浅析数字城市地理空间框架建设存在的若干问题

金靖

(鄂州市勘测院，湖北 鄂州 436000)

1 引言

随着计算机科学和互联网技术的飞速发展，城市信息化建设正如火如荼展开，实施城市规划、管理和服务的数字化工程成为现代城市建设的必然趋势。数字城市建设是城市信息化的主要表现形式，数字城市以可视化、网络化、智能化的表达方式对城市实现数字化的再现与升华，形成统一、共享的信息管理与服务系统为政府提供决策支持、为民众提供信息服务。发展数字城市，不仅能改变现代城市规划管理模式，提高各级政府职能，也能改变人们传统的生产和生活方式，丰富人们物质文化精神生活，为人民群众提供全方位、智能化的服务，从而促进经济、文化的健康发展，推动社会全面进步［1］。

2 数字城市地理空间框架的建设现状

我国数字城市的研究和实践开始于20世纪90年代末，相对西方发达国家较晚，现在仍然处在低级阶段。城市地理空间基础设施建设和政府、企业内部信息系统建设的进展比较缓慢，水平也参差不齐;政府、行业、企业之间的互联互通才刚刚起步;网络社会、网络社区和数字城市尚未形成。目前我国数字城市建设的重点仍然是城市地理空间基础设施和政府、企业级信息管理系统;各管理信息系统，承担着政府和企业信息化管理体系、传统信息数字化、信息内容规范化等信息化所要求的管理基础和信息基础。

自2006年国家测绘局启动数字城市地理空间框架建设试点工作开展以来，到“十二五”期间全国将有330多个城市完成试点建设。但在全国数字城市地理空间框架建设过程中，仍存在部分地区应用水平较低、统筹协调力度不足、维护管理机制不完善等问题。

目前，我国数字信息化项目很多，在一段时间内基本趋于两种建设流派:第一种是应用型数字城市建设模式，以行业应用为目标的，例如“数字森林”、“数字国土”、“数字电力”、“数字水利”等，主要用来解决行业部门的应用需求，各种专业应用系统构成了数字城市的主要脉络;第二种是重地理信息的按区域划分的数字城市建设模式，例如“数字流域”、“数字景区”、“数字社区”等，它们主要以建成区域性的基础地理数据库为目的。这两种建设模式在一定程度上提高了部门或区域内部管理的工作效率，实现了信息资料和公文的无纸化传递，实现了部门内部办公自动化，探索了数字城市建设的方向，为数字城市的建设奠定了重要的基础［8］。

3 数字鄂州建设现状

为了尽快实现“率先融入武汉城市圈，率先实现城乡一体化”的目标，鄂州市政府明确提出了“建立‘数字鄂州’，加快鄂州城市化进程”的战略目标。“‘数字鄂州’地理空间框架建设及应用示范”项目于2007年纳入国家测绘局“数字地理空间框架建设与应用示范工程”计划，鄂州市正式成为全国“数字城市”试点城市之一。

3.1 “数字鄂州”总体目标

“数字鄂州”的总体建设目标是按照“需求牵引、设计统一、共同投资、资源共享”的原则，通过空间基础设施的逐步建设和数字化工程的不断完善，建立起覆盖全市域的信息高速公路和鄂州市空间基础设施，构建统一、权威的鄂州市地理信息公共服务平台，实现资源整合和网络共享，并在此基础上应用开发一系列专题系统，实现政府机构或行业领域的专题信息在地理空间框架上的集成与整合，为行业管理、城市规划和政府决策提供及时可靠的信息服务与技术支持。

3.2 “数字鄂州”地理空间框架的建设成果

(1)“数字鄂州”基础地理信息数据库建设

按照统一的现代测绘基准体系，实现了鄂州市主城区基础控制测量，并先后完成了300 km21∶8 000的真彩色航空摄影，主城区60 km2低空航测和主城区100 km2外业采集与录入(包括地名地址、门牌号码等)工作;建立了包含控制测量数据、数字线划图数据、数字正射影像数据、数字高程模型数据的鄂州市多源、多尺度基础地理信息数据库。其中:

基础控制数据:全市230 km2平面和高程基础控制成果;

数字线划图:45 km21∶1 000地形图数据，城区200 km21∶500大比例尺地形图数据，全市1 593 km2的 1 ∶25万、1 ∶5万、1 ∶1万地形图数据;

数字正射影像:城区300 km20.2 m分辨率影像，全市1 593 km22.5 m分辨率影像;

数字高程模型:主城区60 km2三维建筑物精细模型。

(2)“数字鄂州”地理信息公共服务平台建设

“数字鄂州”地理信息公共服务平台依托数字鄂州基础地理信息数据库，以地理信息系统为主要管理工具，进行数据的多尺度无缝集成、可视符号配置、地名地址扩充、地图瓦片输出等整合加工，建立了公共平台数据库(分政务版和公众版)和瓦片地图数据库，进而通过在线调用、零码组装、标准服务、二次开发、运行维护等多种形式的地理信息服务和管理模块，提供地理信息集成与共享完整解决方案，满足不同政府机构、不同行业部门和个人的多样化需求。

(3)“数字鄂州”应用示范系统建设

数字鄂州地理空间框架建设项目在地理信息公共服务平台基础上，选取鄂州市规划、房管、公安、电力等部门开展应用示范，本着以应用部门需求为主导的原则，先后建立了城市规划管理信息系统、房产管理信息系统、警用地理信息业务系统、电力管理信息系统，并建立了数字鄂州公众服务系统，向社会公众提供地理信息服务，发挥了数字鄂州地理空间框架为宏观决策、政府管理和社会公众提供支持与服务的作用。

4 数字城市地理框架建设存在的问题

许多发达国家数字城市建设正在向成熟期、智能化过渡。纵观国内数字城市发展现状，国内数字城市地理空间框架的建设虽然已经取得了一定成效，但由于起步晚、基础条件差等原因，与国外数字城市建设相比还有较大差距，其发展也存在着诸多问题:

(1)标准体系不完善

国家测绘局和有关部门虽已颁布了一系列数字城市建设相关标准和地理空间框架建设标准，但不同标准存在一定不一致性。制定统一的标准和规范，是数字城市建设的必然要求和趋势［4］。且随着信息化技术的发展，数字城市相关标准体系有待进一步完善和更新。

(2)基础地理信息数据库的内容千差万别

由于采用的数据格式、软件平台、数据库平台和专业技术框架都不统一，各个城市建立的基础地理信息数据库很多孤立存在，缺乏统一性、开放性和交互性;数据内容也千差万别，不能互联互通、没有做到无缝链接。

(3)地理信息公共服务平台缺乏通用性、实用性、应用性

不少城市纷纷建立了自己的地理信息公共服务平台，但往往由于数据管理模式不同、开发语言不同、部署平台不同、对外提供的接口差异这些平台的通用性较差，再加上智能化水平低、辅助决策能力受限等原因，其应用性、实用性不强，不能为政府和全民提供全方位、多层次的决策支持和知识服务，不利于商业化推广使用。

(4)缺乏应用导向和补偿机制

数字城市发展除必要的技术支撑外，还需要大量资金投入。目前用于数字城市建设的投入十分有限，投资渠道单一［1］。许多数字城市地理空间框架由于缺乏足够资金和补偿机制导致举步维艰，有些后期得不到及时更新、维护，无法提供实时、准确的信息服务，影响其进一步地推广和应用。

(5)与数字城市各种系统的衔接不足，应用系统和商业软件有待完善

地理空间框架的目的是为政府、企业、公众提供权威、可靠的地理空间信息，以此支撑数字城市各种系统的有效运作，例如，电子政务、电子商务、智能交通、智能社区等。目前，地理空间框架与各种系统之间的衔接、交互仍存在一定问题，有待强化;而这些应用系统或商业软件在功能上亦不够完美，有待完善。

(6)人才问题

数字城市涉及诸多学科，数字城市建设迫切需要大批计算机、GIS、网络、软件、管理、社会、人文等多方面的复合型人才和专业性人才。数字城市的迅速发展也对这些人才能否快速跟进信息化步伐、快速掌握新知识、新理念提出了很大的挑战。

5 数字城市地理框架建设的几点建议

通过对我国数字城市地理空间框架发展现状的分析，和数字鄂州、数字武汉等地理空间框架建设的研究总结，笔者结合国家测绘局数字城市建设战略部署，针对我国地理空间框架建设提出了以下建议:

(1)完善、统一标准体系

国家测绘局和相关主管部门应该对城市数据的生产、更新等进行统一立法，建立和形成有效的、适时的数据生产机制和数据生产保障机制以及数据更新机制和数据更新保障机制。另外，应尽量借鉴国外经验，采用国际通用标准和文件，针对数字城市建设框架、系统建设、服务模式等各方面制定完善的信息化管理体制、信息化发展规划和服务标准，规范、统一地理空间框架的建设，强化、统一数字城市的顶层设计［4，7］。

(2)加快数字城市建设和管理人才的培养

加强数字城市建设复合型和专业型人才的培养，同时要保证这些专业技术人员能不断充电，使其掌握最新的技术以保证数字城市建设的高质量要求［1］。

(3)拓宽融资渠道，加大资金投入

政府应加大城市地理空间框架建设的投资力度;通过引入市场竞争机制，组织和鼓励企业积极参与数字城市建设;调动各级政府、企业各方面的积极性、主动性和参与性，协调两者之间的利益关系，使它们各司其职，协同工作。对于数字城市中的基础设施建设以及基础性、公益性建设项目，主要由各级政府投入，并积极争取国家的专项支持;对于有产业化背景的建设项目，政府应制定相应的优惠政策，发挥市场机制的作用，引导企业、集体或个人投资。另外，要转变投融资机制，积极参与国际科技合作，争取国外援助［1］。

(4)基础软件研究，增强开放性、交互性

加强基础软件研究和Web空间服务组件开发，创建通用性接口，增强空间信息服务的开放性、交互性，提高地理空间框架的应用性和实用性;加强数字城市应用系统和软件的开发和建设，增强它们与地理空间框架的衔接和交互。

6 结语

数字城市并不是一个纯技术的概念，而是一项长期的、复杂的、巨大的数字系统工程，需要政府主导，多部门合力共建，多学科跨界融合，促进其更广泛、更深入、更有效、更经济的社会应用和服务［8］。随着数字城市建设的不断迈进，数字城市的问题越显突出。标准体系的建立、思路理念的突破、理论技术的攻关、机制模式的改革势必为数字城市的可持续发展奠定坚实的基础［9］，为数字城市建设开创更美好的局面，并逐步推动数字城市向智慧城市发展。

［1］李丽琴.中国数字城市发展研究［D］.重庆大学，2007

［2］王军，邓开艳等.城市基础地理空间框架平台建设研究［J］.测绘与空间地理信息，2008，31(1):35 ～42

［3］袁延良，任波等.“数字城市”地理空间框架建设研究［J］.计算机技术发展，2007，17(2):50 ～52

［4］曹蕾.数字城市基本框架及关键技术［J］.交通科技与经济，2009(2):44～46

［5］邓力.数字城市地理空间基础框架整体建设模式探讨［J］.北京测绘，2010(4)

［6］王华，陈晓茜，祁信舒.关于数字城市建设模式的探讨［J］.地理信息空间，2011(2)

［7］李维森.浅析数字城市地理空间框架建设中的创新［J］.测绘通报，2011(9)