基础地理信息数据与GIS在《武汉市地理信息蓝皮书》中的应用

刘莹，王祥，李琼

(武汉市勘测设计研究院，湖北武汉 430022)

基础地理信息数据与GIS在《武汉市地理信息蓝皮书》中的应用

刘莹∗，王祥，李琼

(武汉市勘测设计研究院，湖北武汉 430022)

地理信息作为城市信息资源的重要组成部分，越来越受到社会各界的关注。本文首先介绍了武汉市基础地理信息数据库的组成以及GIS在对空间地理数据进行统计分析方面所具有的优势，然后阐述了二者在《武汉市地理信息蓝皮书》中的具体应用，最后对《武汉市地理信息蓝皮书》的应用前景做了总结和展望。

基础地理信息数据；GIS；蓝皮书；空间统计分析

1 引 言

人类生活在地球上，其一切活动无不与地理空间信息有关。什么时间、什么地点，发生了什么事情，事发地点及其周围的环境发生了什么变化、有何关联等等，这些都是人们最为关心的问题。当今社会已进入信息时代，经济社会发展对地理信息的需求迅速增长。世界各国都把加速信息化进程视为新型发展战略，导致测绘和地理信息服务的方式和内容在国家信息化的大环境下发生了深刻的变化。地理信息作为城市信息资源的重要组成部分，越来越受到社会各界的关注。

为适应经济社会发展需求、促进地理空间信息的应用，武汉市勘测设计研究院于2007年开始编研国内首部地理信息蓝皮书——《武汉市地理信息蓝皮书》。至今，《武汉市地理信息蓝皮书》已连续发布三年，为武汉市的政府决策、城市管理和社会各界提供了可靠便捷的信息参考和决策支持。[1～3]

图1 数据组成图

2 武汉市基础地理数据库的组成

武汉市勘测设计研究院承担着为武汉市城市建设、规划管理提供测绘保障和基础资料的职责。特别自“十五”以来，武汉市勘测设计研究院作为《武汉市“十五”期间基础测绘实施计划》和《武汉市基础测绘“十一五”规划》的项目实施单位，积累了大量丰富的城市基础数据。武汉市基础地理数据库包括基础地理数据集、影像数据集、框架数据集、专题数据集、社会经济数据集以及元数据库几部分。其中，基础地理数据集由系列比例尺数据库组成，包括数字线划图(DLG)数据、数字正射影像图(DOM)数据、数字高程模型(DEM)数据、数字栅格地图(DRG)数据、数字表面模型(DSM)数据。数据组成图如图1所示。

3 GIS在统计分析中的应用优势

GIS的空间统计分析技术可以从大量的各种数据中挖掘出丰富的信息，这是GIS技术的特点所决定的。GIS具有强大的数据管理、更新、跟踪能力，其强大的数据管理能力使得其在三维显示、空间分析、空间模拟等方面充分发挥优势，数据共享、数据更新使其能够集成各种数据，因而具有很强的综合分析、模拟和预测的能力，可作为统计的工具，并可以将统计结果用专题图等直观地显示。GIS最关键的特性是能够将各种与空间相关的数据与地理位置链接在一起，从而可以从空间角度出发表达、分析各种数据[4，5]。

4 基础测绘数据和GIS在蓝皮书编研工作中的应用

《武汉市地理信息蓝皮书》是以“从地理信息的视角来反映城市现状及变迁”为宗旨，充分利用城市基础测绘数据(包括城市基础地理信息数据、市政基础设施数据和航空影像数据等)，运用GIS技术，从城市建设区、房屋建筑、综合交通、自然资源环境等几个方面，将以往散布在各类地图图件、存储在各个数据库里的信息加以挖掘、提炼、分析，客观地反映武汉城市建设与发展的变化。因此，精确权威的基础数据和科学合理的GIS空间统计分析是蓝皮书的立命之本。

4.1 基础数据提供

采用的基础数据包括武汉市1986年～2006年多时相、多尺度航摄资料，系列比例尺数字基本图，基础设施数据库以及地名资料等等。数据格式包括DWG、DGN、DLG、Shp、Excel、Word等等，如表1所示。

基础数据一览表 表1

4.2 基础数据加工

为了实现准确合理的数据统计，需要以GIS数据作为统计基础，因此需要将一部分数字基本图数据进行格式转换和编辑。

GIS数据解决方案是借助于Safe Software公司的FME(Feature Manipulate Engineering)软件来实现。FME提供了在转换过程中重新构造数据的功能，可以实现超过100种不同空间数据格式(模型)之间的相互转换，并且最大限度地保存数据的完整性。同时，经过项目具体实践，FME高效合理的转换方案为蓝皮书的统计提供了数据保证。[6]

4.3 专题数据统计分析

(1)城市建设区域统计

根据航摄影像、地籍调查资料数据以及从地形图数据库中提取的房屋建筑层的叠加，对城区建设区域面积进行统计。包括建设区范围、建设区面积、占市域总面积百分比等的统计，如图2所示。

(2)房屋建筑统计

通过地形图数据库提取房屋建筑层数据，叠加上行政区域数据，对各区房屋建筑数据进行统计。包括各个行政区所拥有的房屋建筑数量、楼层、房屋建筑基底面积、建筑面积等等的统计，如图3所示。

根据房屋建筑的楼层属性，按照高层、小高层、多层、低层的划分，用不同颜色表示并突出高层建筑，直观反映出武汉市城区范围房屋建筑尤其是高层建筑的分布情况，如图4所示。

图2 城市建设区域统计

图3 房屋建筑统计

图4 高层建筑分布图

(3)综合交通数据统计

通过城区市政道路数据库，分离出城区等级道路(主干道、次干道、快速路)、桥涵(一般桥梁、过江通道、立交桥、人行天桥、地下通道)、轨道交通(轻轨)、铁路数据，叠加上行政区域数据，对各区的等级道路、桥涵、铁路数据进行统计。包括各个行政区所拥有的等级道路长度、道路面积，各类桥涵数量，已建成轻轨长度，铁路长度等进行统计。同时，根据等级道路、桥涵、轻轨、铁路的分布，制作出分布图。

4 结 语

将基础地理信息数据应用于城市地理信息蓝皮书编研，《武汉市地理信息蓝皮书》的编研模式开启了基础地理信息推广的新思路，进一步开拓基础地理信息的应用范围，使基础地理信息产品无论在产品类型、制作工艺、表现形式、服务方式还是应用空间等方面都发生了深刻的变化。结合社会经济要素等参考信息，通过对地理信息元素的变化趋势、分布特征进行分析，勾勒出武汉城市的发展与变化，这对于指导城市规划、管理者实际工作以及希望了解武汉城市发展的社会公众都具有较强的实用价值。

客观来说，这才走出了基于地理信息的蓝皮书编研探索的第一步。虽然在实际工作中解决了一系列问题，但是在编研体系的框架化、编研流程的系统化等方面都有待深一步的探索研究。

[1] 张文彤，盛洪涛，刘奇志等.武汉市地理信息蓝皮书(2007)[R].2007:1～2

[2] 张文彤，盛洪涛，刘奇志等.武汉市地理信息蓝皮书(2008)[R].2008:1～2

[3] 张文彤，盛洪涛，刘奇志等.武汉市地理信息蓝皮书(2009)[R].2008:1～2

[4] 刘兴权，杨海燕，丁美青.GIS在统计行业中的应用[J].四川测绘，2006，29(3)

[5] 肖根如，程朋根，潘海燕等.基于GIS的区域经济统计分析系统的设计与实现[J].测绘科学，2008，33(1)

[6] 李琼，刘莹，张琍.FME在武汉市地理信息蓝皮书中的应用[J].工程勘察，2009，37(11)

Appl ication of the Fundamental Geographic Information Data with GIS in the Geo－information Blue Book of Wuhan

Liu Ying，Wang Xiang，Li Qiong
(Wuhan Geotechnical Engineering And Surveying Institute，Wuhan 430022，China)

As an important part of city information resources，geography information is receiving more and more attention.This article firstly presents the configuration of the basic geography information database for Wuhan，and the advantage of GIS in spatial statistics and analyzing.Then it tells how the above two technologies are used in the Geo－information Blue Book of Wuhan.At last，the article makes a conclusion and prospects for the Blue Book’s practical application.

fundamental geographic information data；GIS；Blue Book；spatial statistics and analyzing

1672－8262(2011)01－25－04

P208

A

2010—06—29

刘莹(1980—)，女，工程师，主要从事城市地理信息数据研究。

国家测绘局精密工程与工业测量重点实验室项目(PF2009－22)