,但地理信息标准化的多层次、体系化的特点要求在制定任何一项地理信息标准的过程中都需要从整体的角度、用关联的方法来协调标准的制定,这不仅将影响到标准在内容上是否科学,更重要的是从标准文本的可读性、可操作性方面具有重要的意义。因此,今后在地理信息标准的管理与研制过程中,要注意以下几点:①严格按照《国家地理信息标准体系》的要求和规定进行标准的制修订,提高标准的质量;②加大对地理信息国际标准的适应性研究力度,为我国的地理信息标准采标进行充分的论证,以提高标准的适用性;③强化地理信息标准的宣贯工作,以提高广大 GIS从业人员对地理信息标准化的认识;④加快地理信息标准工具研制工作;⑤积极参与国际标准化活动,提高我国在地理信息国际标准制定中的主动权。

[1]中国地理信息产业政策研究组.中国地理信息产业政策研究[M].北京:测绘出版社,2007.

[2]李德仁,王伟,龚健雅,等.数据、标准和软件试论发展我国地理信息产业的若干问题[J].中国图像图形学报,1999,4A(1):1-6.

[3]陈常松,何建邦.地理信息共享中标准与技术问题的一般性评论及其需求[J].遥感技术与应用,1998,13(2):37-43.

[4]马胜男,魏宏,刘碧松.地理信息标准研制的国内外进展及思考[J].武汉大学学报:信息科学版,2008,33(9):886-891.

[5]宋国民.地理信息共享的理论研究框架[J].测绘科学技术学报,2006,23(6):404-407.

[6]蒋景曈,刘若梅,姜作勤,等.我国地理信息标准化政策研究[J].测绘科学,2008,33(1):21-24.

[7]何建邦,蒋景曈.我国地理信息标准化工作的回顾与思考[J].测绘科学,2006,31(5):9-12.

[8]全国地理信息标准化技术委员会.关于印发《国家地理信息标准体系框架》的通知[EB/OL].http://kjs.sbsm.gov.cn/article//bzjl/bzgg/200910/20091000057636.shtm l.

[9]全国地理信息标准化技术委员会.关于印发《国家地理信息标准体系》的通知[EB/OL].http://www.gistandard.org.cn/GSWeb/home/AFList/AFDetail.aspx?fileType=AF_Notice&key Id=215.

Review on geographic information standardization in China

YU Xu,ZHANG Xing-fu,WANG Guo-hui,WEIDe-hong
(Faculty of Civil and Transpo rtation Engineering,Guangdong University of Technology,Guangzhou 510006,China)

Geographic information standardization isone of the key issuesof realizing geographic information sharing.A quite great p rogresson geographic information standardization has been acquired in China in recent years.The importance of standardization is dissertated,and a generaloverview of geographic information standards published during several“Five-Year Plan”in China ismade;“National Geographic Info rmation Standard System”is introduced in detail,and some suggestions on the wo rk of geographic info rmation in China are put fo rw ard in the end.

geographic info rmation;standardization;standard system

P208

A

1006-7949(2010)06-0001-03

2010-07-01

国家科技基础条件平台工作重点项目(2006DKA 21301);国家科技支撑计划重点项目课题(2008BA H24B01);国家标准化管理委员会项目(20075988-T-466)

余 旭(1977-),男,讲师,博士.

[责任编辑张德福]