谈数字城市建设

2012-08-15闫界华

山西建筑 2012年5期

闫界华

数字城市建设是构建数字中国的基础和重要组成部分，党中央国务院极其重视。国家测绘地理信息局自2006年起在山东临沂、江苏徐州、浙江嘉兴、山西太原、河南郑州、广东惠州、湖北潜江、北京西城等城市进行了数字城市建设的试点工作。“十一五”期间，我国数字城市建设顺利推进，成果得到广泛应用;“十二五”期间，国家测绘地理信息局将在全国全面推进数字城市建设，力争完成全部333个地级市和部分有条件的县级市的数字城市建设，形成互联互通的数字城市地理空间框架网络，为城市经济社会发展和信息化建设以及市民生活提供可靠、适用、及时的地理信息服务，并逐步实现与省、国家的上下贯通，相邻区域的横向互联，伴随着物联网的发展走向智能化，最终实现全国“一张图、一个网、一个平台”。

1 数字城市建设的实施与目标

建立国家、省和城市人民政府三级基础地理信息共建共享机制。国家测绘地理信息局在政策、标准、总体设计、航空摄影、公共平台建设、国家基础测绘成果使用及系统集成等方面予以支持;负责组织项目竣工验收。省级测绘行政主管部门指导项目建设工作;负责项目进度与质量的管理和监督;在基础资料提供、技术设计以及项目组织协调等方面给予支持。城市人民政府负责项目的组织实施和落实项目主要经费;负责项目建设和成果的推广应用;负责建立地理信息公共平台的长效运行机制，对平台的管理、维护与更新提供相应的保障。

通过数字城市地理空间框架建设形成权威、标准、统一的城市地理信息公共平台，并开发五个以上示范应用系统。以太原市为例，经过建设，“数字太原”共完善了一个数据库、新建了一个平台，建成三套数据集，开发了五个示范应用系统，具备了数据浏览查询、专题数据加载、查询统计与空间分析、二次开发、数据交换等功能，成为太原市统一的、权威的、通用的基础地理信息平台。今年，太原市在完善环保监测、基准地价查询、药监信息服务、人防信息、数字城管、数字太原公共服务等系统的基础上，又积极开始建设地质灾害预警、警用地理信息平台、数字太原物联网等系统。目前，太原市在已经开发10多个领域20多个政府部门的应用系统的基础上，又有18个部门提出了应用需求计划。预计到2012年底，太原市将实现数字太原成果应用全覆盖，将全面提高宏观决策、公共服务、应急处置能力。

2 数字城市建设的应对与务实

近年来，国家测绘地理信息局把数字城市建设作为“牛鼻子”工程全力推进，数字城市建设成为“十二五”的发展重点。国家的这一举措，为中小城市迎来了机遇与挑战。绝大多数中小城市测绘基础薄弱，测绘技术落后，人才缺乏，如何夯实测绘基础，厚积而薄发，圆满完成数字城市建设，是我们近期工作的重点。借此机会，我们中小城市可大大加快信息化测绘建设的进程，实现测绘技术和装备现代化。下面结合现代测绘3S技术，从以下三个方面谈谈中小城市应对数字城市建设应该采取的一些务实工作。

2.1 GPS技术的应用

随着GPS技术的深入发展，RTK技术日趋成熟，单基站的RTK作业半径已经扩大到30 km，能够实现快速厘米级实时定位及事后差分，利用GPRS/CDMA进行50 km左右RTK测试成功案例也已经屡见不鲜，所以许多小型单位不同部门都建起了自己的单基站CORS系统，南方公司在湖北宜昌以百万元左右人民币建成多基站网络CORS已成为典范，目前许多省、市已建成或正在建设省、市级CORS系统。以下是关于山西省境内CORS建设的部分报道摘要:2008年7月由南方承建的山西晋城连续运行参考站系统(JC-CORS)1号基站开始成功运行;2009年8月山西省连续运行参考站网络系统(SXCORS)正式投入业务运行;2010年4月阳泉市盂县国土资源局第一座“单基站网络CORS”连续运行参考站建成并投入运行;2010年9月吕梁市临县国土资源局全面启用“CORS”系统;2010年11月大同市国土局HD-CORS单基站参考站建成并成功运行，截止目前，山西省11个地级市城建规划、国土系统已建成HD-CORS单基站7套。由此可见，重复建设现象比较严重。SXCORS为目前国内精度最高的省级CORS系统之一，该项目在现有测绘基准基础设施的基础上，集成了全球卫星导航系统(GNSS)和无线通讯、计算机网络、软件工程等多项先进技术，建立了由67个基准站组成、覆盖全省范围的高精度的连续运行基准站网，形成高精度、高时空分辨率、高效率、高覆盖率的GNSS综合信息服务网，能够满足不同行业用户对精密定位和动态定位、卫星数据分析等多种需求。该项目成果通过网站服务，实现在线坐标计算、基准站数据下载和事后RTK等功能，可为全省大地测量、工程测量、气象监测、地震监测、地面沉降监测以及城市地理信息系统建设、社会公共定位等众多领域提供优质快捷的保障服务。山西省的所有测绘部门完全有理由使用SXCORS，避免重复建站，造成浪费。

在CORS系统的建设方面，浙江省的建设模式值得我们学习。浙江省卫星定位连续运行综合服务系统以高精度实时定位的网络RTK技术为核心;以立足地理信息框架基准，服务全社会为宗旨;以建成一个为全省各行各业、众多领域、各个层面均能受益的综合性公共服务基础设施为最终目标。系统由浙江省测绘局统一规划，采取共建共享的建设模式，由各相关厅局以及省、市各级共同参与，分省、市(地级市)两级实施。省级(一级)基准站综合服务系统项目的建设工作由浙江省测绘局负责;地市级(二级)基准站综合服务系统项目的建设工作，在浙江省测绘局统一规划和指导下，由各地级市有关部门负责具体的建设实施工作。

CORS系统不仅是一个动态的、连续的定位框架基准，同时也是快速、高精度获取空间数据和地理特征的重要的城市基础设施，CORS可在城市区域内向大量用户同时提供高精度、高可靠性、实时的定位信息，并实现城市测绘数据的完整统一，这将对现代城市基础地理信息系统的采集与应用体系产生深远的影响。它不仅可以建立和维持城市测绘的基准框架，更可以全自动、全天候、实时提供高精度空间和时间信息，成为区域规划、管理和决策的基础。该系统还能提供差分定位信息，开拓交通导航的新应用，并能提供高精度、高时空分辨率、全天候、近实时、连续的可降水汽量变化序列，并由此逐步形成地区灾害性天气监测预报系统。此外，CORS系统可用于通信系统和电力系统中高精度的时间同步，并能就地面沉降、地质灾害、地震等提供监测预报服务、研究探讨灾害时空演化过程。所以，应对数字城市建设，我们要根据本市的实际情况，首先搞好CORS系统的建设和应用。

2.2 RS技术的应用

目前，地形图更新多采用航空摄影测量方法进行，该种测图方法与以往的全野外测图相比效率有了大幅度提高，但因其投资大，成图周期长，因而不能满足城市建设迅速发展的需要。无人机不仅应用于应急救急，而且应用于监测地理国情、实时测绘、动态监测，无人机航摄系统的应用开辟了一条提高数据获取能力、水平的重要途径。为此，“十二五”期间，国家测绘局将大力推进无人飞机航摄系统推广。同时，高分辨率遥感技术的发展与应用，也为快速、准确、经济地更新大比例尺地形图带来新契机。美国对地观测公司(Earth Watch)于2001年成功发射了Quick Bird遥感卫星，为多光谱成像(1个全色通道、4个多光谱通道)，成像幅宽16.5 km×16.5 km，其全色影像的空间分辨率达到0.61 m，是目前世界上分辨率最高的商业遥感影像。与航空摄影测量相比，Quick Bird具有拍摄面积大(每景影像近300 km2)，数据成本低(全色影像数据20美元/km2)，成图周期短的特点。由中国测绘科学研究院承担的“高分辨率遥感影像数据一体化测图系统PixelGrid”通过了国家测绘局组织的专家鉴定。

随着科技的进步，大大地降低了涉足摄影测量与遥感专业的门槛，最常用的三种数字摄影测量工作站如JX-4C，VirtuoZo NT，MAPMATRIX报价都在8万元～10万元，一般的测绘部门应将这一专业逐步搞起来，为数字城市建设大显身手。

2.3 GIS技术的应用

地理信息是国家重要的战略性信息资源，在政府管理决策、信息资源共享、改善人民生活等方面发挥着越来越重要的作用。出于数据安全的需要，摆脱对国外地理信息软件的依赖，国家大力扶持发展具有自主知识产权的地理信息软件，为服务于数字城市建设，国家已从几十家国内地理信息软件生产企业中认定了14家企业。但国外先进的地理信息软件也值得我们学习和借鉴，如Esri公司最近发布的ArcGIS10实现了五大飞跃，即在协同GIS、三维GIS、云GIS、一体化GIS、时空GIS五个方面实现了实质性的跨越。

从2006年起，国家测绘地理信息局协同地方和部队测绘部门，历时5年完成了国家1∶50000地理信息数据库的更新，新版数据库成果可直接用于数字城市建设;省级测绘行政主管部门在1∶10000及1∶5000地理信息数据方面可为城市地理信息公共服务平台、电子政务应用服务及各行业信息系统提供有力的数据支持。

公众版国家地理信息公共服务平台——“天地图”(www.tianditu.cn)已开通，它是中国区域内数据资源最全的地理信息服务网站，将从根本上改变我国传统地理信息服务方式，全面提升信息化条件下国家地理信息公共服务能力，“天地图”各省、市节点建设也陆续完成。

随着测绘地理信息事业的深入发展，我们应积极引进和培养复合型人才。

1)测绘与城市规划、国土资源管理等的复合人才，有助于推动测绘业务的拓展，增强测绘服务的针对性;

2)地理信息技术与电子通讯、计算机网络、电子政务等开发技术的复合人才，适应GIS市场开发的多方面需求。