地理空間基礎框架管理論文

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摘要本文主要探討"數字廣西"地理空間基礎框架建設方面的一些問題，并提出現階段應進行的工作。

關鍵詞國家空間基礎設施（NSDI）、"數字廣西"、地理空間基礎框架

1．前言

1.1背景

隨著計算機技術、網絡技術的飛速發展，人類已進入以信息化為主要特征的新經濟時代，信息化是當今世界經濟和社會發展的趨勢。發達國家在加快信息基礎設施和空間基礎設施建設的同時，1998年1月，當時的美國副總統戈爾提出"數字地球"的概念。引發了繼"信息高速公路"、"知識經濟"以后的第三次信息浪潮。1998年6月，總書記在兩院院士會上提出了關于中國發展"數字地球"的思路，指明了發展信息技術，加快建設國家信息基礎設施，早日實現中國的"數字地球"，是我國爭先搶占世界科技、產業和經濟制高點，走向21世紀的知識經濟的發展戰略。十五期間，許多地區和部門相繼制定了數字省區和覆蓋本領域的數字工程項目發展規劃，如北京市已擬?quot;數字北京"總體框架和發展規劃，"數字海南"、"數字山西"、"數字福建"、"數字浙江"、"數字陜西"等規劃也在制定之中；國土資源部計劃用12年時間實施"數字國土工程"，交通部提出實施"智能交通"，國家海洋局提出"數字海洋"，國家測繪局提出建立"數字中國"地理空間基礎框架。2001年10月，繼國辦發53號文后，國家計委、國家地理空間信息協調委員會召開了"國家空間信息基礎設施發展戰略研討會"，指出"必須將國家空間信息基礎設施的建設和應用作為國民經濟和社會信息化的重要內容，應加快發展，以帶動地理空間信息技術的應用和相關產業的發展，并進一步推動經濟結構的戰略性調整"。更引發全國十幾個省、直轄市拉開建設"數字省區"地理空間基礎框架的序幕。

1.2目的和意義：

聯合國的一份報告表明，人類社會經濟生活中80％以上的信息與地理信息有關，地理信息技術大大改變人類觀測和認識地球的方式，已廣泛應用于資源調查、災害、環境檢測、規劃、電力、商業等領域，取得了顯著的經濟社會效益。成為21世紀國際競爭的制高點之一，其發展水平直接關系到國家的綜合國力和國防安全。"數字廣西"地理空間基礎框架的建設，將為廣西政府部門和各市縣的社會和經濟可持續發展提供規劃、設計和決策支持的基礎地理框架信息，為電子政務的實施提供統一標準的基礎地理信息支撐平臺和環境。

1.3主要內容：

"數字廣西"地理空間基礎框架的建設就是通稱國家空間基礎設施（NSDI）在廣西的具體表述。也是以3S（GIS－地理信息系統、GPS－全球定位系統、RS－遙感）技術為基礎，基礎測繪數據的生產和成果存檔、管理、分發服務系統在信息時代的具體表現形式和發展。

"數字廣西"地理空間基礎框架建設的主要任務包括：大地測量基準建設、廣西省級地理信息數據庫建設、基礎地理信息采集體系的建設、政策法規與標準體系的建設、技術支持體系的建設、地理空間信息交換網絡體系建設、組織機構的建設等，實現覆蓋整個廣西的多尺度、多分辨率、現勢性好的基礎地理信息數據。

1．4"數字廣西"地理空間基礎框架在各行業中的應用：

2．廣西實施該項工程已具備的條件

2.1區內環境：

以"信息化帶動工業化"是我國的戰略目標，作為經濟欠發達的廣西，其信息化建設起步并不晚，20世紀90年代，南寧、柳州、桂林、北海等城市的土地、規劃、環保等部門相繼完成了本行業的地理信息系統的建設。21世紀的今天，南寧、柳州、桂林列入國家級信息化試點城市，在這三個試點城市的帶動下，全區社會信息化建設全面展開，圍繞政府網的建設，各地根據實際情況懈骶嚀厴男畔⒒ㄉ琛H綾焙J械?quot;數字北海"項目，百色地區的"農業信息化示范項目"、防城港市的"港口信息化項目"、玉林市的"有線電視寬帶網工程"等，以及全國第一套應急聯動系統――南寧市社嵊繃低常?11）的初步建成，都為廣西的社會、經濟發展起到了不可估量的作用。預計到2005年，全廣西將鋪設光纖約4.8萬公里，每千人擁有計算機50臺，互聯網普及率達8％以上，信息產業增加值將達到250億元，占廣西國民生產總值的8％以上.

2．2廣西測繪局內環境：

國家測繪部門投資2.56億啟動"國家基礎測繪設施項目"建設，簡稱"大專項"建設。

廣西測繪局在國家測繪局和區政府的支持下，于2000年8月正式立項（總投資2700萬元），目前已完成基礎地理信息數據生產技術體系、基礎地理信息數據傳輸網絡體系的建設，基礎地理信息管理服務體系、空間定位綜合服務體系、廣西數字化基地大樓的建設正在如火如荼的進行中。廣西測繪局已建成主干千兆，百兆交換到桌面的局域網，裝備了若干臺企業級服務器、海量的磁盤陣列、磁帶庫、圖形工作站、高檔微機、大型彩色掃描儀、大幅面繪圖儀等硬件設備，以及數據庫軟件ORACLE，GIS軟件ARCGIS、Geostar、MapInfo、ERDAS、數字攝影測量系統、掃描矢量化系統等軟件。通過大專項的建設，還鍛煉出一批精通3S技術、計算機與網絡技術、測繪技術的綜合型人才。

1．基礎地理信息生產技術體系已初步建成：

目前，廣西測繪局已具備的1：1萬基礎地理信息數據年生產規模如下表所示：

數據類型

年生產能力（幅）

數據庫存儲（GB）

1:1萬DOM（數字正射影像圖）

1600

1600幅×45MB/幅=72

1:1萬DEM（數字高程模型）

1600

1600幅×5MB/幅=8

1:1萬DLG（數字線劃地圖）

880

880幅×4.5MB/幅=4

1:1萬DRG（數字柵格地圖）

1000

1000幅×5MB/幅=5

遙感影像數據

按1米分辨率計算,500幅×100MB/幅=50GB

注：按廣西"十五"計劃，需8～10年才能更新測繪完成全廣西1：1萬地圖。

3．建設原則和關鍵技術

3.1建設原則

"數字廣西"地理空間基礎框架的建設要貫徹"需求牽引、統籌規劃、統一標準、階段發展、面向應用、共建共享"的方針，堅持市場引導與政府調控相結合，引進和自主創新相結合，重點開發和普及應用相結合，調動各方面的積極因素，以應用促進發展。

3.2關鍵技術

海量數據庫存儲技術：目前，單是按覆蓋廣西的4D（DLG、DEM、DOM、DRG）測繪產品的數據量計算，就達到了TB級，如何采用關系數據庫（如ORACLE）管理海量空間數據，將是今后幾年內的研究熱點。

菘燜倩袢∈侄危喝綰緯浞擲?S技術及其集成，快速獲取信息也是一個值得研究的課題。

寬帶網絡：利用高速網絡實現信息共享和互操作。

虛擬現實技術：虛擬現實和三維模型是數字城市表現的主要形式。

知識產權問題：模擬測繪產品版權問題較好解決。受法律不健全、法制觀念淡薄等客觀條件的影響，數字化測繪產品的版權問題亟待解決，因為數字化產品一經提供，可以輕而易舉地進行復制。要解決這個問題，除了法律、制度外，還需在技術上研究加密手段。

空間數據庫更新與版本管理：為滿足國民經濟建設的需要，必須定期更新數據，保持基礎數據的現勢性。數據更新后，歷史數據仍須保存。因此必須建立一套有效的數據版本管理機制，確保有效數據能長期保存，又避免不必要的數據冗余。

4．現階段的主要任務

4.1數據標準和規范的制定。

數據標準是急待解決的問題。很多標準國家尚未出臺，必須加快基礎地理信息各類標準的制定，完善各種數據庫的建設標準、質量控制標準和安全保密標準，加快制定基礎地理信息的產品標準、信息交換標準和應用標準等。

4.2廣西省級基礎地理數據庫的建設

按基礎測繪分級管理的原則，國家負責1：100萬、1：25萬和1：5萬尺度的基礎地理信息生產、管理、服務和更新。省級政府部門負責1：1萬、1：5000比例尺甚至更大尺度的基礎地理信息生產、管理、服務和更新工作。其中1：1萬基礎地理信息數據庫的建設將是"數字廣西"地理空間基礎框架的核心和基礎。省級基礎地理信息數據庫的組成如圖所示：

4.3實施一批地理空間信息重點應用示范工程的建設

當前，人口、資源、環境等可持續發展是國家和地方政府最為關注的領域，為共享"數字廣西"地理空間基礎框架資源，應當把應用開發的重點放在人口地理信息系統、資源（國土、海洋、地礦等）地理信息系統、環境地理信息系統的開發研究中。同時作為廣西測繪局與區政府部門的合作項目――廣西綜合區情地理信息系統（9202工程）建設的延伸擴展，更要充分利用"數字廣西"地理空間基礎框架資源，結合西部大開發政府急于掌握的信息，急政府之所急，想政府之所想，積極與政府部門聯系、溝通，進一步完善綜合區情地理信息系統，注重反映廣西自然資源、經濟兩方面的信息。

4.4積極創造條件推進地理空間信息共建共享機制的建立

測繪部門多年來生產了大量的地理信息資料，它們在廣西的經濟建設和社會發展中發揮了公益性、基礎性的作用，但要在更深層次和更廣的領域應用，需要政府及各行業的通力合作。共建共享是避免重復建設、維護國家利益的必要措施，是"數字廣西"地理空間基礎框架建設中必須堅持的原則。這方面的教訓是屢見不鮮的，如廣西各地方土地部門有獨立的一套地籍圖，規劃部門有地形圖，房產部門有房產圖，每個部門都是投入巨資測繪、數字化，標準都不統一。實際上只要政府牽頭協調，各地測繪一套基礎地形圖，每個部門在其基礎上再采集各行業關注的要素（稱之為三圖合一）。這樣的結果是大大節約了經費，卻實現了各取所需，同時由于數據標準的統一，各行業能共享、交換成果。

要實現共建共享，一方面要積極推動地理空間信息政府協調機制的建立，充分發揮測繪部門的作用，加強與政府相關部門的合作，按照互惠互利的原則交換數據；二要研究制定共建共享的法規政策，明確規定知識產權的保護、用戶的權利和義務、有償使用等問題；三是測繪部門要在信息共建共享中發揮帶頭作用，進一步強化"四個主動服務"意識：主動為領導宏觀決策服務，主動為國家重大戰略、方針提供服務，主動為廣西重大基礎設施提供服務，主動為提高人民生活質量提供服務。為推進共建共享機制的建立作出應有的貢獻。

4.5建設基于WEBGIS的地理空間信息交換網絡體系。

"數字廣西"網站（）作為廣西測繪局的宣傳陣地及元數據窗口，應加強地理空間信息網站建設和網上地圖的開發，探索地理信息網絡服務模式，以適應網絡快速發展和廣大人民群眾對網上地圖的迫切需求。

5．極待解決的問題：

5.1政策方面的問題

去年廣西制定的《廣西廣西國民經濟和社會發展第十個五年計劃信息化重點專項規劃》中并沒有完整地將"數字廣西"地理空間基礎框架列入其中。廣西的信息產業在2000年全年的總產值為28.6億元，僅占全區GDP的千分之二，在全國排22位，在西部地區排第5位。可以看出，廣西的信息化總量還較低。基于"數字廣西"地理空間基礎框架的重要性和其能推動國民經濟和社會信息化跨越式發展。建議由區計委統一協調，廣西測繪局負責具體實施，各部門共同組成廣西地理空間信息協調委員會，加快制定"數字廣西"地理空間基礎框架的建設規劃工作。

5.2人才缺乏、財力支撐不足的問題：

測繪滯后于國民經濟建設的步伐，這是目前的尷尬現狀。主要的原因是財力投入的不足。

"數據是血液"，沒有了數據的"數字廣西"地理空間基礎框架，就是個空架子，其他行業的信息化也就沒有了與地理空間相對應的承載體。

"數字廣西"地理空間基礎框架的建設是多種高新技術的集成，需要一大批高素質的人才。目前，人才缺乏的問題還是比較突出。

6．結束語

廣西壯族自治區基礎地理信息中心作為廣西測繪局向社會提供基礎地理信息分發服務、應用開發的窗口和國家空間信息交換網絡的省級主節點，基本具備?quot;數字廣西"地理空間基礎框架建設的理論和實踐基礎。應發揮"數字廣西"地理空間基礎框架建設的主力軍作用，為我區信息化建設作出自己應有的貢獻。

【參考文獻】

1、羅滿建《國家空間信息基礎設施發展戰略研討會情況報告》

2、廣西區測繪局《國家基礎測繪設施項目廣西單位工程方案設計》

3、劉金長《建設廣西省級基礎地理信息系統》

4、廣西區基礎地理信息中心《廣西省級基礎地理信息系統可行性研究報告》

5、秦曉東等《"數字貴陽"建設的研究》

6、承繼成等《國家空間信息基礎設施與數字地球》