数字万州地理空间框架建设的内容及特色探讨

杨海明 ，张 洪，胡步清

（1.国家测绘地理信息局 重庆测绘院，重庆 400015；2.海南软件职业技术学院，海南 琼海 571400）

为实现“加快把万州建设成为城乡统筹发展的重庆第二大城市、渝东北及三峡库区的经济中心、和谐稳定新库区的示范区、重庆‘一圈两翼’发展格局中的重要增长极”的战略目标，迫切需要借助坚实可靠的地理空间基础设施以及新型的技术手段参与到城市规划、建设及管理中，提升信息综合利用的水平和能力，为政府科学决策与信息化管理提供有力的支撑。数字万州地理空间框架建设项目于2013年启动，通过地理信息数据库、地理信息公共平台、应用示范系统、支持环境等内容的建设，将进一步提高万州区地理信息资源的开发利用水平，为区政府提升城市公共管理能力和公共服务的水平起到促进作用[1-4]。

1 数字万州地理空间框架建设的内容分析

针对万州区政府实际需求以及现有资源基础，数字万州地理空间框架项目将开展基础地理空间数据的采集、更新和完善工作，通过数据整合和系统开发建立万州区权威的地理信息公共平台。其建设内容归纳为1套数据库、1个平台、5个应用示范系统和支撑环境建设，总体架构见图1。

1.1 1套数据库——地理信息数据库

地理信息数据库是数字区域地理空间框架的主体，也是专题数据库建设的基础，是行业管理应用和社会化服务的平台。基于万州区现有的测绘地理信息数据及相关成果，本项目将补充生产全区1︰5 000地形图、主城区地名地址及兴趣点、核心区域三维仿真模型等数据，遵循有关技术标准，采用相对成熟的作业手段，建立多类型、多尺度一体化管理的数据库。

数字万州地理信息数据库包含基础地理信息数据库、空间数据集、专题数据库3个二级库。

1）基础地理信息数据库包含万州区现有1︰500、1︰2 000、1︰5 000、1︰10 000等地形图的DLG、DEM、DOM库，全区2.5 m分辨率卫星影像库，以及包含中心城区1 220 km2的0.5 m分辨率卫星影像库。

2）空间数据集包含地理实体数据库、地名数据库、地址数据库、三维仿真数据库、政务版电子地图和公众版电子地图。

3）专题数据库则是按照统一标准规范，在相关部门业务数据基础上整合加工形成的可用于共享的专业数据。

1.2 1个平台——地理信息公共服务平台

地理信息公共服务平台是城市其他专业信息空间定位、集成交换和互联互通的基础[5]，是数字城市地理空间框架的重要组成部分。地理信息公共服务平台以地理信息数据为依托,通过在线方式满足政府部门、企事业单位和社会公众对地理信息和空间定位、分析的基本需求[6]。

图1 “数字万州”地理空间框架总体架构图

地理信息公共服务平台建设包括门户网站、地理服务、共享交换、运维管理等功能模块开发，平台建设架构如图2所示。

图2 地理信息公共服务平台架构图

1.3 应用示范系统建设

为充分发挥数字万州地理空间框架的综合效益，基于所构建的地理信息公共平台，选择应急、规划、地质灾害、城市管网、公众服务5个领域，以应用部门为主导，建立应急管理、规划管理、地质灾害综合防治决策支持、数字管网管理和公众应用5个应用示范系统。

1）应急管理应用示范系统针对万州区人民政府应急管理办公室的基本需求，利用基础地理信息数据，基于地理信息公共服务平台的功能和服务，整合应急专题数据，定制能满足应急指挥工作需求的功能模块，为应急救援示范应用提供地理信息保障。

2）规划管理应用示范系统针对万州区城乡规划与建设委员会的基本需求，基于地理信息公共服务平台的服务接口进行搭建、同时整合规划范围内与城市规划相关的成果数据，并将三维地理信息的空间分析优势融入到城市规划管理中，使得城市规划管理更高效、规划成果更直观。

3）地质灾害综合防治决策支持示范系统针对万州区国土资源局的基本需求，利用基础地理信息数据，基于地理信息公共服务平台的功能和服务，整合地质灾害专题数据，定制能满足地质灾害防治决策工作需求的功能模块，为地质灾害防治与综合决策提供地理信息保障。

4）数字管网信息系统针对万州区地下管线管理与使用部门的基本需求，基于地理信息公共服务平台,整合地下管线专题数据，提供丰富的管线专题空间分析服务，提高地下管线数据管理水平，为相关部门提供一个科学管理、对事故迅速作出决策的信息平台。

5）公众应用示范系统基于地理信息公共服务平台的服务接口，搭建并叠加吃、住、行、游、娱、购等与公众日常生活密切相关的空间位置信息和图片、文本等多媒体信息，建设具有良好用户体验的万州区公众服务地理信息网站，为社会公众提供丰富的地理信息服务。

1.4 支持环境建设

数字万州地理空间框架的支撑环境建设主要包括政策与规范、机制、硬件环境、软件环境和网络环境5个部分，为地理空间框架的建设、管理、维护以及运行提供有效的支撑。

2 数字万州地理空间框架建设的特色探讨

结合数字万州地理空间框架建设中地理信息数据特点和应用示范系统的典型应用情况，本项目在数据的利用与展现、数据库的建立、应用示范效果的展示、系统的实用性、新技术的应用等方面具有鲜明的特色。

2.1 全区1︰5000最新地形图成果的应用

“重庆市1︰5 000数字地形图测绘项目”是重庆市测绘地理信息事业“十二五”重点基础测绘项目[7]。该项目完成后，重庆市将在全国率先实现省级1︰5 000地形图全覆盖，万州区是该项目的重点工作区域之一。

数字万州地理空间框架建设将利用最新的1︰5 000地形图数据，完成全区现势性（2013年）最强的DLG、DEM、DOM库和地理实体数据库，完成覆盖全区最新的电子矢量地图制作和分辨率最高的电子影像地图制作。

2.2 地理信息时空数据库的建立

万州区现有的基础测绘成果具有多时相、多尺度的特点（见表1），管线和规划专题数据也具有多时相的特点。针对现有数据的特点，数字万州地理空间框架建设项目将完成重点区域不同尺度地理实体数据、重点管线数据、重点规划数据时空数据库的建立。基于时空数据库，实现多版本基础地理实体数据整合和版本管理, 满足对历史信息的查询分析、地理实体变迁回溯和变化预测的需要，满足管线数据和规划数据的三维动态可视化表达。

表1 万州区基础测绘成果概况

2.3 三维可视化表达与管理

数字万州地理空间框架充分综合三维仿真模型、地理信息数据库、地理信息公共服务平台、规划管理应用示范系统、数字管网信息系统等建设成果和技术，实现对城市空间数据地上、地下三维可视化表达和管理，满足城市规划设计与辅助决策的要求，打破二维GIS不直观的缺陷，并能和二维GIS无缝结合。建立覆盖整个城区内三维模型（包括地上构筑物和地下管线），实现信息的共享与交换。通过数据、平台和集成工作内容建设，落实到应用层次的应用目标是“规划设计全景化、运营管理空间决策化、地上地下三维可视一体化”。

2.4 位置服务技术

“基于天地图的位置服务应用”是2012～2013年国家测绘地理信息局测绘成果应用推广计划的一个重要项目，项目主要是利用全球定位系统（GPS）、北斗卫星，在移动通信（2.5G/3G）、无线电通信（短波、超短波）、北斗卫星通信支持下，以车载GPS、GPS手机、GPS无线对讲机、北斗定位终端等各种移动终端设备为移动介质，在GPS/北斗2种定位方式及多种通信（移动通信/无线电通信/北斗通信）模式下实现定位与通信，在不同通信网络下实现对不同的定位终端的双模（GPS/北斗）定位与监控管理，为需要位置服务的政府部门、行业用户、社会公众提供基于天地图的LBS服务应用[8]。该项目的技术成果——“基于天地图的位置服务技术”将服务于数字万州应急管理应用示范系统、数字万州地质灾害综合防治决策支持示范系统，前者将实现应急危险预警以及应急事件实时监控调度功能，后者将实现地灾信息的实时上报及地灾群策群防监控功能。

2.5 三维仿真模型的特色效果

1）三维仿真场景季节变化效果展示。在数字万州地理空间框架建设的20 km2三维仿真模型建设范围内的典型区域，通过明显的、抽象的、略带夸张的变换贴图来制作相应的春夏秋冬季节和日照变化效果。如冬季，以部分树木无树叶、草地枯黄且带积雪等来表现；冬季影子较长，夏季影子较短。

2）公众示范系统中的2.5维数字地图展示。利用已建成的三维仿真模型数据生成2.5维的数字地图，使得该地图同时具备三维数字地图良好的表现效果和数据量小、网上传输速度快的优点，方便在公众示范系统中发布，满足公众对对三维地图的快速浏览访问需求，在传统二维地图和真三维地图中起到承上启下的作用。

3 结 语

数字万州地理空间框架建设项目立足于万州区城市建设和经济社会的发展需要，紧密结合地方特色，以满足当地政府及各部门应用需求为出发点，充分利用现有基础数据资源，构建万州区权威的、唯一的、通用的地理信息公共服务平台，为政府、专业部门和社会公众提供高质量的基于地理空间信息的应用服务。

目前，数字万州地理空间框架建设项目仍在按计划稳步推进实施，随着项目的开展和应用，将会有更多的特色和创新点得以提炼和挖掘。

[1]邓轶，赵红.数字城市地理空间框架建设研究[J].测绘通报，2011(9)：74-79

[2]魏雪梅.数字黄山地理空间框架建设探讨[J].地理空间信息，2012,10(4)：34-36

[3]李德仁，邵振峰，杨晓敏.从数字城市到智慧城市的理论与实践[J].地理空间信息,2011,9(6)：1-5

[4]魏雪梅.数字黄山地理空间建设探讨[J].地理空间信息，2012,10(4)：34-35

[5]CH/Z 9001-2007.数字城市地理空间信息公共平台技术规范[S].

[6]谭啸.数字城市地理空间框架建设基本思路的探讨[J].测绘与空间地理信息,2010,33(2)：156-158

[7]重庆市人民政府.重庆市测绘事业发展暨地理信息基础设施建设第十二个五年规划[Z].重庆：2011

[8]张庆全，林富明，周源.基于“天地图”的位置服务平台的设计与实现[J].测绘与空间地理信息,2013,36(8)：98-106