通信學(xué)論文-“數(shù)字上海”空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)規(guī)劃研究一、“數(shù)字城市”及其應(yīng)用的現(xiàn)狀分析1、國(guó)外“數(shù)字城市”基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)的現(xiàn)狀分析1）空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)、使用的協(xié)調(diào)和管理1994年4月13日，美國(guó)頒布了12906號(hào)總統(tǒng)行政令，實(shí)施國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施（NationalSpatialDataInfrustructure，NSDI）計(jì)劃，正式在美國(guó)政府和非政府部門中開展直接協(xié)調(diào)地理空間數(shù)據(jù)收集和管理的活動(dòng)。英國(guó)政府在認(rèn)識(shí)和分析美國(guó)NSDI成功和問題的基礎(chǔ)上，提出了國(guó)家地理空間數(shù)據(jù)框架（NGDF）發(fā)展計(jì)劃。澳大利亞聯(lián)邦空間數(shù)據(jù)委員會(huì)制定了空間數(shù)據(jù)管理機(jī)構(gòu)與領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)的權(quán)利與責(zé)任、聯(lián)邦公益空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)讓等政策。2）空間數(shù)據(jù)框架建設(shè)美國(guó)FGDC于1995年4月提出了NDGDF實(shí)施計(jì)劃，開始建立包括大地測(cè)量控制、數(shù)字正射影像、數(shù)字高程模型、交通、水文、行政單元以及公用地塊地籍?dāng)?shù)據(jù)在內(nèi)的數(shù)據(jù)框架。加拿大GeomaticsCanada負(fù)責(zé)全加拿大國(guó)家地形數(shù)據(jù)庫（NTDB），已經(jīng)完成1：25萬地形數(shù)據(jù)庫和南部人口稠密地區(qū)的1：5萬地形數(shù)據(jù)庫。歐洲大多數(shù)國(guó)家版圖較小，數(shù)字地理空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)基礎(chǔ)較好。英國(guó)陸軍測(cè)量局從1970年開始從事數(shù)字化制圖，已正式向社會(huì)提供數(shù)字化地圖。法國(guó)地理院從1985年起建立1：5萬全國(guó)地形數(shù)據(jù)庫（BDTOPO），x、y精度為2.5m，z精度為1.0m。德國(guó)內(nèi)務(wù)部原大地測(cè)量研究所（IFAG）負(fù)責(zé)完成全國(guó)1：20萬DLM和1：100萬DKM，各州測(cè)量局負(fù)責(zé)完成1:2.5萬DLM和1:2.5萬DKM，其地物精度要求為3m。荷蘭于1990年建立了地籍信息（非圖形）的聯(lián)網(wǎng)查詢，有2500注冊(cè)用戶，1997年完成全國(guó)地籍圖數(shù)字化。日本是亞洲地區(qū)最早開展地理信息化工作的國(guó)家。目前已能向社會(huì)提供DEM數(shù)字地圖等系列產(chǎn)品。3）空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)發(fā)達(dá)國(guó)家的地理信息管理采用國(guó)家和地方兩級(jí)管理體系，在“數(shù)字城市”空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺(tái)的建設(shè)中,通常采用自上而下的組織形式，即由中央政府組織相關(guān)機(jī)構(gòu)共同推動(dòng)全國(guó)范圍統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)。政府在其中主要起到協(xié)調(diào)政策性事務(wù)、組織研究發(fā)展、統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范等作用。2、國(guó)內(nèi)“數(shù)字城市”基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)的現(xiàn)狀分析我國(guó)“十五”計(jì)劃明確提出：“大力推進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化，是覆蓋現(xiàn)代化建設(shè)全局的戰(zhàn)略舉措。以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)社會(huì)生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展”。作為推進(jìn)信息化工作的一個(gè)重要方面，黨和政府的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)“數(shù)字地球”給予了高度重視。1999年11月在首屆“數(shù)字地球”國(guó)際會(huì)議上，北京市市長(zhǎng)劉淇正式提出了啟動(dòng)“數(shù)字北京工程”。2000年初，北京市信息化辦公室制定了“數(shù)字北京工程總體框架及發(fā)展規(guī)劃”，這份規(guī)劃對(duì)數(shù)字北京的概念、內(nèi)容、目標(biāo)、重點(diǎn)項(xiàng)目等作了詳細(xì)的闡述。山西正處在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要時(shí)期，為加快國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化，抓住“數(shù)字地球”帶來的歷史性機(jī)遇，充分利用現(xiàn)有的信息化基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)，確立建設(shè)“數(shù)字山西”戰(zhàn)略目標(biāo)，建設(shè)空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。2000年12月在太原市召開“可持續(xù)發(fā)展研討暨空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目論證會(huì)”，通過了“數(shù)字山西”空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目建議書及其總體設(shè)計(jì)方案。2001年2月陜西省第九屆人民代表大會(huì)第四次會(huì)議審議通過的陜西省國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十個(gè)五年計(jì)劃綱要明確提出，要加強(qiáng)基礎(chǔ)測(cè)繪工作，基本建成“數(shù)字陜西”地理空間基礎(chǔ)框架。福建省國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十五”計(jì)劃綱要把建設(shè)“數(shù)字福建”作為“十五”的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，并成立了以省長(zhǎng)習(xí)近平為組長(zhǎng)的“數(shù)字福建”建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組。湖南省發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)于2000年11月，在長(zhǎng)沙召開了“數(shù)字湖南”框架工程專家論證會(huì)，與會(huì)專家和代表提出將“數(shù)字湖南”基礎(chǔ)框架工程納入省國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十五”計(jì)劃，以利盡快實(shí)施。吉林省計(jì)委于2001年4月邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)30位專家、學(xué)者在長(zhǎng)春就“數(shù)字吉林”建設(shè)問題召開了研討論證會(huì)，專家一致建議政府盡快立項(xiàng)實(shí)施。海南省、湖北省、浙江省、河南省、重慶市、廈門市等地區(qū)也通過了數(shù)字區(qū)域的論證，開展了“數(shù)字區(qū)域”、“數(shù)字城市”空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。3、上海在國(guó)內(nèi)外“數(shù)字城市”建設(shè)中所處的水平綜述1）上海在“數(shù)字城市”領(lǐng)域中相關(guān)工作的現(xiàn)狀形成了全國(guó)領(lǐng)先的信息化基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模和能力；完成了所有基本比例尺地形圖的數(shù)字化；進(jìn)行了城市遙感影像系統(tǒng)應(yīng)用；探索了數(shù)據(jù)共享機(jī)制和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)；開發(fā)了多領(lǐng)域的地理信息應(yīng)用系統(tǒng)。2）上海在“數(shù)字地球”、“數(shù)字城市”領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)和差距主要優(yōu)勢(shì)：一是城市信息化基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模和能力處于全國(guó)領(lǐng)先的地位。二是信息技術(shù)普及程度比較高。三是具備比較優(yōu)厚的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和綜合實(shí)力。四是具有豐富的人才和技術(shù)資源。主要差距：一是作為“數(shù)字城市”核心技術(shù)的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用面過窄。二是信息共享困難、行業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫之間互訪性差。三是具有“上海特點(diǎn)”的自主技術(shù)研發(fā)實(shí)力尚不突出。二、“數(shù)字上海”空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)的界定1、關(guān)于“數(shù)字城市”概念的定義廣義“數(shù)字城市”概念：“數(shù)字城市”即城市信息化，涉及到城市信息化建設(shè)的方方面面，不僅包括各種信息化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，還將涉及信息化過程中所產(chǎn)生的社會(huì)經(jīng)濟(jì)關(guān)系和文化倫理觀念的變化與調(diào)整。狹義“數(shù)字城市”概念：“數(shù)字城市”工程是指利用“數(shù)字城市”概念，基于地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS、遙感系統(tǒng)RS等關(guān)鍵技術(shù)，深入開發(fā)和應(yīng)用空間信息資源，建設(shè)服務(wù)于城市規(guī)劃、建設(shè)和管理，服務(wù)于政府、企業(yè)、公眾，服務(wù)于人口、資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展的信息基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用體系。其本質(zhì)就是建設(shè)空間信息基礎(chǔ)設(shè)施并在此基礎(chǔ)上深度開發(fā)、整合、應(yīng)用、交流和共享城市的各種信息資源。2、關(guān)于“數(shù)字上海”空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)研究范圍的界定1）“數(shù)字上海”空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)的定義“數(shù)字上海”空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)，是指在上海開展信息化進(jìn)程中，用以滿足各個(gè)行業(yè)進(jìn)行與地理空間相關(guān)信息的采集、應(yīng)用、交互、共享，并能提供標(biāo)準(zhǔn)參照數(shù)據(jù)及運(yùn)行環(huán)境的集合。2）“數(shù)字上海”空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)的主要內(nèi)容“數(shù)字上海”空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)所涉及的基礎(chǔ)設(shè)施，主要將借助于上海城市信息化基礎(chǔ)設(shè)施，因此，未列為本課題研究的內(nèi)容。根據(jù)在地理信息系統(tǒng)、遙感信息系統(tǒng)等方面的應(yīng)用實(shí)踐。三、空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)在“數(shù)字上海”中的關(guān)系和地位“數(shù)字上海”所涉及的內(nèi)容、覆蓋的領(lǐng)域及對(duì)信息交互、共享的要求，比起現(xiàn)有任何信息應(yīng)用系統(tǒng)都有過之而無不及。空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)作為“數(shù)字上海”的核心數(shù)據(jù)內(nèi)容，同其它部分的關(guān)系可用下圖來描述：圖中：信息化基礎(chǔ)設(shè)施就是構(gòu)架寬帶、多媒體信息網(wǎng)絡(luò)的硬件環(huán)境。上海信息網(wǎng)絡(luò)硬件環(huán)境是上海地區(qū)信息化公共基礎(chǔ)設(shè)施，是各類信息應(yīng)用所依賴的基礎(chǔ)運(yùn)行環(huán)境，也是支撐“數(shù)字上海”空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)的基礎(chǔ)設(shè)施。支撐軟件主要包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、開發(fā)工具、專業(yè)軟件等，這里的開發(fā)工具和專業(yè)軟件都與所運(yùn)行的信息系統(tǒng)有關(guān)，相對(duì)于其他現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)，“數(shù)字上海”空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)有其特殊的要求，如地理信息系統(tǒng)、遙感信息系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等。空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是構(gòu)筑在信息化基礎(chǔ)設(shè)施、支撐軟件環(huán)境之上的空間框架性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，它主要包括多種比例尺的數(shù)字化地形圖、數(shù)字化遙感影像圖、城市基本地理統(tǒng)計(jì)單元、行政區(qū)劃圖以及反映人口狀況等數(shù)據(jù)，是“數(shù)字上海”的核心內(nèi)容之一。政府、企業(yè)、公眾等應(yīng)用系統(tǒng)是建立在公共信息基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)行環(huán)境上的信息系統(tǒng)，就應(yīng)用對(duì)象來看可分為兩大類，一是建立在空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)之上，為滿足各類應(yīng)用需求的專業(yè)信息應(yīng)用系統(tǒng)，如房地產(chǎn)信息系統(tǒng)、規(guī)劃管理系統(tǒng)等，以及要求與地理位置相關(guān)的其他信息系統(tǒng)；二是建立在空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和各類專業(yè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的綜合性應(yīng)用系統(tǒng)，如指標(biāo)統(tǒng)計(jì)、資料整合、預(yù)測(cè)分析等，是比前一類層次更高的、可為政府管理部門、咨詢服務(wù)機(jī)構(gòu)等提供科學(xué)依據(jù)和輔助決策的信息系統(tǒng)。空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)在“數(shù)字上海”建設(shè)中的作用和地位主要表現(xiàn)在3個(gè)方面：（1）空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)是數(shù)字城市的空間參照體系，作為定位參考基準(zhǔn)，可供各類用戶添加其他與空間位置有關(guān)的專題信息。更由于平臺(tái)是一個(gè)統(tǒng)一的、獨(dú)立的、開放的運(yùn)行系統(tǒng)，能為各類城市應(yīng)用系統(tǒng)提供所需的公共基礎(chǔ)信息，因此，它是實(shí)現(xiàn)全市空間信息共享的地理空間框架公共平臺(tái)。（2）以平臺(tái)中空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為背景建立的各類專業(yè)信息應(yīng)用系統(tǒng)，在地理位置上不會(huì)存在人為的差異，因此，它是行業(yè)、專業(yè)間應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的具有高效率、高精度特點(diǎn)的公共的交換平臺(tái)，可成為全市基于空間框架的信息交換樞紐。（3）由于空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)既具有“數(shù)字上海”的空間地理參照體系，又包含了與城市空間地理相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，因此，建立在這同一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源之上的各類專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，在進(jìn)行相關(guān)的專業(yè)統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，其結(jié)果將比較公正，可比性也較強(qiáng)，信息的應(yīng)用價(jià)值也會(huì)由此得到提高。如今，上海信息化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)已經(jīng)取得了很大成績(jī)，面向公眾的社會(huì)信息服務(wù)的“中國(guó)上海”門戶網(wǎng)站已經(jīng)建成并投入使用，連接上海市各級(jí)政府機(jī)關(guān)的公務(wù)網(wǎng)絡(luò)工程也在建設(shè)中，應(yīng)該說，在硬件設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境上的建設(shè)已經(jīng)走在了全國(guó)的前面。另一方面，經(jīng)過“八五”和“九五”，管理部門、企事業(yè)機(jī)構(gòu)也相繼建成了一批具有GIS和RS特點(diǎn)的應(yīng)用系統(tǒng)，推進(jìn)了全市信息化、數(shù)字化的發(fā)展。上海已到了需要建立一個(gè)全市統(tǒng)一的空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)，來解決公共數(shù)據(jù)重復(fù)建設(shè)、行業(yè)間數(shù)據(jù)不能交互、共享這一當(dāng)前突出問題的關(guān)鍵時(shí)刻，我們認(rèn)為，加