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數(shù)字廣西地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)的研究
摘 要 本文主要探討"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)方面的一些問題，并提出現(xiàn)階段應(yīng)進行的工作。
關(guān)鍵詞 國家空間基礎(chǔ)設(shè)施（NSDI）、"數(shù)字廣西"、地理空間基礎(chǔ)框架
1． 前言
1.1背景
隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，人類已進入以信息化為主要特征的新經(jīng)濟時代，信息化是當今世界經(jīng)濟和社會發(fā)展的趨勢。發(fā)達國家在加快信息基礎(chǔ)設(shè)施和空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時，1998年1月，當時的美國副總統(tǒng)戈爾提出"數(shù)字地球"的概念。引發(fā)了繼"信息高速公路"、"知識經(jīng)濟"以后的第三次信息浪潮。1998年6月，江澤民總書記在兩院院士會上提出了關(guān)于中國發(fā)展"數(shù)字地球"的思路，指明了發(fā)展信息技術(shù)，加快建設(shè)國家信息基礎(chǔ)設(shè)施，早日實現(xiàn)中國的"數(shù)字地球"，是我國爭先搶占世界科技、產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟制高點，走向21世紀的知識經(jīng)濟的發(fā)展戰(zhàn)略。十五期間，許多地區(qū)和部門相繼制定了數(shù)字省區(qū)和覆蓋本領(lǐng)域的數(shù)字工程項目發(fā)展規(guī)劃，如北京市已擬?quot;數(shù)字北京"總體框架和發(fā)展規(guī)劃，"數(shù)字海南"、"數(shù)字山西"、"數(shù)字福建"、"數(shù)字浙江"、"數(shù)字陜西"等規(guī)劃也在制定之中；國土資源部計劃用12年時間實施"數(shù)字國土工程"，交通部提出實施"智能交通"，國家海洋局提出"數(shù)字海洋"，國家測繪局提出建立"數(shù)字中國"地理空間基礎(chǔ)框架。2001年10月，繼國辦發(fā)53號文后，國家計委、國家地理空間信息協(xié)調(diào)委員會召開了"國家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展戰(zhàn)略研討會"，指出"必須將國家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和應(yīng)用作為國民經(jīng)濟和社會信息化的重要內(nèi)容，應(yīng)加快發(fā)展，以帶動地理空間信息技術(shù)的應(yīng)用和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并進一步推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整"。更引發(fā)全國十幾個省、直轄市拉開建設(shè)"數(shù)字省區(qū)"地理空間基礎(chǔ)框架的序幕。
1.2目的和意義：
聯(lián)合國的一份報告表明，人類社會經(jīng)濟生活中80％以上的信息與地理信息有關(guān)，地理信息技術(shù)大大改變?nèi)祟愑^測和認識地球的方式，已廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、災(zāi)害、環(huán)境檢測、規(guī)劃、電力、商業(yè)等領(lǐng)域，取得了顯著的經(jīng)濟社會效益。成為21世紀國際競爭的制高點之一，其發(fā)展水平直接關(guān)系到國家的綜合國力和國防安全。"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架的建設(shè)，將為廣西政府部門和各市縣的社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供規(guī)劃、設(shè)計和決策支持的基礎(chǔ)地理框架信息，為電子政務(wù)的實施提供統(tǒng)一標準的基礎(chǔ)地理信息支撐平臺和環(huán)境。
1.3主要內(nèi)容：
"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架的建設(shè)就是通稱國家空間基礎(chǔ)設(shè)施（NSDI）在廣西的具體表述。也是以3S（GIS－地理信息系統(tǒng)、GPS－全球定位系統(tǒng)、RS－遙感）技術(shù)為基礎(chǔ)，基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)的生產(chǎn)和成果存檔、管理、分發(fā)服務(wù)系統(tǒng)在信息時代的具體表現(xiàn)形式和發(fā)展。
"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)的主要任務(wù)包括：大地測量基準建設(shè)、廣西省級地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)、基礎(chǔ)地理信息采集體系的建設(shè)、政策法規(guī)與標準體系的建設(shè)、技術(shù)支持體系的建設(shè)、地理空間信息交換網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)、組織機構(gòu)的建設(shè)等，實現(xiàn)覆蓋整個廣西的多尺度、多分辨率、現(xiàn)勢性好的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)。
1．4"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架在各行業(yè)中的應(yīng)用：
2． 廣西實施該項工程已具備的條件
2.1區(qū)內(nèi)環(huán)境：
以"信息化帶動工業(yè)化"是我國的戰(zhàn)略目標，作為經(jīng)濟欠發(fā)達的廣西，其信息化建設(shè)起步并不晚，20世紀90年代，南寧、柳州、桂林、北海等城市的土地、規(guī)劃、環(huán)保等部門相繼完成了本行業(yè)的地理信息系統(tǒng)的建設(shè)。21世紀的今天，南寧、柳州、桂林列入國家級信息化試點城市，在這三個試點城市的帶動下，全區(qū)社會信息化建設(shè)全面展開，圍繞政府網(wǎng)的建設(shè)，各地根據(jù)實際情況??懈骶嚀厴?男畔⒒?ㄉ�。染c焙Ｊ械?quot;數(shù)字北海"項目，百色地區(qū)的"農(nóng)業(yè)信息化示范項目"、防城港市的"港口信息化項目"、玉林市的"有線電視寬帶網(wǎng)工程"等，以及全國第一套應(yīng)急聯(lián)動系統(tǒng)――南寧市社嵊?繃??低常?11）的初步建成，都為廣西的社會、經(jīng)濟發(fā)展起到了不可估量的作用。預(yù)計到2005年，全廣西將鋪設(shè)光纖約4.8萬公里，每千人擁有計算機50臺，互聯(lián)網(wǎng)普及率達8％以上，信息產(chǎn)業(yè)增加值將達到250億元，占廣西國民生產(chǎn)總值的8％以上.
2．2廣西測繪局內(nèi)環(huán)境：
國家測繪部門投資2.56億啟動"國家基礎(chǔ)測繪設(shè)施項目"建設(shè)，簡稱"大專項"建設(shè)。
廣西測繪局在國家測繪局和區(qū)政府的支持下，于2000年8月正式立項（總投資2700萬元），目前已完成基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術(shù)體系、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)體系的建設(shè)，基礎(chǔ)地理信息管理服務(wù)體系、空間定位綜合服務(wù)體系、廣西數(shù)字化基地大樓的建設(shè)正在如火如荼的進行中。廣西測繪局已建成主干千兆，百兆交換到桌面的局域網(wǎng)，裝備了若干臺企業(yè)級服務(wù)器、海量的磁盤陣列、磁帶庫、圖形工作站、高檔微機、大型彩色掃描儀、大幅面繪圖儀等硬件設(shè)備，以及數(shù)據(jù)庫軟件ORACLE，GIS軟件ARCGIS、Geostar、MapInfo、ERDAS、數(shù)字攝影測量系統(tǒng)、掃描矢量化系統(tǒng)等軟件。通過大專項的建設(shè)，還鍛煉出一批精通3S技術(shù)、計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、測繪技術(shù)的綜合型人才。
1． 基礎(chǔ)地理信息生產(chǎn)技術(shù)體系已初步建成：
目前，廣西測繪局已具備的1：1萬基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)年生產(chǎn)規(guī)模如下表所示 ：
數(shù)據(jù)類型
年生產(chǎn)能力（幅）
數(shù)據(jù)庫存儲（GB）
1:1萬DOM （數(shù)字正射影像圖）
1600
1600幅×45MB/幅=72
1:1萬DEM （數(shù)字高程模型）
1600
1600幅×5MB/幅=8
1:1萬DLG （數(shù)字線劃地圖）
880
880幅×4.5MB/幅=4
1:1萬DRG （數(shù)字柵格地圖）
1000
1000幅×5MB/幅=5
遙感影像數(shù)據(jù)
按1米分辨率計算,500幅×100MB/幅=50GB
注：按廣西"十五"計劃，需8～10年才能更新測繪完成全廣西1：1萬地圖。
3． 建設(shè)原則和關(guān)鍵技術(shù)
3.1建設(shè)原則
"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架的建設(shè)要貫徹"需求牽引、統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標準、階段發(fā)展、面向應(yīng)用、共建共享"的方針，堅持市場引導(dǎo)與政府調(diào)控相結(jié)合，引進和自主創(chuàng)新相結(jié)合，重點開發(fā)和普及應(yīng)用相結(jié)合，調(diào)動各方面的積極因素，以應(yīng)用促進發(fā)展。
3.2關(guān)鍵技術(shù)
海量數(shù)據(jù)庫存儲技術(shù)：目前，單是按覆蓋廣西的4D（DLG、DEM、DOM、DRG）測繪產(chǎn)品的數(shù)據(jù)量計算，就達到了TB級，如何采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫（如ORACLE）管理海量空間數(shù)據(jù)，將是今后幾年內(nèi)的研究熱點。
?菘燜倩袢∈侄危喝綰緯浞擲??S技術(shù)及其集成，快速獲取信息也是一個值得研究的課題。
寬帶網(wǎng)絡(luò)：利用高速網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息共享和互操作。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)：虛擬現(xiàn)實和三維模型是數(shù)字城市表現(xiàn)的主要形式。
知識產(chǎn)權(quán)問題：模擬測繪產(chǎn)品版權(quán)問題較好解決。受法律不健全、法制觀念淡薄等客觀條件的影響，數(shù)字化測繪產(chǎn)品的版權(quán)問題亟待解決，因為數(shù)字化產(chǎn)品一經(jīng)提供，可以輕而易舉地進行復(fù)制。要解決這個問題，除了法律、制度外，還需在技術(shù)上研究加密手段。
空間數(shù)據(jù)庫更新與版本管理：為滿足國民經(jīng)濟建設(shè)的需要，必須定期更新數(shù)據(jù)，保持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。數(shù)據(jù)更新后，歷史數(shù)據(jù)仍須保存。因此必須建立一套有效的數(shù)據(jù)版本管理機制，確保有效數(shù)據(jù)能長期保存，又避免不必要的數(shù)據(jù)冗余。
4． 現(xiàn)階段的主要任務(wù)
4.1數(shù)據(jù)標準和規(guī)范的制定。
數(shù)據(jù)標準是急待解決的問題。很多標準國家尚未出臺，必須加快基礎(chǔ)地理信息各類標準的制定，完善各種數(shù)據(jù)庫的建設(shè)標準、質(zhì)量控制標準和安全保密標準，加快制定基礎(chǔ)地理信息的產(chǎn)品標準、信息交換標準和應(yīng)用標準等。
4.2廣西省級基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫的建設(shè)
按基礎(chǔ)測繪分級管理的原則，國家負責(zé)1：100萬、1：25萬和1：5萬尺度的基礎(chǔ)地理信息生產(chǎn)、管理、服務(wù)和更新。省級政府部門負責(zé)1：1萬、1：5000比例尺甚至更大尺度的基礎(chǔ)地理信息生產(chǎn)、管理、服務(wù)和更新工作。其中1：1萬基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)將是"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架的核心和基礎(chǔ)。省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的組成如圖所示：
4.3實施一批地理空間信息重點應(yīng)用示范工程的建設(shè)
當前，人口、資源、環(huán)境等可持續(xù)發(fā)展是國家和地方政府最為關(guān)注的領(lǐng)域，為共享"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架資源，應(yīng)當把應(yīng)用開發(fā)的重點放在人口地理信息系統(tǒng)、資源（國土、海洋、地礦等）地理信息系統(tǒng)、環(huán)境地理信息系統(tǒng)的開發(fā)研究中。同時作為廣西測繪局與區(qū)政府部門的合作項目――廣西綜合區(qū)情地理信息系統(tǒng)（9202工程）建設(shè)的延伸擴展，更要充分利用"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架資源，結(jié)合西部大開發(fā)政府急于掌握的信息，急政府之所急，想政府之所想，積極與政府部門聯(lián)系、溝通，進一步完善綜合區(qū)情地理信息系統(tǒng)，注重反映廣西自然資源、經(jīng)濟兩方面的信息。
4.4積極創(chuàng)造條件推進地理空間信息共建共享機制的建立
測繪部門多年來生產(chǎn)了大量的地理信息資料，它們在廣西的經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展中發(fā)揮了公益性、基礎(chǔ)性的作用，但要在更深層次和更廣的領(lǐng)域應(yīng)用，需要政府及各行業(yè)的通力合作。共建共享是避免重復(fù)建設(shè)、維護國家利益的必要措施，是"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)中必須堅持的原則。這方面的教訓(xùn)是屢見不鮮的，如廣西各地方土地部門有獨立的一套地籍圖，規(guī)劃部門有地形圖，房產(chǎn)部門有房產(chǎn)圖，每個部門都是投入巨資測繪、數(shù)字化，標準都不統(tǒng)一。實際上只要政府牽頭協(xié)調(diào)，各地測繪一套基礎(chǔ)地形圖，每個部門在其基礎(chǔ)上再采集各行業(yè)關(guān)注的要素（稱之為三圖合一）。這樣的結(jié)果是大大節(jié)約了經(jīng)費，卻實現(xiàn)了各取所需，同時由于數(shù)據(jù)標準的統(tǒng)一，各行業(yè)能共享、交換成果。
要實現(xiàn)共建共享，一方面要積極推動地理空間信息政府協(xié)調(diào)機制的建立，充分發(fā)揮測繪部門的作用，加強與政府相關(guān)部門的合作，按照互惠互利的原則交換數(shù)據(jù)；二要研究制定共建共享的法規(guī)政策，明確規(guī)定知識產(chǎn)權(quán)的保護、用戶的權(quán)利和義務(wù)、有償使用等問題；三是測繪部門要在信息共建共享中發(fā)揮帶頭作用，進一步強化"四個主動服務(wù)"意識：主動為領(lǐng)導(dǎo)宏觀決策服務(wù)，主動為國家重大戰(zhàn)略、方針提供服務(wù)，主動為廣西重大基礎(chǔ)設(shè)施提供服務(wù)，主動為提高人民生活質(zhì)量提供服務(wù)。為推進共建共享機制的建立作出應(yīng)有的貢獻。
4.5建設(shè)基于WEB GIS的地理空間信息交換網(wǎng)絡(luò)體系。
"數(shù)字廣西"網(wǎng)站（www.DigitalGX.com）作為廣西測繪局的宣傳陣地及元數(shù)據(jù)發(fā)布窗口，應(yīng)加強地理空間信息網(wǎng)站建設(shè)和網(wǎng)上地圖的開發(fā)，探索地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展和廣大人民群眾對網(wǎng)上地圖的迫切需求。
5． 極待解決的問題：
5.1政策方面的問題
去年廣西制定的《廣西廣西國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十個五年計劃信息化重點專項規(guī)劃》中并沒有完整地將"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架列入其中。廣西的信息產(chǎn)業(yè)在2000年全年的總產(chǎn)值為28.6億元，僅占全區(qū)GDP的千分之二，在全國排22位，在西部地區(qū)排第5位�？梢钥闯觯瑥V西的信息化總量還較低�；� "數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架的重要性和其能推動國民經(jīng)濟和社會信息化跨越式發(fā)展。建議由區(qū)計委統(tǒng)一協(xié)調(diào)，廣西測繪局負責(zé)具體實施，各部門共同組成廣西地理空間信息協(xié)調(diào)委員會，加快制定"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架的建設(shè)規(guī)劃工作。
5.2人才缺乏、財力支撐不足的問題：
測繪滯后于國民經(jīng)濟建設(shè)的步伐，這是目前的尷尬現(xiàn)狀。主要的原因是財力投入的不足。
"數(shù)據(jù)是血液"，沒有了數(shù)據(jù)的"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架，就是個空架子，其他行業(yè)的信息化也就沒有了與地理空間相對應(yīng)的承載體。
"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架的建設(shè)是多種高新技術(shù)的集成，需要一大批高素質(zhì)的人才。目前，人才缺乏的問題還是比較突出。
6． 結(jié)束語
廣西壯族自治區(qū)基礎(chǔ)地理信息中心作為廣西測繪局向社會提供基礎(chǔ)地理信息分發(fā)服務(wù)、應(yīng)用開發(fā)的窗口和國家空間信息交換網(wǎng)絡(luò)的省級主節(jié)點，基本具備?quot;數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)的理論和實踐基礎(chǔ)。應(yīng)發(fā)揮"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)的主力軍作用，為我區(qū)信息化建設(shè)作出自己應(yīng)有的貢獻。
【參考文獻】
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5、秦曉東等《"數(shù)字貴陽"建設(shè)的研究》
6、承繼成等 《國家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)字地球》
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