談數字城市建設

閆界華

數字城市建設是構建數字中國的基礎和重要組成部分，黨中央國務院極其重視。國家測繪地理信息局自2006年起在山東臨沂、江蘇徐州、浙江嘉興、山西太原、河南鄭州、廣東惠州、湖北潛江、北京西城等城市進行了數字城市建設的試點工作。“十一五”期間，我國數字城市建設順利推進，成果得到廣泛應用;“十二五”期間，國家測繪地理信息局將在全國全面推進數字城市建設，力爭完成全部333個地級市和部分有條件的縣級市的數字城市建設，形成互聯互通的數字城市地理空間框架網絡，為城市經濟社會發展和信息化建設以及市民生活提供可靠、適用、及時的地理信息服務，并逐步實現與省、國家的上下貫通，相鄰區域的橫向互聯，伴隨著物聯網的發展走向智能化，最終實現全國“一張圖、一個網、一個平臺”。

1 數字城市建設的實施與目標

建立國家、省和城市人民政府三級基礎地理信息共建共享機制。國家測繪地理信息局在政策、標準、總體設計、航空攝影、公共平臺建設、國家基礎測繪成果使用及系統集成等方面予以支持;負責組織項目竣工驗收。省級測繪行政主管部門指導項目建設工作;負責項目進度與質量的管理和監督;在基礎資料提供、技術設計以及項目組織協調等方面給予支持。城市人民政府負責項目的組織實施和落實項目主要經費;負責項目建設和成果的推廣應用;負責建立地理信息公共平臺的長效運行機制，對平臺的管理、維護與更新提供相應的保障。

通過數字城市地理空間框架建設形成權威、標準、統一的城市地理信息公共平臺，并開發五個以上示范應用系統。以太原市為例，經過建設，“數字太原”共完善了一個數據庫、新建了一個平臺，建成三套數據集，開發了五個示范應用系統，具備了數據瀏覽查詢、專題數據加載、查詢統計與空間分析、二次開發、數據交換等功能，成為太原市統一的、權威的、通用的基礎地理信息平臺。今年，太原市在完善環保監測、基準地價查詢、藥監信息服務、人防信息、數字城管、數字太原公共服務等系統的基礎上，又積極開始建設地質災害預警、警用地理信息平臺、數字太原物聯網等系統。目前，太原市在已經開發10多個領域20多個政府部門的應用系統的基礎上，又有18個部門提出了應用需求計劃。預計到2012年底，太原市將實現數字太原成果應用全覆蓋，將全面提高宏觀決策、公共服務、應急處置能力。

2 數字城市建設的應對與務實

近年來，國家測繪地理信息局把數字城市建設作為“牛鼻子”工程全力推進，數字城市建設成為“十二五”的發展重點。國家的這一舉措，為中小城市迎來了機遇與挑戰。絕大多數中小城市測繪基礎薄弱，測繪技術落后，人才缺乏，如何夯實測繪基礎，厚積而薄發，圓滿完成數字城市建設，是我們近期工作的重點。借此機會，我們中小城市可大大加快信息化測繪建設的進程，實現測繪技術和裝備現代化。下面結合現代測繪3S技術，從以下三個方面談談中小城市應對數字城市建設應該采取的一些務實工作。

2.1 GPS技術的應用

隨著GPS技術的深入發展，RTK技術日趨成熟，單基站的RTK作業半徑已經擴大到30 km，能夠實現快速厘米級實時定位及事后差分，利用GPRS/CDMA進行50 km左右RTK測試成功案例也已經屢見不鮮，所以許多小型單位不同部門都建起了自己的單基站CORS系統，南方公司在湖北宜昌以百萬元左右人民幣建成多基站網絡CORS已成為典范，目前許多省、市已建成或正在建設省、市級CORS系統。以下是關于山西省境內CORS建設的部分報道摘要:2008年7月由南方承建的山西晉城連續運行參考站系統(JC-CORS)1號基站開始成功運行;2009年8月山西省連續運行參考站網絡系統(SXCORS)正式投入業務運行;2010年4月陽泉市盂縣國土資源局第一座“單基站網絡CORS”連續運行參考站建成并投入運行;2010年9月呂梁市臨縣國土資源局全面啟用“CORS”系統;2010年11月大同市國土局HD-CORS單基站參考站建成并成功運行，截止目前，山西省11個地級市城建規劃、國土系統已建成HD-CORS單基站7套。由此可見，重復建設現象比較嚴重。SXCORS為目前國內精度最高的省級CORS系統之一，該項目在現有測繪基準基礎設施的基礎上，集成了全球衛星導航系統(GNSS)和無線通訊、計算機網絡、軟件工程等多項先進技術，建立了由67個基準站組成、覆蓋全省范圍的高精度的連續運行基準站網，形成高精度、高時空分辨率、高效率、高覆蓋率的GNSS綜合信息服務網，能夠滿足不同行業用戶對精密定位和動態定位、衛星數據分析等多種需求。該項目成果通過網站服務，實現在線坐標計算、基準站數據下載和事后RTK等功能，可為全省大地測量、工程測量、氣象監測、地震監測、地面沉降監測以及城市地理信息系統建設、社會公共定位等眾多領域提供優質快捷的保障服務。山西省的所有測繪部門完全有理由使用SXCORS，避免重復建站，造成浪費。

在CORS系統的建設方面，浙江省的建設模式值得我們學習。浙江省衛星定位連續運行綜合服務系統以高精度實時定位的網絡RTK技術為核心;以立足地理信息框架基準，服務全社會為宗旨;以建成一個為全省各行各業、眾多領域、各個層面均能受益的綜合性公共服務基礎設施為最終目標。系統由浙江省測繪局統一規劃，采取共建共享的建設模式，由各相關廳局以及省、市各級共同參與，分省、市(地級市)兩級實施。省級(一級)基準站綜合服務系統項目的建設工作由浙江省測繪局負責;地市級(二級)基準站綜合服務系統項目的建設工作，在浙江省測繪局統一規劃和指導下，由各地級市有關部門負責具體的建設實施工作。

CORS系統不僅是一個動態的、連續的定位框架基準，同時也是快速、高精度獲取空間數據和地理特征的重要的城市基礎設施，CORS可在城市區域內向大量用戶同時提供高精度、高可靠性、實時的定位信息，并實現城市測繪數據的完整統一，這將對現代城市基礎地理信息系統的采集與應用體系產生深遠的影響。它不僅可以建立和維持城市測繪的基準框架，更可以全自動、全天候、實時提供高精度空間和時間信息，成為區域規劃、管理和決策的基礎。該系統還能提供差分定位信息，開拓交通導航的新應用，并能提供高精度、高時空分辨率、全天候、近實時、連續的可降水汽量變化序列，并由此逐步形成地區災害性天氣監測預報系統。此外，CORS系統可用于通信系統和電力系統中高精度的時間同步，并能就地面沉降、地質災害、地震等提供監測預報服務、研究探討災害時空演化過程。所以，應對數字城市建設，我們要根據本市的實際情況，首先搞好CORS系統的建設和應用。

2.2 RS技術的應用

目前，地形圖更新多采用航空攝影測量方法進行，該種測圖方法與以往的全野外測圖相比效率有了大幅度提高，但因其投資大，成圖周期長，因而不能滿足城市建設迅速發展的需要。無人機不僅應用于應急救急，而且應用于監測地理國情、實時測繪、動態監測，無人機航攝系統的應用開辟了一條提高數據獲取能力、水平的重要途徑。為此，“十二五”期間，國家測繪局將大力推進無人飛機航攝系統推廣。同時，高分辨率遙感技術的發展與應用，也為快速、準確、經濟地更新大比例尺地形圖帶來新契機。美國對地觀測公司(Earth Watch)于2001年成功發射了Quick Bird遙感衛星，為多光譜成像(1個全色通道、4個多光譜通道)，成像幅寬16.5 km×16.5 km，其全色影像的空間分辨率達到0.61 m，是目前世界上分辨率最高的商業遙感影像。與航空攝影測量相比，Quick Bird具有拍攝面積大(每景影像近300 km2)，數據成本低(全色影像數據20美元/km2)，成圖周期短的特點。由中國測繪科學研究院承擔的“高分辨率遙感影像數據一體化測圖系統PixelGrid”通過了國家測繪局組織的專家鑒定。

隨著科技的進步，大大地降低了涉足攝影測量與遙感專業的門檻，最常用的三種數字攝影測量工作站如JX-4C，VirtuoZo NT，MAPMATRIX報價都在8萬元～10萬元，一般的測繪部門應將這一專業逐步搞起來，為數字城市建設大顯身手。

2.3 GIS技術的應用

地理信息是國家重要的戰略性信息資源，在政府管理決策、信息資源共享、改善人民生活等方面發揮著越來越重要的作用。出于數據安全的需要，擺脫對國外地理信息軟件的依賴，國家大力扶持發展具有自主知識產權的地理信息軟件，為服務于數字城市建設，國家已從幾十家國內地理信息軟件生產企業中認定了14家企業。但國外先進的地理信息軟件也值得我們學習和借鑒，如Esri公司最近發布的ArcGIS10實現了五大飛躍，即在協同GIS、三維GIS、云GIS、一體化GIS、時空GIS五個方面實現了實質性的跨越。

從2006年起，國家測繪地理信息局協同地方和部隊測繪部門，歷時5年完成了國家1∶50000地理信息數據庫的更新，新版數據庫成果可直接用于數字城市建設;省級測繪行政主管部門在1∶10000及1∶5000地理信息數據方面可為城市地理信息公共服務平臺、電子政務應用服務及各行業信息系統提供有力的數據支持。

公眾版國家地理信息公共服務平臺——“天地圖”(www.tianditu.cn)已開通，它是中國區域內數據資源最全的地理信息服務網站，將從根本上改變我國傳統地理信息服務方式，全面提升信息化條件下國家地理信息公共服務能力，“天地圖”各省、市節點建設也陸續完成。

隨著測繪地理信息事業的深入發展，我們應積極引進和培養復合型人才。

1)測繪與城市規劃、國土資源管理等的復合人才，有助于推動測繪業務的拓展，增強測繪服務的針對性;

2)地理信息技術與電子通訊、計算機網絡、電子政務等開發技術的復合人才，適應GIS市場開發的多方面需求。

3 結語

數字城市已經成為展示城市形象的靚麗名片、領導科學決策的重要工具、提高百姓生活質量的得力幫手、社會綜合管理的有效載體、企業產品推介宣傳的平臺和城市信息化的重要標志，“數字城市，讓生活更美好”。

[1]測繪地理信息發展“十二五”總體規劃綱要[Z].

[2]基礎測繪條例[Z].

[3]肖建華，羅名海.城市信息化測繪體系建設的若干問題[J].城市勘測，2010(5):37-38.

[4]張文金.合肥之窗城市地理信息系統設計與實現[J].山西建筑，2010，36(7):350-351.