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地理信息產業研究報告范文1
關鍵詞國家空間基礎設施(NSDI)、"數字廣西"、地理空間基礎框架
1.前言
1.1背景
隨著計算機技術、網絡技術的飛速發展,人類已進入以信息化為主要特征的新經濟時代,信息化是當今世界經濟和社會發展的趨勢。發達國家在加快信息基礎設施和空間基礎設施建設的同時,1998年1月,當時的美國副總統戈爾提出"數字地球"的概念。引發了繼"信息高速公路"、"知識經濟"以后的第三次信息浪潮。1998年6月,總書記在兩院院士會上提出了關于中國發展"數字地球"的思路,指明了發展信息技術,加快建設國家信息基礎設施,早日實現中國的"數字地球",是我國爭先搶占世界科技、產業和經濟制高點,走向21世紀的知識經濟的發展戰略。十五期間,許多地區和部門相繼制定了數字省區和覆蓋本領域的數字工程項目發展規劃,如北京市已擬?quot;數字北京"總體框架和發展規劃,"數字海南"、"數字山西"、"數字福建"、"數字浙江"、"數字陜西"等規劃也在制定之中;國土資源部計劃用12年時間實施"數字國土工程",交通部提出實施"智能交通",國家海洋局提出"數字海洋",國家測繪局提出建立"數字中國"地理空間基礎框架。2001年10月,繼53號文后,國家計委、國家地理空間信息協調委員會召開了"國家空間信息基礎設施發展戰略研討會",指出"必須將國家空間信息基礎設施的建設和應用作為國民經濟和社會信息化的重要內容,應加快發展,以帶動地理空間信息技術的應用和相關產業的發展,并進一步推動經濟結構的戰略性調整"。更引發全國十幾個省、直轄市拉開建設"數字省區"地理空間基礎框架的序幕。
1.2目的和意義:
聯合國的一份報告表明,人類社會經濟生活中80%以上的信息與地理信息有關,地理信息技術大大改變人類觀測和認識地球的方式,已廣泛應用于資源調查、災害、環境檢測、規劃、電力、商業等領域,取得了顯著的經濟社會效益。成為21世紀國際競爭的制高點之一,其發展水平直接關系到國家的綜合國力和國防安全。"數字廣西"地理空間基礎框架的建設,將為廣西政府部門和各市縣的社會和經濟可持續發展提供規劃、設計和決策支持的基礎地理框架信息,為電子政務的實施提供統一標準的基礎地理信息支撐平臺和環境。
1.3主要內容:
"數字廣西"地理空間基礎框架的建設就是通稱國家空間基礎設施(NSDI)在廣西的具體表述。也是以3S(GIS-地理信息系統、GPS-全球定位系統、RS-遙感)技術為基礎,基礎測繪數據的生產和成果存檔、管理、分發服務系統在信息時代的具體表現形式和發展。
"數字廣西"地理空間基礎框架建設的主要任務包括:大地測量基準建設、廣西省級地理信息數據庫建設、基礎地理信息采集體系的建設、政策法規與標準體系的建設、技術支持體系的建設、地理空間信息交換網絡體系建設、組織機構的建設等,實現覆蓋整個廣西的多尺度、多分辨率、現勢性好的基礎地理信息數據。
1.4"數字廣西"地理空間基礎框架在各行業中的應用:
2.廣西實施該項工程已具備的條件
2.1區內環境:
以"信息化帶動工業化"是我國的戰略目標,作為經濟欠發達的廣西,其信息化建設起步并不晚,20世紀90年代,南寧、柳州、桂林、北海等城市的土地、規劃、環保等部門相繼完成了本行業的地理信息系統的建設。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,全區社會信息化建設全面展開,圍繞政府網的建設,各地根據實際情況懈骶嚀厴男畔⒒ㄉ琛H綾焙J械?quot;數字北海"項目,百色地區的"農業信息化示范項目"、防城港市的"港口信息化項目"、玉林市的"有線電視寬帶網工程"等,以及全國第一套應急聯動系統――南寧市社嵊繃低常?11)的初步建成,都為廣西的社會、經濟發展起到了不可估量的作用。預計到2005年,全廣西將鋪設光纖約4.8萬公里,每千人擁有計算機50臺,互聯網普及率達8%以上,信息產業增加值將達到250億元,占廣西國民生產總值的8%以上.
2.2廣西測繪局內環境:
國家測繪部門投資2.56億啟動"國家基礎測繪設施項目"建設,簡稱"大專項"建設。
廣西測繪局在國家測繪局和區政府的支持下,于2000年8月正式立項(總投資2700萬元),目前已完成基礎地理信息數據生產技術體系、基礎地理信息數據傳輸網絡體系的建設,基礎地理信息管理服務體系、空間定位綜合服務體系、廣西數字化基地大樓的建設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,裝備了若干臺企業級服務器、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備,以及數據庫軟件ORACLE,GIS軟件ARCGIS、Geostar、MapInfo、ERDAS、數字攝影測量系統、掃描矢量化系統等軟件。通過大專項的建設,還鍛煉出一批精通3S技術、計算機與網絡技術、測繪技術的綜合型人才。
1.基礎地理信息生產技術體系已初步建成:
目前,廣西測繪局已具備的1:1萬基礎地理信息數據年生產規模如下表所示:
數據類型
年生產能力(幅)
數據庫存儲(GB)
1:1萬DOM(數字正射影像圖)
1600
1600幅×45MB/幅=72
1:1萬DEM(數字高程模型)
1600
1600幅×5MB/幅=8
1:1萬DLG(數字線劃地圖)
880
880幅×4.5MB/幅=4
1:1萬DRG(數字柵格地圖)
1000
1000幅×5MB/幅=5
遙感影像數據
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.建設原則和關鍵技術
3.1建設原則
"數字廣西"地理空間基礎框架的建設要貫徹"需求牽引、統籌規劃、統一標準、階段發展、面向應用、共建共享"的方針,堅持市場引導與政府調控相結合,引進和自主創新相結合,重點開發和普及應用相結合,調動各方面的積極因素,以應用促進發展。
3.2關鍵技術
海量數據庫存儲技術:目前,單是按覆蓋廣西的4D(DLG、DEM、DOM、DRG)測繪產品的數據量計算,就達到了TB級,如何采用關系數據庫(如ORACLE)管理海量空間數據,將是今后幾年內的研究熱點。
菘燜倩袢∈侄危喝綰緯浞擲?S技術及其集成,快速獲取信息也是一個值得研究的課題。
寬帶網絡:利用高速網絡實現信息共享和互操作。
虛擬現實技術:虛擬現實和三維模型是數字城市表現的主要形式。
知識產權問題:模擬測繪產品版權問題較好解決。受法律不健全、法制觀念淡薄等客觀條件的影響,數字化測繪產品的版權問題亟待解決,因為數字化產品一經提供,可以輕而易舉地進行復制。要解決這個問題,除了法律、制度外,還需在技術上研究加密手段。
空間數據庫更新與版本管理:為滿足國民經濟建設的需要,必須定期更新數據,保持基礎數據的現勢性。數據更新后,歷史數據仍須保存。因此必須建立一套有效的數據版本管理機制,確保有效數據能長期保存,又避免不必要的數據冗余。
4.現階段的主要任務
4.1數據標準和規范的制定。
數據標準是急待解決的問題。很多標準國家尚未出臺,必須加快基礎地理信息各類標準的制定,完善各種數據庫的建設標準、質量控制標準和安全保密標準,加快制定基礎地理信息的產品標準、信息交換標準和應用標準等。
4.2廣西省級基礎地理數據庫的建設
按基礎測繪分級管理的原則,國家負責1:100萬、1:25萬和1:5萬尺度的基礎地理信息生產、管理、服務和更新。省級政府部門負責1:1萬、1:5000比例尺甚至更大尺度的基礎地理信息生產、管理、服務和更新工作。其中1:1萬基礎地理信息數據庫的建設將是"數字廣西"地理空間基礎框架的核心和基礎。省級基礎地理信息數據庫的組成如圖所示:
4.3實施一批地理空間信息重點應用示范工程的建設
當前,人口、資源、環境等可持續發展是國家和地方政府最為關注的領域,為共享"數字廣西"地理空間基礎框架資源,應當把應用開發的重點放在人口地理信息系統、資源(國土、海洋、地礦等)地理信息系統、環境地理信息系統的開發研究中。同時作為廣西測繪局與區政府部門的合作項目――廣西綜合區情地理信息系統(9202工程)建設的延伸擴展,更要充分利用"數字廣西"地理空間基礎框架資源,結合西部大開發政府急于掌握的信息,急政府之所急,想政府之所想,積極與政府部門聯系、溝通,進一步完善綜合區情地理信息系統,注重反映廣西自然資源、經濟兩方面的信息。
4.4積極創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了大量的地理信息資料,它們在廣西的經濟建設和社會發展中發揮了公益性、基礎性的作用,但要在更深層次和更廣的領域應用,需要政府及各行業的通力合作。共建共享是避免重復建設、維護國家利益的必要措施,是"數字廣西"地理空間基礎框架建設中必須堅持的原則。這方面的教訓是屢見不鮮的,如廣西各地方土地部門有獨立的一套地籍圖,規劃部門有地形圖,房產部門有房產圖,每個部門都是投入巨資測繪、數字化,標準都不統一。實際上只要政府牽頭協調,各地測繪一套基礎地形圖,每個部門在其基礎上再采集各行業關注的要素(稱之為三圖合一)。這樣的結果是大大節約了經費,卻實現了各取所需,同時由于數據標準的統一,各行業能共享、交換成果。
要實現共建共享,一方面要積極推動地理空間信息政府協調機制的建立,充分發揮測繪部門的作用,加強與政府相關部門的合作,按照互惠互利的原則交換數據;二要研究制定共建共享的法規政策,明確規定知識產權的保護、用戶的權利和義務、有償使用等問題;三是測繪部門要在信息共建共享中發揮帶頭作用,進一步強化"四個主動服務"意識:主動為領導宏觀決策服務,主動為國家重大戰略、方針提供服務,主動為廣西重大基礎設施提供服務,主動為提高人民生活質量提供服務。為推進共建共享機制的建立作出應有的貢獻。
4.5建設基于WEBGIS的地理空間信息交換網絡體系。
"數字廣西"網站()作為廣西測繪局的宣傳陣地及元數據窗口,應加強地理空間信息網站建設和網上地圖的開發,探索地理信息網絡服務模式,以適應網絡快速發展和廣大人民群眾對網上地圖的迫切需求。
5.極待解決的問題:
5.1政策方面的問題
去年廣西制定的《廣西廣西國民經濟和社會發展第十個五年計劃信息化重點專項規劃》中并沒有完整地將"數字廣西"地理空間基礎框架列入其中。廣西的信息產業在2000年全年的總產值為28.6億元,僅占全區GDP的千分之二,在全國排22位,在西部地區排第5位??梢钥闯?,廣西的信息化總量還較低?;?數字廣西"地理空間基礎框架的重要性和其能推動國民經濟和社會信息化跨越式發展。建議由區計委統一協調,廣西測繪局負責具體實施,各部門共同組成廣西地理空間信息協調委員會,加快制定"數字廣西"地理空間基礎框架的建設規劃工作。
5.2人才缺乏、財力支撐不足的問題:
測繪滯后于國民經濟建設的步伐,這是目前的尷尬現狀。主要的原因是財力投入的不足。
"數據是血液",沒有了數據的"數字廣西"地理空間基礎框架,就是個空架子,其他行業的信息化也就沒有了與地理空間相對應的承載體。
"數字廣西"地理空間基礎框架的建設是多種高新技術的集成,需要一大批高素質的人才。目前,人才缺乏的問題還是比較突出。
6.結束語
廣西壯族自治區基礎地理信息中心作為廣西測繪局向社會提供基礎地理信息分發服務、應用開發的窗口和國家空間信息交換網絡的省級主節點,基本具備?quot;數字廣西"地理空間基礎框架建設的理論和實踐基礎。應發揮"數字廣西"地理空間基礎框架建設的主力軍作用,為我區信息化建設作出自己應有的貢獻。
【參考文獻】
1、羅滿建《國家空間信息基礎設施發展戰略研討會情況報告》
2、廣西區測繪局《國家基礎測繪設施項目廣西單位工程方案設計》
3、劉金長《建設廣西省級基礎地理信息系統》
4、廣西區基礎地理信息中心《廣西省級基礎地理信息系統可行性研究報告》
地理信息產業研究報告范文2
【關鍵詞】 國家空間基礎設施(NSDI)、基礎地理信息系統、3S、國土資源信息化
一、廣西省級基礎地理信息系統建設的急迫性和必要性
1、前言
聯合國有關文件曾明確指出“地理空間信息是實現可持續發展的利器”,而且“進入信息化社會后,人們每天接觸到的信息中的80%以上與地理空間信息有關”。西方發達國家出于其政治、經濟、軍事目的和全球戰略需要,在二十世紀九十年代就相繼推出“信息高速公路”,“國家空間基礎設施(NSDI)”和“數字地球”戰略。順應經濟全球化,全球信息化的發展趨勢,為使國土資源工作更好地適應我國可持續發展的需要,國土資源部將"加強信息系統建設,實現信息服務社會化"列為五大目標任務之一,并在新一輪國土資源大調查計劃中設立“數字國土”工程,旨在通過信息基礎設施建設,加速實現國土資源調查評價、規劃、管理、保護和合理利用的現代化,為全社會提供方便快捷的國土資源信息服務,充分發揮國土資源在國家社會經濟發展中的基礎性、公益性和戰略性作用。
西部大開發國家戰略的實施為廣西的全面發展帶來了歷史性機遇。基礎設施建設、電子政務工程、產業結構調整、生態環境建設以及國民經濟信息化等建設正在進行中??茖W化決策是成功的關鍵因素之一,廣大的決策者實際上每時每刻都在使用基礎地理信息,只是手段還比較原始,還未充分發揮出信息技術的支撐作用。國土資源信息化、工業布局、農業結構優化、退耕還林(草)、基礎設施建設、社會安全和管理都離不開科學規劃、實施和動態監測,離不開地理空間信息的決策支持作用。不充分考慮地理分布特點的項目總會帶來一系列嚴重的副作用。因此信息化社會需要重視地理空間信息的基本支撐作用。
2、國內及我區空間基礎設施發展現狀及趨勢
2001年,國務院辦公廳以【2001】53號文轉發國家計委等12個部委“關于促進我國國家空間信息基礎設施建設和應用若干意見的通知”,提出要加快我國國家空間信息基礎設施建設。國家測繪局提出“十五”期間構建“數字中國”地理空間基礎框架作為國家空間信息基礎設施的重要組成部分,為國民經濟和社會信息化提供地理空間基礎平臺。為此,加大了國家基礎地理信息系統的建設力度。目前已經完成了國家級1:100萬、1:25萬地理空間基礎地理信息系統建設,正在進行國家1:5萬基礎地理信息系統的建設工作,以此作為“數字中國”地理空間基礎框架的基礎信息。
除了“數字中國”地理空間基礎框架建設以外,許多省、自治區、直轄市也紛紛提出要建設省級地理空間基礎框架。繼海南省、北京市和福建省提出“數字海南”、“數字北京”與“數字福建”之后,全國又有湖南、湖北、陜西、山西等十多個省、市、自治區提出并確定了各自“數字區域”的發展計劃。必須指出的是,省級基礎地理信息系統的建設是數字省區地理空間基礎框架的核心和基礎。目前,北京、天津、上海等市,山西、廣東等省基礎地理信息中心相繼建成了省級基礎地理信息系統的示范工程。其他省區的基礎地理信息中心都在加快研究和建設本省基礎地理信息系統的步伐。
2000年,國家投資2.56億啟動“國家基礎測繪設施項目”建設,簡稱”大專項”建設。廣西測繪局在國家測繪局和區政府的支持下,于2000年8月正式立項(總投資近3000萬元),目前已完成基礎地理信息數據生產技術體系、基礎地理信息數據傳輸網絡體系的建設?;A地理信息管理服務體系、空間定位綜合服務體系、廣西數字化基地大樓的建設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,以及光纖聯接的廣域網(黨政機關網)。裝備了企業級服務器、WWW服務器、OA服務器、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備,以及數據庫軟件ORACLE,GIS軟件ArcGIS、GeoStar、MapInfo、MapGIS、AutoCAD Map,遙感軟件ERDAS,Web GIS軟件ARCIMS、GeoSurf,數字攝影測量系統Virtuozo、JX4A,掃描矢量化系統Geoway等軟件。通過大專項的建設,還鍛煉出一批精通3S(GIS-地理信息系統、GPS-全球定位系統、RS-遙感)技術、計算機與網絡技術、測繪技術的綜合型人才。
“九五”期間至今,廣西測繪局建立了全區1:50萬,1:25萬DLG數據庫,完成了DEM 共2148幅,DRG 591 幅,DOM 416幅,DLG 809幅;同時完成了三四等水準測量4211公里 516座。 C級GPS網點466點;完成了省級毗鄰行政界線測繪3684公里, 區內地市級行政界線6270公里, 縣市級行政界線10259公里的測繪,這些數據迫切需要建立相應數據庫進行有效的管理。經過大專項建設,廣西測繪局具備的1:1萬基礎地理信息數據年生產規模如下表所示 :
: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,廣西共8495幅。
3、廣西省級基礎地理信息系統建設的重要意義
廣西省級基礎地理信息系統的建設是“數字廣西”地理空間基礎框架的核心和基礎。將為“數字廣西”的建設奠定良好的地理空間基礎,為在信息社會和知識經濟時代搶占經濟、政治、科技的制高點,創造新的經濟增長點打下堅實的基礎。為建立電子政務、電子商務、社會保障等信息系統及信息化社區提供良好的條件,有力促進廣西社會、經濟的發展,推動信息化建設。以廣西基礎地理信息數據作為框架,區域內各行各業的數據才能夠在空間上得到集成,不同區域的數據才能夠無縫整合,從而保證決策依據的科學性和準確性。基礎地理信息與各行業的專題信息有機結合將完善各專業管理信息系統的決策支持功能。廣西省級基礎地理信息系統的建立將及時滿足政府信息化工程建設對基礎地理信息的急迫需求。
二、廣西省級基礎地理信息系統建設的主要內容
1、 廣西省級基礎地理信息系統的總體目標
2002年,廣西測繪局正式啟動廣西省級基礎地理信息系統的建設工作。主要工作由廣西基礎地理信息中心承擔,擬于“十五”期末初步完成框架建設,2010年全面建成。廣西省級基礎地理信息系統以1:1萬基礎地理信息數據庫建設為核心,其總體目標是依托統一的標準體系和質量保障體系,建立數據生產體系,采集基礎地理信息數據,建成數據庫管理體系,形成完整的數據庫;以GIS應用為主,兼顧地圖產品的制作,建立產品開發體系和分發服務體系,以及支持系統運行的網絡交換體系。為自治區、市、縣宏觀決策、規劃修編、災害監測,解決人口、資源、環境等面臨問題,促進經濟與社會可持續發展而提供有力的測繪保障。
2、廣西省級基礎地理信息系統研究和建設的主要內容
廣西省級基礎地理信息系統的建設包括數據生產體系的建設、數據庫互操作平臺的選定、地理空間數據庫建設、數據庫管理系統的研發、產品的模式和開發、基于Web GIS的地理空間信息網絡化服務等。
在存儲容量上,全區1:25萬地理數據超過2GB,1:5萬數據將超過70GB,1:1萬數據將超過1TB,大地數據庫及地名數據庫將達到100MB??紤]到將來數據更新歷史數據的存放以及其它不可預見因素,廣西省級基礎地理信息系統共需要1.5至2TB的存儲空間。
圖一:廣西省級基礎地理信息數據庫的組成
3、廣西省級基礎地理空間數據庫的組成(如圖一所示)
(1) 1:100萬地理空間數據庫:包括覆蓋廣西地面分辨率為30m的航天遙感數字正射影像數據庫(DOM)、地面格網間距為200m的數字高程模型數據庫(DEM)、由原有地圖掃描數字化處理形成的1:100萬數字柵格地圖數據庫(DRG)、含有大地測量控制信息、地形、交通、水文、境界、居民地和地表覆蓋信息等的1:100萬數字線劃地圖數據庫(DLG)。
(2) 1:25萬地理空間數據庫:包括覆蓋廣西地面分辨率為15m的航天遙感數字正射影像數據庫、地面格網間距為100m的數字高程模型數據庫、1:25萬數字柵格地圖數據庫、數字線劃地圖數據庫。
(3) 1:5萬地理空間數據庫:包括覆蓋廣西地面分辨率為5m的航天遙感數字正射影像數據庫、地面格網間距為25m的數字高程模型數據庫、1:5萬數字柵格地圖數據庫、數字線劃地圖數據庫。
(4) 1:1萬地理空間數據庫:包括覆蓋廣西地面分辨率為1m的數字正射影像數據庫、地面格網間距為5m的數字高程模型數據庫、1:1萬數字柵格地圖數據庫、數字線劃地圖數據庫。
(5) 重點地區1:2000地理空間數據庫:覆蓋重點地區地面分辨率為0.2~0.3m的數字正射影像數據庫、地面格網間距為2.5m的數字高程模型數據庫、1:2000數字柵格地圖數據庫、數字線劃地圖數據庫。
(6) 地名數據庫:包括廣西各種地名的正式名稱、所在地圖圖幅、地理坐標等信息。
(7) 空間定位成果數據庫:包括覆蓋廣西的大地測量控制網、控制點、坐標系等數據。
(8) 元數據庫:包括各種地理空間數據及數據庫的規范化定義和說明信息,以便跟蹤數據的動態變化和支持信息查詢。
(9) 專題數據庫:如土地覆蓋數據庫、人口分布數據庫等。
4、關鍵技術研究:
廣西省級基礎地理信息系統作為一個系統工程,在建設過程中,要緊跟國內外科技發展最新動態,采用當前先進的技術手段和方法。目前,廣西省級基礎地理信息系統采用美國ESRI公司的ARCGIS系列產品和ORACLE作為建設的主要工具,開發工具主要選用VS.NET。如圖二所示:
圖二:廣西省級基礎地理信息系統的三層架構
在實施廣西省級基礎地理信息系統的建設和應用中,還會遇到一系列技術難點,有待研究攻克。為此,要進行一系列關鍵技術的研究開發。主要包括:
①遙感及航空影像快速獲取、處理和解譯的關鍵技術。
②多分辨率、多數據源4D空間數據一體化集成
③產品的模式與開發,地理空間可視化虛擬現實技術。
④地理空間數據網絡化分發服務。
⑤海量數據的安全管理、存儲、備份、災難恢復的研究。
⑥空間數據庫更新與版本管理
⑦ “3S ”(GPS、GIS、RS)集成技術的研究
⑧基于數據庫的在線制圖技術。
⑨基于省級基礎地理信息框架數據的示范應用工程研究。
三、廣西省級基礎地理信息系統在我區國土資源信息化中的作用
1、 國土資源信息的特點
國土資源信息有一系列特點。首先,國土資源行業是一個信息密集的行業,國土資源工作過程主要是一個生產信息的過程。因此,國土資源行業擁有比其它任何行業更多的信息資源。其次,國土資源信息具有地理空間性。這可以說是國土資源信息的最重要特征,幾乎所有的國土資源信息都是空間地理信息,如地形信息、土地信息、地質信息、礦產資源信息、水資源信息、海洋資源信息、地質災害信息等,這些信息僅用屬性數據庫是無法管理的。第三,國土資源信息的數據結構十分復雜,往往一個對象需要數百個數據項才能表達清楚,這些數據間常又呈復雜的層網關系,再加上三維空間位置,更加大了對國土資源信息描述和管理的復雜性。第四,國土資源信息不同于一般經濟、金融和商業信息,它具有長期保存,甚至永久保存的價值。因此,信息增長迅速,而消逝率低,其結果是信息總量極為龐大。這些特點表明,國土資源信息化離不開基礎地理信息和3S技術,“數據是血液”,地理信息及其他各類國土資源信息是保證國土資源信息系統正常運行和取得實效的關鍵。
2、 廣西省級基礎地理信息系統在國土資源信息化的作用
廣西省級基礎地理信息系統可真實再現全區的地形地貌,為我們全面了解廣西的自然地理環境提供了一個理想的空間支撐,并為可視化地掌握生態資源、模擬和仿真生態重建過程中重大決策實施提供基礎支撐,確保我們能夠科學地開發自然界,動態監測和合理地配置資源,有效把握發展經濟和保護環境的平衡,為生態環境建設和國土資源合理配置提供科學依據。具體說來,至少有以下幾方面作用:
(1)數據共享,標準統一。共建共享是避免重復建設、維護國家利益的必要措施,是廣西省級基礎地理信息系統建設中必須堅持的原則。這方面的教訓是屢見不鮮的,如廣西各地國土資源部門有獨立的一套地籍圖,規劃部門有地形圖,房產部門有房產圖,每個部門都是各自為政,投入巨資重復測繪、數字化,標準不統一。實際上只要政府牽頭協調,各地測繪一套基礎地形圖,其他部門在其基礎上再采集各行業關注的要素。這樣的結果是大大節約了經費,卻實現了各取所需,同時由于統一技術規范,統一數據格式,各行業能共享、交換成果。這種做法國內已有先例,據《中國測繪報》報道:“2002年,在浙江省余姚市政府辦公室的協調下,市規劃、國土、建設、水利、交通五部門聯手,共同籌措資金,統一技術標準,開展全市1:500數字化測圖,為建立基礎測繪信息共建共享機制邁出了實質性的一步……”
(2)目前,我區國土部門在信息化過程中對基礎地理信息的應用主要還是局限于數字線劃圖,對數字正射影像圖的應用據了解也只有南寧、柳州等地為數不多的國土部門,對數字高程模型的使用更是寥寥無幾。廣西省級基礎地理信息系統可以為國土資源部門提供多種權威的、符合國標規范的基礎地理信息數字產品服務,包括基本產品、復合產品等?;井a品包括國家基本比例尺地形圖系列的數字柵格地圖(DRG)、數字正射影像圖(DOM)、數字高程模型(DEM)、數字線劃地圖(DLG),可根據需要以數字和模擬兩種形式提供;通過不同基本產品或不同要素的疊加,可生成各種復合產品,如土地覆蓋圖、數字影像地圖(如數字影像交通圖、數字影像區劃圖、數字影像地形圖等)、數字影像專題圖(如數字影像土地利用圖、數字影像土地規劃圖)、三維立體地形圖、立體景觀透視圖等復合產品。
(3)利用GIS的空間分析功能,進行數據增值服務。例如:通過以不同時期的地理空間基礎數據和正射影像圖為數據核心,結合土地利用詳查圖,可進行國土資源動態監測,為科學規劃和管理提供決策依據;通過數字高程模型、數字正射影像圖、數字線劃圖為數據核心,結合人口經濟、土地利用等專題數據,運用生態學理論和方法以及3S技術,可更好地分析耕地分布現狀,提出社會經濟與生態合理退耕還林規劃方案,增強退耕還林規劃的可操作性。
四、結束語
總之,廣西省級基礎地理信息系統的建成將使我區徹底完成從傳統測繪產業向現代地理信息產業轉變,測繪生產、技術、管理以及測繪產品種類將發生全新的變化。其建成將為我國實施“數字中國”空間技術戰略,我區實施“數字廣西”、國土資源信息化提供省級基礎地理信息數據,成為其重要的組成部分。能有效提高我區基礎地理空間數據的現勢性,縮短數據生產和信息提供服務周期。有效地拓寬地理信息的應用面,為政府決策和社會經濟可持續發展提供服務。
主要參考文獻
① 國家測繪局
《構建“數字中國”地理空間基礎框架總體戰略研究》
② 國土資源部信息中心 《"十五"國土資源信息基礎設施建設的基本思路》
③ 廣西基礎地理信息中心 《廣西省級基礎地理信息系統可行性研究報告》
④ 周 濤
《“數字廣西“地理空間基礎框架建設的研究》
地理信息產業研究報告范文3
美國是目前農業最發達的國家之一,工業革命早,農業生產集約化、自動化,農業經營產業化、組織化,農產品市場化運作、電子化交易,農業物流系統化,農業服務社會化、企業化,農業管理公開化、透明化,深入分析美國在農業生產、經營、管理和服務信息化的特色對我國這方面的建設具有借鑒意義。
美國作為世界電子信息產業的第一大國,農業信息化是在信息技術和市場經濟高度發達的背景下,與整個社會的信息化同步發展的。美國政府以其雄厚的經濟實力,從農業信息網絡建設、農業信息資源開發利用和農業信息技術應用等方面全方位推進農業信息化建設,構建了以國家農業統計局、經濟研究局、世界農業展望委員會、農業市場服務局和外國農業局等五大政府信息機構為主體的國家、地區、州三級農業信息網,形成了完整、健全、規范的農業信息服務體系。
建立了強大的農業網絡和豐富的數據資源
——網絡基礎設施建設。美國政府十分重視農業信息化網絡基礎設施建設,從20世紀90年代中期起,美國政府每年撥款15億美元建設農業信息網絡,進行技術推廣和在線應用。2007年,美國配有互聯網接口的農場數量從2005年的51%上升到了55%;擁有計算機或租用計算機的農場數量從2005年的55%上升到了59%。美國農村高速上網日益普及,其中使用撥號上網的比例從2005年的69%下降到了目前的47%。ADSL、光纜、衛星和無線上網更加普及,ADSL上網人數已占農村網民的27%,比2005年增長了1倍,光纜、衛星和無線上網人數也增至 7%。
——農業數據資源的整合共享。隨著互聯網和計算機技術的高速發展,美國利用自動控制技術和網絡技術實現了農業數據資源的社會化共享。美國在農業數據資源采集及存儲方面采取以政府為主體,構建規模和影響力較大的涉農信息數據中心(庫),全面采集、整理、保存了與美國及國際有關的大量農業數據資源。以美國的AGNET系統為例:該系統是目前世界聞名的農業計算機網絡系統。該系統于 1975年由內布拉斯加大學創建,現有200多個適合于不同用途的應用軟件為開發者所有,覆蓋美國46個州,聯通美國農業部、15個州的農業署、36所大學和大量的農業企業。用戶通過家中的電話、電視或微型計算機,再加上一個專門的裝置,便可同主機連接并共享AGNET的數據和軟件資源。此外,由聯合國糧農組織生產的AGRIS,存有10萬份以上的農業科技參考資料;信息研究系統CRIS可提供美國農業所屬各研究所、試驗站、學府的研究摘要;全國作物品種資源信息管理系統儲存有60萬份植物資源樣品信息,可在全國范圍內向育種家提供服務。另外,美國還有國家農業數據庫(AGRICOLA) 、國家海洋與大氣管理局數據庫(NOAA)、地質調查局數據庫(USGS)等規?;?、影響大的涉農信息數據中心(庫)。這些數據庫實行“完全與開放”的共享政策,給美國的農業生產帶來了高質量、高效率和高效益。
農業決策支持系統得到廣泛應用
——農業專家系統。COMAX/GOSSYM是美國最為成功的一個農業專家系統之一。該系統由美國農業部和全國棉花委員會于1986年10月研制成功,用于向棉花種植者推薦棉田管理措施。它是一個基于模型的專家系統,有一個模擬棉花生長發育過程和水分營養在土壤中傳遞過程的模型GOSSYM。該模型給出施肥、灌溉的日程表和落葉劑的合理施用方法,給出棉花生產最佳管理方案,已在密西西比河三角洲和南卡羅來納海濱等棉產區應用并獲得巨大成功。在棉花收獲時節,這些地區正值雨季。通過系統準確告知棉花成熟日期,農戶可在雨季到來之前將棉花收獲完畢,以獲得最高的產量。近年來,加利福尼亞大學戴維斯分校對COMAX做了進一步的改進。他們在最初階段研制的CALEX系統用于棉花的生產管理。該系統在加州的450個農場得以應用,稱為CALEX/COTTON。之后,他們又研制成功了用于桃園管理的CALEX/PEACHES,以及用于水稻生產管理的 CALEX/RICE。其中,CALEX/RICE可以通過因特網從氣象數據庫和加州的農藥數據庫檢索數據。
——計算機模擬決策系統。目前,美國已開發了一些計算機模擬決策系統,并用于農業生產,如:美國的作物模擬系統,除了模擬土壤水分變化、作物生長等,還可以模擬發芽日期等發育過程;美國佛羅里達州立大學研制了將作物模擬模型與GIS相耦合的農業和環境決策支持系統AE-GIS;夏威夷大學研制開發了DSSAT系統,該系統可以綜合管理作物、土壤和氣候數據,利用模擬模型技術來評價不同管理措施,評估不同措施對環境及可持續發展的影響。此外,美國農業部的GPFARM系統基于模擬模型,綜合考慮經濟、環境和可持續發展的目標,為生產決策者提供決策支持。
——現代農業智能裝備技術日趨成熟,逐步市場化運行。美國農業裝備設計制造技術已趨于成熟,農業裝備迅速向大型、高速、復式作業、人機和諧與舒適性設計方向發展。多種定位變量作業智能型農業裝備,如收獲、播種、施肥、施藥機械已進入國際市場。美國 Trimble公司的EZ-Guide系統和AutoSteer系統能夠實現農田作業過程的智能導航和自動駕駛;美國Mid-Tech公司的CenterLine Guidance Lightbar系統能夠以直線和曲線方式導航,該公司作業控制和自動駕駛系統FieldPilot可以根據需要配置成精準變量施肥、變量噴藥等作業控制系統,同時實現作業工程的智能導航和自動駕駛;此外,Beeline Technologies公司的Beeline系統也實現了自動駕駛功能,在北美的大型農場中得到應用和好評。相對于其他精準農業作業系統而言,農田作業導航系統技術應用簡單明了,不需要進行事前的信息采集、數據處理和決策分析工作,而且全自動導航系統應用效果確定、明顯,因而易于為從事規?;虡I種植農戶采用。從1995年起,一些地區農場開始采用裝備了全球衛星定位系統的聯合收割機。通過電子傳感器和全球定位衛星,這些農機在收獲季節可以不間斷記錄下幾乎每平方米的產量及其他信息。農場就可以據此繪制出農場各地塊產量的地圖,從而剔除一些產量低的作物品種。1996年,美國有29%的農場服務商提供使用GPS的網絡取樣,到2002年已提高到50%。美國普度大學2007年的一項調查表明,76%的被調查者使用了精準農業技術,其中有64%的人使用了GPS導航系統,20%的人使用了地理信息系統和衛星/航空影像數據,10%的人使用了GPS自動駕駛系統和土壤電導率測定系統。
建立了完善的農業信息服務體系
美國農業信息服務體系主要有4個主體構成:政府部門的農業信息收集系統;政府支持下的農業教育科研推廣系統;融科研、生產、 推廣于一體的公司系統;以農場為主體的民間自我服務組織系統。
——政府部門的農業信息收集系統。美國農業部認為,如果大量的市場和生產信息不由政府部門來組織,就無法保證信息使用的公平性、及時性、真實性。所以,盡管有很多私人公司向社會市場信息,但農業部仍然在全國建立了龐大的市場信息網絡,收集和官方的信息。美國農業部從1862年成立至今,已形成了龐大、完整、健全的信息體系,建立了手段先進和四通八達的全球電子信息網絡。美國的農業信息體系由五大部門組成:①國家農業統計服務局及各州的農業統計辦公室;②經濟研究局;③世界農業展望委員會;④農業市場服務局;⑤外國農業局。它們分別負責收集、處理和加工全美及全球農業信息,協調美國農業部的商品預測項目和遙感工作,提供市場研究報告、現狀和經濟統計數據和專題報告,為美國農業提供全面、準確、客觀的官方農業信息和服務,以確保美國農產品在世界市場中的主導地位。
——政府支持下的農業教育科研推廣系統。該系統主要包括兩個部門:一是聯邦農業部的農業研究服務,下設國家農業科學研究院和國家農業圖書館。國家農業圖書館建有全國農業網站信息中心、農業數據庫和技術標準庫。二是以贈地大學為中心,與縣合作推廣體制??蒲谐晒茝V主要通過贈地大學與先合作建立的農業合作推廣站進行。
地理信息產業研究報告范文4
關鍵詞:公共安全;物聯網 ;移動互聯網;數字單兵;位置服務
中圖分類號:TN99 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2013)10-0070-03
0 引 言
物聯網技術的日新月異,成為推動我國經濟社會快速發展的重要引擎。發展面向公共安全的物聯網,對于公安機關提高打擊與預防犯罪,提高服務社會的能力具有重要的作用。公安物聯網以公安機關關心的“人、車、物、事件”等為感知對象,通過各類傳感器設備和公安信息化的信息、網絡資源,對相關信息進行全天候的自動采集、跨地域的全面共享,以及數據的融合、挖掘和處理,來實現自動化的識別、定位、跟蹤、監控和管理[1]。
公安部門的工作具有突發性、移動性、緊迫性等特點,廣大民警在外出執法及偵破案件、抓捕逃犯、核查車輛及打擊和預防犯罪時,利用移動警務設備實時采集、核實及綜合處理嫌疑人身份證件、人臉圖像、指紋、位置等信息,及時地訪問公安部門內部的警務信息來輔助破案和執行公務,極大地提高公安干警的高科技辦案水準和效率。因此,公安物聯網移動應用對于實現在任何時間、任何地點發生的任何公共安全事件進行有效感知,進而進行決策處理具有突出的作用,已成為公安工作的核心應用方向之一。
近年來,飛速發展的移動互聯網對公安物聯網移動應用產生巨大的牽引與推動作用。根據百度公司2013年一季度的研究數據,移動互聯網人均上網時間已超過個人電腦上網時間,這種趨勢還在逐漸擴大。移動互聯網應用主要集中在社交、瀏覽、搜索、影音、地圖、網購支付等方面[2]。公安物聯網移動應用是移動互聯網在公共安全行業的具體應用,移動互聯網的快速發展將催生大量的共性技術及應用模式,移植推廣到公安移動物聯網中加以運用。由于移動警務應用涉及行業敏感數據,必須與移動國際互聯網進行安全隔離,保證移動警務應用系統及數據安全。
公安數字化單兵系統(PDD)是公安物聯網移動應用的典型系統,其發展需要積聚與整合大量新興信息產業關鍵技術。該系統的發展對于實現傳統單警裝備向數字化時代轉型應用,提高廣大一線干警的執法效率與水平,提升服務社會的能力具有重要的作用。
1 公安物聯網移動應用業務體系
公共安全涵蓋面非常之廣,涉及交通、治安、戶籍、刑事偵查、出入境管理、預防打擊經濟犯罪、網絡安全監控、查緝、監獄管理等等,各個警種之間移動業務既有相同之處,更多的是自己的特色。公共物聯網移動應用模型既要體現共性,又要呈現各警種個性。
廣義上的公安物聯網移動應用應包括運用各種無線通信網絡為公安機關提供數據采集、處理、傳輸及業務應用,包括應用電信運營商的移動通信設施、公安數字集群的數據業務應用、應用衛星通信以及應急通信設施進行視頻采集傳輸等等。目前,公安機關常用的移動應用主要基于電信運營商的GSM/GPRS/ TD-SCDMA/WCDMA移動通信設施,應用安全邊界接入控制技術,接入公安專網實現,也可稱為狹義上的公安物聯網移動應用,在公安機關內部一般稱之為移動警務,即警用移動通信終端+移動通信網絡+公安安全邊界接入控制+公安信息網。移動警務業務體系主要包括:話音通信;移動電子警務,包括瀏覽、查詢、搜索等;現場執法,包括現場取證,如錄音、攝像、照相、采集識別各類證件,現場打印罰單,移動罰單支付;移動定位、地圖及導航服務;移動視頻采集與實時傳輸;移動指揮調度、移動任務分配、任務控制等。公安物聯網移動應用業務體系模型如圖1所示。
2 公安物聯網移動應用總體架構
根據物聯網的總體架構,公安物聯網移動應用總體架構也分為四個層次,分別是傳感層、通信網絡層、數據層以及應用服務層,如圖2所示。
公安物聯網主要感知對象為人、車、物、事件。感知的傳感器主要有聲音、圖像、視頻、RFID、指紋、位置、震動、速度等,隨著傳感器處理能力的不斷增強,基于異構融合智能傳感大大提升了數據采集與信息融合能力。
通信網絡層基于的通信網絡主要包括基于電信運營商的GSM/GPRS/ TD-SCDMA/WCDMA移動通信設施、公安機關的集群通信數據業務、衛星通信、340M應急無線寬帶通信、無線寬帶組網設施等,同時逐步實現多種異構通信網絡的融合通信能力。
數據層主要基于公安專網實現,利用公安信息數據庫、視頻數據、地理信息數據、社會共享數據、警情數據等,同時實現用戶管理、任務管理及資源管理等功能。
服務層主要實現公安物聯網移動業務,主要包括位置應用服務、移動執法、集群數據及音視頻服務、扁平化指揮、警情推送等。
3 公安物聯網移動應用關鍵技術
移動互聯網的快速發展極大地推動與牽引了公安物聯網移動應用,終端平臺、海量的移動應用程序以及成熟的商業應用模式,成為公安移動互聯網發展可借鑒參考的對象?;谖恢玫木瘎辗帐枪惨苿討藐P鍵方向之一,發展安全可信的警用終端是公安移動應用的特殊要求,實現多種異構寬帶通信融合是公安移動物聯網發展的方向。
3.1 基于位置服務的公安物聯網移動應用技術[3]
目前,在公安實戰中對移動人員和車輛定位追蹤是非常重要的業務需求。在人員精確管控方面,監管、消防、指揮等警務作業中都需要對人員位置的精確定位,尤其是在室內環境下的定位。在車輛定位跟蹤方面,需實現車輛的跨地域管理和服務,統一平臺在全國范圍內實現對盜搶車輛、走私車輛、套牌車輛、非法營運車輛、交通違章車輛等違法車輛的打擊,實現車輛運行狀態查控及軌跡回溯、重點防范區域的車輛準入管制、黑名單車輛偵查布控、區域通流實時獲取與交通預警、全樣本車輛信息自動采集與分析、全程交通違規章監管與數字化處罰管理等管理和服務。
公安機關現有的定位手段比較單一,對于多種定位技術融合使用的情況比較薄弱。而公安機關的應用,決定了需要整合室內外的多種定位技術,如衛星定位技術、基站定位技術、WiFi定位技術,RFID定位技術,開展LBS應用。通過整合多種無線定位技術,設計新型索引機制,探索高效不確定信息管理技術,以提供可靠、高效無縫的現代警務LBS服務,解決海量移動數據中存在的數據規模大、用戶多、更新頻繁、實時性要求高等難題,為公安LBS提供技術支撐。警用位置服務關鍵技術發展需求如下:
(1)警用位置服務業務需求分析技術。深入研究分析公安位置服務應用的現狀、不足及需求,細致分析該領域的技術發展趨勢,提出警用位置服務業務需求及趨勢。
(2)研究發展海量移動數據的組織技術。移動數據不同于文本數據和關系數據,需要研究有效的移動數據組織模型,進行可信的數據儲存表示,運用半結構化的XML數據來組織,分別表示地理數據、相關的位置變化及位置關聯等元數據,以一種有組織、易訪問的形式進行底層數據表示。
(3)研究新型索引技術。索引技術是影響LBS性能的關鍵技術,要研究針對移動對象數據的索引技術,尤其是針對不確定數據的索引技術。
(4)研究新型數據分析技術。要研究針對海量移動數據的分析方法,如聚類、數據挖掘等。從而為決策支持系統提供工具支持。
(5)研究無縫化的LBS服務技術。由于各種定位技術差異顯著,要研究針對多種定位技術的無縫化切換服務技術,使得場景切換對于用戶而言是透明的。
(6)面向LBS的警用移動數據管理支撐平臺的開發研制。目前的系統與平臺僅支持基于文本的數據儲存和簡單的文件讀取功能,如何對移動對象進行有效的數據服務管理,還是一個空白。要開發實現開放環境下的移動數據服務支撐平臺的關鍵技術,提供可靠的、可用的、可擴展的移動數據服務接口。
3.2 安全可信的警用終端技術[4]
安全可信是公安移動應用終端的基本要求,其需求主要包括終端操作系統的安全性,用戶數據和個人信息的安全性,語音信息的安全性,終端的應用軟件安全,終端的位置信息安全。
其中,終端安全技術需要以安全驗證系統為核心,配以安全存儲、安全傳輸、安全語音、抗攻擊、防騷擾、遠程防盜等為基本功能,身份認證、簽名認證、安全審計、備份/恢復為基礎,結合硬件TF智能卡加解密管理和物理保障等來設計的完整智能終端安全體系架構如圖3所示。
3.3 集群數字通信技術[6-9]
公安物聯網移動應用的另一種重要技術為集群通信技術,該技術擁有獨特的群呼、優先級等豐富的警用功能,是一種最具警察特色的通信手段,具有快速、便捷、可靠、靈活等特點,成為公安工作中不可替代的通信手段。與基于GSM/GPRS/TD-SCDMA/WCDMA警用移動通信技術不同的是,集群通信系統一般由公安部門組織建立,擁有系統的自主使用權。目前,我國警用數字集群系統已從模擬集群系統發展到數字集群系統,網絡結構上從相對獨立的系統向區域聯網發展,并已實現定位、指揮控制等多種數據應用業務。作為數字集群代表的TETRA系統已經在多個直轄市、省會級城市以及沿海發達城市建成使用。目前,我國在建TETRA系統主要供應商都為國外企業,受政治原因影響,這些企業不對中國開放加密接口,因此無法使用具有國密算法的加密設備。由于沒有加密,不能保證通信的安全性,雖然是公安無線專網,但因存在安全風險,仍不允許接入公安信息網進行數據通信。因此,基于數字集群的公安物聯網移動應用目前尚不廣泛。但是,實現數字集群與公安專網的互聯互通,是實現公安物聯網移動應用的一個努力目標。公安部門已于2008年開始嘗試發展具有自主知識產權的數字集群通信技術,期望能安全可信地實現公安信息專網與警用數字集群的互聯互通。
4 數字化單兵系統是公安物聯網移動應用典型系統
數字化單兵系統就是在公安現有單警裝備的基礎上,通過增配數字化設備或對現有裝備進行數字化改造,使單警裝備具有集采集、處理、傳輸、控制于一體的綜合能力,使外出執法辦案的干警通過多種無線通信手段,與警務中心及公安信息化平臺進行暢通無阻的雙向交流,提高警務作業效率,為服務社會、保障公共安全提供更為先進的技術手段。
公安數字化單警系統發展的總體思路是對警察的穿戴及裝備進行數字化設計改裝,使之具備較強的信息采集、處理、傳輸及控制等功能。發展具有中國特色的數字化單警系統必需結合中國實際,以公安服務實戰為宗旨,逐步改進發展,突破相關關鍵技術,實現單警裝備向數字化方向的更新換代。數字化單警技術由數字共性技術及相關警用專用技術組成。共性技術包括芯片技術、無線通信技術、移動操作系統、材料技術等。專用技術包括數字化單警系統一體化設計技術、數字單兵終端安全操作系統開發、移動環境下高效安全的自組織無線寬帶通信技術以及實現基于移動多傳感器的融合感知技術等。
5 結 語
公安物聯網移動應用目前尚處于初級階段,尚有較多關鍵技術需要突破,同時其應用模式也尚在不斷地探索創新。本文對公安物聯網移動應用發展進行了初步的研究,希望能推廣和推進公安物聯網移動應用工作,提高服務公安水平。
參 考 文 獻
[1]唐前進.物聯網總體架構及關鍵技術研究(協同融合)研究報告[R]. 上海:公安部第三研究所,2013
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[4]董斌. 面向移動互聯網的業務網絡[M],北京:人民郵電出版社,2012.
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[6]譚晃,鄧哲,馬曉東. 新標準助力公安無線通信事業大發展[J]. 警察技術,2012(3): 23-26.
[7]蔣慶生.陳研. PDT在公安無線通信“模轉數”中的作用[J] 警察技術,2010(6):23-26.