县级地理信息空间框架建设与应用

黎 云

厦门普杰信息科技有限公司，福建厦门 361000

县级地理空间框架建设的主题要以满足社会经济建设发展需求为主，县级地理空间框架建设必须紧密联系当地特点，以提高当地的地理信息综合服务为根本动力。县级地理空间框架建设必须充分利用当地已有的数据、软硬件以及现有网络基础设施，严格按照国家、省市以及行业的相关法律、标准、规范以及各地指导性技术规定文件，积极有效地进行基础地理信息、地理信息公共平台、应用支撑环境以及相关政策机制等建设工作，构建高效、实用性强的县级城市地理信息空间框架，建立高效、权威、标准和当地唯一的地理信息公共利用平台，以期实现县级城市地理信息资源的共建和共享，达到提高县级公共管理、提高政府部门的公共服务的能力和水平的最终目的。

1 建设目标

利用已有成果和基础设施，综合应用GPS、RS、GIS、计算机技术及网络通讯等先进技术建立县级地理信息空间框架,主要建设内容有：地理空间基础数据体系、地理信息公共服务平台、应用服务系统建立、支撑环境和政策机制建设等五个方面。通过县级地理空间框架的建设实现统一的地理信息的共享平台，将县区管理、应急处置、便民服务、政务值守等职能进行有机整合，实现常态管理与应急处置、便民服务、运行监控和重点工作保障的有机衔接，提高居民生活环境质量，为全面提升区域发展的综合能力发挥积极作用。

2 建设内容

县级地理信息空间框架结构见图1。

图1 县级地理信息空间框架结构

2.1 基础地理信息数据获取

基础地理信息数据是面向政府、部门和公众的地理信息公共服务应用的基础和核心，其中主要包含测绘基准数据、各类数字线划图、正射影像图、高程模型、各类地址数据以及元数据等。在基础地理信息数据基础上，应用部门可以附加国土资源数据、规划数据、交通数据、环保数据、市政建设数据、灾害应急相关数据、人口变化数据等与城市发展相关的各类专题应用系统。

2.2 测绘基准建设

地理信息空间框架包括平面和高程基准的测绘基准，主要任务是建设全县域的平面、高程控制网，形成全县统一的高精度空间定位基准，为用户提供空间定位服务，实现多源地理信息数据的无缝连接和整合，保证地理信息数据坐标的一致性和可转换性。测绘基准的建设可充分利用现有的GPS三维空间大地控制网，以及本地区的CORS服务建立覆盖县域建成区及规划区的一、二级控制网。为实现未来高效的数据共享，建议各基准按如下标准建设：

空间基准：参考框架为ITRF97，参考历元为2000.0；平面基准：2000国家大地坐标系；高程基准：1985国家高程基准；县城建成区及规划区，平面投影变形应符合国家标准，限制长度投影变形不大于2.5cm/km。

2.3 基础地理信息数据生产

基础地理信息数据必须如实反映和描述当地的各级测量控制点、居民地及各类交通和管线设施、县域的境界划线与政区划分、该地地表地貌和植被状况，地籍数据、各类地名等相关社会以及自然要素相关属性信息。城市管理和服务人员可通过相关的数字线划图(DLG)、数字高程模型(DEM)以及数字正射影像图(DOM)、地址信息和元数据等形式获得相关数据。

2.3.1 数字线划图(DLG)

数字线划图可提取的内容包括：测量控制点、水系、居民地及设施、交通、管线、境界、地貌、植被、注记等，其特点是具有三维空间性和时效性。

测量控制点：不同等级的平面控制点（三角点、GPS点、导线点）、高程控制点（水准点、三角高程点）以及兼有平面与高程的控制点（GPS/水准点）。

水系：河、湖、水库、池塘、沟渠、井、泉等自然及人工水体。

居民地及设施：城镇、工矿、村庄和居民窑洞等及其附属设施。

交通：铁道及其附属物、高速公路、国道、省道、专用公路、快速公路、县道及相应附属物、街道、大车路、乡村路、桥梁、隧道等。

管线：电力线、通信线、各种管道、城墙、围墙、栅栏、篱笆等。

境界：各级行政区（市、县、乡）和独立管理单元界、自然保护区界以及界桩、界碑等。

地貌：等高线、高程点、溶斗、岩峰、崩崖、冲沟、陡坎、陡崖等。

植被:耕地（水田、旱地、菜地、水浇地）、园地（果园、桑园、苗圃等）、林地（阔叶林、针叶林、混交林、竹林、幼林、灌木林、疏林）、草地（天然、改良、人工草地，高中低密度草地）、湿地（沼泽、滩涂、芦苇地等）、裸荒地（沙地、盐碱、荒土地等）等

注记：包括居民地名称，山、河、湖、水库等地理名称，行政区划名称，各种说明、数字注记等。

2.3.2 数字高程模型（DEM）

DEM是区域地形的数字表示。它由规则水平间隔处地面点的抽样高程矩阵组成。

2.3.3 数字正射影像图(DOM)

DOM是航空影像或卫星影像的数字表示形式。经过几何纠正，按一定图幅范围镶嵌、裁切生成影像数据集。DOM可作为地理信息数据库基础底图的一种展现形式，其表现方式形象、直观，易于判读。

2.3.4 地名/地址信息

地名/地址信息在城市的经济社会活动中无处不在，几乎涉及到了所有政府部门、企事业单位和社会公众，如公安户籍、民政地名、国土地籍、房产房籍、工商税务法人单位、综合部门统计信息等无不蕴含着地名/地址信息。要将这些信息实现空间化、加载到公共平台之上，必然要求地名/地址的表达规范和编码统一。

地名/地址包括行政区域名、街巷名、社区或小区名、门牌号码、标志物名或兴趣点名。

2.3.5 元数据

元数据是关于数据与信息资源的数据，即关于数据与数据集的内容、质量、状况和其他特性的信息。元数据是按子集、实体以及元素进行组织的。元数据即数据的标识、覆盖范围、质量、空间和时间模式、空间参照系和分发等信息，以利于用户了解、使用数据，提高数据的共享度和利用价值，用于数据管理，便于用户网上查询，了解地理信息空间数据的情况。

若缺乏现有数据，则可通过相关测绘类项目进行此类数据的生产加工。数据采集包括：1:1000数字化地形图测绘及DOM、DEM、1:5000地形图编绘、1:10000地形图更新及DOM、DEM制作；对这些数据进行建库。数据采集以航空影像为基本数据源，以航测数字化为主要手段，充分利用已有资料，结合野外调绘，辅以GPS、全站仪或其它适宜的勘测方法，进行外业数字测量，运用计算机软硬件系统和数据编辑系统，进行1:1000比例尺地形图测绘，制作DOM、DEM；在此基础上进行1:5000比例尺DLG缩编；地名/地址及元数据制作。

2.4 基础地理信息数据库建设

基于数据库建库技术，利用空间数据库技术和大型关系数据库存储地理信息成果数据，可以有效实现各种空间数据和属性数据、影像数据以及其它各种非空间数据的一体化关联。同时，数据库相关标准设计必须与省级乃至国家级的数据标准对接，以确保未来数据的上下级共享与交互。

2.5 构建地理信息公共平台

可以利用更新完善后的县域基础地理信息数据库，通过有效的整合加工，可以提取相关交通、居民地、境界等与政务以及社会化应用息息相关的属性，然后扩充地名/地址数据，进而完成面向信息化要求数据重新组合，并开发应用性较强的网络化的应用服务系统，构建当地权威、统一和通用的地理信息公共平台，平台必须预留与省级乃至国家级地理信息平台交互的接口，这样可以实现各层级的数据互通工作。

地理信息公共平台作为其他专业信息空间定位、集成交换和互联互通的基础，是所有应用系统、应用服务平台与基础地理信息数据库的接口。公共平台分为涉密版、政务版和公众版，向不同的用户提供服务。

2.6 应用系统建设

基于构建的地理信息公共平台，开展应用系统建设，鼓励和引导企业参与平台建设和利用通用的面向社会的公众版平台。

2.7 网络化运行服务模式

网络化的运行服务模式有两种类型，即：基于C/S结构客户/服务器网络模式和基于B/S结构Internet网络的Web模式；即运行在政府内网的客户/服务器网络和运行在Internet网的公众网络。

2.8 支撑环境建设

支撑环境建设主要包括软硬件和网络环境，软件环境主要包含数据库平台以及GIS平台等；硬件环境主要包括各类专业输入、输出设备和可以存储大数据的存储设备；网络环境主要包括网络和数据服务器以及保证系统安全运行的安全设备。

支撑环境建设还需要建立能够保证项目可以实施及保障建设成果可以长期被推广使用的支撑环境，必须成立相应的主要领导负责的组织协调部门，明确运行维护机构的职责划分，建立健全地理信息空间框架的共享和更新的有效机制和制度保证，这样可以全方位保障县级地理信息空间框架的建设稳步推进、运行安全与应用推广。

2.9 政策机制建设

在地理信息空间框架的建设过程中和建设完成后，应建立科学合理的建设、保障、管理、运行、更新的规定和机制，可以保障地理信息空间框架系统顺利运行和应用。

政策机制建设主要包括建设和安全管理、成果共建和共享、数据维护与更新管理以及专业人才与引进培养机制等方面机制建设。

3 结语

通过县级地理信息空间框架建设，得到现势行强、技术含量高的基础地理信息空间数据成果，能够满足县域经济发展和规划、建设和管理的基本需求。通过实施基础测绘项目和成果使用，为制定经济社会发展战略、指导经济建设和资源开发利用、生产力布局、重点区域开发等提供测绘保障，同时为实现科学发展提供决策的依据，为国土资源管理、县城改造与发展、环境保护、防灾减灾、以及水利、交通等领域解决地理空间分布及定位问题，为电子政务、信息化建设及数字区域建设提供基础数据，具有较大的经济效益和社会效益。