地理信息標准體系
Ⅰ 《中國智慧城市標准體系》全文去哪裡找
城市化進程的加快,來使城源市被賦予了前所未有的經濟和技術的權利,
國家鼓勵開展應用模式創新,推進智慧城市的建設智慧城市包含(物聯網,雲計算,三網融合,地理信息化)應用在交通 醫療 工業 電子商務 教育 社區 等各個領域
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Ⅱ 劃重點丨測繪地理信息「十三五」規劃說了啥
一、發展現狀與面臨形勢
(一)「十二五」主要成就
發展方向更加明確。確立了「全力做好測繪地理信息服務保障,大力促進地理信息產業發展,盡責維護國家地理信息安全」的發展定位,明確了測繪地理信息總體發展思路。
發展基礎更為堅實。統籌建成2200多個站組成的全國衛星導航定位基準站網,基本形成全國衛星導航定位基準服務系統。實現我國陸地國土1:5萬基礎地理信息全部覆蓋和重點要素年度更新、全要素每五年更新,基本完成省級1:1萬基礎地理信息資料庫建設。「資源三號」衛星影像全球有效覆蓋達7112萬平方千米,後續星研建進展順利。「天地圖」實現30個省級節點、205個市(縣)級節點與國家級主節點服務聚合,形成網路化地理信息服務合力。333個地級城市和476個縣級城市數字城市建設全面鋪開。全國智慧城市試點取得階段性成果。完成了第一次全國地理國情普查。形成了天空地一體化的數據獲取能力。測繪科技創新能力穩步提升,機載雷達測圖系統、大規模集群化遙感數據處理系統、無人飛行器航攝系統等方面建設取得重要突破,研製的30米解析度全球地表覆蓋數據產品在國際上產生重要影響。
全面改革扎實推進。國家測繪地理信息局取消和下放1/3行政審批事項。政企分離和事業單位分類改革積極推進。積極引導地理信息企業、科研院所、高等院校共建科技創新平台。修訂印發《地圖管理條例》,推進《中華人民共和國測繪法》修訂。國家版圖意識宣傳教育不斷深化,地圖市場特別是互聯網地圖市場更加規范。
服務成效日益彰顯。形成1000多個基於「天地圖」的業務化應用。累計開發數字城市應用系統超過5600個。為APEC會議、第三次經濟普查、第一次全國水利普查、不動產登記等重大事項和各級政府決策、環境治理等重要方面提供高效有力的技術支持與產品服務。地理信息產業形成千億級的產業規模。
(二)「十三五」發展形勢
經濟社會發展對測繪地理信息提出新需求。「一帶一路」建設、京津冀協同發展和長江經濟帶發展等重大戰略實施,為創新地理信息資源開發利用模式,全方位做好支撐保障提出更高要求。拓展我國經濟發展空間、實施「走出去」戰略和促進海洋經濟發展,需要進一步拓展測繪地理信息覆蓋范圍。優化國土空間開發格局,推進「多規合一」,需要加快提升測繪地理信息工作的深度和廣度。落實「互聯網+」、「中國製造2025」、「促進大數據發展」等行動計劃,為發展地理信息產業提供了更加廣闊的舞台。
總體國家安全觀賦予測繪地理信息新使命。地理信息作為國家重要的基礎性、戰略性信息資源,在維護國家安全中發揮著重要作用。今後一個時期,為應對地緣政治壓力、保障邊境地區穩定、維護我國海洋權益和全球戰略利益,需要進一步加強海洋、邊境地區乃至全球的地理信息資源開發建設。
科學技術快速發展為測繪地理信息發展注入新動力。我國測繪地理信息技術與以移動互聯網、物聯網、大數據、雲計算為代表的新一代信息技術加速融合,催生各種地理信息新應用、新產品和新服務。北斗衛星導航系統、現代測繪基準體系、地理信息公共服務平台等基礎設施不斷完善,機載雷達、無人機、傾斜攝影等新型技術裝備在測繪地理信息領域的應用日益廣泛,將極大地提升生產服務的質量和效率。
二、總體要求
(一)指導思想
按照「五位一體」總體布局和「四個全面」戰略布局,堅持創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念,按照「加強基礎測繪、監測地理國情、強化公共服務、壯大地信產業、維護國家安全、建設測繪強國」的總體發展思路。
(二)基本原則
——堅持科學發展。
——堅持深化改革。
——堅持法治建設。
(三)發展目標
到2020年,形成適應經濟發展新常態的測繪地理信息管理體制機制和國家地理信息安全監管體系,構建新型基礎測繪、地理國情監測、應急測繪、航空航天遙感測繪、全球地理信息資源開發等協同發展的公益性保障服務體系,顯著提升地理信息產業對國民經濟的貢獻率,使我國測繪地理信息整體實力達到國際先進水平,開創測繪地理信息事業發展的新格局。
——地理信息資源更加豐富。統籌建成2500個以上站點規模的全國衛星導航定位基準站網,陸海一體的現代測繪基準體系進一步完善。獲取「一帶一路」沿線及重點區域的地理信息資源。海洋地理信息資源開發建設取得階段性成果。基礎地理信息、地理國情信息、應急測繪保障信息等資源實現有效融合。
——公共服務保障更加有力。基礎測繪成果供給更加有效。向相關行業和社會公眾提供高精度位置服務的能力全面形成。地理國情監測與經濟社會發展深度融合,實現監測業務常態化。基本建成4小時抵達80%陸地國土和重點海域、覆蓋全國的應急測繪體系。「天地圖」具備全球地理信息服務能力。建成一批智慧城市時空信息雲平台。
——自主創新能力明顯提高。科技體制改革、自主創新和成果轉化等取得重大突破,市場導向的技術創新機制更加健全,人才、資本、技術、知識自由流動,企業、科研院所、高校、事業單位協同創新,科技創新資源配置更加優化,自主創新效率顯著提升。測繪地理信息標准體系更加科學完善。
——依法行政能力全面提升。測繪地理信息法律規范體系更加完備,統一開放、競爭有序的測繪地理信息市場體系基本形成。
——產業競爭能力顯著增強。地理信息產業保持較高的增長速度,2020年總產值超過8000億元,培育一批具有較強國際競爭力的龍頭企業和較好成長性的創新型中小企業,形成一批具有國際影響力的自主品牌。
三、重點任務
打造由新型基礎測繪、地理國情監測、應急測繪、航空航天遙感測繪、全球地理信息資源開發等「五大業務」構成的公益性保障服務體系。
(一)推進新型基礎測繪建設
按照陸海兼顧、聯動更新、按需服務、開放共享的要求,構建以北斗衛星以及自主技術裝備為主要支撐的現代測繪基準體系。
1、加快現代測繪基準體系建設
實現我國地心坐標框架的動態維持與更新,形成覆蓋全國的分米級實時位置服務能力,全面提升基準和位置服務水平。統籌開展全國似大地水準面精化工作,建成新一代全國統一的厘米級似大地水準面。完善國家重力基準,開展重力空白區航空重力測量,構建新一代高階重力場模型。建立國家測繪基準資料庫,提升測繪基準成果的管理和社會化服務水平。
強化國家、行業及地方衛星導航定位基準站的統籌管理、資源整合、數據共享,加強測繪基準服務機構建設,制定相關管理制度、建設標准和技術規范,形成一體化管理和協同服務機制。深入推進北斗衛星導航系統應用,拓展測繪地理信息領域北斗衛星導航系統的業務范圍、產品體系和服務模式。
2、加強基礎地理信息資源建設
擴大高精度基礎地理信息覆蓋范圍,實現省級基礎地理信息對陸地國土必要覆蓋,市縣級基礎地理信息對全國縣級以上城鎮建成區全面覆蓋。完善基礎地理信息數據聯動更新機制,持續做好國家級基礎地理信息重點要素年度更新,省級基礎地理信息按需更新,城市重點區域大比例尺基礎地理信息及時更新。進一步加強邊疆地區、農村地區、自然災害頻發地區基礎測繪工作。持續推進我國海島(礁)測繪工作。組織開展海洋地理信息資源開發利用戰略研究和規劃編制工作,沿海地區根據需要組織開展沿海灘塗、近海海域等測繪工作。持續開展極地測繪工作,提升服務極地考察活動能力。繼續推進內陸水體水下地形測繪。加快開展地下管線測繪,構建地下管線信息系統。
3、開展新型基礎地理信息資料庫建設
優化基礎地理信息資料庫模型與結構,豐富數據內容,拓展社會、經濟、人文、資源、環境等要素,建成綜合性強、應用面廣、標准化程度高的基礎地理信息資料庫體系,形成全國基礎測繪成果「一個庫」。選擇合適地區開展新型基礎測繪試點。探索建立基於地理實體的成果採集和管理模式,逐步推動現有國家基礎地理信息資料庫向地理實體資料庫的轉型,實現基礎地理信息數據的集成應用和聯動更新。
(二)開展地理國情常態化監測
形成一批具有影響力的監測成果。
1、開展基礎性和專題性監測
對我國陸地國土范圍的地形地貌、植被覆蓋、水域、荒漠與裸露地等自然地理要素以及與人類活動密切相關的交通網路、居民地與設施、地理單元等人文地理要素開展基礎性監測。適時開展「一帶一路」建設、京津冀協同發展和長江經濟帶發展等國家重大戰略實施及國家級新區建設格局、全國地級以上城市空間格局、生態安全屏障建設、海岸帶保護利用狀況等專題性監測。開展地理國情監測服務於空間性規劃「多規合一」和主體功能區建設,推進地理國情監測服務於生態文明建設目標評價考核、資源環境承載力監測預警評價、領導幹部自然資源資產離任審計等生態文明體制改革重點領域。
2、形成常態化監測支撐體系
充分利用各種對地觀測技術手段,建立空天地多方位、立體化的地理國情監測網路。構建地理國情信息時空資料庫,建立地理國情信息在線服務平台。開展統計分析、數據挖掘和開發應用,形成多樣化的監測成果。完善地理國情監測的內容指標、技術規范、工藝流程,形成地理國情常態化監測能力。逐步完善地理國情監測組織實施、部門協作及信息發布等機制。推動各地將地理國情監測納入年度計劃和部門預算管理。
(三)加強應急測繪建設
1、建立應急測繪業務體系
根據國家應急規劃和應急體系建設要求,完善應急測繪體制機制,重點加強聯動響應、資源統籌、數據服務以及日常運維等機制建設。按照上下協同、部門協作、軍民融合的原則,合理劃分保障區域,明確保障職責,布局國家應急測繪業務體系,建立健全應急測繪標准。加強應急測繪業務機構以及專業技術人才隊伍建設,重點增強國家和省級應急測繪專業力量。
2、強化應急測繪綜合保障
加強國家航空應急測繪能力,建設12個國家航空應急測繪保障區,重點裝備高性能無人機航空測繪應急系統。增強國家應急測繪現場勘測能力,建設3支國家應急測繪保障分隊,重點裝備多功能、集成化的地面採集與處理設備。提升國家應急測繪數據處理能力,重點加強數據快速處理、制圖、存儲和服務等系統建設。提高國家應急測繪資源共享能力,建成國家應急測繪資源數據共享網路及平台,豐富國家應急測繪基礎底圖資料庫。各地針對當地特點和需求,開展區域性應急測繪保障能力建設,加強協作,實現軍地、部門、區域應急測繪資源的高效共享和協同服務。
(四)統籌航空航天遙感測繪
進一步建立健全國家航空航天測繪遙感影像資料獲取的統籌協調和資源共享機制,實現多種類、多解析度航空航天遙感影像對重點區域的及時覆蓋,對陸地國土的全面覆蓋,以及對境外區域的有序覆蓋。
1、加強航空航天遙感影像獲取和管理
實現優於2.5米解析度衛星影像每年全面覆蓋陸地國土一次。獲取我國500萬平方千米優於1米解析度影像。加大城市地區優於0.2米解析度的航空影像獲取力度。推進機載激光雷達、傾斜攝影、航空重力等新技術生產應用。加強航空航天遙感影像獲取的統籌規劃,建立國家基礎航空攝影定期分區更新機制、航天遙感影像數據分級分區獲取機制。完善航空航天遙感影像的保管、提供、使用制度以及資料信息定期發布制度。
2、強化航空航天遙感影像應用服務
建立和完善系列測繪衛星應用系統,提升衛星測繪數據獲取、處理、提供的業務能力。完善航空航天遙感影像產品體系,加大立體測繪影像產品、專題應用產品及增值產品的開發力度。推進多感測器、多視角、多時相遙感影像數據的標准化處理,基於傾斜航空攝影測量、衛星立體測繪等技術,建設高識別度、高容量、高現勢性的三維實景中國影像資料庫及信息服務系統,形成常態化的航空航天遙感影像產品生產和分發服務能力。探索建立測繪衛星用戶委員會機制,理順衛星用戶與衛星運營單位之間的關系,促進衛星測繪應用的深度和廣度。
(五)推進全球地理信息資源開發
建立全球地理信息數據採集、管理與在線服務一體化的生產技術支持體系。
1、加快全球地理信息資源建設
加強全球地理信息資源建設的頂層設計,確定建設重點、細化建設內容、明確技術路線。加快形成全球多尺度地理信息數據快速採集與處理能力,逐步拓展全球地理信息資源的覆蓋和更新范圍。完成「一帶一路」沿線及重點區域約4500萬平方千米多解析度數字正射影像、數字地表模型及地理名稱等數據生產,開展中巴經濟走廊、東盟非盟等重要區域的數字高程模型、核心矢量要素、多時相地表覆蓋等數據生產。加快建立多解析度、多時相的全球地理信息資料庫,形成多尺度、多類型、多樣式的全球地理信息產品。
2、強化全球地理信息服務應用
依託國家地理信息公共服務平台,構建境外分布式數據中心,形成全球地理信息服務能力。強化與北斗衛星導航定位系統的集成,完善邊境地區衛星導航定位基準站網,形成高精度位置服務能力。構建國產衛星海外接收站及處理系統,提高全球衛星資源接收處理能力。制定全球地理信息數據產品、生產工藝及應用服務標准規范。構建全球地理信息資源快速處理、高效管理、動態更新與實時服務的技術裝備體系。
四、能力建設
全面提升公共服務有效供給能力、基礎設施裝備保障能力、地理信息產業競爭能力、創新驅動發展能力和協調融合發展能力。
(一)提升公共服務能力
構建以「五大業務」為支撐的公益性服務體系,建立起保證基本公共需求和增強按需定製服務相協調的服務架構。
1、加強公共服務的有效供給
面向全社會對測繪地理信息的基本公共需求,深化供給側改革,強化新型基礎測繪和航空航天遙感測繪等普惠性服務的有效供給。擴展基礎測繪成果內容,發展以地理實體為主要表現形式的公共產品。推出標准化的三維實景影像產品,拓寬應用領域、提高應用頻次。加強服務流程信息化建設,簡化成果提供審批程序,提升公共服務效率。開展服務「一帶一路」建設、京津冀協同發展和長江經濟帶發展等重大戰略的區域性地圖產品、反映國家輝煌成就地圖產品、國家大地圖集、城市地圖集等系列專題地圖編制工作。
2、拓寬公共服務的發展空間
針對經濟社會發展對測繪地理信息的多樣化需求,拓展定製化專題服務的領域。圍繞區域協調發展、國土空間開發、自然資源資產管理、生態環境保護、新型城鎮化建設等開展重要地理國情監測,服務國家重大戰略的實施和全面深化改革重大事項的落實。強化城市地下、水體水下應急測繪保障能力,做好基於地理空間的孕災環境分析和監測服務。拓展全球地理信息資源應用服務領域。在繼續做好數字城市地理空間框架建設基礎上,健全數字城市維護更新和管理應用的長效機制,推進智慧城市時空信息雲平台試點示範應用,提升對城市精細化管理的支撐能力。探索建立政府和社會資本合作(PPP)等新型測繪地理信息公共服務供給模式,加強政府與企業在地理信息資源開發服務中的合作。
3、提升網路化綜合服務水平
強化「天地圖」公益性服務的戰略性地位。建設「天地圖」國家數據中心、區域數據中心,融合集成基礎地理信息資料庫、地理國情信息時空資料庫、國家應急測繪基礎底圖資料庫等信息資源,整合政府部門權威信息和全球熱點地區重要信息,加強地理信息大數據開放共享和深化應用。加強涉密版、政務版「天地圖」的統籌建設,發揮其以地理信息聚合部門數據、促進部門之間信息共享的基礎平台作用。充分利用市場機制推動公眾版「天地圖」建設,惠及群眾生產生活。推出覆蓋全行業、一站式的地理信息資源目錄服務系統。
(二)提升基礎設施裝備保障能力
以加強重大技術裝備建設為重點,進一步完善測繪地理信息基礎設施,推動生產、服務技術體系的網路化、信息化和智能化改造,滿足「五大業務」協同發展的迫切需要。
1、加快裝備現代化
積極推動「資源三號」後續光學衛星和雷達衛星、重力衛星等的立項、研製和發射,逐步形成多源航天遙感數據獲取體系。加快建設多解析度、多感測器、全天候綜合航空遙感體系,大力發展長航時航空遙感平台,促進無人飛機、輕型飛機、浮空器等新型平台和機載激光雷達、重力儀、傾斜攝影儀等新型感測器的推廣應用,配套建設數據傳輸和通信指揮系統。加快推進地理信息地面獲取技術裝備的更新換代,提高水下、地下測量裝備水平。
加強數據規模化快速處理系統建設,提高多源海量數據綜合處理的自動化、智能化和實時化水平。進一步完善測繪產品質量檢驗和測繪儀器計量檢測體系。探索建立衛星測繪應用系統等基礎設施建設的多元化投入機制。
2、推進生產服務體系信息化
加快生產流程的信息化改造,提升生產服務的信息化、智能化水平。整合核心技術、重大裝備、資料數據等方面資源,建設生產管理信息平台,形成生產原始資料數據集中管理、分布式處理、生產質量統一監管和生產成果集中入庫管理的信息化測繪地理信息生產布局。加強網路基礎設施建設,依託國家電子政務內外網資源,構建國家、省、市三級互聯互通的測繪地理信息傳輸網路。
3、增強安全防護能力
建設國家互聯網地理信息安全監管平台,形成由國家級互聯網地圖監管中心和省級互聯網監管分節點組成、上下聯動的監控網路。加強衛星導航定位基準站建設和運行的安全管理,同步規劃、設計和建設相關安全基礎設施。加快開展網路基礎設施核查分類,完成網路基礎設施更新改造,大力推進行業等級保護和分級保護工作,加強關鍵網路基礎設施和重要信息系統安全保障。完善地理信息定密和新技術測繪成果公開使用政策,加強新型地理信息成果保密處理技術研究,促進地理信息安全使用。加強國家版圖意識宣傳教育,提高公民對地理信息安全維護的意識和能力。
(三)提升地理信息產業競爭能力
推動地理信息產業向價值鏈高端延伸,向精細化和高品質轉變。
1、發展地理信息產業重點領域
大力發展測繪遙感數據服務,開展測繪航空航天遙感數據的商業化獲取和增值服務,建成較為完整的測繪航空航天遙感數據獲取、處理、服務產業鏈,培育3-5 家測繪遙感數據服務龍頭企業。推動地理信息系統通用軟體開發應用,推進高性能遙感數據處理軟體以及行業領域應用軟體的產品化和產業化,培育2-3家以地理信息軟體開發和集成為核心業務的龍頭企業。引導和推進現代高端測繪地理信息技術裝備製造業的資源整合,緊密結合「中國製造2025」行動計劃,發展一批擁有自主知識產權的高端遙感技術裝備和高端地面測繪裝備生產製造企業。推進地理信息與導航定位融合服務類企業兼並重組,促進產業鏈各環節均衡發展。支持面向中亞-西亞、俄蒙日朝韓、東盟的北斗產業化應用。
加快推進地理信息與北斗衛星導航定位的融合,支持發展以移動通信網路、互聯網和車聯網為支撐,融合實時交通信息、移動通信基站信息等的綜合導航定位動態服務。積極發展測繪基準服務業。繁榮地圖出版業,發展地圖文化創意產業,形成地圖文化產業集群。
2、優化地理信息產業發展環境
適度放寬地理信息成果使用許可和增值開發政策,支持充分利用基礎地理信息資源開展社會化應用和增值服務。建立健全地理信息獲取、處理、應用以及安全保密監管等相關配套制度措施。加快國產測繪遙感衛星數據有關政策研究制定,推進遙感數據的商業化應用。堅持簡政放權、放管結合、優化服務,持續推進行政審批制度改革,健全市場准入和退出機制。繼續推進地理信息產業分類標准、產業單位名錄庫和統計指標體系建設,逐步完善統計工作機制。充分發揮相關學會、協會在促進產業發展中的作用。充分利用產業基金、產業基地等支持企業創新創業。
(四)提升科技自主創新能力
推進重點領域科技創新,提高測繪地理信息標准化水平,深化國際交流合作,提升科技創新的引領和推動作用。
1、完善科技創新體系
完善測繪地理信息科研項目管理、科技成果登記與信息公開公示、成果轉移轉化統計和報告等制度,健全科學研究、信用評價、創新團隊認定、科技人才評價等方面的政策。優化測繪地理信息科技創新組織體系布局,加強測繪地理信息領域科研基地(平台)建設,積極開展創新聯盟、協同中心、創客或眾創空間等新型創新平台建設,支持大眾創業、萬眾創新。強化企業的技術創新主體作用,鼓勵參與制定科技規劃、政策和標准,支持申報國家和地方人才計劃、牽頭實施國家科技項目。建立以企業為主體的創新平台,形成一批具有國際競爭力的創新型領軍企業和具有較強創新能力的科技型中小型地理信息企業。支持野外觀測台站、檢校場、大型科研儀器設施等科研條件平台的建設與共享。加強地理信息技術和知識產權交易平台建設。
2、加強科技攻關和標准化
以支撐重大工程和成果廣泛應用為重點,統籌優勢科技力量,著力開展地理國情監測、海洋測繪、全球地理信息資源開發、地下空間測繪等關鍵技術攻關。加強物聯網、雲計算、大數據以及移動互聯網等高新技術在測繪地理信息領域的應用研究,支持對大地測量基準、位置智能感知、遙感機理、數據挖掘與地理信息網路安全等方面的原始創新。加快測繪地理信息新型智庫建設,加強發展戰略研究。構建新型測繪地理信息標准體系。建立跨部門測繪地理信息標准化協調機制。完善測繪地理信息標准制修訂程序,重點研製地理國情監測、衛星導航定位基準站等方面的標准,促進標准制定與科技創新和重大工程的相互轉化,發揮標準的技術考核作用。加強科技標准宣傳貫徹。開展測繪地理信息標准化綜合試點。
3、深化國際交流合作
推動地理信息技術、裝備、標准、服務「走出去」,積極接納發達國家的地理信息產業外包業務,開拓非洲、南美、東南亞等新興經濟體市場,深度融入全球地理信息產業鏈、價值鏈。繼續引進、消化、吸收國際先進技術,深化測繪地理信息科技及人才國際交流。積極參與全球及區域性測繪科技合作計劃和國際測繪地理信息標准制訂,爭取主導編制4項國際標准,參與制修訂國際標准化組織(ISO/TC211)主導的30%以上國際標准。根據受援國意願和我對外戰略需要,研究推動向相關國家提供測繪項目、技術、人才等方面的援助。
(五)提升協調融合發展能力
促進各地區測繪地理信息事業協調發展。進一步打破軍民測繪地理信息領域技術、標准和行業壁壘,加強軍民測繪融合發展。鼓勵各有關領域、行業根據需要加強測繪能力建設與數據資源共享,提升全國測繪地理信息協調融合發展水平。
1、推進區域測繪協調發展
圍繞國家區域發展重大戰略,推動形成西部、東北、中部、東南沿海和京津冀等五大區域測繪地理信息協調發展格局,支持建立五大區域測繪地理信息發展聯盟。加大跨行政區域的測繪地理信息工作統籌力度,通過建立跨行政區域測繪地理信息聯席會議制度,推進跨行政區域的基礎測繪、地理國情監測、應急測繪等方面合作,促進地理信息產業集群發展。鼓勵發達地區對相對落後地區進行幫扶,為貧困地區提供精準測繪地理信息服務。加大對新疆、西藏和四省藏區援助力度,在技術、人才等方面加強對邊遠地區、少數民族地區測繪地理信息工作的支持。
2、深化軍民融合發展
加強國家層面的宏觀統籌與頂層設計,做好規劃銜接和項目、需求對接、完善工作協調機制,實現軍民力量整合、資源聚合、信息融合。推進國家空間基準、航天遙感測繪、海洋測繪以及高精度位置服務等重點領域的統籌共建,加強測繪基礎設施、北斗系統、地理信息、科技資源等方面的共享應用,建立跨部門跨領域地理信息資料成果通報匯交和位置服務站網共享機制,以及應急保障、國防動員等方面平戰結合機制,形成軍民兼容的測繪技術標准體系。按照國家軍民融合示範要求推進測繪地理信息領域的試點示範工作,引導多種力量參與測繪地理信息領域軍民深度融合發展,形成富有特色的軍民融合發展模式。鼓勵地方立足實際推進測繪地理信息軍民深度融合發展。
五、實施保障
(一)完善管理體制機制
全力抓好地理國情監測、應急測繪以及不動產測繪、地下管線測繪、海洋地理信息資源開發等方面職責職能的落實。
(二)加強法規制度建設
完成《中華人民共和國測繪法》修訂,健全地理信息安全、地理國情監測、地理信息共享應用、應急測繪等方面的法規制度。完善測繪地理信息資質、市場監管和信用管理的掛鉤政策。研究制定政府購買測繪地理信息公共服務的指導性目錄和制度,推動測繪地理信息公共服務承接主體多元化。健全衛星測繪應用政策,推動建立多元投入機制。強化測繪地理信息行政執法隊伍建設,完善與國土資源等綜合執法工作機制,有效提升測繪地理信息行政執法力量和效能。
(三)優化生產服務組織結構(略)
(四)強化人才隊伍支撐(略)
(五)抓好規劃組織實施(略)
Ⅲ 分等指標體系
(一)確定分等因素及其權重
農用地分等是依據構成農用地質量的穩定的自然條件和社會經濟條件,在全省乃至全國范圍內進行的農用地質量綜合評定。農用地分等因素是農用地分等的基礎,確定的分等因素指標體系是否符合區域實際,直接關繫到整個分等工作的質量。選定分等因素,確定指標區參評因素體系和野外踏勘指標,是農用地分等工作得以順利進行的基礎和前提。資料收集和外業調查的主要工作之一就是搜集、調查、整理各分等因素狀況。
1.選取分等因素的原則
在分等因素的選取上主要遵循了以下6個原則:
(1)穩定性原則。所選因素都比較穩定,從而保證依據此指標評判的農用地等別在一段時期內穩定。
(2)生產性原則。所選因素都是直接或間接影響農作物生長、影響土地生產力水平的因素。
(3)差異性原則。指標值變化對土地生產力影響顯著,指標值有較大的變化范圍,可以反映農用地質量的空間變化。
(4)主導性原則。所選指標都是對農用地質量起主要影響的因素,指標之間相關程度小,以免重復計算。
(5)可操作性原則。盡可能選取易獲取、易量化的因素,所選指標應是野外可以識別的,或是容易從已有土地資源調查成果資料或相關成果資料中提取的。
(6)定性分析與定量分析相結合原則。分等因素要以定量計算為主,對目前難以定量的因素採用必要的定性分析參與計算。
2.確定方法
在分等因素指標體系中,各分等因素對土地質量的影響程度不同,把各因素對土地質量影響的重要性稱之為權重,其定量的表示就是權重值。按照《農用地分等規程》附錄C的有關內容,甘肅省農用地分等工作採用了層次分析法和特爾菲法。首先,根據土壤學、栽培學等相關學科的知識和生產經驗對全省農業生產情況進行綜合分析論證;然後,邀請甘肅省農牧廳、甘肅省土壤肥料工作站、甘肅省農業技術推廣總站、甘肅農業大學等單位的近20位專家根據《農用地分等規程》的推薦因素統一進行填表打分,根據省級專家組的意見綜合,分別確定甘肅省各指標區分等因素指標體系及指標權重;再將表格反饋到開展分等工作的試點縣里,邀請各縣農牧局、土壤肥料工作站、農業生產調查隊、農業技術推廣中心等單位熟悉本縣情況的農業專家對表格進行進一步分析打分;最終,確定全省選用地形坡度、地表岩石露頭度、有效土層厚度、表層土壤質地、土壤有機質含量、土壤pH值、灌溉保證率、剖面構型、鹽漬化程度、灌溉水源這10個評價因子作為農用地的分等因素(其中,河西走廊區涉及8個因素,其他各區涉及7個因素)。各省級三級指標區推薦分等因素及其權重見表3-4。
表-3 作肅省農用地標准耕作制度分區指定甘物最大產量、最大「產量-成本」比數、產量指系數統計表
表3-4 a甘肅省省級三級指標區推薦分等因素及其權重統計表
表 3-4b 甘肅省省級三級指標區推薦分等因素及其權重統計表
(二)分等因素分級標准
1.地形坡度
水田、水澆地、望天田和菜地一般都作為平地處理,只對旱地進行坡度分級。共分為 5 個級別,分級界限下含上不含。
(1)1 級,地形坡度< 2°,梯田按< 2°坡耕地對待。
(2)2 級,地形坡度為 2°~ 6°。
(3)3 級,地形坡度為 6°~ 15°。
(4)4 級,地形坡度為 15°~ 25°。
(5)5 級,地形坡度≥ 25°。
受資料收集難度的限制,甘肅省此次農用地分等工作中對《農用地分等規程》推薦的地形坡度分級方法略加調整,採用了與土地詳查結果一致的 5 個級別(詳見附錄 5)。受經費及人員限制,甘肅省沒有購買 1∶5 萬的地形數據,而是根據各縣(市、區)資料收集的狀況,採取不同方法確定耕地的地形坡度。
對於已經完成 1∶1 萬土地利用現狀資料庫建設的部分縣(市、區),將縣級 1∶10 萬耕地圖與 1∶1 萬土地利用現狀資料庫中的對應耕地圖斑「分區域對照」,將 1∶1 萬圖斑中的耕地坡度綜合平均後填入位置對應的 1∶10 萬分等單元圖各圖斑的屬性中。這種方法綜合運用地理信息系統軟體的空間分析功能,精度較高。但是,由於大坡度耕地一般面積較小,在 1∶10 萬地圖上難以用圖斑表示,與相鄰小坡度圖斑綜合平均後,其大坡度特性難以體現,所以,經綜合平均後的圖斑中,大於 25°的坡耕地面積略小於實際情況。
對於沒有 1∶1 萬耕地坡度數據的縣(市、區),將縣級 1∶10 萬耕地圖與 2000 年完成的同比例尺的縣級坡耕地分布評價圖進行疊加分析,判定耕地坡度。
對於少部分沒有坡度資料的縣(市、區),由該縣國土資源局組織有關專家在底圖上勾繪出耕地坡度分布圖,劃片確定了耕地坡度。
2.地表岩石露頭度
地表岩石露頭度是指基岩出露地面部分佔地面的百分比。根據地表岩石露頭度對耕作的干擾程度,可分為 4 個級別,分級界限下含上不含。
(1)1 級,岩石露頭< 2%,不影響耕作。
(2)2 級,岩石露頭為 2% ~ 10%,露頭之間的間距為 35 ~ 100 米,已影響耕作。
(3)3 級,岩石露頭為 10% ~ 25%,露頭之間的間距為 10 ~ 35 米,影響機械化耕作。
(4)4 級,岩石露頭≥ 25%,露頭之間的間距為 3.5 ~ 10 米,影響小型機械耕作。
地表岩石露頭度屬於國家推薦的因素之一,經省級專家討論後確定予以保留。但是,在甘肅省絕大部分縣(市、區),耕地的土層較厚,地表岩石露頭情況較少,只有隴南山區和甘南高原區有部分耕地存在地表岩石露頭狀況,達到影響耕地耕作便利的程度。
甘肅省採取室內分析土壤圖和土壤報告與實地調查相結合的方法獲取地表岩石露頭度。根據土壤圖提供的信息初步判斷各單元的地表岩石露頭度,然後結合各縣(市、區)在實地調查中填寫的外業調查表與勾繪的地表岩石露頭度狀況分布圖進行對比分析,確定各分等單元地表岩石露頭度的級別。
3.有效土層厚度
有效土層厚度是土壤層和鬆散的母質層之和,是衡量土壤好壞的一個主要標志,對土壤存儲養分、水分以及植物根系的生長有重要影響。全國第二次土壤普查中,有效土層厚度是山地丘陵區土壤劃分土種的標准之一。
有效土層厚度共分為 5 個等級,分級界限下含上不含。
(1)1 級,有效土層厚度≥ 150 厘米。
(2)2 級,有效土層厚度為 100 ~ 150 厘米。
(3)3 級,有效土層厚度為 60 ~ 100 厘米。
(4)4 級,有效土層厚度為 30 ~ 60 厘米。
(5)5 級,有效土層厚度< 30 厘米。
甘肅省採取室內分析土壤圖和土壤報告與實地調查相結合的方法獲取有效土層厚度。根據土壤圖提供的信息初步判斷各單元的有效土層厚度,然後結合各縣(市、區)在實地調查中填寫的外業調查表與勾繪的有效土層厚度狀況分布圖進行對比分析,確定各分等單元的有效土層厚度。
4.表層土壤質地
表層土壤是由大小不同的表層固狀顆粒組成,表層土壤質地是反映土壤物理特性的一個綜合標志,決定著土壤中固、液、氣三相的分配關系以及土壤的松緊度和孔隙狀況,對土壤的水、肥、氣、熱和農業生產性能影響很大。表層土壤質地一般指耕層土壤的質地,分為壤土、粘土、砂土和礫質土 4 個級別。
(1)1 級,壤土,包括前蘇聯卡慶斯基制的沙壤、輕壤、中壤和 1978 年全國土壤普查辦公室制定的中國土壤質地試行分類中的壤土。
(2)2 級,粘土,包括前蘇聯卡慶斯基制的粘土、重壤和 1978 年全國土壤普查辦公室制定的中國土壤質地試行分類中的粘土。
(3)3 級,砂土,包括前蘇聯卡慶斯基制的緊砂土、松砂土和 1978 年全國土壤普查辦公室制定的中國土壤質地試行分類中的砂土。
(4)4 級,礫質土,即按體積計,直徑大於 1 ~ 3 毫米的礫石等粗碎屑的含量大於 10%;包括前蘇聯卡慶斯基制的強石質土和 1978 年全國土壤普查辦公室制定的中國土壤質地試行分類中的多礫質土。
甘肅省採取室內分析土壤圖和土壤報告與實地調查相結合的方法獲取表層土壤質地。根據土壤圖提供的信息初步判斷各單元的表層土壤質地,然後結合各縣(市、區)在實地調查中填寫的外業調查表與勾繪的表層土壤質地狀況分布圖進行對比分析,確定各分等單元的表層土壤質地。
5.土壤有機質含量
土壤有機質是作物營養的主要來源,是土壤肥力高低的重要標志,它不僅是土壤中各種養分的供給來源,還可以調節土壤中水、肥、氣、熱的狀況,改善土壤結構。動植物殘體分泌物、微生物以及施入的有機肥是有機質的主要來源,農田增施有機肥是提高土壤有機質含量的最主要途徑。
土壤有機質含量分為 6 個級別,分級界限下含上不含。
(1)1 級,土壤有機質含量≥ 4.0%。
(2)2 級,土壤有機質含量為 3.0% ~ 4.0%。
(3)3 級,土壤有機質含量為 2.0% ~ 3.0%。
(4)4 級,土壤有機質含量為 1.0% ~ 2.0%。
(5)5 級,土壤有機質含量為 0.6% ~ 1.0%。
(6)6 級,土壤有機質含量 <0.6%。
甘肅省採取室內分析土壤圖和土壤報告與實地調查相結合的方法獲取土壤有機質含量。根據土壤圖提供的信息初步判斷各單元的土壤有機質,然後結合各縣(市、區)在實地調查中填寫的外業調查表與勾繪的土壤有機質含量狀況分布圖進行對比分析,確定各分等單元的土壤有機質含量。
6.土壤 pH 值
土壤 pH 值是土壤的基本性質,也是影響土壤肥力的主要因素之一,其含量過高或過低都將對農作物的生長發育及土壤內微生物的活動產生重要影響。
按照土壤 pH 值對作物生長的影響程度可將其分為 6 個等級,分級界限下含上不含。
(1)1 級,土壤 pH 值為 6.0 ~ 7.9。
(2)2 級,土壤 pH 值為 5.5 ~ 6.0 或 7.9 ~ 8.5。
(3)3 級,土壤 pH 值為 5.0 ~ 5.5 或 8.5 ~ 9.0。
(4)4 級,土壤 pH 值為 4.5 ~ 5.0。
(5)5 級,土壤 pH 值< 4.5 或為 9.0 ~ 9.5。
(6)6 級,土壤 pH 值≥ 9.5。
甘肅省採取室內分析土壤圖和土壤報告與實地調查相結合的方法獲取土壤 pH 值。根據土壤圖提供的信息初步判斷各單元的土壤 pH 值,然後結合各縣(市、區)在實地調查中填寫的外業調查表與勾繪的土壤 pH 值狀況分布圖進行對比分析,確定各分等單元的土壤 pH 值。
7.灌溉保證率
在作物整個需水周期內,作物體內水分的多少對其生長發育有著較大的影響,特別是水分脅迫下作物需水關鍵期內,水分的有效保證更成為影響作物生命和產量的決定性因子。
耕地灌溉保證分為 4 個級別,灌溉水田為充分滿足。水澆地根據其灌溉系統的供水狀況分為充分滿足、基本滿足和一般滿足,主要根據各縣(市、區)在實地調查中填寫的外業調查表與勾繪的灌溉保證狀況分布圖判定。旱地由於沒有灌溉設施,靠天吃飯,定為無灌溉條件。
(1)1 級,充分滿足,包括水田、菜地和可隨時灌溉的水澆地。
(2)2 級,基本滿足,有良好的灌溉系統,在關鍵需水生長季節有灌溉保證的水澆地。
(3)3 級,一般滿足,有灌溉系統,但在大旱年不能保證灌溉的水澆地。
(4)4 級,無灌溉條件,包括旱地與望天田。
8.剖面構型
剖面構型是指土壤剖面中不同質地的土層的排列次序,對農作物的生長有一定的影響。剖面構型分為 3 個種類、10 個類型。
(1)均質質地剖面構型,即從土表到 100 厘米深度土壤質地基本均一,或其他質地的土層的連續厚度< 15 厘米,或這些土層的累加厚度< 40 厘米;續分為通體壤、通體砂、通體粘以及通體礫 4 種類型。
(2)夾層質地剖面構型,即從土表 20 ~ 30 厘米至 60 ~ 70 厘米深度內,夾有厚度 15 ~ 30厘米的與上下層土壤質地明顯不同的質地土層;續分為砂/粘/砂、粘/砂/粘、壤/粘/壤、壤/ 砂 / 壤 4 種類型。
(3)體(墊)層質地剖面構型,即從土表 20 ~ 30 厘米以下出現厚度> 40 厘米的不同質地的土層;續分為砂 / 粘 / 粘、粘 / 砂 / 砂、壤 / 粘 / 粘、壤 / 砂 / 砂 4 種類型。
9.鹽漬化程度
隨著季節的變化,地下水位下降,土壤上層的含水量相對降低,水分蒸發而鹽分表聚,以鹽霜或薄結皮的形式聚集於地表。由於甘肅省特別是河西走廊區降水量極少,日照時間長,太陽輻射強度大,蒸發量較大,導致部分地區產生了鹽漬化現象。鹽漬化主要會引起農作物缺苗,從而使農作物的產量降低。可採取灌溉沖洗和排陰的方法,使鹽分隨水排走;新墾區栽植耐鹽作物也可帶走部分鹽分;此外,推去表層含鹽分較高的土壤,增施有機肥料等也是改良鹽鹼地的有效辦法。隴中北部引黃灌區合理布設灌、排渠系,也可以防止土壤的次生鹽漬化。
鹽漬化程度分為 4 個級別,分級界限下含上不含。
(1)1 級,無鹽化。土壤無鹽化,作物沒有因鹽漬化引起的缺苗斷壟現象,表層土壤含鹽量< 0.1%(易溶鹽以蘇打為主),或< 0.2%(易溶鹽以氯化物為主),或< 0.3%(易溶鹽以硫酸鹽為主)。
(2)2 級,輕度鹽化。由鹽漬化造成作物缺苗 2 ~ 3 成,表層土壤含鹽量為 0.1% ~ 0.3%(易溶鹽以蘇打為主),或為 0.2% ~ 0.4%(易溶鹽以氯化物為主),或為 0.3% ~ 0.5%(易溶鹽以硫酸鹽為主)。
(3)3 級,中度鹽化。由鹽漬化造成作物缺苗 3 ~ 5 成,表層土壤含鹽量為 0.3% ~ 0.5%(易溶鹽以蘇打為主),或為 0.4% ~ 0.6%(易溶鹽以氯化物為主),或為 0.5% ~ 0.7%(易溶鹽以硫酸鹽為主)。
(4)4 級,重度鹽化。由鹽漬化造成作物缺苗≥ 5 成,表層土壤含鹽量≥ 0.5%(易溶鹽以蘇打為主),或≥ 0.6%(易溶鹽以氯化物為主),或≥ 0.7%(易溶鹽以硫酸鹽為主)。
10.灌溉水源
灌溉水源分為 4 個級別:
(1)1 級,用地表水灌溉。
(2)2 級,用淺層地下水灌溉。
(3)3 級,用深層地下水灌溉。
(4)4 級,無灌溉水源。
(三)編制各區「指定作物-分等因素-自然質量分」記分規則表
甘肅省農用地分等技術組根據各地調查資料上報情況,結合《農用地分等規程》推薦的因素因子、指標分級、分值、因素權重,綜合分等因素指標與分值的關系以及不同指定作物對水土等條件的要求差異,參考土壤學、栽培學等相關學科的理論和生產經驗,征詢了省級專家組的意見後,分大區域、分指定作物確定了因素因子、指標分級、分值。編制了全省小麥、玉米、馬鈴薯、青稞、棉花、油菜等的「指定作物-分等因素-自然質量分」記分規則表。採用0~100分的封閉區間體系,因素指標的優劣均在 0 ~ 100 分內計算其相對得分,最優的條件取值 100。在試點過程中,進一步徵求各縣(市、區)農業專家的意見,最終確定甘肅省各指標區「指定作物-分等因素-自然質量分」記分規則表(附錄 5)。
Ⅳ 地理空間數據集成
早期GIS系統幾乎是完全獨立的系統,擁有自己特定的軟體組件、文件格式和自己專門採集的空間數據,不同GIS系統之間很少進行交互和集成。隨著網路和資料庫技術發展及GIS應用領域的擴大,發展了許多空間數據集成理論和方法。
根據側重點的不同,地球空間數據集成的概念有如下幾類:①GIS功能觀點,認為數據集成是地理信息系統的基本功能;②簡單組織轉化觀點,認為數據集成是數據層的簡單再組織;③過程觀點,認為地球空間數據集成是在一致的拓撲空間框架中地表描述的建立或使同一個地理信息系統中的不同數據集彼此之間兼容的過程;④關聯觀點,認為數據集成是屬性數據和空間數據的關聯。這些觀點,從不同角度揭示出地球空間數據集成的多樣性和綜合性(李軍,2000)。
按照數據集成的類型及實際應用中數據集成需求,地球空間數據集成分為4大類:①區域集成,指根據一定區域范圍集成各種類型的數據(Eugene,1992);②專題集成,以要素作為數據集成主要指標的集成;③時間集成,以時間為集成主體,內容包括多時間尺度數據集成、時間序列數據集成等;④數據綜合集成,即綜合度差異數據之間的集成,從數據與其表達的地學過程空間尺度的關系分析即是多空間尺度數據集成。
這四類集成中每一類都包含具體的集成類型,其中數據的綜合集成是最為復雜的一類,常規意義的制圖綜合和數據細化都包含在該類數據集成中。
按照數據集成模式可以把GIS數據集成分為3種模式:①數據轉換模式,是經專門的數據轉換程序進行不同數據格式的集成;②數據互操作模式,是根據OGC頒布的規范,所有數據源的軟體(數據伺服器)需要提供統一的數據訪問介面以便數據客戶進行訪問,並處理數據客戶的請求從而完成數據服務;③直接數據訪問模式,指在GIS系統中實現對其他數據格式的直接訪問、存取和分析,利用空間引擎的方法實現多源數據的無縫集成(宋關福等2000;閭國年等,2003)。
這三種集成模式各有利弊,其中,①模式是傳統的一種模式,但由於不同數據格式描述空間對象時採用的數據模型不同,因而轉換後不能完全准確表達源數據信息,此外由於這種數據格式轉換的涉及輸出和輸入兩個過程,相對比較復雜;②模式,由於實現各種數據格式宿主軟體的數據訪問介面,一定時期內還不現實,且對於數據客戶來講,同時需要擁有兩種格式的GIS軟體,並同時運行才能完成數據的互操作,給數據的集成帶來了局限性,因此目前還有很大的局限性。而③模式雖然提供了更為經濟實用的多源數據集成模式,是實現空間數據共享的理想方式,但由於構建成本比較大,且需要具備多源空間數據無縫集成技術和一種內置於GIS軟體中的特殊數據訪問體制,目前是相對比較困難且技術要求較高的集成模式。
綜上所述可知,關於地理空間數據集成,目前主要集中於物理實現和邏輯模型層次上的集成方法,是從數據本身入手來研究數據集成,屬一種微觀的數據集成。因此,數據集成必須同時集成數據的語義,才能滿足用戶應用的需要。
2.2.1.1 介面規范與標准
自從20世紀70年代開始,許多國家加強了地理信息標准化工作,迄今,已取得了長足進步。國際上地理信息產業的標准和規范發展十分迅速,各國對地理信息產業的標准和規范空前重視,在地理信息標准化的研究和標準的制定方面合作十分密切,國際標准化組織地理信息技術委員會(ISO/TC211)和以開放地理空間信息聯盟(OGC)為代表的國際論壇性地理信息標准化組織,以及CEN/TC287等區域性地理信息標准化組織,在其成員的積極參與下建立了完整的地理信息標准化體系,研究和制定出了一系列的國際通用或合作組織通用的標准或規范。國際地理信息標准化工作大體可分為兩部分:一是以已經發布實施的信息技術(IT)標准為基礎,直接引用或者經過修編採用;二是研製地理空間數據標准,包括數據定義、數據描述、數據處理等方面的標准。
我國於1997年成立了全國地理信息標准化技術委員會(CSBTS/TC230),負責我國地理信息國家標準的立項建議、組織協調、研究制定、審查上報等。
2.2.1.2 分布式空間查詢處理技術
國際上的研究主要集中在分布式空間索引技術和分布式查詢處理策略等方向上。英聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)的Abel和新加坡國立大學的Ooi等人(1995)基於分布式資料庫理論中的半連接思想,首先研究了分布式空間資料庫的空間連接查詢處理問題,提出了空間半連接運算元,並基於空間對象的一維索引結構,提出了一種空間半連接查詢處理演算法。新加坡國立大學的Tan等人(2000)將上述演算法擴展到多維索引結構,並分析了演算法在不同數據分布和網路帶寬情況下的性能。實驗結果表明,採用空間半連接操作可以極大地降低網路數據傳輸量,這對於網路帶寬有限的分布式環境來說,如網路將很好地改善查詢的整體響應時間。但是,空間半連接操作也帶來了額外的CPU和I/O開銷,在高速網路環境下,且傳輸數據量較小時,採用基於空間半連接操作的查詢處理策略反而可能引起性能的下降。此外,還有學者研究了在並行計算體系結構下的分布式空間查詢處理問題,Patel等(2000)提出在並行計算體系結構下的兩種空間連接查詢處理策略。
2.2.1.3 組織管理與集成體系結構
對於組織管理與集成體系結構即空間數據組織管理與集成技術研究,分為三個階段:①傳統的空間數據組織管理與集成階段。②面向服務的空間數據的組織管理與集成階段。③網格環境下空間數據的組織管理與集成階段。海洋時空數據屬於地理空間數據的范疇,但是由於海洋現象的復雜性、多樣性以及海洋時空數據自身的特點,決定了海洋時空數據與其他空間數據的組織管理與集成有著很大的區別。
Ⅳ 空間信息服務分類體系
海洋網格空間信息服務分類包含各種服務類型的名稱以及服務類型的定義。其分類體基於一個類型,除非它是一個集成服務,能完成一個以上類型的服務。空間信息服務分類具有國際標准,按照標準的空間信息服務分類體系建立的空間信息網格,其包含的空間信息服務才具有互操作性。一個具體的服務應當屬於一個而且只能屬於一個遵守地理信息服務的分類體系。
基於各種不同的角度,服務存在多種可能的分類,這里使用的是可擴展開放式系統環境(Extended Open System Environment,EOSE)模型,ISO 19101 定義了用於地理信息的可擴展開放式系統環境模型。EOSE 的服務類型是根據服務中的計算語義來定義的,EOSE對通用的 OSE 模型進行了擴展,實現了地理信息領域中各種服務的功能分解。
國際標准化組織 ISO/TC 211 推出了 ISO/DIS 19119 空間信息國際服務標准,包括空間信息服務體系結構、服務鏈、服務元數據以及服務互操作等。根據 ISO 19119,將語義上相似的服務組織在一起,便於瀏覽和發現,將地理信息服務分為 6 類: 地理信息人機交互服務、地理信息模型/信息管理服務、地理信息工作流/任務服務、地理信息處理服務、地理信息通訊服務和系統管理服務。其中地理信息處理服務又包括空間處理、專題處理、時間處理、元數據處理,如圖 3.2 所示。
圖 3.2 地理信息服務分類(據 ISO 19119)
地理信息人機交互服務: 管理用戶界面、圖形、多媒體以及混合文檔的表達。
地理信息模型/信息管理服務: 管理元數據、概念模式和數據集的開發、操作和存儲。支持由人引起的特定任務或與工作相關的行為。這些服務支持資源的利用和產品的開發,涉及可能由不同的人引起的行為序列或步驟。
圖 3.3 地理信息處理服務分類
地理信息處理服務目錄內部的分類,是建立在 ISO19109 中的通用要素模型基礎之上的。處理服務會部分地修改要素的屬性,因而處理服務中的分類是建立在通用要素模型中要素屬性類型基礎上的。地理信息處理服務類被細分成為圖 3.3 中的地理信息處理服務類別。
與地理信息服務相關的服務如下:
(1)通訊服務: 編碼服務,提供編碼規則的實施和編碼/解碼功能界面的服務;
(2)傳輸服務: 提供一個或多個傳輸協議的實現,從而使數據能夠通過離線或在線介質在各分布式信息系統之間傳輸;
(3)地理信息壓縮服務: 把要素集中屬於不同地理空間區域的各部分數據轉換或壓縮的形式或從壓縮格式釋放出來;
(4)地理信息格式轉換服務: 把一個地理數據格式轉換或另一種格式的服務;
(5)消息服務: 允許多用戶同時瀏覽、評價要素集和請求對要素集進行編輯的服務。此服務使涉及地理數據的協作成為可能;
(6)遠程文件和可執行程序管理: 提供對地理要素異地存儲的訪問服務,對客戶端而言如同本地訪問操作。
(7)系統管理服務: 管理系統組件、應用和網路的服務,包括用戶賬戶和存取許可權的管理服務。
Ⅵ 地理信息系統的歷史發展
古往今來,幾乎人類所有活動都是發生在地球上,都與地球表面位置(即地理空間位置)息息相關,隨著計算機技術的日益發展和普及,地理信息系統(Geography Information System,GIS)以及在此基礎上發展起來的「數字地球」、「數字城市」在人們的生產和生活中起著越來越重要的作用。
GIS可以分為以下五部分:
人員,是GIS中最重要的組成部分。開發人員必須定義GIS中被執行的各種任務,開發處理程序。 熟練的操作人員通常可以克服GIS軟體功能的不足,但是相反的情況就不成立。最好的軟體也無法彌補操作人員對GIS的一無所知所帶來的負作用。
數據,精確的可用的數據可以影響到查詢和分析的結果。
硬體,硬體的性能影響到軟體對數據的處理速度,使用是否方便及可能的輸出方式。
軟體,不僅包含GIS軟體,還包括各種資料庫,繪圖、統計、影像處理及其它程序。
過程,GIS 要求明確定義,一致的方法來生成正確的可驗證的結果。
GIS屬於信息系統的一類,不同在於它能運作和處理地理參照數據。地理參照數據描述地球表面(包括大氣層和較淺的地表下空間)空間要素的位置和屬性,在GIS中的兩種地理數據成分:空間數據,與空間要素幾何特性有關;屬性數據,提供空間要素的信息。
地理信息系統(GIS)與全球定位系統(GPS)、遙感系統(RS)合稱3S系統。
地理信息系統(GIS) 是一種具有信息系統空間專業形式的數據管理系統。在嚴格的意義上, 這是一個具有集中、存儲、操作、和顯示地理參考信息的計算機系統。例如,根據在資料庫中的位置對數據進行識別。實習者通常也認為整個GIS系統包括操作人員以及輸入系統的數據。
地理信息系統(GIS)技術能夠應用於科學調查、資源管理、財產管理、發展規劃、繪圖和路線規劃。例如,一個地理信息系統(GIS)能使應急計劃者在自然災害的情況下較易地計算出應急反應時間,或利用GIS系統來發現那些需要保護不受污染的濕地。
地理數據和地理信息
什麼是信息(Information)?1948年,美國數學家、資訊理論的創始人香農(Claude Elwood Shannon)在題為《通訊的數學理論》的論文中指出:「信息是用來消除隨機不定性的東西」; 1948年,美國著名數學家、控制論的創始人維納(Norbert Wiener)在《控制論》一書中,指出:「信息就是信息,既非物質,也非能量。」 狹義資訊理論將信息定義為「兩次不定性之差」,即指人們獲得信息前後對事物認識的差別;廣義資訊理論認為,信息是指主體(人、生物或機器)與外部客體(環境、其他人、生物或機器)之間相互聯系的一種形式,是主體與客體之間的一切有用的消息或知識。我們認為信息是通過某些介質向人們(或系統)提供關於現實世界新的事實的知識,它來源於數據且不隨載體變化而變化,它具有客觀性、實用性、傳輸性和共享性的特點 。
信息與數據既有區別,又有聯系。數據是定性、定量描述某一目標的原始資料,包括文字、數字、符號、語言、圖像、影像等,它具有可識別性、可存儲性、可擴充性、可壓縮性、可傳遞性及可轉換性等特點。信息與數據是不可分離的,信息來源於數據,數據是信息的載體。數據是客觀對象的表示,而信息則是數據中包含的意義,是數據的內容和解釋。對數據進行處理(運算、排序、編碼、分類、增強等)就是為了得到數據中包含的信息。數據包含原始事實,信息是數據處理的結果,是把數據處理成有意義的和有用的形式。
地理信息作為一種特殊的信息,它同樣來源於地理數據。地理數據是各種地理特徵和現象間關系的符號化表示,是指表徵地理環境中要素的數量、質量、分布特徵及其規律的數字、文字、圖像等的總和。地理數據主要包括空間位置數據、屬性特徵數據及時域特徵數據三個部分。空間位置數據描述地理對象所在的位置,這種位置既包括地理要素的絕對位置(如大地經緯度坐標),也包括地理要素間的相對位置關系(如空間上的相鄰、包含等)。屬性數據有時又稱非空間數據,是描述特定地理要素特徵的定性或定量指標,如公路的等級、寬度、起點、終點等。時域特徵數據是記錄地理數據採集或地理現象發生的時刻或時段。時域特徵數據對環境模擬分析非常重要,正受到地理信息系統學界越來越多的重視。空間位置、屬性及時域特徵構成了地理空間分析的三大基本要素。
地理信息是地理數據中包含的意義,是關於地球表面特定位置的信息,是有關地理實體的性質、特徵和運動狀態的表徵和一切有用的知識。作為一種特殊的信息,地理信息除具備一般信息的基本特徵外,還具有區域性、空間層次性和動態性特點。
當今社會,人們非常依賴計算機以及計算機處理過的信息。在計算機時代,信息系統部分或全部由計算機系統支持,因此,計算機硬體、軟體、數據和用戶是信息系統的四大要素。其中,計算機硬體包括各類計算機處理及終端設備;軟體是支持數據信息的採集、存貯加工、再現和回答用戶問題的計算機程序系統;數據則是系統分析與處理的對象,構成系統的應用基礎;用戶是信息系統所服務的對象。
從20世紀中葉開始,人們就開始開發出許多計算機信息系統,這些系統採用各種技術手段來處理地理信息,它包括:
○ 數字化技術:輸入地理數據,將數據轉換為數字化形式的技術;
○ 存儲技術:將這類信息以壓縮的格式存儲在磁碟、光碟、以及其他數字化存儲介質上的技術;
○ 空間分析技術:對地理數據進行空間分析,完成對地理數據的檢索、查詢,對地理數據的長度、面積、體積等的量算,完成最佳位置的選擇或最佳路徑的分析以及其他許多相關任務的方法;
○ 環境預測與模擬技術:在不同的情況下,對環境的變化進行預測模擬的方法;
○ 可視化技術:用數字、圖像、表格等形式顯示、表達地理信息的技術。
這類系統共同的名字就是地理信息系統(GIS , Geographic Information System),它是用於採集、存儲、處理、分析、檢索和顯示空間數據的計算機系統。與地圖相比,GIS具備的先天優勢是將數據的存儲與數據的表達進行分離,因此基於相同的基礎數據能夠產生出各種不同的產品。
由於不同的部門和不同的應用目的,GIS的定義也有所不同。當前對GIS的定義一般有四種觀點:即面向數據處理過程的定義、面向工具箱的定義、面向專題應用的定義和面向資料庫的定義。Goodchild把GIS定義為「採集、存貯、管理、分析和顯示有關地理現象信息的綜合技術系統」。Burrough認為「GIS是屬於從現實世界中採集、存儲、提取、轉換和顯示空間數據的一組有力的工具」,俄羅斯學者也把GIS定義為「一種解決各種復雜的地理相關問題,以及具有內部聯系的工具集合」。面向資料庫是定義則是在工具箱定義的基礎上,更加強調分析工具和資料庫間的連接,認為GIS是空間分析方法和數據管理系統的結合。面向專題應用的定義是在面向過程定義的基礎上,強調GIS所處理的數據類型,如土地利用GIS、交通GIS等;我們認為地理信息系統它是在計算機硬、軟體系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。它和其他計算系統一樣包括計算機硬體、軟體、數據和用戶四大要素。只不過GIS中的所有數據都具有地理參照,也就是說,數據通過某個坐標系統與地球表面中的特定位置發生聯系。
地理信息系統簡稱GIS,多數人認為是Geographical Information System(地理信息系統),也有人認為是Geo-information System(地學信息系統)等等。人們對GIS理解在不斷深入,內涵在不斷拓展,「GIS」中,「S」的含義包含四層意思:
一是系統(System),是從技術層面的角度論述地理信息系統,即面向區域、資源、環境等規劃、管理和分析,是指處理地理數據的計算機技術系統,但更強調其對地理數據的管理和分析能力,地理信息系統從技術層面意味著幫助構建一個地理信息系統工具,如給現有地理信息系統增加新的功能或開發一個新的地理信息系統或利用現有地理信息系統工具解決一定的問題,如一個地理信息系統項目可能包括以下幾個階段:
(1)定義一個問題;
(2)獲取軟體或硬體;
(3)採集與獲取數據;
(4)建立資料庫;
(5)實施分析;
(6)解釋和展示結果。
這里的地理信息系統技術(Geographic information technologies)是指收集與處理地理信息的技術,包括全球定位系統(GPS)、遙感(Remote Sensing)和GIS。從這個含義看,GIS包含兩大任務,一是空間數據處理;二是GIS應用開發。
二是科學(Science),是廣義上的地理信息系統,常稱之為地理信息科學,是一個具有理論和技術的科學體系,意味著研究存在於GIS和其它地理信息技術後面的理論與觀念(GIScience)。
三是代表著服務(Service),隨著遙感等信息技術、互聯網技術、計算機技術等的應用和普及,地理信息系統已經從單純的技術型和研究型逐步向地理信息服務層面轉移,如導航需要催生了導航GIS的誕生,著名的搜索引擎Google也增加了Google Earth功能,GIS成為人們日常生活中的一部分。當同時論述GIS技術、GIS科學或GIS服務時,為避免混淆,一般用GIS表示技術,GIScience或GISci表示地理信息科學,GIService或GISer表示地理信息服務。
四是研究(Studies),即GIS= Geographic Information Studies,研究有關地理信息技術引起的社會問題(societal context),如法律問題(legal context),私人或機密主題,地理信息的經濟學問題等。
因此,地理信息系統(Geographic Information System,GIS)是一種專門用於採集、存儲、管理、分析和表達空間數據的信息系統,它既是表達、模擬現實空間世界和進行空間數據處理分析的「工具」,也可看作是人們用於解決空間問題的「資源」,同時還是一門關於空間信息處理分析的「科學技術」 。 60年代早期,在核武器研究的推動下,計算機硬體的發展導致通用計算機「繪圖」的應用。
1967年,世界上第一個真正投入應用的地理信息系統由聯邦林業和農村發展部在加拿大安大略省的渥太華研發。羅傑·湯姆林森博士開發的這個系統被稱為加拿大地理信息系統(CGIS ) ,用於存儲,分析和利用加拿大土地統計局( CLI,使用的1:50,000比例尺,利用關於土壤、農業、休閑,野生動物、水禽、林業和土地利用的地理信息,以確定加拿大農村的土地能力。)收集的數據,並增設了等級分類因素來進行分析。
CGIS是「計算機制圖」應用的改進版,它提供了覆蓋,資料數字化/掃描功能。它支持一個橫跨大陸的國家坐標系統,將線編碼為具有真實的嵌入拓撲結構的「弧」,並在單獨的文件中存儲屬性和區位信息。由於這一結果,湯姆林森已經成為稱為「地理信息系統之父」,尤其是因為他在促進收斂地理數據的空間分析中對覆蓋的應用。
CGIS一直持續到20世紀70年代才完成,但耗時太長,因此在其發展初期,不能與如Intergraph這樣的銷售各種商業地圖應用軟體的供應商競爭。CGIS一直使用到20世紀90年代,並在加拿大建立了一個龐大的數字化的土地資源資料庫。它被開發為基於大型機的系統以支持一個在聯邦和省的資源規劃和管理。其能力是大陸范圍內的復雜數據分析。CGIS未被應用於商業 。微型計算機硬體的發展使得象ESRI和CARIS那樣的供應商成功地兼並了大多數的CGIS特徵,並結合了對空間和屬性信息的分離的第一種世代方法與對組織的屬性數據的第二種世代方法入資料庫結構。20世紀80年代和90年代產業成長刺激了應用了GIS的UNIX工作站和個人計算機飛速增長。至20世紀末,在各種系統中迅速增長使得其在相關的少量平台已經得到了鞏固和規范。並且用戶開始提出了在互聯網上查看GIS數據的概念,這要求數據的格式和傳輸標准化。
Ⅶ 最新的國家標准地形圖圖式是哪個
會議由國家測繪局國土測繪司助理巡視員葉銀虎主持,國家測繪局國土測繪司司長胥燕嬰、中國測繪學會理事長楊凱參加了會議,參加討論會的還有來自國家基礎地理信息中心、武漢大學、建設綜合勘察研究設計院、黑龍江測繪局、四川測繪局、陝西測繪局等單位的23位專家和學者。 《國家系列比例尺地形圖圖式》(簡稱「地形圖圖式」)和《基礎地理信息要素數據字典》(簡稱「數據字典」)兩項標準的制定工作由國家測繪局測繪標准化研究所負責,廣東省基礎地理信息中心和西安地圖出版社參與,武漢大學、陝西省基礎地理信息中心協作進行。 會上,兩個標准課題組就標準的前期研究情況和階段性成果向與會專家進行了詳細的介紹。經過專家們的認真研討,一致認為這兩項標準的制定涉及地形圖的內容、分類代碼、符號表達、顏色設置、要素屬性、資料庫幾何表示、採集方法等諸多方面的統一協調,涉及到我國新一代地形圖的模式及基礎地理信息要素數據字典的樣式,意義十分重大。課題組進行了大量的前期研究工作,所確立的制定原則正確可行,地形圖圖式應保持其穩定性和完整性,在穩定的基礎上符號顏色的設置可有較大的突破;數據字典應是面向生產的、有關數據要素項的數據字典。這兩項標准除自成體系外,還應與要素分類代碼標準保持高度的一致性。 經過本次討論,課題組還沒有統一協調和不確定的問題得到解決,為下一步工作確立了目標。「地形圖圖式」課題組與「數據字典」課題組將盡快制定出「1:5 000、1:10 000地形圖圖式」與「1:5 000、1:10 000數據字典」,以滿足省級基礎地理信息生產的需要,並根據用戶意見, 在此比例尺基礎上向大比例尺與小比例尺尺度擴展。追問: 《辦法》中明確「海陸分界線按照現行國家標准執行」。現行國家標准《1:500 1:1000 1:2000地形圖圖式》(GB/T7929-1995)、《1:5000 1:10000地形圖圖式》(GB/T5791-93)、《中國海圖圖式》(GB12319-1998)及國家標准《海洋學術語 海洋地質學》(GB/T18190-2000)均規定:「海岸線是海陸分界線,在我國系指多年大潮平均高潮位時海陸分界線」。追問: 這是舊的了,出新的 了,07年出的?麻煩在幫我找一找回答: 1:500、1:1000、1:2000地形圖圖式。
Ⅷ 地理信息系統的發展概況急~!!!!!
GIS 是為解決資源與環境等全球性問題而發展起來的技
術與產業。上世紀60 年代中期,加拿大開始研究建立世界上
第一個地理信息系統(CGIS),隨後又出現了美國哈佛大學的
SYMAP 和GRID 等系統。自那時起,GIS 開始服務於經濟建設
和社會生活。在北美、西歐和日本等發達國家,現在已建立
了國家級、洲際之間以及各種專題性的地理信息系統。我國
GIS 的研究與應用始於上世紀80 年代,近30 年來發展也十分
迅速,在計算機輔助繪制地圖等方面開展了大量基礎性的試
驗與研究工作,在理論、技術方法和實踐經驗等方面都有了
長足的進步。
1.國外地理信息系統(GIS) 發展的4 個階段
(1)模擬地理信息系統階段
自19 世紀以來就得到廣泛應用的地圖——模擬的圖形數
據庫和描述地理的文獻著作——模擬的屬性資料庫相結合,
構成了地理信息系統的基本概念模型。但是,這種模擬式的、
基於紙張的信息系統和信息過程,使得空間相關數據的存貯、
管理、量算與分析、應用極不規范、不方便和效率低下。隨
著計算機科學的興起,數字地理信息的管理與使用成為必然。
(2)學術探索階段
上世紀50 年代,由於電子技術的發展及其在測量與制圖
學中的應用,人們開始有可能用電子計算機來收集、存貯和
處理各種與空間和地理分布有關的圖形和屬性數據。1956 年,
奧地利測繪部門首先利用電子計算機建立了地籍資料庫,隨
後這一技術被各國廣泛應用於土地測繪與地籍管理。1963 年,
加拿大測量學家首先提出地理信息系統這一術語,並建立了
世界上第一個地理信息系統—— 加拿大地理信息系統
(CGIS),用於資源與環境的管理和規劃。稍後,北美和西歐
成立了許多與GIS 有關的組織與機構,如美國城市與區域信
息系統協會(URISA),國際地理聯合會(IGU)地理數據收集
和處理委員會(CGDPS)等,極大地促進了地理信息系統
知識與技術的傳播和推廣應用。
(3)飛速發展和推廣應用階段
上世紀70 年代以後,由於計算機技術的工業化、標准化
與實用化,以及大型商用資料庫系統的建立與使用,地理信
息系統對地理空間數據的處理速度與能力取得突破性進展。
其結果是:①一些發達國家先後建立了許多專業性的土地信
息系統(LIS)和資源與環境信息系統(GIS);②關於GIS 軟
件、硬體和項目開發的商業公司篷勃發展。到1989 年,國際
市場上有報價的GIS 軟體達70 多個,並出現一些有代表性的
公司和產品。③數字地理信息的生產標准化、工業化和商品
化。④各種通用和專用的地理空間分析模型得到深入研究和
廣泛使用,GIS 的空間分析能力顯著增強。⑤有關GIS 的具有
技術權威和行政權威的行業機構和研究部門在GIS 的應用發
展中發揮引導和驅動作用。
(4)地理信息產業的形成和社會化地理信息系統的出現
上世紀90 年代以來,隨著互聯網路的發展及國民經濟信
息化的推進,地理信息系統作為大的地理信息中心,進入日
常辦公室和千家萬戶之中,從面向專業領域的項目開發到綜
合性城市與區域的可持續發展研究,從政府行為、學術行為
發展到公民行為和信息民主,成為信息社會的重要技術基礎。
2.國內地理信息系統(GIS)發展現狀
我國對GIS 的研究起步較晚,但是近30 年來,在各級政
府和有關人士的大力呼籲和促動下,我國的地理信息系統事
業突飛猛進,成績巨大。我國GIS 的發展可以劃分為3 個階
段。
(1)起步准備階段(1978~1985 年)
主要在概念和理論體系的引入與建立,關於遙感分析、
制圖和數字地面模型的試驗研究,以及軟、硬體的引進,相
應規范的研究,局部系統或試驗系統的開發研究,為GIS 的
全面發展奠定基礎。
(2)加速發展階段(1985~1995 年)
GIS 作為一個全國性的研究與應用領域,進行了有計劃、
有目標、有組織的科學試驗與工程建設,取得一定的社會經
濟效益。主要表現在:①GIS 教育與知識傳播的熱浪此起彼伏,
GIS 成為空間相關領域的熱門話題;②GIS 建設引起各級
政府高度重視,其發展機制由學術推動演變為政府推動;③
部分城市和沿海地區GIS 建設率先進入實施階段,並取得階
段性成果;④出現商品化的國產GIS 軟體、硬體品牌;出現
專門的GIS 的管理中心、研究機構與公司;出現專門的GIS
協會,涌現一批GIS 專門人才;出現專門的刊物與展示會;
初步形成全國性的GIS 市場。⑤在應用模式、行業模式和管
理方面作了有益的探索。
(3)地理信息產業化階段(1995-)
目前,我國GIS 的發展正處於向產業化階段過渡的轉折
點。能否藉助國際大氣候的東風,倚重國內經濟高速發展的
大好形勢,搭乘全球信息高速公路的快車,實現地理信息產
業化和國民經濟信息化,這是國內地理信息界人士面臨的嚴
重挑戰和千載難逢的機遇。而在這一過程中,一方面需要探
索建立一套政府宏觀調控與市場機制相結合的地理信息產業
模式。另一方面,則要充分總結和借鑒國內外地理信息系統
項目建設的經驗和教訓,掌握地理信息系統的發展動向,建
立起行之有效的地理信息系統工程學的理論、方法與管理模
式。
(三)地理信息系統(GIS)的發展動向
近年來地理信息系統技術發展迅速,其主要的原動力來
自日益廣泛的應用領域對地理信息系統不斷提高的要求。另
一方面,計算機科學的飛速發展為地理信息系統提供了先進
的工具和手段,許多計算機領域的新技術,如面向對象技術、
三維技術、圖象處理和人工智慧技術都可直接應用到地理信
息系統中。下面對當前地理信息系統研究中的幾個熱點研究
領域作一介紹。
1.GIS 中面向對象技術研究
面向對象方法為人們在計算機上直接描述物理世界提供
了一條適合於人類思維模式的方法,面向對象的技術在GIS
中的應用,即面向對象的GIS,已成為GIS 的發展方向。這是
因為空間信息較之傳統資料庫處理的一維信息更為復雜、瑣
碎,面向對象的方法為描述復雜的空間信息提供了一條直觀、
結構清晰、組織有序的方法,因而倍受重視。面向對象的GIS
較之傳統GIS 有下列優點:(1)所有的地物以對象形式封裝,
而不是以復雜的關系形式存儲,使系統組織結構良好、清晰;
(2)以對象為基礎,消除了分層的概念;(3)面向對象的分類
結構和組裝結構使GIS 可以直接定義和處理復雜的地物類型;
(4)根據面向對象後編譯的思想,用戶可以在現有抽象數據類
型和空間操作箱上定義自己所需的數據類型和空間操作方
法,增強系統的開發性和可擴充性;(5)基於icon 的面向對
象的用戶界面,便於用戶操作和使用。
2.時空系統
傳統的地理信息系統只考慮地物的空間特性,忽略了其
時間特性。在許多應用領域中,如環境監測、地震救援、天
氣預報等,空間對象是隨時間變化的,而這種動態變化的規
律在求解過程中起著十分重要的作用。過去GIS 忽略時態主
要是受器件的限制,也有技術方面的原因。近年來,對GIS
中時態特性的研究變得十分活躍,即所謂「時空系統」。
地物除了具有三維空間中的空間性質外,如何刻畫時間
維的變化也十分重要。通常把GIS 的時間維分成處理時間維
和有效時間維。處理時間又稱資料庫時間或系統時間,它指
在GIS 中處理發生的時間。有效時間亦稱事件時間或實際時
間,它指在實際應用領域事件出現的時間。
根據處理時間和有效時間的劃分,可以把時空系統分為4
類:靜態時空系統、歷史時態系統、回溯時態系統和雙時態
系統。
(1)靜態時空系統。它既不支持處理時間,也不支持有效
時間,系統只保留應用領域的一種狀態,比如當前狀態。(2)
歷史時態系統。它只支持有效時間,這種系統適用於事件實
際發生的歷史對問題求解十分重要的應用領域。(3)回溯時態
系統。它只支持處理時間,這種系統適用於信息系統的歷史
對問題求解十分重要的應用領域。(4)雙時態系統。它同時支
持處理時間和有效時間。處理時間記錄了信息系統的歷史,
有效時間記錄了事件發生的歷史。 時空系統主要研究時空模
型,時空數據的表示、存儲、操作、查詢和時空分析。
3.地理信息建模系統
通用GIS 的空間分析功能對於大多數的應用問題是遠遠
不夠的,因為這些領域都有自己獨特的專用模型,目前通用
的GIS 大多通過提供進行二次開發的工具和環境來解決這一
問題。二次開發工具的一個主要問題是它對於普通用戶而言
過於困難。而GIS 成功應用於專門領域的關鍵在於支持建立
該領域特有的空間分析模型。GIS 應當支持面向用戶的空間分
析模型的定義、生成和檢驗的環境,支持與用戶互動式的基
於GIS 的分析、建模和決策。這種GIS 系統又稱為地理信
息建模系統(GIMS)。GIMS 是目前GIS 研究的熱點問題之一。
GIMS 的研究有幾個值得注意的動向。(1)面向對象在GIS
中的應用。面向對象技術用對象(實體屬性和操作的封裝)、
對象類結構(分類和組裝結構)、對象間的通訊來描述客觀世
界,為描述復雜的三維空間提供了一條結構化的途徑。這種
技術本身就為模型的定義和表示提供了有效的手段,因而在
面向對象GIS 基礎上研究面向對象的模型定義、生成和檢驗,
應當比在傳統GIS 上用傳統方法要容易得多。(2)基於icon
的用戶建模界面。建模過程中的對象和空間分析操作均以
icon 形式展示給用戶,用戶亦可自定義icon。用戶在對icon
的定義、選擇和操作中完成模型的定義和檢驗。這種方法較
之AML 這類宏語言要方便和直觀得多。(3)GIS 與其他的模型
和知識庫的結合。這是許多應用領域面臨的一個非常實際的
問題,即存在GIS 之外的模型和知識庫如何與GIS 耦合成一
個有機整體。
4.GIS 將往高維化發展
GIS 在礦山與地質領域的應用受到很大限制的重要原因
是其在處理三維問題上的不足。現有的GIS 軟體雖然可以用
數字高程模型來處理空間實體的高程坐標,但是由於他們無
法建立空間實體的三維拓撲關系,使得很多真三維操作難以
實現,因而人們將現有的GIS 稱為二維GIS 或2.5 維GIS。礦
山、地質以及氣象、環境、地球物理、水文等眾多的應用領
域都需要三維GIS 平台來支持他們大量的真三維操作。空間
可視化技術是指在動態、時空變換、多維的可交互的地圖條
件下探索視覺效果和提高視覺效果的技術。虛擬現實(VR)技
術,也稱虛擬環境和人工現實,已在游戲中成功使用。運用
空間可視化技術和虛擬現實技術進行地形環境模擬,真實再
現地景,用於互動式觀察和分析,提高對地形環境的認知效
果,是今後三維GIS 可視化發展的一個重點。四維GIS(4DGIS)
一般是指在原有的三維GIS 基礎上加入時間變數而構成的
GIS。許多人認為地質特徵是不變的,但實際上大部分地質特
征是動態的、變化的,不是所有地質情況都是變化緩慢的,
水災、地震、暴風雨以及滑坡都會使局部地質條件發生快速
而巨大的變化。地質學家對4D(立體3D 加上時間第4D)的空
間——時間模型尤感興趣。但是,增加一維將帶來很大的問
題。比如數據量的幾何級數增長,致使數據的採集、存取、
處理都帶來一系列的問題。不過,這些問題可以在計算機技
術、資料庫技術以及相關電子技術的發展而得到解決。因此,
如何設計4DGIS 並運用它來描述和處理地理對象的時態特徵
是一個重要的發展領域。
Ⅸ 礦區資源環境信息系統空間數據標准化與分類體系
我們正處在信息社會。信息時代的特徵是實現信息或數據在社會中的迅速通訊和廣泛共享。為了使MREIS中存儲的數據或信息不僅服務於建立該系統的礦山企業本身,也服務於其他企業、機構和上級管理部門,其關鍵之一是數據的標准化和規范化。制定空間數據標准(包括質量標准)是實現數據共享的前提,也是一個系統內保持數據的連貫性、持續有效性的需要。
礦區資源環境數據的標准化和規范化體系應首先遵循全國統一的規范和標准。在此基礎上制定統一的數據採集原則、統一的空間定位框架、統一的數據分類標准和編碼系統、統一的數據記錄格式及統一的數據測試標准。為此,首先應採用國家統一坐標系,而不宜繼續使用礦區獨立坐標系。另一個重要內容是數據分類和編碼系統。目前,我國正在進行地理信息及其屬性的編碼規范和標準的研究制定,已取得不少成果,如頒布了《國土基礎信息數據分類與代碼(GB/T 13923-92)》,以及一些行業標准和規范。
MREIS的數據分類、編碼體系,應在全國統一標准、規范的基礎上制定,遵循分類和編碼的惟一性、系統性、適用性、可擴充性、簡單性、規范化和完整性的原則,既要與全國統一標准接軌,又要與兄弟行業的標准協調,立足現在,面向未來。考慮到礦區資源和環境信息數據內容十分廣泛、類型復雜,一般需要6~7級分類才能實用。根據煤炭資源開發的具體情況,我們擬定了MREIS中數據的高三級分類及編碼體系(表6-1),更詳細(4~7級)的分類由各子系統的研究開發人員制定。這樣,就構成了各子系統間相對獨立,又相互聯系的完整的數據分類體系。
表6-1礦區資源環境信息系統的數據高位分類體系(以煤炭資源開發為主)
續表
續表
續表
續表
Ⅹ 如何建設地方特色的智慧城市建設標准體系
智慧城市是在數字城市、平安城市等基礎框架之上建立的全新實體,通過物聯網將現實世界與數字世界進行有效融合,自動和實時地感知現實世界中人和物的各種狀態和變化,由雲計算中心處理其中海量和復雜的計算與控制,為城市管理和公眾提供各種智能化的服務。
從國家政策來看,中國「863計劃」智慧城市項目總體技術體系架構在科技部863計劃「智慧城市(一期)」項目的支持下,863計劃智慧城市項目(一期)總體組提出了「六橫兩縱」的智慧城市技術框架。「六橫」層層遞進,最下層的是城市的感知層,再是傳輸層,再上面依次分別是處理層、支撐服務層、應用服務層,最上面是智慧應用層,貫穿全局的是安全保障體系以及標准與評測。
而要真正實現智慧城市,必須引入大數據技術,主要包含三大方面的需求,通過以下三個方面才能實現海量數據的搜集、處理、加工、分析,並真正作用於具體細分行業:
一、大數據融合技術
我國智慧城市建設面臨的重大挑戰之一,是城市系統之間由於標准問題無法有效集成,形成信息孤島。因此,在大數據融合技術領域,一方面要加強大數據標准建設,另一方面要加強海量異構數據建模與融合、海量異構數據列存儲與索引等關鍵技術研發,為給予底層數據集成的信息共享提供標准和技術保障。
二、大數據處理技術
大規模數據在智慧城市系統流動過程中,出於傳輸效率、數據質量與安全等因素的考慮,需要對大規模數據進行預處理。大數據處理技術往往需要與基於雲計算的並行分布式技術相結合,這也是目前國際產業界普遍採用的技術方案。
三、大數據分析和挖掘技術
大數據分析與挖掘技術為智慧城市治理提供了強大的決策支持能力。相比於大數據融合和處理技術,大數據分析與挖掘技術更為復雜,是國際學術界和產業界面臨的極具挑戰性的技術難題。
隨著大數據技術的不斷發展,以及行業用戶對大數據技術的需求日漸明顯,大數據行業應用遍地開花。小編通過金鵬信息在智慧城市大數據應用的探索,分享一些國內外的實際案例供借鑒。
1.國內的智慧城市
2013年3月,北京市的「智慧朝陽服務網」正式上線。通過大數據技術的處理、分析手段,從支撐庫提煉出數據後發送到服務管理系統,然後通過服務門戶,包括微信、微博、移動應用、服務網站、機頂盒等多元化的方式與不同的用戶群體進行溝通。
2.國外的智慧城市
瑞典首都斯德哥爾摩市政府在通往市中心的道路上設置了18個路邊控制站,通過使用RFID技術以及利用激光、照相機和先進的自由車流路邊系統,自動識別進入市中心的車輛,自動向在周一至周五(節假日除外)6:30到18:30之間進出市中心的注冊車輛收稅。通過收取「道路堵塞稅」減少了車流,交通擁堵降低了25%,交通排隊所需的時間下降50%,道路交通廢氣排放量減少了8%-14%,二氧化碳等溫室氣體排放量下降了40%。
3.智慧醫療
金鵬信息醫療制定了基於英特爾大數據解決方案的區域衛生數據中心建設目標,在鄭州區域衛生數據中心形成了完整的大數據解決方案。經過反復測試和調優,這一區域衛生大數據計算架構可以滿足海量數據(一億條以上記錄數)的高並發檢索和實時數據分析的性能要求,滿足了「智慧」的大數據需求。
4.智慧警務
通過充分利用雲計算、物聯網、大數據和視頻智慧分析技術、GIS(地理信息系統)、GPS(全球定位系統)、移動通信網路、移動警務智能系統、數字集成等前沿科技,實現警務工作現代化、智能化、流程化、可視化。
5.智慧交通
鄭州建立智能公交系統,使公交車信息就在地圖上顯示出來:如最近的一輛公交車還有5分鍾到站,滿員;下一輛公交車還有10分鍾到站,有空座,可以選擇乘坐;下樓2分鍾,走到站台1分鍾,餘下7分鍾,還有時間坐下喝杯熱茶。
6.智慧消防
鄭州建立智能消防系統,報警人只需撥打119,系統將立刻定位報警人當前位置,並調用位置所在區域監控攝像頭,確定災情地點和火勢情況。
7.智慧城市規劃
在城市規劃方面,通過對城市地理、氣象等自然信息和經濟、社會、文化、人口等人文社會信息進行挖掘,可以為城市規劃提供強大的決策支持,強化城市管理服務的科學性和前瞻性。
金鵬信息智慧城市解決方案