GIS在数字城市中的应用

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1、 GIS在数字城市中的应用1、数字地球的定义数字地球是指一个以地理坐标（经纬网）为依据的、具有 多分辨率海量数据的、立体显示地球的技术系统。数字地球的概念，可以归纳为以下三个方面：（1）数字地球指数字化的三维显示的虚拟地球，或指信 息化的地球，包括数字化、网络化、智能化与可视化的地球 技术系统。（2）实施数字地球计划，需要有政府、企业和学术界共 同齐心协力参加。实施数字地球计划是社会的行为，需要全 社会来关心和支持。（3）数字地球是一次新的技术革命，将改变人类的生产 和生活方式，进一步促进科学技术、经济发展和推动社会的 进步。一、数字地球、数字城市一、数字地球、数字城市2、数字地球产生的背景（

2、1）科学背景：地理信息科学的发展，地理概念空间表达 、地理空间认知、信息时代的地理学的发展，为国家空间信息 基础设施和数字地球的诞生奠定了理论基础。（2）技术背景：遥感、遥测、全球定位系统及地理信息系统等空间信息科学技术已成为研究自然、社会、经济的重要手 段。（3）社会背景：人类面临的社会可持续发展问题:资源短缺、环境恶化、人口膨胀以及经济的可持续发展和经济全球化（4）政治背景数字城市1、数字城市的定义数字城市是指城市规划建设与运营管理以及城 市生产与生活活动中，利用数字化信息处理技术和网 络通信技术，将城市的各种数字信息及各种信息资源 加以整合并充分利用。美国田纳西州数字地理信息系统2、数字

3、地球与数字城市的关系 数字城市源于数字地球，城市作为信息产生、应用、辐射最重要的枢纽，又是维系数字 地球框架的重要节点。数字城市是一个不断发展和演绎的理念，广义的数字城市是指城市信 息化，它涉及城市信息化的方方面面；狭义的 数字城市是指空间信息为基础的城市地理信息 系统。二、国外数字城市基础平台建设现状1994年，美国颁布了12906号总统行政令，实施国家空间数据基础计划（NSDI），正是在美国政府与非政府部门中开展直接协调地理空间数据收集和管理活动。 英国政府在认识和分析美国NSDI成功和问题的基础上， 提出了国家地理空间数据框架（NGDF）发展计划，以促 进和鼓舞地理空间数据的有效链接、综

4、合和广泛应用。 澳大利亚联邦空间数据委员会制定了空间管理机构与领 导机构的权利与责任、联邦公益空间数据转让等政策。美国于1995年提出了NDGDF实施计划，开始建立包括大地测量控制、数字正射影像、数字高程模型、交通、水文、行政单 元以及共用地块地籍在内的数据框架。加拿大Geomatics Canada 负责全加拿大国家地形数据库，已经形成1：25万地形数据库和南郊人口稠密地区的1：5万地形 数据库。欧洲大多数国家版图较小，数字地理空间数据生产基础较好。英国陆军测量局从20世纪70年开始从事数字化制图，已正 式向社会提供全国范围的1：5万、1：25万以及城市地区 1：1250、农村地区1：250

5、0、山区及荒地1：1000的数字化地图 。德、法、荷等国也建立各国的空间数据框架。日本是亚洲地区最早开展地理信息化工作的国家。目前已能向社会提供DEM数字地图等系列产品。三、国内数字城市基础平台建设现状北京 2000年初，北京市信息化办公室制定了“数字北京工程总体框架及发展规划”，其中明确提出“十五”期间通过实施“三三四四零工程”，即三项信息基础设施 空间数据基础设施、GPS综合服务体系、信息资源管理体 系建设；三项软环境政策法规、技术标准、安全保密 措施的研究与制定；四个示范工程数字奥运、数字中 关村、数字西城区、数字绿化隔离带建设； 四十个应用 示范项目电子政务、电子商务、科教信息网、社会

6、保障信息系统、信息化社区建设等，最终实现数字北京。四、应用实例：数字上海1、广义上讲，“数字上海”即上海城市信息化，涉及 到城市信息化建设的方方面面，不仅包括各种信息化基础设施的建设，还将涉及信息化过程中所产生的社 会经济关系和文化伦理观念的变化与调整。如整合城 市信息资源，实现城市经济信息化，建立城市电子政 府、电子商务企业、电子社区，发展信息家电、远程教育、网上医疗等。都可以作为“数字城市”的组成 部分。广义上的“数字城市”着眼于描绘城市信息化 的未来。2、狭义上讲，“数字上海”就是以信息高速公 路为基础，采用地理信息系统、遥感、全球定位系统、海量数据存储、虚拟现实、网络、多 媒体等技术、

7、对上海市广泛而丰富的信息资源 进行统一、有效地管理和整合，通过所提供的 虚拟现实界面、便捷的交互、共享以及丰富的辅助决策和管理功能，逐步达到上海现实社会 的虚拟再现。“数字上海”的关键技术1、地理信息系统2 2、GIS的重要数据源遥感信息3、GIS空间定位技术GPS4、网络地理信息系统5、虚拟现实地理信息系统4、网络地理信息系统网络地理信息系统是指基于Internet平台、客户端应用软件采用WWW协议运行在互联网 上的地理信息系统，是利用互联网技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术，其核心是 在地理信息系统中嵌入HTTP和TCP/IP标准的应 用体系，实现互联网环境下的空间信息管理等 地理信

8、息系统功能。5、虚拟现实地理信息系统虚拟现实地理信息系统是虚拟现实与地理信息系统相结合的技术，是一种用于研究地球科学的、或以地球科学系统为对象的虚拟现实 技术，也是近年来一个新兴的地理信息系统的 研究分支。虚拟洛杉矶虚拟深圳虚拟漳州“ “数字上海数字上海” ”地理信息系统平台建设地理信息系统平台建设 （一）（一）“ “数字上海数字上海” ”体系体系1、“数字上海”体系框架上海城市信息资源数字化系统总体框架具体建设内容可分三个层次： 基础核心层：重点研究城市基础数据库的建设。专业应用层：主要包括城市建设与管理领域的各部门以及其他专业部门，重点研究本部门在空间数据库的基础上建设专 业应用信息系统。

9、综合服务层：包括社会和经济各有关部门，企事业单位及科 研所，研究海量空间信息与商业化信息、社会化信息等的集 成处理，建设基于Web的城市综合服务信息系统。上海地形框架要素库（包括道路、铁路、河流及道路中心线 ）1：5万数字化遥感信息库（600dpi扫描分辨率）数字化城市基本地理统计单元信息（包括街道、路段、道路 交叉点）上海行政区划图库（包括市、县区、街道乡镇）人口统计分布信息 作为基础数据平台，它覆盖了上海市全部地域的空间信 息基础数据，作为地理空间基础框架，它提供了上海城市统 一参照的定位标志，基础数据平台的这种功能是其它系统无 法替代的。“ “数字上海数字上海” ”空间信息基础数据平台的

10、主要内容空间信息基础数据平台的主要内容综合利用实施策略与建设GIS综合应用的实施包括硬件、软件、应用模型、数据和人 五个要素，为保证大规模行业应用的开展，数据产业的形成、一 定数量的GIS服务行业的支撑、良好应用环境的营造是十分重要的 条件，为此，需对以下几方面内容进行研究： 把加强政府引导和发挥市场机制作用结合起来 把GIS系统建设与培育GIS“龙头”产业和软件“拳头”产品结合起来 把推进政府、企业应用和提高公共服务水平结合起来 把单位交流合作、信息共享与信息安全结合起来 把全面应用与重点推进结合起来地理信息系统的应用实践1、“数字农业”空间信息管理平台的建设“数字农业”平台建设的重点是从“

11、三个平台”入手。“三个平台”是指空间数据平台、网络基础设施平台和 应用服务平台。“数字农业”平台的建设，需要进行“四项工程”，即：信息标准化制定；数据库建设；应用系统建 设；数据的更新和维护。数字农业平台建设总体思想框架菜 办水 产 办畜 牧 办农 机 办生 产 产 地加 工 企 业数字农业综合决策指挥系统数 据 标 准人 才 培 养数字农业基础数据平台（地理）数字农业信息基础设施平台（网络）政 策 法 规农业信息库（专家系统）流 通 部 门研 究 所 政府部门涉农研究部门生产加工部门“数字农业”平台建设总体思想框架2、上海市环境GIS污染源分布与工业区分布对照污染源分布与工业区分布对照3、上海市重点工程虚拟GIS浦东新区从业人员密度图 4、人口GIS不同技能从业人员分布图 组合条件查询 浦东新区劳动力市场评价指数3D模型 浦东新区各街镇劳动力市场评价指数等值线图 5、上海市旧房改造（应用GIS和RS技术）2000年彩红外航空遥感调查的旧区2002年已改造旧区的绿地遥感特征