1.引言

　　城市歷來是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的焦點(diǎn)和中心。當(dāng)前一個(gè)以數(shù)字城市為旗幟的城市信息化運(yùn)動(dòng)正在全國范圍內(nèi)迅速展開。數(shù)字城市是物質(zhì)城市在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)空間的再現(xiàn)和反映，是以信息為核心、以網(wǎng)絡(luò)為支撐的城市信息治理與服務(wù)體系。數(shù)字城市建設(shè)的任務(wù)就是利用現(xiàn)代高科技手段，充分采集、整合和挖掘城市各種信息資源，建立面向政府、企業(yè)、社區(qū)和公眾服務(wù)的信息平臺、信息應(yīng)用系統(tǒng)以及政策法規(guī)保障體系等。城市地理空間基礎(chǔ)框架是數(shù)字城市建設(shè)的核心任務(wù)之一，它為城市發(fā)展和信息化建設(shè)提供統(tǒng)一的空間定位與基礎(chǔ)地理信息公共平臺，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)城市信息資源按照地理空間位置的整合和共享。城市地理空間基礎(chǔ)框架是“數(shù)字中國”地理空間基礎(chǔ)框架的重要組成部分。應(yīng)該說，我國城市空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)與提供已經(jīng)取得了巨大成績，但總的來講，空間數(shù)據(jù)從內(nèi)容、形式和質(zhì)量以及提供等方面都難以滿足應(yīng)用的需求，高質(zhì)量的空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一直是城市地理信息系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用的瓶頸。隨著城市信息化進(jìn)程的加快和數(shù)字城市建設(shè)的推進(jìn)，城市空間數(shù)據(jù)必將進(jìn)一步成為關(guān)注的焦點(diǎn)。

　　2.數(shù)字城市地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)的目標(biāo)與任務(wù)

　　2.1目標(biāo)

　　地理空間基礎(chǔ)框架是其它一切地理數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)參考框架，它為國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化提供統(tǒng)一的空間定位與基礎(chǔ)地理信息公共平臺，對于信息資源按照地理空間進(jìn)行整合和實(shí)現(xiàn)信息共享具有十分重要的作用。

　　城市地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)的總體目標(biāo)為，充分運(yùn)用遙感、GPS、GIS和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，制定相應(yīng)的政策法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系，建設(shè)多尺度、多分辨率、多種類的城市空間數(shù)據(jù)體系，構(gòu)建統(tǒng)一的城市地理空間基礎(chǔ)基礎(chǔ)平臺，從而為城市政府、企業(yè)、社區(qū)和公眾提供高質(zhì)量的基于空間位置的應(yīng)用服務(wù)。“十五”期間，全國30％以上的城市建立數(shù)字城市地理空間基礎(chǔ)框架，其它城市積極籌劃并開始建設(shè)地理空間基礎(chǔ)框架。到2010前后，全國所有城市建立起較為完善的城市地理空間基礎(chǔ)框架，較好地滿足城市規(guī)劃、建設(shè)、治理、服務(wù)以及未來發(fā)展的需要。

　　2.2工作重點(diǎn)

　　為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，需要重點(diǎn)完成以下幾方面的工作：

　　隨著我國城市化步伐的加快，城市的數(shù)量及規(guī)模都將有較大的增長，為滿足城市規(guī)劃、建設(shè)、治理和信息服務(wù)業(yè)發(fā)展的需要，應(yīng)根據(jù)城市的總體規(guī)劃與發(fā)展布局，進(jìn)一步擴(kuò)展和完善城市空間數(shù)據(jù)基準(zhǔn)。

　　建立起有效的城市空間數(shù)據(jù)非凡是框架數(shù)據(jù)更新機(jī)制，努力完善城市空間數(shù)據(jù)的分級、尺度和內(nèi)容體系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)形式的多樣化。

　　建立健全城市地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)的政策法規(guī)和組織機(jī)構(gòu)體系，完成若干城市空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)方面的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　建立城市空間數(shù)據(jù)分發(fā)和服務(wù)體系，使空間數(shù)據(jù)更好地為數(shù)字城市、數(shù)字社區(qū)建設(shè)服務(wù)。

　　發(fā)展先進(jìn)實(shí)用的空間信息獲取、更新、治理與應(yīng)用服務(wù)技術(shù)支撐體系，為城市地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)提供技術(shù)保障。

　　3.城市地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)的內(nèi)容

　　城市地理空間基礎(chǔ)框架主要包括空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)體系、政策法規(guī)與保障體系、數(shù)據(jù)分發(fā)與應(yīng)用服務(wù)體系以及技術(shù)支撐體系等4個(gè)方面。

　　3.1城市空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)體系

　　3.1.1城市空間數(shù)據(jù)基準(zhǔn)建設(shè)

　　城市平面基準(zhǔn)具有一定的非凡性。由于我國幅員遼闊，使用目前國家統(tǒng)一平面基準(zhǔn)在許多城市會(huì)產(chǎn)生較大的投影變形，無法滿足城市建設(shè)的需要。許多城市都建立了自己的獨(dú)立平面控制基準(zhǔn)，出現(xiàn)了2種甚至多種平面基準(zhǔn)。隨著空間數(shù)據(jù)應(yīng)用與共享需求的增加，多尺度空間數(shù)據(jù)基準(zhǔn)的不統(tǒng)一問題已經(jīng)受到關(guān)注。與平面基準(zhǔn)相比，在城市統(tǒng)一使用國家高程基準(zhǔn)技術(shù)上不存在問題。為了滿足工程測量和城市測量的需要，應(yīng)該逐步建立和精化城市區(qū)域內(nèi)的厘米級大地水準(zhǔn)面，為城市GPS高程測量奠定基礎(chǔ)。

　　隨著國家新一代地心、三維、動(dòng)態(tài)大地測量基準(zhǔn)的規(guī)劃和建立，未來城市空間數(shù)據(jù)基準(zhǔn)也將朝著三維、動(dòng)態(tài)方向發(fā)展。現(xiàn)有平高分離的、靜態(tài)的城市控制基準(zhǔn)將被新一代的三維基準(zhǔn)所替代。

　　數(shù)字城市將以其對城市卓越的治理和服務(wù)能力體現(xiàn)其非凡的價(jià)值和美好的前景。空間數(shù)據(jù)服務(wù)在城市領(lǐng)域具有良好的前景。建立城市GPS連續(xù)運(yùn)行綜合服務(wù)系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)城市快速導(dǎo)航、動(dòng)態(tài)測繪和數(shù)據(jù)服務(wù)的重要基礎(chǔ)。目前，我國一些城市已經(jīng)或正在建立該系統(tǒng)。

　　3.1.2城市空間框架數(shù)據(jù)建設(shè)

　　城市空間數(shù)據(jù)的外延十分廣泛，它包括地形數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)、建筑物現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、地籍?dāng)?shù)據(jù)、房地產(chǎn)數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)等。就數(shù)據(jù)形式而言，城市空間數(shù)據(jù)最主要的是數(shù)字線劃圖、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)和數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)。在進(jìn)行地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)中，一般都根據(jù)應(yīng)用需要和實(shí)際數(shù)據(jù)生產(chǎn)與提供的可能確定框架空間數(shù)據(jù)集。對于城市空間基礎(chǔ)框架數(shù)據(jù)，一方面應(yīng)從數(shù)據(jù)生產(chǎn)周期、成本和質(zhì)量的特點(diǎn)上，另一方面從大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用的需求上，研究確定基本框架數(shù)據(jù)集的內(nèi)容、形式和尺度，只有這樣才能使建設(shè)的城市地理空間基礎(chǔ)框架真正起到應(yīng)有的作用。在一個(gè)城市，可以根據(jù)地域的不同，針對不同的數(shù)據(jù)內(nèi)容和形式，分別選用不同的比例尺和分辨率。

　　城市地理空間基礎(chǔ)框架數(shù)據(jù)集應(yīng)在大比例尺度下，能完整地描述城市自然和社會(huì)形態(tài)的地物地貌信息、治理境界信息以及它們的基本屬性信息。這里不僅包括城市測繪所關(guān)心的各種地形信息，同時(shí)也應(yīng)包含有關(guān)治理境界等信息以及與它們相對應(yīng)的基本屬性信息。為了適合不同的應(yīng)用需求，可以將框架數(shù)據(jù)集進(jìn)一步劃分為核心框架數(shù)據(jù)和擴(kuò)展框架數(shù)據(jù)。前者具有一定的普遍性，可以滿足大多數(shù)應(yīng)用的需要；而后者則可以根據(jù)各城市的自身特點(diǎn)和需要而增加。目前大多數(shù)城市的DLG均是依據(jù)《城市測量規(guī)范》和地形圖圖式進(jìn)行測繪的所謂“全要素”圖。事實(shí)上，這里的“全要素”也是相對的。在城市，大面積地測繪大比例尺“全要素”DLG并保持其現(xiàn)勢性并不是一件輕易的事。以框架DLG及其與DOM的疊加來替代“全要素”DLG可能是一種有效的解決方案，這樣的產(chǎn)品生產(chǎn)周期短、成本低、易于維護(hù)，在城市規(guī)劃、建設(shè)、治理和服務(wù)中具有廣闊的應(yīng)用前景和顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。同時(shí)，框架DLG、DOM還可以與DEM進(jìn)行集成，形成城市三維景觀模型。

　　3.2政策法規(guī)與保障體系

　　3.2.1政策法規(guī)

　　城市地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)所具有的公益性、基礎(chǔ)性和權(quán)威性決定了城市政府應(yīng)該是其主體投資者。城市政府應(yīng)該將城市空間數(shù)據(jù)視作如同城市道路、橋梁一樣的城市基礎(chǔ)設(shè)施，投入足夠的資金使數(shù)據(jù)生產(chǎn)者能按照市場行為進(jìn)行數(shù)據(jù)生產(chǎn)，以滿足城市可持續(xù)發(fā)展的需求。使數(shù)據(jù)被充分利用并為城市發(fā)展帶來巨大的間接效益應(yīng)該是作為投資方的城市政府所得到的回。目前，數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)更新是我國城市空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)、治理和應(yīng)用的2大難題。實(shí)際上，數(shù)據(jù)不能共享的本質(zhì)原因除技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化和國家安全因素外，最根本的因素是經(jīng)濟(jì)問題。因此，解決數(shù)據(jù)共享問題也必須從經(jīng)濟(jì)上入手。數(shù)據(jù)更新除涉及技術(shù)問題外，也與政策密切相關(guān)。城市空間數(shù)據(jù)從生產(chǎn)到最終使用，涉及一系列主體，如：所有者、投資者、生產(chǎn)者、治理者、分發(fā)者、代理者和使用者等。為了明確界定各主體在城市數(shù)據(jù)獲取與使用過程中的責(zé)任、義務(wù)，并切實(shí)保障他們應(yīng)得的利益，從而使城市空間數(shù)據(jù)的獲取與使用實(shí)現(xiàn)可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)必須制定有效的適合我國國情的數(shù)據(jù)政策。制定數(shù)據(jù)政策的基本原則是促進(jìn)城市空間數(shù)據(jù)共享、鼓勵(lì)數(shù)據(jù)公開、發(fā)展基于數(shù)據(jù)的服務(wù)。

　　3.2.2標(biāo)準(zhǔn)化

　　我國空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化一直難以滿足技術(shù)發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用的需求。當(dāng)前急需加大城市空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化工作的力度，在充分采納、吸收、參考已有國家、行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與規(guī)程以及一些國際組織和國外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國城市空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)、治理和應(yīng)用的特點(diǎn)，制定比較完善的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、工程標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，以促進(jìn)城市空間數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、更新、治理、分發(fā)與應(yīng)用服務(wù)，加速數(shù)字城市建設(shè)和城市地理信息產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。

　　城市空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是目前最薄弱的環(huán)節(jié)。我國已制定的一系列測繪類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對于最終產(chǎn)品及其質(zhì)量的定義與確認(rèn)方面的規(guī)定比較模糊，而對生產(chǎn)這些產(chǎn)品作業(yè)過程的規(guī)定則過于瑣細(xì)，這也是造成標(biāo)準(zhǔn)總是落后的重要原因之一。空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展十分迅速，在未來的標(biāo)準(zhǔn)制定中，應(yīng)將重點(diǎn)放在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)上。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)具有超前性，面向空間數(shù)據(jù)用戶，并在一個(gè)較長的時(shí)間里保持穩(wěn)定。生產(chǎn)這些產(chǎn)品的工程標(biāo)準(zhǔn)則應(yīng)盡可能簡化，只規(guī)定若干對最終產(chǎn)品質(zhì)量起關(guān)鍵作用的共性內(nèi)容，而更具體的作業(yè)規(guī)程應(yīng)由生產(chǎn)單位自行制定。許多單位都在推行ISO9000系列標(biāo)準(zhǔn)體系認(rèn)證，可以為此提供保證。數(shù)據(jù)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)過去基本上沒有，當(dāng)前需要重視。

　　3.2.3組織保障

　　城市地理空間基礎(chǔ)框架數(shù)據(jù)是數(shù)字城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)性工作，其建設(shè)的質(zhì)量和效率對于數(shù)字城市的建設(shè)關(guān)系重大。為了保障基礎(chǔ)框架建設(shè)的順利實(shí)施，需要建立必要的組織保障體系。

　　首先，城市地方政府應(yīng)給予足夠的重視。許多城市為了建設(shè)數(shù)字城市，專門設(shè)立了由市長或常務(wù)副市長任組長的數(shù)字城市建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組。建議在該領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)立城市地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，吸收涉及城市空間數(shù)據(jù)建設(shè)的有關(guān)部門參加，進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和組織實(shí)施，避免重復(fù)和扯皮。

　　其次，各城市有必要建立相應(yīng)的空間數(shù)據(jù)治理和分發(fā)機(jī)構(gòu)，統(tǒng)一進(jìn)行各類空間數(shù)據(jù)資源的治理、維護(hù)和應(yīng)用服務(wù)，以最大程度地發(fā)揮框架數(shù)據(jù)的作用。

文章作者：王丹 陳倬 李根洪
責(zé)任編輯：唐鵬