数字空间数据基础框架研究论文

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【摘要】：基础测绘是数字城市框架和核心的基础系统工程，基础测绘为数字城市提供基础数据集，数字城市则是高效、全方位充分利用基础测绘数据的一种最直接的途径。本文叙述了基础测绘和数字城市的重要性以及我市开展基础测绘的现状及主要目标和任务，并叙述了加快基础测绘的步伐，构建数字武汉空间数据基础框架，为建立数字城市服务。

【关键字】：基础测绘、数字城市、空间数据基础框架

基础测绘是为国民经济、国防建设和社会发展提供基础地理信息的基础性、公益性事业，其公益服务性在于它是直接为政府宏观决策服务，为国民经济和社会发展提供及时、适用、可靠的测绘保障，为丰富人们的物质文化生活提供服务；其基础性在于广泛应用于能源、交通、农林、水利、土地、矿产、城建等部门的规划设计。随着科学技术的不断发展，现代地理信息技术已经取代了原来的模拟地形图，基础测绘的应用又有了更加广泛的领域。基础测绘成果所反映的基础地理信息具有动态变化的特点，随着社会经济的发展和自然环境的变化，基础地理信息的内容需要不断更新，基础测绘所需经费应当由政府投入。基础地理信息是构建数字城市的空间数据基础框架。

数字城市是指综合运用地理信息系统、遥感、遥测、网络、多媒体及虚拟仿真等技术，对城市的基础设施、功能机制进行自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统。即是在城市规划建设与运营管理以及城市生产与生活中，利用数字化信息处理技术和网络通信技术，将城市的各种数字信息及各种信息资源加以整合并充分利用。城市规划者和管理者可以在有准确坐标、时间和对象属性的多维虚拟城市环境中，进行规划、决策和管理。

一、基础测绘成果就是城市基础地理信息

计算机时代的到来为基础测绘的手段提供了更先进、更广泛的途径。现代测绘业就是地理信息产业。基础地理信息主要表征地球上自然和人文要素的地理位置和空间分布关系，它主要有三类产品：一是地理信息数据产品如数字地图，二是地理信息技术产品如GIS软硬件，三是地理信息工程。其集合构成了空间数据框架集，它是空间数据基础设施的重要组成部分。

二、城市空间数据基础设施是数字城市的基础

数字城市就是把城市搬进计算机，再现城市，为城市管理和决策服务。

数字地球是以信息高速公路和空间数据基础设施为依托的一个广泛概念，发展和形成数字地球必须首先发展城市的信息高速公路和城市空间数据基础设施。没有城市信息高速公路和城市空间数据基础设施也就不可能有数字城市。

空间数据基础设施（SDI）主要包括以下四个部分：

1、空间数据框架集—包括空间定位控制数据、地形框架数据、土地利用覆盖数据、地籍测绘数据、航测与遥感影像数据以及交通、水系、行政境界等与空间位置相关的基本自然人文信息，作为权威的数据是SDI建设的核心。

2、空间数据协调、管理与分发体系和机构，即权威的空间数据和地理信息协调领导机构，从事空间数据获取和加工的骨干生产组织，专门从事空间数据维护更新和数据分发的单位，作为权威的管理是SDI建设的核心。

3、空间数据交换标准，包括有关信息共享机制的法规和政策，以及地理信息技术标准，作为政府和各类专业系统权威的应用是SDI建设的关键。

4、空间数据交换网站，是指地理空间数据的生产者、管理者和用户相连接的一个广域的网络工作站，是SDI建设的中枢。

由此可见，基础测绘成果是数字城市的基础。三、我市基础测绘工作五十年来所做的主要工作

我市基础测绘工作自建国以来在各级政府的关心下，经过我院的不断努力下，经过五十年的工作，取得了明显的成果，形成了一定的规模，为武汉市的国民经济和社会发展做出了应有的贡献。主要体现在：

1、建立了覆盖市区范围的约3000km2的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等及GPS平面控制网，布设和施测了全市Ⅱ等水准点312个，Ⅲ级水准点192个，形成了武汉市基础地理空间的基准框架。

2、施测了主城及近郊区1300km2范围的1∶2000基本地形图，在此基础上完成了对主城总体规划区范围714km21∶2000基本地形图的数字化建库，并于1996年起利用1∶2000数字地形图编绘了城区1∶5000数字地形图170幅680km2。

3、分别于1960年、1973年对城区的自来水、市政、电讯、电力等主要管线进行了全面调查，形成各类专业和综合地下管网图共计1299张。1996年起组建地下管网整测专班开始对部分单项工程实施综合地下管网测量，并进行地下管线信息系统建立的试点。

4、为配合土地登记、发证等土地管理工作，从1992年至2000年6月共完成城区100余平方公里的单宗权属地籍测量工作。

5、1993年至今开展了城市基础地理信息系统的开发研究，已完成八个子系统，目前正在进行系统改造升级工作。

四、我市“十五”期间的基础测绘主要目标和任务

1、认真贯彻总书记关于“要加强基础测绘工作”的指示精神，按照我市国民经济和社会发展计划的要求，加强基础测绘设施建设，形成以“3S”（GIS、GPS、RS）技术、“4D”（DLG数字线划地图、DOM数字正射影像图、DEM数字高程模型、DRG数字栅格地图）技术产品和数字通信等技术构成的较为完善的数字化测绘技术体系。

2、加快城市基础地理信息更新和数据库建设，重点是全面开展全市1∶500~1∶100000系列数字地形图更新和数据库建设以及地下管线信息系统、岩土工程勘察信息系统的建设，为建设“数字武汉”奠定基础，开创城市基础地理信息应用服务的新领域。

3、建立健全勘测管理的运行机制，主要是建立和完善基础地理信息更新机制，推进基础地理信息共建共享机制的建立。建立适应市场经济要求的勘测产品价格机制。

站在构建数字城市空间数据基础框架的高度认识来实施基础测绘工作是十分重要的，从实际出发，充分调动各方面的积极性，充分发挥现代测绘高新技术等各方面的优势，高水准地推进基础测绘工作，对加快构建数字城市空间数据基础框架具有重大的现实意义。

五、加速武汉市空间数据基础设施的建设

1、测绘部门要加速对传统测绘技术和产业向数字化技术和地理信息产业的转化，建立规模化的数字化生产和数据管理机制，切实担负起空间数据的及时获取、处理、加工和提供的重任。

2、实施武汉市基础地理信息更新机制，必须将武汉市基础测绘纳入市国民经济和社会发展年度计划，确定基础测绘定期更新的周期，建立和完善控制网数据库、地形图数据库、数字高程模型数据库、数字正射影像数据库、地名数据库，构成完整的空间数据基础设施的数据集。

3、建设基础地理信息系统网络体系。该网络体系包括勘测院与市政府和有关委办局专业系统的网络以及勘测院内部局域网。

4、制定基础地理信息的法规与标准。为强化空间数据基础设施的建设，应进一步确定基础测绘的法定地位即基础测绘的基础性、前期性、公益性和政府行为属性。确定法定测绘成果的法律地位，以及法定测绘的定期或动态更新原则，以及实施计划投入的原则。在信息标准化方面，要制定统一的基础地理信息数据的技术标准。

5、建立权威的地理信息管理协调机构。明确在空间数据基础设施的建设中谁是权威的管理、谁拥有权威的数据、谁控制和事实权威的应用。

六、加快基础测绘步伐，构建数字武汉空间数据基础框架

加强城市基础测绘工作，为数字城市提供可靠的空间数据基础设施，要作好以下工作：

1、加大对基础测绘的投入力度，提高测绘保障能力，要形成政府投入为主、基础地理信息使用单位和承担基础测绘生产任务单位共同投入的投入机制，切实落实基础测绘项目经费，并实行专项管理。

2、建立和完善基础地理信息的更新机制，要充分利用市政测量、竣工测量、地籍测量以及遥感信息等各种手段，确保城市系列比例尺数字地形图的适时更新。同时要进一步完善测量标志的维护和有偿使用制度。

3、加强基础测绘部门的自身建设，切实做好基础测绘的组织实施工作，保质保量完成各项任务。加强基础测绘成果资料的深加工，开拓基础测绘应用和服务的新领域，提高基础地理信息对社会经济发展保障程度，基础测绘单位要深化改革，进一步完成基础测绘的保障和管理体系，从技术标准、人员素质、高新技术设备的引进吸收等方面进一步加大力度，以适应现代信息社会发展的要求，为尽快建立“数字武汉”并形成新兴的地理信息产业积极创造条件。

综上所述，基础测绘是数字城市框架和核心的基础系统工程，基础测绘为数字城市提供基础数据集，数字城市则是高效、全方位充分利用基础测绘数据的一种最直接的途径。

我们要以城市基础测绘纳入武汉市国民经济与社会发展计划为契机，积极发展勘测科技，加强勘测技术研究，全面实现数字测绘，充分利用多种先进科学技术，建设城市基础空间信息系统，更好地为城市规划与国土资源管理服务。