浅谈数字泰州地理空间框架建设

张 彭,范栩弘,李若思

（1.泰州市基础地理信息中心；2.泰州市高港区劳动和社会保障局，江苏泰州 225300；3.南京师范大学，江苏南京 210000）

浅谈数字泰州地理空间框架建设

张 彭1,范栩弘2,李若思3

（1.泰州市基础地理信息中心；2.泰州市高港区劳动和社会保障局，江苏泰州 225300；3.南京师范大学，江苏南京 210000）

泰州市作为国家数字区域地理空间框架建设示范城市，在建设和研发中做了大量研究和探索工作。文章从国内城市地理空间框架建设现状入手，引出数字泰州地理空间框架需解决的问题；重点提出了数字泰州地理空间框架建设总体目标及主要内容；最后通过城市地理空间框架建设区域的差异和普遍规律进一步阐述了城市地理空间框架的建设思路和体会。

数字城市；地理空间框架；信息化

数字城市是一个基于网络环境的城市信息特别是空间信息服务体系。利用现代高科技手段，充分采集、整合和挖掘城市各种信息资源（特别是空间信息资源），建立面向政府、企业、社区和公众服务的信息平台、信息应用系统以及政策法规保障体系等。城市地理空间框架是数字城市建设的核心任务之一，它为城市发展和信息化建设提供统一的空间定位与基础地理信息公共平台，进而实现城市信息资源按照地理空间位置的整合和共享。随着城市信息化进程的加快和数字城市建设的推进，城市空间数据必将进一步成为关注的焦点。

1 城市地理空间框架建设的现状

地理空间框架是空间信息基础设施的重要组成部分，由数据体系、目录与交换体系、公共服务体系、政策法规与标准体系和组织运行体系等构成，地理空间框架可分为国家级、省区级和城市级三级架构。城市地理空间框架是指在遥感、地理信息系统、全球定位系统、网络、多媒体及虚拟仿真等技术的支撑下，依托于城市现有空间数据基础设施和信息基础设施，形成在网络上运行并广泛共享的多尺度、多格式、多内容、多时相的城市综合信息，通过专题系统与网站对政府、企业、社会公众提供服务[1]。

1.1 国内城市地理空间框架建设情况

在国内，目前已经对城市地理空间框架形成了一种从上到下积极支持并参与的大好局面。各级政府都在加大力度开展城市发展规划、城市产业调整、城市基础设施建设和城市信息化工作，从中央到地方已形成推进城市地理空间框架建设的网络体系。如”数字北京”为数字东城、数字中关村、电业管理信息系统以及气象等政府决策及各专业部门应用提供大量空间信息支持，也为北京申奥的场馆选址及时提供服务。“数字潜江”地理信息公共服务平台在很大程度上提升了卫生局的工作效能，通过利用公共平台的地理信息，能科学合理地制定疫区药物的投放范围、配置药物量。“数字太原”环保监测系统，通过在线监控、动态管理，最大限度地降低了污染的危害，使这座以煤炭、冶金、化工等重金属工业为主的城市环境有了很大的改观。

总体而言，虽然近年来我国数字城市地理空间框架建设取得了一定进展，但仍存在一些亟待解决的问题，主要是统筹协调和监管力度不够，各自为政和重复建设比较严重；基础设施仍很薄弱，信息资源自主保障能力不够；政策法规、标准规范和安全保障体系不健全，信息资源开发不足、利用不够；信息共享机制不完善，信息服务社会化程度低，不能完全满足经济社会发展的需要等。

1.2 数字泰州地理空间框架重点解决的问题

当前数字泰州地理空间框架建设需重点解决数据共享、数据更新两大主要问题。数据不能共享的本质原因除技术、标准化和国家安全因素外，最根本的在于部门各自为政、重复投资、重复建设的问题。另外，随着城市信息化步伐的加快，各部门都在建设各自的信息系统，由于地理空间框架建设滞后于社会发展和信息化的需求，标准各不统一，如何在现有框架上整合已有的信息系统，寻找适合城市地理空间框架的建设思路，需要我们在项目推进中不断探索，开发符合当前应用客观实际的灵活的、开放的公共平台。要继续加强地理空间基础框架的应用研究和开发，提高基础地理信息在政府信息化中的应用能力。主要是确立一系列的基础地理信息服务领域，研究开发地理空间基础框架与专题信息的结合点，使得各政府部门和各行业管理部门以及社会上都能够从所统一建成的地理空间基础框架中受益，这也是数字泰州地理空间框架实施中重点需要解决的一大难题。

2 数字泰州地理空间框架建设总体目标及主要内容

2.1 总体目标

数字泰州地理空间框架建设的总体目标是：充分运用遥感、GPS、GIS和计算机网络等技术，根据国家、省相应的政策法规和标准体系，建设多尺度、多分辨率、多种类的城市空间数据体系，构建统一的城市地理空间基础平台，从而为城市政府、企业、社区和公众提供高质量的基于空间位置的应用服务。具体包括：

（1）紧密结合泰州市实际情况，从满足泰州市政府及其各部门应用决策需求出发建立泰州市地理空间框架，建立现势性强的、完善的基础地理空间信息数据库，包括航空摄影、地面街景影像、精细真三维、兴趣点360度全景、完善的地名地址和元数据等。

（2）建成泰州市权威的、唯一的地理信息公共平台，为政府及各部门的信息化建设服务。

（3）基于泰州市统一的地理信息公共平台，分别选择有代表性的三类用户（专业用户中的国土资源管理用户、行业用户中的城市管理用户、公众用户）开展应用示范。

2.2 数字泰州地理空间框架建设的主要内容

数字泰州地理空间框架的建设将针对泰州市实际需求，立足现有基础，开展基础地理空间数据的采集、更新和完善工作，通过数据整合和系统开发建立泰州市权威的地理信息公共平台，并开发3个典型应用示范系统。工作内容总体框架如图1所示。具体包括：基础空间数据更新与完善、数字泰州数据库建库、地理空间信息公共平台建设、应用示范及支撑环境建设。

（1）数字泰州地理空间框架数据生产、更新和完善。地理空间框架首先要实现对泰州市已有空间数据基础设施数据的有效管理，同时从国家测绘局、江苏省测绘局获取中、小比例尺基础数据，在更新完善后的基础地理空间信息之上进一步整合加工，提取交通、水系、居民地、境界等一部分与政务应用和社会化应用紧密相关的要素内容，扩充精细境界、地名/地址地理编码数据，进行面向信息化要求、各部门需求、公众地图服务要求的数据重组。在现有基础测绘数据的基础上，通过航空摄影、外业测图、调绘、影像处理纠正等成熟的作业手段，遵循国家标准和测绘行业标准更新与完善4D数据库；采用移动道路测量技术，建立泰州市的可量测实景影像库；采用全景影像技术，建立泰州市重点场所的可视化全景库。主要内容包括：

已有基础控制网（D级GPS和四等水准）控制数据的整理，又包括本工程建设过程中因航飞或其他专项测量工作增加的基础控制数据；市区300平方公里真彩色航空摄影及1：1000正射影像生产，泰州市原有影像数据的整理；1:25万、1:5万、1：1万市辖范围空间数据的共享；

泰州市已有大比例尺（1：500、1：1000、1：2000）数据的整理；全市800公里可量测实景影像采集；市区城区56平方公里非精细三维信息的采集及建模；重点地区9平方公里精细三维信息的采集及建模；重点地区400个示范样区全景影像信息的采集；数据整合（地名地址数据整合、元数据整合、社会经济统计信息整合）。

（2）数字泰州数据库建库。包括数据库由元数据库、基础控制数据库、DLG数据库、DEM数据库、DOM数据库、地名地址数据库、三维模型数据库、DMI数据库、全景影像库等的建设。

（3）地理信息公共平台建设。开发网络化的地理信息管理与服务系统，形成泰州市唯一的、权威的、通用的地理空间信息公共平台。具体内容包括：

1）地理信息公共平台注册中心建设。主要是开发建设数字泰州公共管理和服务的注册中心，既实现对现有数据和服务的发布，也用于对新数据、新功能的注册、安全认证、服务管理和发布。

2）面向服务的数字泰州公共管理与服务模块。数字泰州公共管理与服务模块共分为7个子模块：系统设置、用户管理、数据编辑、综合查询、统计分析、地址匹配、空间分析，面向服务的数字泰州公共管理与服务模块的功能子模块如图2所示。

3）网络环境下多源、多尺度空间信息服务与发布模块。该模块主要包括：地理空间数据组织与管理子模块，空间信息服务与发布子模块（服务端）和空间地理信息三维可视化服务子模块（客户端）。

地理空间数据组织与管理子模块提供地理信息三维可视化平台所需的影像、矢量、地形等空间数据和三维建筑物模型数据的处理、组织、管理和维护功能；空间信息服务与发布子模块（服务端）提供空间信息的服务与发布功能，包括数据服务和目录服务等功能；地理信息三维可视化服务子模块作为三维客户端，侧重于多源、多尺度地理信息的三维浏览和查询功能；具体功能如下：

a.数据组织与管理子模块。该子模块主要负责海量影像、地形、地名、三维模型等数据的预处理、压缩和组织，提供数据存储访问的接口，分为数据库访问接口和文件系统数据访问接口。

b.空间信息服务与发布子模块。该子模块主要负责提供基于网络环境下的海量三维空间数据浏览、查询与分析服务等，是软件的核心子模块。

c.地理信息三维可视化服务子模块。该子模块实现海量影像、地形、三维模型、地名数据等实时浏览、信息查询。

d.可量测实景影像管理模块。可量测实景影像数据管理模块可实现对DMI数据、全景数据、POI（Pointof interest）数据的综合管理.

（4）应用示范建设。基于所构建的地理空间信息公共平台，选择国土、城管、公众影像地图服务三个领域开展应用示范，以应用部门为主导，建立国土资源综合管理信息系统、数字城管地理信息系统、公众影像地图服务网站，并总结框架的应用模式，在政府及其各部门全面推广。具体内容包括：

1）基于空间信息公共平台的国土资源综合管理信息示范应用系统建设；

2）基于空间信息公共平台的数字城管系统升级和完善；

3）基于空间信息公共平台的公众影像地图服务示范应用。

（5）支撑环境建立与完善。建立能够保障项目实施及成果长期应用的支撑环境，成立以市政府为主导的组织协调机构，通过泰州市基础地理信息中心配置先进、合理的软件、硬件及网络环境，建立健全框架的共享与更新机制，全面支撑泰州市地理空间框架的建设、运行和应用。

3 城市地理空间框架建设体会

城市地理空间框架建设存在地区之间、部门之间发展的差异性，特别是发达地区、欠发达地区和不发达地区之间的差异性，及随之而来的文化背景、技术支持能力等方面的差异性，在思考城市地理空间框架建设时就不能齐步走、一刀切、一个模式。但同时地理空间框架又是城市现代化、信息化和数字化的具体落实，是为发展经济服务的。建设此框架又有着一定的普通规律[1]，具体包括以下几点：

第一，标准统一是前提。只有严格采用标准的基础地理信息数据，才能构建权威、统一的地理信息公共平台；只有地理信息公共平台的权威和统一，才能实现各类专业信息的互联互通、集成与共享。这是信息化建设的前提和保障，也是项目成功与否的关键。

第二，政府主导是关键。只有在政府的统筹协调下，在公共财政的支持下，基础性的框架建设才能顺利完成，才能保证所建的地理信息公共平台在该城市的权威性、唯一性，也才能保证其得到长期稳定的发展、更新与维护。

第三，满足应用是生命力所在。框架建设的最终目标是为城市政府部门的管理、决策和公共服务活动提供科学的手段和支撑，是为了满足各部门、各单位和广大人民群众对基础地理信息公共产品的需要。只有有用，才能被政府部门和社会各界所接受，才能确立它在城市工作中的地位。

第四，更新维护是可持续发展的保障。城市建设日新月异，这就要求反映城市各类设施和管理部件位置、形状和属性的基础地理信息，必须不断更新和维护。只有保持数据的现势性，才能保障公共平台及应用系统有效运行，才能使其在城市管理与决策中持续发挥作用①王家耀.中国数字城市建设方案与推进战略构想.中国数字城市发展战略论坛演讲稿,2005年.。

4 结语

城市地理空间框架建设是一项十分复杂的、庞大的系统工程，是一项长期的战略任务，其工程的复杂程度和规模之大并不亚于“物质（现实）城市”的建设，一个成熟的城市地理空间框架的建成可能需要几年甚至十几年的时间。“物质（现实）城市”是可持续发展的，作为其虚拟对照体的城市地理空间框架建也是可持续发展的，因此必须长远规划、有序推进，使“物质（现实）城市”与城市地理空间框架建长期互动，当然最终的目的还是要不断地推进城市信息化建设②李维森.面向城市信息化发展加快推进数字城市地理空间框架建设与应用.全国数字城市地理空间框架建设工作会议上的讲话整理稿,2008年.。

[1]李德仁.数码城市(CyberCity)的概念、技术支撑和典型应用[J].武汉测绘科技大学学报,2000,25(4):283-288.

A Brief Introduction to Construction ofDigital Taizhou'sGeospatial Framework

ZHANG Peng1，FAN Xu-hong2，LIRuosi3(1.TaizhouFundamentalGeographicInformationCenter,TaizhouJiangsu225300,China;2.LaborandSecurity BureauofGaogangDistrict,TaizhouJiangsu225300,China;3.NanjingNormalUniversity,NanjingJiangsu 210000,China)

A large amountof study and exploration has beenmade during research and development in Taizhou,as the national demonstration city of the construction of geospatial framework in digital region.The presentpaper,starting w ith the construction situation of geographic framework in domestic cities,introduces the problems solved by Digital Taizhou's geospatial framework. This paper sets the overallaim andmain contentof it,and explains thoughts and experience of the construction of city geospatial framework through the regionalvariation and general rules.

digitalcity;geospatial framework;informatization

P28 文献标设码：A

1671-0142（2011）02-0115-04

张彭（1977-）,男,江苏泰兴人,工程师.

（责任编辑 刘 红）