城市基础地理信息系统建设的相关问题研究

发布时间:2022-05-28 15:00:10   来源:作文大全    点击:   
字号:

摘 要:在城市信息基础设施建设中空间基础地理信息属于重要的组成部分,空间基础数据是城市地理信息系统建设的最为关键的内容。本文以城市基础地理信息系统建设作为研究对象,分析并介绍了其中存在的问题,这些问题主要包括在基础地理信息系统建设中存在着的更新机制和方法的问题、空间数据的存储与网络化问题、办公自动化与GIS的一体化问题、规范化和标准化的问题、历史数据库管理问题等,希望能够对我国各个城市的基础地理信息系统建设具有一定的借鉴作用。

关键词:城市信息化;空间基础数据;基础地理信息

作为在城市空间信息建设中GIS的综合反映,城市基础信息系统能够将城市的变迁、规划、现状中包括综合管线、道路、建筑物、地貌地形等各类空间数据很好地反映出来,同时还可以在计算机中对这些空间特性数据进行存储、输入、统计、分析、输出、查询等。目前我国的城市化进程变得越来越快,很多城市都开始对基础地理信息系统进行积极地建设和应用。由于城市都是立足于特定项目需求开始开发基础地理信息系统,因此该系统具有非常显著的技术驱动和应用启动的特点,而且在具体的建设过程中往往对系统建设予以了较多的关注,但是却将更新数据和数据生产的重要作用忽视了,这样就使得我国城市各类地理信息系统应有的作用受到了极大的限制。在数字采集手段发展越来越快的今天,人们对空间数据的重要作用和核心地位具有了越来越清晰的认识。由于在城市地理信息系统中城市空间基础数据属于基本的载体,同时其也属于建设和应用城市地理系统的瓶颈,因此必须要加速建设城市空间基础数据。

1 城市基础地理信息系统建设的重要作用

随着地理信息系统技术的不断发展,该技术的应用前景变得越来越广阔,目前我国的土地、环境管理和规划部门已经开始积极地应用地理信息系统,而且该系统的应用受到了人们的普遍关注,现在我国很多城市在建设城市基础地理信息系统中投入了大量的技术、力量、财力、物力和人力。作为包含着城市各个领域和各个行业的一种综合信息系统,城市基础地理信息系统中应用了多媒体、网络、信息和电子等一系列的技术。要想使城市基础地理信息系统的重要作用能够充分地发挥出来,并且不断地强化城市的决策能力和管理水平,就必须要认真地分析和研究城城市基础地理信息系统。现阶段我国很多城市都将相应的地理信息研究中心成立了起来,其主要任务就是建设城市基础地理信息系统,而且获得了非常大的成就。城市地理信息系统的建设具有重要作用,其主要包括以下几个方面:

首先,城市基础地理数据由于基础地理信息系统而具有了较高的一致性。在城市基础地理信息系统还没有建立的时候,为了对城市的基础数据进行采集,城市中的各个用图部门投入了大量的财力和技术力量,然而不同部门由于受到自身条件的限制,在收集的各种基础地理信息方面存在着较大的差异,其中还存在着很多不一致的问题,这样就很容易导致出现各种纠纷和麻烦[1]。

其次,城市基础地理信息系统能够共享基础地理信息,在将城市基础地理信息系统建立起来之后能够更加方便的统一管理基础数据,而且还可以保证数据管理的标准化和规范化,通过互联网能够使城市建设各个部门之间共享基础地理信息,各个部门可以依据自身的需要有选择性的使用基础地理信息[2]。

再次,在将城市基础地理信息系统建成之后能够有效地避免重复投入。在建设好城市基础地理信息系统之后,城市的各个用图部门就不需要在采集基础地理数据的工作方面投入太多的精力,这样有效地避免了重复投入。

最后,城市基础地理信息系统在城市的发展和建设中具有重要的促进作用。合理的决策和支持在城市的发展和建设中具有十分重要的作用,而建成之后的城市基础地理信息系统能够有效地结合专家系统和办公自动化,可以将更加科学、准确的决策支持提供给决策者[3]。

2 在建设城市基础地理信息系统时中存在的若干问题

2.1 基础地理信息系统数据的更新机制和方法的问题

作为系统运行的血液,数据具有十分重要的作用,必须要保证数据的高度准确性,才能够进一步确保系统运行结果的可靠性。因此对城市基础地理信息系统进行衡量的一个非常重要的标准就是基础地理信息的准确性。在不断推广和应用GIS技术的今天,用户对基础地理信息的准确性也具有了更高的要求[4]。比如,必须要采用现势准确的地理数据作为支撑才能够在决策支持、环境模拟、洪水分析、移动通讯和交通规划等方面做出正确的分析和决策。然而目前在城市基础地理信息系统的数据更新机制和方法方面存在着较多的问题,无法及时准确地更新相关的地理信息数据,因此系统中的地理信息数据往往具有较大的滞后性,最终使得城市基础地理信息系统的应用效果受到了较大的影响。要想使这个问题得到有效的解决在对基础地理数据进行使用或者购买的时候,数据使用者要考虑重点就是数据的更新能力[5]。

此外,要进一步确立更新工程的组织与实施方案。现在我国很多大众城市都具有测绘部门,而且这些部门也以自身的需要为根据将相应的基础地理信息中心建设起来。通常由专门的部门进行采集基础地理信息的外业工作,随后向内业处理组交付采集的成果进行处理。需要基础地理信息的相关部门就联系测绘部门,对这些基础地理信息进行购买,这样就能够有效的降低重复观测导致的财力、物力和人力资源的浪费。

2.2 基础地理信息系统空间数据的存储与网络化问题

因为空间数据本身具有较高的特殊性和复杂性,所以采用普通的数据库管理系统无法使空间数据的存储需求得到充分的满足,现阶段在存储和管理属性数据和空间数据的时候主要采用了以下几种模式:

第一种模式是文件存储;

第二种模式是混合应用文件和关系型数据;

第三种模式是通过纯关系型数据库进行管理;

第四种模式是通过面向对象关系型数据库进行管理;第五种模式是通过面向对象空间数据库管理系统进行管理[6]。

文件与关系型数据混合应用本身具有较弱的功能,尤其是在数据损坏后的恢复和数据并发控制、完整性、一致性和安全性等方面都不具备基本的功能,其与商用数据库管理系统相比,在多用户操作、并发控制方面存在着较多的缺陷。在对空间目标进行处理的时候新型商用数据库具有较低的效率。在表达和管理空间数据方面面向对象模型属于最适用的,其除了能够实现更好地记录之外,同时还具备了信息的继承与聚集、对象嵌套等功能。总之,由于在空间数据的存储和处理方面传统关系型数据库存在着一系列的弱点,因此导致我国的城市基础地理信息系统出现了十分缓慢的网络化进程,而积极地运用面向对象的关系型数据库系统除了能够将空间数据的存储问题解决好之外,还能够进一步解决分布式数据存储的问题。

2.3 基础地理信息系统办公自动化与GIS的一体化问题

地理信息系统与办公自动化在未来发展的主要方向就是办公自动化与GIS的一体化,由于没有与办公自动化集成,因此传统的地理信息系统的使用面受到了较大的影响,这样就使得GIS的影响受到了进一步的削弱,由于不具备GIS的支持,导致传统的办公自动化系统丧失了重要的可视化功能[7]。在传统的城市地理信息系统中空间信息属于主要的对象,在建设城市地理信息系统的前期,这种应用有效地推动了城市地理信息系统采集、获取、存储基础地理信息的相关工作的发展。然而由于城市建设发展的越来越快,

因此需要将大量的其他方面的非空间信息加载到城市地理信息系统上,这样在政府办公自动化的过程中城市地理信息系统就能够变成可视化工具,其能够使城市地理信息系统的影响得到进一步的拓展。在系统的分析与设计阶段科学合理地设计数据流程和业务流程,从而实现统一数据库统计数据流程和统一数据标准的系统。

2.4 基础地理信息系统的规范化和标准化的问题

在对一个国家科技进步水平和经济发展水平进行衡量时一个非常重要的指标就是标准化和规范化,其是确保实现信息交换和共享的重要前提,尤其是在信息时代标准化、规范化具有十分重要的意义。现在我国很多城市的基础地理信息系统都属于独立建设,在建设的时候主要是对当地的需要进行考虑,没有按照统一的国家规范和标准作为开发和应用系统的指导,在这种情况下,各级城市或各部门的基础地理信息系统大多自成体系,无法实现共享信息和综合利用信息资源的目标[8]。上级部门在进行分析、比较、综合、统计等各项工作时无法对各个城市的信息进行充分的利用。与此同时,各个城市之间的基础地理信息系统还具有严重的重复建设的问题,浪费了大量的物力、财力和人力,而且对系统本身的建设也十分不利,所以积极地推广标准化和网络化的城市地理信息系统已经变成了急需解决的一个问题。此外,在对城市海量空间数据库进行建设和管理的时候标准化和规范化也是一个核心问题[9]。

要想实现标准化和规范化的城市地理信息系统建设,必须要高度地重视以下几个方面的问题,首先,要成立标准化建设项目组或委员会,其主要成员就是政府各部门相关技术人员,在城市基础信息系统的时候与城市方方面面的部门都具有十分密切的关系,所以必须要实现单位间的协作和信息资源的共享,而传统的利益分配和工作方式方法会受到这种信息共享的极大冲击,面对这种情况,政府必须要将协调工作做好,因此这个标准化项目组或者委员会除了是政府行为的代表之外,同时还可以将各职能部门的观点充分地反映出来,因此在开展工作的时候显得更加便利。其次,要积极地对国家或者行业已有的规程、规范和进行了解、吸收和引用,对城市地理信息系统建设标准进行抓紧研究和制定,比如城市地理信息的技术流程规范、空间定位公共基础标准、交换格式标准、数据记录格式、数据词典、标准数据、质量控制标准、编码标准和分类标准等[10]。除此之外,相关部门还要形成一整套的规程、规范和标准,这样在建设各城市地理信息系统的时候就具备了统一的规范和标准。

2.5 基础地理信息系统的历史数据库管理问题

在城市地理信息系统中跟踪查询历史信息属于一个非常重要的功能,所以必须要将历史信息库建立起来,其主要是对各种变化信息进行记录,比如变更后的情况、变更的时间和变更的范围等。通常可以采用两种方式保存历史数据:首先是采用备份的方式对历史数据进行保存或恢复,也就是独立保存更新前的数据,这要求系统具有较大的保存空间,该方式具有读取方便、操作简单等特点。其次是单纯地对数据变化的变化量进行记录,也就是采用变化量的方式对数据进行保存或者恢复,这种方式在使部门需要得以满足的基础之上,具有较小的记录数据冗余,而且还可以将系统海量管理数据的能力充分地发挥出来,可以直接管理整个专题层。采用变化量恢复历史数据和采用备份恢复历史数据具有较大的差异,采用变化量恢复的方式具有较小的占用空间,然而在速度方面却非常慢,采用备份恢复的方式具有较大的占用空间,然而其具有较快的速度。由于城市地理信息系统在数据量方面非常大,因此其较好的历史数据存储方式是备份恢复的方式。

3 结语

在建设城市地理信息系统的初期必须要开展充分的调研工作,要对技术的发展趋势进行充分考虑,从而真正地将系统建设的总体结构体系把握住,要避免出现重复建设和低水平建设的问题。建设城市地理信息系统的关键和基础就是标准化、规范化的数据建设,因此必须要对其中的关键技术问题加以综合考虑,最终能够不断地提升城市地理信息系统的建设水平。

参考文献:

[1]黑龙江省测绘地理信息科普基地.测绘科普形式丰富多彩[J].中国科技教育,2016(01).

[2]刘岩.我国地理信息发展现状及应对措施[J].科技创新与应用,2015(20).

[3]欧尔格力,刘慧,李彬.省级地理信息公共服务平台的建设与研究[J].青海师范大学学报(自然科学版),2015(03).

[4]陈建国.以文化人 以文兴测 增强测绘地理信息发展软实力[J].中国测绘,2015(04).

[5]温陶峰.李贻煌出席全国测绘地理信息博览会[J].江西省人民政府公报,2015(19).

[6]周伟,王军,田鹏,李娜.城市三维基础地理信息系统设计与实现——徐州市三维基础地理信息系统建设[J].城市勘测,2011(01).

[7]张铁良,王亮.探讨城市地理信息系统数据更新方法[J].科技创新导报,2010(01).

[8]李维森.开拓创新 跨越发展 奋力实现地理信息强国梦[J].卫星应用,2014(01).

[9]黄蔚.国家地理信息公共服务平台天地图[J].卫星应用,2014(01).

[10]周星,阮于洲.加快测绘地理信息事业转型升级的思考[J].测绘通报,2014(01).