數(shù)字廣西地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)的研究

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　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(wèn)題，并提出現(xiàn)階段應(yīng)進(jìn)行的工作。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，人類已進(jìn)入以信息化為主要特征的新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，信息化是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。發(fā)達(dá)國(guó)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(shí)，1998年1月，當(dāng)時(shí)的美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)柼岢?ldquo;數(shù)字地球”的概念。引發(fā)了繼“信息高速公路”、“知識(shí)經(jīng)濟(jì)”以后的第三次信息浪潮。

　　關(guān)鍵詞：國(guó)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(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，人類已進(jìn)入以信息化為主要特征的新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，信息化是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。發(fā)達(dá)國(guó)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(shí)，1998年1月，當(dāng)時(shí)的美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)柼岢?ldquo;數(shù)字地球”的概念。引發(fā)了繼“信息高速公路”、“知識(shí)經(jīng)濟(jì)”以后的第三次信息浪潮。1998年6月，江澤民總書(shū)記在兩院院士會(huì)上提出了關(guān)于中國(guó)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(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施，早日實(shí)現(xiàn)中國(guó)的“數(shù)字地球”，是我國(guó)爭(zhēng)先搶占世界科技、產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)制高點(diǎn)，走向21世紀(jì)的知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展戰(zhàn)略。十五期間，許多地區(qū)和部門(mén)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(xiàng)目發(fā)展規(guī)劃，如北京市已擬？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(guó)土資源部計(jì)劃用12年時(shí)間實(shí)施“數(shù)字國(guó)土工程”，交通部提出實(shí)施“智能交通”，國(guó)家海洋局提出“數(shù)字海洋”，國(guó)家測(cè)繪局提出建立“數(shù)字中國(guó)”地理空間基礎(chǔ)框架。2001年10月，繼國(guó)辦發(fā)53號(hào)文后，國(guó)家計(jì)委、國(guó)家地理空間信息協(xié)調(diào)委員會(huì)召開(kāi)了“國(guó)家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)”，指出“必須將國(guó)家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和應(yīng)用作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化的重要內(nèi)容，應(yīng)加快發(fā)展，以帶動(dòng)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(jìn)一步推動(dòng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整”.更引發(fā)全國(guó)十幾個(gè)省、直轄市拉開(kāi)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(guó)的一份報(bào)告表明，人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(cè)和認(rèn)識(shí)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(cè)、規(guī)劃、電力、商業(yè)等領(lǐng)域，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。成為21世紀(jì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)之一，其發(fā)展水平直接關(guān)系到國(guó)家的綜合國(guó)力和國(guó)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(mén)和各市縣的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供規(guī)劃、設(shè)計(jì)和決策支持的基礎(chǔ)地理框架信息，為電子政務(wù)的實(shí)施提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)地理信息支撐平臺(tái)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(guó)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(cè)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(shí)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(cè)量基準(zhǔn)建設(shè)、廣西省級(jí)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)構(gòu)的建設(shè)等，實(shí)現(xiàn)覆蓋整個(gè)廣西的多尺度、多分辨率、現(xiàn)勢(shì)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(shí)施該項(xiàng)工程已具備的條件

　　2.1區(qū)內(nèi)環(huán)境：

　　以“信息化帶動(dòng)工業(yè)化”是我國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)，作為經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的廣西，其信息化建設(shè)起步并不晚，20世紀(jì)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(mén)相繼完成了本行業(yè)的地理信息系統(tǒng)的建設(shè)。21世紀(jì)的今天，南寧、柳州、桂林列入國(guó)家級(jí)信息化試點(diǎn)城市，在這三個(gè)試點(diǎn)城市的帶動(dòng)下，全區(qū)社會(huì)信息化建設(shè)全面展開(kāi)，圍繞政府網(wǎng)的建設(shè)，“數(shù)字北海”項(xiàng)目，百色地區(qū)的“農(nóng)業(yè)信息化示范項(xiàng)目”、防城港市的“港口信息化項(xiàng)目”、玉林市的“有線電視寬帶網(wǎng)工程”等，都為廣西的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了不可估量的作用。預(yù)計(jì)到2005年，全廣西將鋪設(shè)光纖約4.8萬(wàn)公里，每千人擁有計(jì)算機(jī)50臺(tái)，互聯(lián)網(wǎng)普及率達(dá)8％以上，信息產(chǎn)業(yè)增加值將達(dá)到250億元，占廣西國(guó)民生產(chǎn)總值的8％以上。

　　2.2廣西測(cè)繪局內(nèi)環(huán)境：

　　國(guó)家測(cè)繪部門(mén)投資2.56億啟動(dòng)"國(guó)家基礎(chǔ)測(cè)繪設(shè)施項(xiàng)目"建設(shè)，簡(jiǎn)稱大專項(xiàng)建設(shè)。

　　廣西測(cè)繪局在國(guó)家測(cè)繪局和區(qū)政府的支持下，于2000年8月正式立項(xiàng)（總投資2700萬(wàn)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(jìn)行中。廣西測(cè)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(tái)企業(yè)級(jí)服務(wù)器、海量的磁盤(pán)陣列、磁帶庫(kù)、圖形工作站、高檔微機(jī)、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(kù)軟件ORACLE，GIS軟件ARCGIS、Geostar、MapInfo、ERDAS、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)、掃描矢量化系統(tǒng)等軟件。通過(guò)大專項(xiàng)的建設(shè)，還鍛煉出一批精通3S技術(shù)、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、測(cè)繪技術(shù)的綜合型人才。

　　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(biāo)準(zhǔn)、階段發(fā)展、面向應(yīng)用、共建共享"的方針，堅(jiān)持市場(chǎng)引導(dǎo)與政府調(diào)控相結(jié)合，引進(jìn)和自主創(chuàng)新相結(jié)合，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)和普及應(yīng)用相結(jié)合，調(diào)動(dòng)各方面的積極因素，以應(yīng)用促進(jìn)發(fā)展。

　　3.2關(guān)鍵技術(shù)

　　海量數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)技術(shù)：目前，單是按覆蓋廣西的4D（DLG、DEM、DOM、DRG）測(cè)繪產(chǎn)品的數(shù)據(jù)量計(jì)算，就達(dá)到了TB級(jí)，如何采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)（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(diǎn)。

　　寬帶網(wǎng)絡(luò)：利用高速網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息共享和互操作。

　　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：虛擬現(xiàn)實(shí)和三維模型是數(shù)字城市表現(xiàn)的主要形式。

　　知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題：模擬測(cè)繪產(chǎn)品版權(quán)問(wèn)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(cè)繪產(chǎn)品的版權(quán)問(wèn)題亟待解決，因?yàn)閿?shù)字化產(chǎn)品一經(jīng)提供，可以輕而易舉地進(jìn)行復(fù)制。要解決這個(gè)問(wèn)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(kù)更新與版本管理：為滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(shì)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(jī)制，確保有效數(shù)據(jù)能長(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定。

　　數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是急待解決的問(wèn)題。很多標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家尚未出臺(tái)，必須加快基礎(chǔ)地理信息各類標(biāo)準(zhǔn)的制定，完善各種數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和安全保密標(biāo)準(zhǔn)，加快制定基礎(chǔ)地理信息的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、信息交換標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等。

　　4.2廣西省級(jí)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)

　　按基礎(chǔ)測(cè)繪分級(jí)管理的原則，國(guó)家負(fù)責(zé)1：100萬(wàn)、1：25萬(wàn)和1：5萬(wàn)尺度的基礎(chǔ)地理信息生產(chǎn)、管理、服務(wù)和更新。省級(jí)政府部門(mén)負(fù)責(zé)1：1萬(wàn)、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(wàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)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(jí)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的組成如圖所示：

　　4.3實(shí)施一批地理空間信息重點(diǎn)應(yīng)用示范工程的建設(shè)

　　當(dāng)前，人口、資源、環(huán)境等可持續(xù)發(fā)展是國(guó)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(dāng)把應(yīng)用開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)放在人口地理信息系統(tǒng)、資源（國(guó)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(kāi)發(fā)研究中。同時(shí)作為廣西測(cè)繪局與區(qū)政府部門(mén)的合作項(xiàng)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(kuò)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(kāi)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(mén)聯(lián)系、溝通，進(jìn)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(jì)兩方面的信息。

　　4.4積極創(chuàng)造條件推進(jìn)地理空間信息共建共享機(jī)制的建立

　　測(cè)繪部門(mén)多年來(lái)生產(chǎn)了大量的地理信息資料，它們?cè)趶V西的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)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(hù)國(guó)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(jiān)持的原則。這方面的教訓(xùn)是屢見(jiàn)不鮮的，如廣西各地方土地部門(mén)有獨(dú)立的一套地籍圖，規(guī)劃部門(mén)有地形圖，房產(chǎn)部門(mén)有房產(chǎn)圖，每個(gè)部門(mén)都是投入巨資測(cè)繪、數(shù)字化，標(biāo)準(zhǔn)都不統(tǒng)一。實(shí)際上只要政府牽頭協(xié)調(diào)，各地測(cè)繪一套基礎(chǔ)地形圖，每個(gè)部門(mén)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(fèi)，卻實(shí)現(xiàn)了各取所需，同時(shí)由于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，各行業(yè)能共享、交換成果。

　　要實(shí)現(xiàn)共建共享，一方面要積極推動(dòng)地理空間信息政府協(xié)調(diào)機(jī)制的建立，充分發(fā)揮測(cè)繪部門(mén)的作用，加強(qiáng)與政府相關(guān)部門(mén)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(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)、用戶的權(quán)利和義務(wù)、有償使用等問(wèn)題；三是測(cè)繪部門(mén)要在信息共建共享中發(fā)揮帶頭作用，進(jìn)一步強(qiáng)化四個(gè)主動(dòng)服務(wù)意識(shí)：主動(dòng)為領(lǐng)導(dǎo)宏觀決策服務(wù)，主動(dòng)為國(guó)家重大戰(zhàn)略、方針提供服務(wù)，主動(dòng)為廣西重大基礎(chǔ)設(shè)施提供服務(wù)，主動(dòng)為提高人民生活質(zhì)量提供服務(wù)。為推進(jìn)共建共享機(jī)制的建立作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

　　4.5建設(shè)基于WEBGIS的地理空間信息交換網(wǎng)絡(luò)體系。

　　數(shù)字廣西網(wǎng)站作為廣西測(cè)繪局的宣傳陣地及元數(shù)據(jù)發(fā)布窗口，應(yīng)加強(qiáng)地理空間信息網(wǎng)站建設(shè)和網(wǎng)上地圖的開(kāi)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(duì)網(wǎng)上地圖的迫切需求。

　　5.極待解決的問(wèn)題：

　　5.1政策方面的問(wèn)題

　　去年廣西制定的《廣西廣西國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十個(gè)五年計(jì)劃信息化重點(diǎn)專項(xiàng)規(guī)劃》中并沒(méi)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(guó)排22位，在西部地區(qū)排第5位?？梢钥闯?，廣西的信息化總量還較低?；跀?shù)字廣西地理空間基礎(chǔ)框架的重要性和其能推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化跨越式發(fā)展。建議由區(qū)計(jì)委統(tǒng)一協(xié)調(diào)，廣西測(cè)繪局負(fù)責(zé)具體實(shí)施，各部門(mén)共同組成廣西地理空間信息協(xié)調(diào)委員會(huì)，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(cái)力支撐不足的問(wèn)題：

　　測(cè)繪滯后于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的步伐，這是目前的尷尬現(xiàn)狀。主要的原因是財(cái)力投入的不足。

　　數(shù)據(jù)是血液，沒(méi)有了數(shù)據(jù)的數(shù)字廣西地理空間基礎(chǔ)框架，就是個(gè)空架子，其他行業(yè)的信息化也就沒(méi)有了與地理空間相對(duì)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(wèn)題還是比較突出。

　　6.結(jié)束語(yǔ)

　　廣西壯族自治區(qū)基礎(chǔ)地理信息中心作為廣西測(cè)繪局向社會(huì)提供基礎(chǔ)地理信息分發(fā)服務(wù)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)的窗口和國(guó)家空間信息交換網(wǎng)絡(luò)的省級(jí)主節(jié)點(diǎn)，基本具備？數(shù)字廣西地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)的理論和實(shí)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(xiàn)。