王翠 范超卓 武磊
(陕西省渭南市城乡规划测绘服务中心,陕西渭南 714000)
城市是人类活动最集中的区域,也是人类面临的人口、资源、环境和灾害四大问题矛盾最突出的区域。在信息社会中,信息的快速流动,决定了城市物质流、人流和财富流的聚集和扩散过程及其空间格局。城市信息化或数字化,为人们研究城市问题提供了先进的技术手段。
数字城市的基本内容和任务包括对城市区域的基础地理、基础设施、基本功能和城市规划管理、地籍管理、房产管理、智能交通管理、能源管理,企业和社会、工业和商业、金融与证券、教育与科技、医疗与保险、文化与生活等各个子领域经数字化后,建立分布式数据库,通过有线或无线网络,实现互联互通,实现网上管理、网上经营、网上购物、网上学习、网上会商、网上影剧院等网络化生存,确保人地关系的协调发展。数字城市是一个结构复杂,周期很长的系统工程,在建设进度上必然会采取分别建设的方式。
“目前,发达国家的数字城市建设已实现了政府和企业信息化系统的纵向、横向的互联互通,已建成‘一站式’服务平台,全面提升了数字城市的功能和应用服务水平”。而大多数发展中国家在计算机网络化的道路上刚刚起步,空间数据基础设施建设同发达国家相比还存在较大差距,电子政务刚刚起步。
中国数字城市,则是城市信息基础设施建设先行,政府和企业信息系统建设正在推进,数字城市整体规划已经启动。整体而言,我国数字城市建设的基本特点是:东部先行、中部跟上、西部急起直追。目前我国的数字城市建设仍处于第一、二阶段,且两个阶段基本同时并进,城市网络设施建设进展很快,空间数据基础设施建设相对滞后;政府和企业内部的信息系统建设迟缓,水平参差不齐;数字城市整体规划虽已经启动,但仅仅是个别和少数城市,大多数城市的建设还处在无规划状态。
数字渭南地理空间基础框架建设主要包括以下六个方面(见图1):
1)政策法规和标准体系的制定;2)软、硬件支撑环境配置;3)渭南市航空摄影、数据采集成图;4)数据的整理、集成与建库;5)渭南市基础地理信息系统软件开发;6)应用系统:如渭南遥感制图及三维渭南产品制作、渭南网上电子地图综合信息查询系统开发等。
图1 数字渭南地理空间基础框架
数字渭南智能管理信息平台设计开发框图见图2。
图2 数字渭南智能管理信息平台设计开发框图
发布平台主要用于在互联网上发布空间数据信息,目前主要指元数据信息的发布,同时也可作为网上电子地图发布的技术平台。发布平台的开发采用B/S架构,由数据浏览、定位、查询、分析、报表生成与打印、与其他系统接口等模块组成。
数字渭南基础数据库建设将采用国内外最新技术、软件和成果,按照数字城市地理空间框架建设相关标准进行处理,生成面向数字城市地理信息应用的地理信息数据成果,并根据空间数据库的建设与管理原则,对基础地理信息成果数据进行管理,形成多数据源、多尺度、多数据类型、多时态的空间数据库(见图3)。
图3 数据库结构示意图
1)主体数据库存放GIS框架数据和电子地图显示的制图数据。GIS框架数据是对主要的道路、河流、境界、管线、地名、植被等要素进行提取和处理。制图数据是对CAD图形数据进行合并、整合。其中GIS框架数据集采用逻辑无缝的组织方式对数据集进行存储管理;制图数据集进行逻辑无缝整合;栅格数据按图幅进行存储管理。不同比例尺的数据采用不同的数据源来进行存储管理,同一比例尺下的不同数据类型在同一数据源中进行管理。
2)历史数据库用分版划代法管理。历史数据库存储更新后的数据。不同时期的矢量数据按数据集进行合并管理,并增加日期字段属性,以记录历史数据时态;栅格数据集后添加日期标识,以区别栅格数据的时态。
3)成果数据库,存储原始CAD数据。在矢量数据数据集后增加日期,以区分成果数据的时态。
主体管理系统即主体数据库管理系统,实现用户对本库的浏览、查询,以便了解数据库的数据状况,并根据实时需要将数据提供给用户,或输出各种范围的专题图。新数据产生时,可将原有数据存储到历史数据库中,实现现时数据和历史数据转换和关联。
历史管理系统即历史数据库管理系统,实现历史数据的浏览、查询,便于用户对不同时期数据对比分析,并导出相应数据。系统主要功能包括:数据索引、浏览、属性查询、空间查询、数据导出等。
成果管理系统即成果数据库子系统,是将基本比例尺地形图数据集中管理,方便数据统一管理、浏览、查询,可提供用户需要的基本比例尺地图数据导出服务,也可直接出图,有效提高了地图服务效率。系统主要功能包括成果数据入库和下载,数据索引、浏览、查询和统计等。
引入数字城市技术,对渭南市的发展将带来巨大的促进和推动作用。例如:对渭南交通智能化管理与控制;对渭南市植被、土地覆盖、土地利用、地质构造和矿产资源等城市资源的监测和调查;对渭南市森林火灾、洪水、干旱、冰雪灾害、滑坡和泥石流、沙尘暴、地震等城市灾害的监测、预警和预防;为渭南市的城市人口、经济、环境可持续发展制定决策;为渭南市的公共卫生、流行病等进行分析和监测。“数字城市”将成为渭南市未来生存发展与现代管理的重要方式,“数字生活”也必将成为渭南市未来社会高品质生活科学发展、和谐发展的主要方式。
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