城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用

城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用

城市信息系統(tǒng)（ugis，簡(jiǎn)稱(chēng)城市g(shù)is）是一個(gè)地理信息技術(shù)系統(tǒng)（包括gis、遙感sas、全球定位系統(tǒng)gps，通常被稱(chēng)為ps技術(shù)），用于城市政府、企業(yè)的管理和決策以及公民社會(huì)生活的應(yīng)用。它利用地理信息技術(shù)將城市系統(tǒng)中地理環(huán)境的組成要素及其相互關(guān)系映射到信息空間,建立空間信息模型,構(gòu)造一個(gè)與現(xiàn)實(shí)相對(duì)應(yīng)的虛擬城市,為政府和企業(yè)的管理與決策及市民社會(huì)生活提供信息服務(wù)。城市GIS是由人、軟件、數(shù)據(jù)、硬件、網(wǎng)絡(luò)等要素組成的系統(tǒng)。1“數(shù)字城市”是由控制的一個(gè)整體城市的信息化為城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇。實(shí)際上,城市信息化表現(xiàn)為政府管理與決策的信息化(數(shù)字政府),企業(yè)管理、決策與服務(wù)的信息化(數(shù)字企業(yè)),以及市民生活的信息化(數(shù)字城市生活),即“數(shù)字城市”。由此可見(jiàn),城市GIS是“數(shù)字城市”最核心的部分,可以分為政府GIS、企業(yè)GIS和社會(huì)GIS?！皵?shù)字城市”的發(fā)展,要求政府、企業(yè)和社會(huì)GIS通過(guò)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)將政府、企業(yè)和社會(huì)聯(lián)成一個(gè)整體,實(shí)現(xiàn)資源的共享。2信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字城市的建設(shè)國(guó)際上的城市地理信息系統(tǒng)研究始于二十世紀(jì)70年代初期,經(jīng)過(guò)20多年的迅猛發(fā)展,目前發(fā)達(dá)國(guó)家已將它作為城市現(xiàn)代化標(biāo)志與重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,用于城市動(dòng)態(tài)管理和規(guī)劃發(fā)展,并將它作為對(duì)城市重大問(wèn)題和突發(fā)性事件進(jìn)行科學(xué)決策的現(xiàn)代化手段。城市規(guī)劃、建設(shè)與管理信息化的階段劃分,按進(jìn)程可分為以下三個(gè)階段:(1)以管理信息系統(tǒng)(ManagementInformationSystem,MIS)為主體,結(jié)合GIS的靜態(tài)的城市資源管理信息建設(shè):如建立城市的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)、地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)等空間或非空間數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)城市資源的計(jì)算機(jī)管理,在登錄、查詢(xún)、檢索和圖形輸出等方面,比傳統(tǒng)工作有了很大的提高。(2)以UGIS為主體結(jié)合辦公自動(dòng)化(OfficeAutomation,OA)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃管理信息建設(shè):面向城市規(guī)劃,推進(jìn)辦公自動(dòng)化,加強(qiáng)業(yè)務(wù)運(yùn)行系統(tǒng)的建設(shè),擴(kuò)大服務(wù)范圍,提高城市動(dòng)態(tài)模擬、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)控管理的能力。(3)以“數(shù)字城市”為長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo),面向城市可持續(xù)發(fā)展的全數(shù)字化信息系統(tǒng)的建設(shè)目前正在探索之中。這一階段,隨著城市化進(jìn)程加快,城市密集區(qū)的形成,環(huán)境、交通等日趨緊張,對(duì)網(wǎng)絡(luò)化管理和動(dòng)態(tài)調(diào)控的需求也日趨增加。遙感系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)和Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用,使城市動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理、公眾信息發(fā)布、自動(dòng)輔助決策、宏觀調(diào)控能力與城市持續(xù)發(fā)展等方面都產(chǎn)生了飛躍。3城市信息系統(tǒng)的一些問(wèn)題3.1應(yīng)用領(lǐng)域及項(xiàng)目尚待開(kāi)發(fā)城市地理信息系統(tǒng)(UGIS)的理論研究和實(shí)際應(yīng)用在我國(guó)已開(kāi)展多年,但在推廣的范圍及深度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,尤其是功能實(shí)現(xiàn)及通用上沒(méi)有大的突破,因此這一應(yīng)用領(lǐng)域有眾多的研究、應(yīng)用項(xiàng)目尚待開(kāi)發(fā)?？偨Y(jié)國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn),我們有理由認(rèn)為政府應(yīng)該是UGIS的主要載體。(1)個(gè)人信息即它的主要功能是為全社會(huì)提供一般空間信息服務(wù),包括城市規(guī)劃、環(huán)境交通、網(wǎng)點(diǎn)布局、管線(xiàn)走向等公共信息,這些是政府部門(mén)依靠行政手段獲得的,全體公民都應(yīng)該享有知情權(quán),這些信息只能由政府提供。(2)政府的干預(yù)可以確保信息的準(zhǔn)確性政府信息是經(jīng)各級(jí)政府(部門(mén))層層確認(rèn)最終獲得通過(guò)后才提供的,具有一定的權(quán)威性,是可以信賴(lài)的數(shù)據(jù)。(3)只有政府部門(mén)才能及時(shí)更新空間數(shù)據(jù)，確保其按時(shí)有效性隨著城市建設(shè)的發(fā)展,交通、街區(qū)、管線(xiàn)都在不斷變化,只有政府(部門(mén))才有可能及時(shí)掌握詳細(xì)情況。(4)以政府為主要載體一個(gè)城市的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集耗資十分巨大,回報(bào)期較長(zhǎng),一般企業(yè)很難承受這樣的投入產(chǎn)出比,因此UGIS的實(shí)施必須以政府為主要載體。政府為主要載體并不是政府對(duì)信息的壟斷,而是確?？梢詫?shí)現(xiàn)全社會(huì)的共享。尤其是企業(yè),通過(guò)GIS的實(shí)施,可以全方位掌握時(shí)空變化趨勢(shì),在優(yōu)化調(diào)度、合理布局、資產(chǎn)管理、開(kāi)拓市場(chǎng)方面提高競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)資源的合理配置。3.2城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的共享空間數(shù)據(jù)的形式、內(nèi)容、質(zhì)量、現(xiàn)勢(shì)性及空間數(shù)據(jù)的共享問(wèn)題,是制約當(dāng)前城市地理信息系統(tǒng)發(fā)展的最大問(wèn)題?？臻g數(shù)據(jù)不同于一般的非空間數(shù)據(jù),其主要來(lái)源是地形圖、地籍圖、房產(chǎn)圖及其它專(zhuān)題地圖,其采集需要專(zhuān)業(yè)的人員和復(fù)雜的技術(shù)手段,而且工作量大、耗資大,其工作主要由測(cè)繪部門(mén)承擔(dān),由政府管理和投資。地形圖、地籍圖與房產(chǎn)圖,在城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)方面的內(nèi)容基本上一致,只是地籍圖與房產(chǎn)圖增加了地籍與房產(chǎn)的專(zhuān)題內(nèi)容(如宗地、丘、房屋棟號(hào)),而城市中的宗地和丘是一致的,反映土地的權(quán)屬范圍和界線(xiàn)。由于地形圖、地籍圖和房產(chǎn)圖分屬規(guī)劃管理、土地管理和房產(chǎn)管理部門(mén),各種圖的測(cè)繪由各主管部門(mén)各自為政進(jìn)行,標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,多數(shù)情況下沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的共享,三圖中的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)出現(xiàn)了重復(fù)測(cè)繪和重復(fù)建庫(kù)的現(xiàn)象,造成了巨大的浪費(fèi)。建立UGIS以后,完全有條件實(shí)現(xiàn)三圖的統(tǒng)一。一些UGIS專(zhuān)家和開(kāi)發(fā)人員提出了“三圖統(tǒng)一”的設(shè)想,由于沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,難以在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)施。實(shí)現(xiàn)“三圖統(tǒng)一”有利于數(shù)據(jù)的共享,將促進(jìn)城市GIS的發(fā)展,但必須從法規(guī)、政策和標(biāo)準(zhǔn)上加以明確,否則,相關(guān)的主管部門(mén)將從部門(mén)利益角度,人為地設(shè)置障礙,影響“三圖統(tǒng)一”。3.3中心企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀UGIS項(xiàng)目建設(shè)涉及面廣、信息量大,要求基礎(chǔ)資料完整、精度高,因而耗資較大,建設(shè)周期較長(zhǎng),但社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益巨大。根據(jù)美國(guó)有關(guān)典型調(diào)查資料,UGIS投資回收期為8年,系統(tǒng)運(yùn)行7~8年開(kāi)始產(chǎn)生利潤(rùn),投入產(chǎn)出比約為1:7.74。應(yīng)用開(kāi)發(fā)和服務(wù)是UGIS總收入中的主要部分。一般來(lái)說(shuō),應(yīng)用開(kāi)發(fā)和服務(wù)占總收入的三分之二左右。現(xiàn)階段,政府GIS往往只有系統(tǒng)建設(shè)投資,而缺少運(yùn)行與維護(hù)的費(fèi)用,缺乏GIS信息服務(wù)收費(fèi)的配套政策與標(biāo)準(zhǔn),政府GIS中心往往作為事業(yè)單位甚至自收自支的事業(yè)單位,因在經(jīng)濟(jì)上缺乏保障,技術(shù)人員只能疲于尋找掙錢(qián)的項(xiàng)目,根本無(wú)暇顧及系統(tǒng)建成以后的完善與發(fā)展,幾年下來(lái),數(shù)據(jù)沒(méi)有更新、軟件落后了,就成了死系統(tǒng)。許多系統(tǒng)往往出現(xiàn)驗(yàn)收之日就是系統(tǒng)生產(chǎn)周期結(jié)束之時(shí)的現(xiàn)象。與此同時(shí),政府GIS中心的人才在原本不足的情況下,為GIS廣闊的市場(chǎng)所吸引,開(kāi)始流失,影響系統(tǒng)的發(fā)展。最后出現(xiàn)“猴子撿包谷,撿一個(gè),丟一個(gè)”,沒(méi)有產(chǎn)生多少真正具有生命力的城市GIS系統(tǒng),這種浪費(fèi)是驚人的!從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō),各國(guó)的UGIS建設(shè)毫無(wú)疑問(wèn)應(yīng)走各自的國(guó)產(chǎn)化道路,依賴(lài)外國(guó)不論