董暢

摘 要：在城市信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中空間基礎(chǔ)地理信息屬于重要的組成部分，空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是城市地理信息系統(tǒng)建設(shè)的最為關(guān)鍵的內(nèi)容。本文以城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)作為研究對(duì)象，分析并介紹了其中存在的問(wèn)題，這些問(wèn)題主要包括在基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)中存在著的更新機(jī)制和方法的問(wèn)題、空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)化問(wèn)題、辦公自動(dòng)化與GIS的一體化問(wèn)題、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)管理問(wèn)題等，希望能夠?qū)ξ覈?guó)各個(gè)城市的基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)具有一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：城市信息化；空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；基礎(chǔ)地理信息

作為在城市空間信息建設(shè)中GIS的綜合反映，城市基礎(chǔ)信息系統(tǒng)能夠?qū)⒊鞘械淖冞w、規(guī)劃、現(xiàn)狀中包括綜合管線、道路、建筑物、地貌地形等各類空間數(shù)據(jù)很好地反映出來(lái)，同時(shí)還可以在計(jì)算機(jī)中對(duì)這些空間特性數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、輸入、統(tǒng)計(jì)、分析、輸出、查詢等。目前我國(guó)的城市化進(jìn)程變得越來(lái)越快，很多城市都開始對(duì)基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行積極地建設(shè)和應(yīng)用。由于城市都是立足于特定項(xiàng)目需求開始開發(fā)基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)，因此該系統(tǒng)具有非常顯著的技術(shù)驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用啟動(dòng)的特點(diǎn)，而且在具體的建設(shè)過(guò)程中往往對(duì)系統(tǒng)建設(shè)予以了較多的關(guān)注，但是卻將更新數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)生產(chǎn)的重要作用忽視了，這樣就使得我國(guó)城市各類地理信息系統(tǒng)應(yīng)有的作用受到了極大的限制。在數(shù)字采集手段發(fā)展越來(lái)越快的今天，人們對(duì)空間數(shù)據(jù)的重要作用和核心地位具有了越來(lái)越清晰的認(rèn)識(shí)。由于在城市地理信息系統(tǒng)中城市空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)屬于基本的載體，同時(shí)其也屬于建設(shè)和應(yīng)用城市地理系統(tǒng)的瓶頸，因此必須要加速建設(shè)城市空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)的重要作用

隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展，該技術(shù)的應(yīng)用前景變得越來(lái)越廣闊，目前我國(guó)的土地、環(huán)境管理和規(guī)劃部門已經(jīng)開始積極地應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，而且該系統(tǒng)的應(yīng)用受到了人們的普遍關(guān)注，現(xiàn)在我國(guó)很多城市在建設(shè)城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)中投入了大量的技術(shù)、力量、財(cái)力、物力和人力。作為包含著城市各個(gè)領(lǐng)域和各個(gè)行業(yè)的一種綜合信息系統(tǒng)，城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)中應(yīng)用了多媒體、網(wǎng)絡(luò)、信息和電子等一系列的技術(shù)。要想使城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的重要作用能夠充分地發(fā)揮出來(lái)，并且不斷地強(qiáng)化城市的決策能力和管理水平，就必須要認(rèn)真地分析和研究城城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)?，F(xiàn)階段我國(guó)很多城市都將相應(yīng)的地理信息研究中心成立了起來(lái)，其主要任務(wù)就是建設(shè)城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)，而且獲得了非常大的成就。城市地理信息系統(tǒng)的建設(shè)具有重要作用，其主要包括以下幾個(gè)方面：

首先，城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)由于基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)而具有了較高的一致性。在城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)還沒有建立的時(shí)候，為了對(duì)城市的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，城市中的各個(gè)用圖部門投入了大量的財(cái)力和技術(shù)力量，然而不同部門由于受到自身?xiàng)l件的限制，在收集的各種基礎(chǔ)地理信息方面存在著較大的差異，其中還存在著很多不一致的問(wèn)題，這樣就很容易導(dǎo)致出現(xiàn)各種糾紛和麻煩[1]。

其次，城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)能夠共享基礎(chǔ)地理信息，在將城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建立起來(lái)之后能夠更加方便的統(tǒng)一管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，而且還可以保證數(shù)據(jù)管理的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)能夠使城市建設(shè)各個(gè)部門之間共享基礎(chǔ)地理信息，各個(gè)部門可以依據(jù)自身的需要有選擇性的使用基礎(chǔ)地理信息[2]。

再次，在將城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建成之后能夠有效地避免重復(fù)投入。在建設(shè)好城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)之后，城市的各個(gè)用圖部門就不需要在采集基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的工作方面投入太多的精力，這樣有效地避免了重復(fù)投入。

最后，城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)在城市的發(fā)展和建設(shè)中具有重要的促進(jìn)作用。合理的決策和支持在城市的發(fā)展和建設(shè)中具有十分重要的作用，而建成之后的城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)能夠有效地結(jié)合專家系統(tǒng)和辦公自動(dòng)化，可以將更加科學(xué)、準(zhǔn)確的決策支持提供給決策者[3]。

2 在建設(shè)城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)時(shí)中存在的若干問(wèn)題

2.1 基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的更新機(jī)制和方法的問(wèn)題

作為系統(tǒng)運(yùn)行的血液，數(shù)據(jù)具有十分重要的作用，必須要保證數(shù)據(jù)的高度準(zhǔn)確性，才能夠進(jìn)一步確保系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果的可靠性。因此對(duì)城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行衡量的一個(gè)非常重要的標(biāo)準(zhǔn)就是基礎(chǔ)地理信息的準(zhǔn)確性。在不斷推廣和應(yīng)用GIS技術(shù)的今天，用戶對(duì)基礎(chǔ)地理信息的準(zhǔn)確性也具有了更高的要求[4]。比如，必須要采用現(xiàn)勢(shì)準(zhǔn)確的地理數(shù)據(jù)作為支撐才能夠在決策支持、環(huán)境模擬、洪水分析、移動(dòng)通訊和交通規(guī)劃等方面做出正確的分析和決策。然而目前在城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更新機(jī)制和方法方面存在著較多的問(wèn)題，無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確地更新相關(guān)的地理信息數(shù)據(jù)，因此系統(tǒng)中的地理信息數(shù)據(jù)往往具有較大的滯后性，最終使得城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用效果受到了較大的影響。要想使這個(gè)問(wèn)題得到有效的解決在對(duì)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行使用或者購(gòu)買的時(shí)候，數(shù)據(jù)使用者要考慮重點(diǎn)就是數(shù)據(jù)的更新能力[5]。

此外，要進(jìn)一步確立更新工程的組織與實(shí)施方案。現(xiàn)在我國(guó)很多大眾城市都具有測(cè)繪部門，而且這些部門也以自身的需要為根據(jù)將相應(yīng)的基礎(chǔ)地理信息中心建設(shè)起來(lái)。通常由專門的部門進(jìn)行采集基礎(chǔ)地理信息的外業(yè)工作，隨后向內(nèi)業(yè)處理組交付采集的成果進(jìn)行處理。需要基礎(chǔ)地理信息的相關(guān)部門就聯(lián)系測(cè)繪部門，對(duì)這些基礎(chǔ)地理信息進(jìn)行購(gòu)買，這樣就能夠有效的降低重復(fù)觀測(cè)導(dǎo)致的財(cái)力、物力和人力資源的浪費(fèi)。

2.2 基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)化問(wèn)題

因?yàn)榭臻g數(shù)據(jù)本身具有較高的特殊性和復(fù)雜性，所以采用普通的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)無(wú)法使空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求得到充分的滿足，現(xiàn)階段在存儲(chǔ)和管理屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的時(shí)候主要采用了以下幾種模式：

第一種模式是文件存儲(chǔ)；

第二種模式是混合應(yīng)用文件和關(guān)系型數(shù)據(jù)；

第三種模式是通過(guò)純關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理；

第四種模式是通過(guò)面向?qū)ο箨P(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理；第五種模式是通過(guò)面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行管理[6]。

文件與關(guān)系型數(shù)據(jù)混合應(yīng)用本身具有較弱的功能，尤其是在數(shù)據(jù)損壞后的恢復(fù)和數(shù)據(jù)并發(fā)控制、完整性、一致性和安全性等方面都不具備基本的功能，其與商用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)相比，在多用戶操作、并發(fā)控制方面存在著較多的缺陷。在對(duì)空間目標(biāo)進(jìn)行處理的時(shí)候新型商用數(shù)據(jù)庫(kù)具有較低的效率。在表達(dá)和管理空間數(shù)據(jù)方面面向?qū)ο竽Ｐ蛯儆谧钸m用的，其除了能夠?qū)崿F(xiàn)更好地記錄之外，同時(shí)還具備了信息的繼承與聚集、對(duì)象嵌套等功能?？傊捎谠诳臻g數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理方面?zhèn)鹘y(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存在著一系列的弱點(diǎn)，因此導(dǎo)致我國(guó)的城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)出現(xiàn)了十分緩慢的網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程，而積極地運(yùn)用面向?qū)ο蟮年P(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)除了能夠?qū)⒖臻g數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問(wèn)題解決好之外，還能夠進(jìn)一步解決分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的問(wèn)題。

2.3 基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)辦公自動(dòng)化與GIS的一體化問(wèn)題

地理信息系統(tǒng)與辦公自動(dòng)化在未來(lái)發(fā)展的主要方向就是辦公自動(dòng)化與GIS的一體化，由于沒有與辦公自動(dòng)化集成，因此傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)的使用面受到了較大的影響，這樣就使得GIS的影響受到了進(jìn)一步的削弱，由于不具備GIS的支持，導(dǎo)致傳統(tǒng)的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)喪失了重要的可視化功能[7]。在傳統(tǒng)的城市地理信息系統(tǒng)中空間信息屬于主要的對(duì)象，在建設(shè)城市地理信息系統(tǒng)的前期，這種應(yīng)用有效地推動(dòng)了城市地理信息系統(tǒng)采集、獲取、存儲(chǔ)基礎(chǔ)地理信息的相關(guān)工作的發(fā)展。然而由于城市建設(shè)發(fā)展的越來(lái)越快，

因此需要將大量的其他方面的非空間信息加載到城市地理信息系統(tǒng)上，這樣在政府辦公自動(dòng)化的過(guò)程中城市地理信息系統(tǒng)就能夠變成可視化工具，其能夠使城市地理信息系統(tǒng)的影響得到進(jìn)一步的拓展。在系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)階段科學(xué)合理地設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)流程和業(yè)務(wù)流程，從而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)流程和統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)。

2.4 基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題

在對(duì)一個(gè)國(guó)家科技進(jìn)步水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平進(jìn)行衡量時(shí)一個(gè)非常重要的指標(biāo)就是標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，其是確保實(shí)現(xiàn)信息交換和共享的重要前提，尤其是在信息時(shí)代標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化具有十分重要的意義。現(xiàn)在我國(guó)很多城市的基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)都屬于獨(dú)立建設(shè)，在建設(shè)的時(shí)候主要是對(duì)當(dāng)?shù)氐男枰M(jìn)行考慮，沒有按照統(tǒng)一的國(guó)家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)作為開發(fā)和應(yīng)用系統(tǒng)的指導(dǎo)，在這種情況下，各級(jí)城市或各部門的基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)大多自成體系，無(wú)法實(shí)現(xiàn)共享信息和綜合利用信息資源的目標(biāo)[8]。上級(jí)部門在進(jìn)行分析、比較、綜合、統(tǒng)計(jì)等各項(xiàng)工作時(shí)無(wú)法對(duì)各個(gè)城市的信息進(jìn)行充分的利用。與此同時(shí)，各個(gè)城市之間的基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)還具有嚴(yán)重的重復(fù)建設(shè)的問(wèn)題，浪費(fèi)了大量的物力、財(cái)力和人力，而且對(duì)系統(tǒng)本身的建設(shè)也十分不利，所以積極地推廣標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化的城市地理信息系統(tǒng)已經(jīng)變成了急需解決的一個(gè)問(wèn)題。此外，在對(duì)城市海量空間數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行建設(shè)和管理的時(shí)候標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化也是一個(gè)核心問(wèn)題[9]。

要想實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的城市地理信息系統(tǒng)建設(shè)，必須要高度地重視以下幾個(gè)方面的問(wèn)題，首先，要成立標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)項(xiàng)目組或委員會(huì)，其主要成員就是政府各部門相關(guān)技術(shù)人員，在城市基礎(chǔ)信息系統(tǒng)的時(shí)候與城市方方面面的部門都具有十分密切的關(guān)系，所以必須要實(shí)現(xiàn)單位間的協(xié)作和信息資源的共享，而傳統(tǒng)的利益分配和工作方式方法會(huì)受到這種信息共享的極大沖擊，面對(duì)這種情況，政府必須要將協(xié)調(diào)工作做好，因此這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目組或者委員會(huì)除了是政府行為的代表之外，同時(shí)還可以將各職能部門的觀點(diǎn)充分地反映出來(lái)，因此在開展工作的時(shí)候顯得更加便利。其次，要積極地對(duì)國(guó)家或者行業(yè)已有的規(guī)程、規(guī)范和進(jìn)行了解、吸收和引用，對(duì)城市地理信息系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抓緊研究和制定，比如城市地理信息的技術(shù)流程規(guī)范、空間定位公共基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、交換格式標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)記錄格式、數(shù)據(jù)詞典、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)、編碼標(biāo)準(zhǔn)和分類標(biāo)準(zhǔn)等[10]。除此之外，相關(guān)部門還要形成一整套的規(guī)程、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，這樣在建設(shè)各城市地理信息系統(tǒng)的時(shí)候就具備了統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

2.5 基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)管理問(wèn)題

在城市地理信息系統(tǒng)中跟蹤查詢歷史信息屬于一個(gè)非常重要的功能，所以必須要將歷史信息庫(kù)建立起來(lái)，其主要是對(duì)各種變化信息進(jìn)行記錄，比如變更后的情況、變更的時(shí)間和變更的范圍等。通?？梢圆捎脙煞N方式保存歷史數(shù)據(jù)：首先是采用備份的方式對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行保存或恢復(fù)，也就是獨(dú)立保存更新前的數(shù)據(jù)，這要求系統(tǒng)具有較大的保存空間，該方式具有讀取方便、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。其次是單純地對(duì)數(shù)據(jù)變化的變化量進(jìn)行記錄，也就是采用變化量的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存或者恢復(fù)，這種方式在使部門需要得以滿足的基礎(chǔ)之上，具有較小的記錄數(shù)據(jù)冗余，而且還可以將系統(tǒng)海量管理數(shù)據(jù)的能力充分地發(fā)揮出來(lái)，可以直接管理整個(gè)專題層。采用變化量恢復(fù)歷史數(shù)據(jù)和采用備份恢復(fù)歷史數(shù)據(jù)具有較大的差異，采用變化量恢復(fù)的方式具有較小的占用空間，然而在速度方面卻非常慢，采用備份恢復(fù)的方式具有較大的占用空間，然而其具有較快的速度。由于城市地理信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)量方面非常大，因此其較好的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式是備份恢復(fù)的方式。

3 結(jié)語(yǔ)

在建設(shè)城市地理信息系統(tǒng)的初期必須要開展充分的調(diào)研工作，要對(duì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行充分考慮，從而真正地將系統(tǒng)建設(shè)的總體結(jié)構(gòu)體系把握住，要避免出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)和低水平建設(shè)的問(wèn)題。建設(shè)城市地理信息系統(tǒng)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)就是標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的數(shù)據(jù)建設(shè)，因此必須要對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題加以綜合考慮，最終能夠不斷地提升城市地理信息系統(tǒng)的建設(shè)水平。

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