淺析數字城市地理空間框架建設存在的若干問題

金靖

(鄂州市勘測院，湖北 鄂州 436000)

1 引言

隨著計算機科學和互聯網技術的飛速發展，城市信息化建設正如火如荼展開，實施城市規劃、管理和服務的數字化工程成為現代城市建設的必然趨勢。數字城市建設是城市信息化的主要表現形式，數字城市以可視化、網絡化、智能化的表達方式對城市實現數字化的再現與升華，形成統一、共享的信息管理與服務系統為政府提供決策支持、為民眾提供信息服務。發展數字城市，不僅能改變現代城市規劃管理模式，提高各級政府職能，也能改變人們傳統的生產和生活方式，豐富人們物質文化精神生活，為人民群眾提供全方位、智能化的服務，從而促進經濟、文化的健康發展，推動社會全面進步［1］。

2 數字城市地理空間框架的建設現狀

我國數字城市的研究和實踐開始于20世紀90年代末，相對西方發達國家較晚，現在仍然處在低級階段。城市地理空間基礎設施建設和政府、企業內部信息系統建設的進展比較緩慢，水平也參差不齊;政府、行業、企業之間的互聯互通才剛剛起步;網絡社會、網絡社區和數字城市尚未形成。目前我國數字城市建設的重點仍然是城市地理空間基礎設施和政府、企業級信息管理系統;各管理信息系統，承擔著政府和企業信息化管理體系、傳統信息數字化、信息內容規范化等信息化所要求的管理基礎和信息基礎。

自2006年國家測繪局啟動數字城市地理空間框架建設試點工作開展以來，到“十二五”期間全國將有330多個城市完成試點建設。但在全國數字城市地理空間框架建設過程中，仍存在部分地區應用水平較低、統籌協調力度不足、維護管理機制不完善等問題。

目前，我國數字信息化項目很多，在一段時間內基本趨于兩種建設流派:第一種是應用型數字城市建設模式，以行業應用為目標的，例如“數字森林”、“數字國土”、“數字電力”、“數字水利”等，主要用來解決行業部門的應用需求，各種專業應用系統構成了數字城市的主要脈絡;第二種是重地理信息的按區域劃分的數字城市建設模式，例如“數字流域”、“數字景區”、“數字社區”等，它們主要以建成區域性的基礎地理數據庫為目的。這兩種建設模式在一定程度上提高了部門或區域內部管理的工作效率，實現了信息資料和公文的無紙化傳遞，實現了部門內部辦公自動化，探索了數字城市建設的方向，為數字城市的建設奠定了重要的基礎［8］。

3 數字鄂州建設現狀

為了盡快實現“率先融入武漢城市圈，率先實現城鄉一體化”的目標，鄂州市政府明確提出了“建立‘數字鄂州’，加快鄂州城市化進程”的戰略目標。“‘數字鄂州’地理空間框架建設及應用示范”項目于2007年納入國家測繪局“數字地理空間框架建設與應用示范工程”計劃，鄂州市正式成為全國“數字城市”試點城市之一。

3.1 “數字鄂州”總體目標

“數字鄂州”的總體建設目標是按照“需求牽引、設計統一、共同投資、資源共享”的原則，通過空間基礎設施的逐步建設和數字化工程的不斷完善，建立起覆蓋全市域的信息高速公路和鄂州市空間基礎設施，構建統一、權威的鄂州市地理信息公共服務平臺，實現資源整合和網絡共享，并在此基礎上應用開發一系列專題系統，實現政府機構或行業領域的專題信息在地理空間框架上的集成與整合，為行業管理、城市規劃和政府決策提供及時可靠的信息服務與技術支持。

3.2 “數字鄂州”地理空間框架的建設成果

(1)“數字鄂州”基礎地理信息數據庫建設

按照統一的現代測繪基準體系，實現了鄂州市主城區基礎控制測量，并先后完成了300 km21∶8 000的真彩色航空攝影，主城區60 km2低空航測和主城區100 km2外業采集與錄入(包括地名地址、門牌號碼等)工作;建立了包含控制測量數據、數字線劃圖數據、數字正射影像數據、數字高程模型數據的鄂州市多源、多尺度基礎地理信息數據庫。其中:

基礎控制數據:全市230 km2平面和高程基礎控制成果;

數字線劃圖:45 km21∶1 000地形圖數據，城區200 km21∶500大比例尺地形圖數據，全市1 593 km2的 1 ∶25萬、1 ∶5萬、1 ∶1萬地形圖數據;

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

數字高程模型:主城區60 km2三維建筑物精細模型。

(2)“數字鄂州”地理信息公共服務平臺建設

“數字鄂州”地理信息公共服務平臺依托數字鄂州基礎地理信息數據庫，以地理信息系統為主要管理工具，進行數據的多尺度無縫集成、可視符號配置、地名地址擴充、地圖瓦片輸出等整合加工，建立了公共平臺數據庫(分政務版和公眾版)和瓦片地圖數據庫，進而通過在線調用、零碼組裝、標準服務、二次開發、運行維護等多種形式的地理信息服務和管理模塊，提供地理信息集成與共享完整解決方案，滿足不同政府機構、不同行業部門和個人的多樣化需求。

(3)“數字鄂州”應用示范系統建設

數字鄂州地理空間框架建設項目在地理信息公共服務平臺基礎上，選取鄂州市規劃、房管、公安、電力等部門開展應用示范，本著以應用部門需求為主導的原則，先后建立了城市規劃管理信息系統、房產管理信息系統、警用地理信息業務系統、電力管理信息系統，并建立了數字鄂州公眾服務系統，向社會公眾提供地理信息服務，發揮了數字鄂州地理空間框架為宏觀決策、政府管理和社會公眾提供支持與服務的作用。

4 數字城市地理框架建設存在的問題

許多發達國家數字城市建設正在向成熟期、智能化過渡。縱觀國內數字城市發展現狀，國內數字城市地理空間框架的建設雖然已經取得了一定成效，但由于起步晚、基礎條件差等原因，與國外數字城市建設相比還有較大差距，其發展也存在著諸多問題:

(1)標準體系不完善

國家測繪局和有關部門雖已頒布了一系列數字城市建設相關標準和地理空間框架建設標準，但不同標準存在一定不一致性。制定統一的標準和規范，是數字城市建設的必然要求和趨勢［4］。且隨著信息化技術的發展，數字城市相關標準體系有待進一步完善和更新。

(2)基礎地理信息數據庫的內容千差萬別

由于采用的數據格式、軟件平臺、數據庫平臺和專業技術框架都不統一，各個城市建立的基礎地理信息數據庫很多孤立存在，缺乏統一性、開放性和交互性;數據內容也千差萬別，不能互聯互通、沒有做到無縫鏈接。

(3)地理信息公共服務平臺缺乏通用性、實用性、應用性

不少城市紛紛建立了自己的地理信息公共服務平臺，但往往由于數據管理模式不同、開發語言不同、部署平臺不同、對外提供的接口差異這些平臺的通用性較差，再加上智能化水平低、輔助決策能力受限等原因，其應用性、實用性不強，不能為政府和全民提供全方位、多層次的決策支持和知識服務，不利于商業化推廣使用。

(4)缺乏應用導向和補償機制

數字城市發展除必要的技術支撐外，還需要大量資金投入。目前用于數字城市建設的投入十分有限，投資渠道單一［1］。許多數字城市地理空間框架由于缺乏足夠資金和補償機制導致舉步維艱，有些后期得不到及時更新、維護，無法提供實時、準確的信息服務，影響其進一步地推廣和應用。

(5)與數字城市各種系統的銜接不足，應用系統和商業軟件有待完善

地理空間框架的目的是為政府、企業、公眾提供權威、可靠的地理空間信息，以此支撐數字城市各種系統的有效運作，例如，電子政務、電子商務、智能交通、智能社區等。目前，地理空間框架與各種系統之間的銜接、交互仍存在一定問題，有待強化;而這些應用系統或商業軟件在功能上亦不夠完美，有待完善。

(6)人才問題

數字城市涉及諸多學科，數字城市建設迫切需要大批計算機、GIS、網絡、軟件、管理、社會、人文等多方面的復合型人才和專業性人才。數字城市的迅速發展也對這些人才能否快速跟進信息化步伐、快速掌握新知識、新理念提出了很大的挑戰。

5 數字城市地理框架建設的幾點建議

通過對我國數字城市地理空間框架發展現狀的分析，和數字鄂州、數字武漢等地理空間框架建設的研究總結，筆者結合國家測繪局數字城市建設戰略部署，針對我國地理空間框架建設提出了以下建議:

(1)完善、統一標準體系

國家測繪局和相關主管部門應該對城市數據的生產、更新等進行統一立法，建立和形成有效的、適時的數據生產機制和數據生產保障機制以及數據更新機制和數據更新保障機制。另外，應盡量借鑒國外經驗，采用國際通用標準和文件，針對數字城市建設框架、系統建設、服務模式等各方面制定完善的信息化管理體制、信息化發展規劃和服務標準，規范、統一地理空間框架的建設，強化、統一數字城市的頂層設計［4，7］。

(2)加快數字城市建設和管理人才的培養

加強數字城市建設復合型和專業型人才的培養，同時要保證這些專業技術人員能不斷充電，使其掌握最新的技術以保證數字城市建設的高質量要求［1］。

(3)拓寬融資渠道，加大資金投入

政府應加大城市地理空間框架建設的投資力度;通過引入市場競爭機制，組織和鼓勵企業積極參與數字城市建設;調動各級政府、企業各方面的積極性、主動性和參與性，協調兩者之間的利益關系，使它們各司其職，協同工作。對于數字城市中的基礎設施建設以及基礎性、公益性建設項目，主要由各級政府投入，并積極爭取國家的專項支持;對于有產業化背景的建設項目，政府應制定相應的優惠政策，發揮市場機制的作用，引導企業、集體或個人投資。另外，要轉變投融資機制，積極參與國際科技合作，爭取國外援助［1］。

(4)基礎軟件研究，增強開放性、交互性

加強基礎軟件研究和Web空間服務組件開發，創建通用性接口，增強空間信息服務的開放性、交互性，提高地理空間框架的應用性和實用性;加強數字城市應用系統和軟件的開發和建設，增強它們與地理空間框架的銜接和交互。

6 結語

數字城市并不是一個純技術的概念，而是一項長期的、復雜的、巨大的數字系統工程，需要政府主導，多部門合力共建，多學科跨界融合，促進其更廣泛、更深入、更有效、更經濟的社會應用和服務［8］。隨著數字城市建設的不斷邁進，數字城市的問題越顯突出。標準體系的建立、思路理念的突破、理論技術的攻關、機制模式的改革勢必為數字城市的可持續發展奠定堅實的基礎［9］，為數字城市建設開創更美好的局面，并逐步推動數字城市向智慧城市發展。

［1］李麗琴.中國數字城市發展研究［D］.重慶大學，2007

［2］王軍，鄧開艷等.城市基礎地理空間框架平臺建設研究［J］.測繪與空間地理信息，2008，31(1):35 ～42

［3］袁延良，任波等.“數字城市”地理空間框架建設研究［J］.計算機技術發展，2007，17(2):50 ～52

［4］曹蕾.數字城市基本框架及關鍵技術［J］.交通科技與經濟，2009(2):44～46

［5］鄧力.數字城市地理空間基礎框架整體建設模式探討［J］.北京測繪，2010(4)

［6］王華，陳曉茜，祁信舒.關于數字城市建設模式的探討［J］.地理信息空間，2011(2)

［7］李維森.淺析數字城市地理空間框架建設中的創新［J］.測繪通報，2011(9)