| 出版日期：2001-03-05 总期号：999 本年期号：14 |
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城市GIS面临四大挑战
梁 军 也许你没感觉到，当你用电话叫出租车时，城市GIS正悄悄地发挥作用。在不久的将来，城市ＧＩＳ所提供的服务将会涉及你生活的每一部分。现在，城市信息化为城市ＧＩＳ的发展带来了机遇，但其发展也有不少问题。 作者简介：毕业于中山大学地理系，1990年开始从事GIS应用开发，参与过深圳、海口、北海、南宁、杭州、柳州、珠海等城市的城市规划或土地管理GIS系统的开发与设计，曾任北海市城市信息中心主任，现为中国科学院地理信息产业发展中心工程部主任。 城市地理信息系统（简称城市GIS）是地理信息技术（包括地理信息系统GIS、遥感RS、全球定位系统GPS，统称3S技术）及其它相关信息技术在城市政府、企业的管理与决策及市民社会生活中的应用。它利用地理信息技术将城市系统中地理环境的组成要素及其相互关系映射到信息空间，建立空间信息模型，构造一个与现实相对应的虚拟城市，为政府和企业的管理与决策及市民社会生活提供信息服务。城市GIS是由人、软件、数据、硬件、网络等要素组成的系统。 “数字城市”离不开“城市GIS” 城市的信息化为城市GIS发展带来了机遇。实际上，城市信息化表现为政府管理与决策的信息化（数字政府），企业管理、决策与服务的信息化（数字企业），市民生活的信息化（数字城市生活），即“数字城市”。由此可见，城市GIS是“数字城市”最核心的部分，可以分为政府GIS、企业GIS和社会GIS（如图所示）。“数字城市”的发展，要求政府、企业和社会GIS通过数据通信网络将政府、企业和社会联成一个整体，实现资源的共享。 技术基础已然成熟 长期以来，困扰着政府GIS应用的“图文一体化”（办公自动化与GIS应用集成）问题由组件式GIS迎刃而解。对象技术的发展，改变了GIS的设计方法与思想，使GIS系统能更好地反映现实地理空间各种要素及其相互关系，甚至空间过程。同时，用关系数据库管理空间数据，解决了海量空间数据管理问题，使GIS的C/S结构得以真正地实现，为B/S结构发展奠定了基础。同时也为多用户并发操作、时空数据的管理提供解决方案。空间与非空间数据在关系数据库中并存，可以充分利用关系数据库已有的功能，实现空间与非空间数据的统一管理。 Open GIS联盟所提出的Open GIS规范为空间数据共享和互操作奠定了基础。XML技术的发展，为GIS空间数据在Internet上交换与应用提供了可能，Open GIS联盟已提出基于XML的GML规范。Web GIS技术的发展也使通过Internet浏览空间数据成为现实，大大增加了城市GIS的用户群，拓宽了GIS应用领域。 国产GIS软件正在迅速地发展与成熟，国产GIS软件有可能如同国产电视机一样，在国内市场占主导地位。这将大大地降低GIS软件的价格，促进GIS应用的普及，以此同时，国产GIS将走向世界。 我国发展城市GIS面临的挑战 城市GIS发展面临的挑战最根本的不是技术问题，而是空间数据及其共享的问题，是管理体制和观念的问题。空间数据的形式、内容、质量、现势性及共享问题，是制约当前我国城市GIS发展的最大瓶颈。 挑战一：“三图统一”急待解决 空间数据的形式、内容、质量、现势性及空间数据的共享问题，是制约当前城市GIS发展的最大问题。空间数据不同于一般的非空间数据，其主要来源是地形图、地籍图、房产图及其它专题地图，其采集需要专业的人员和采用复杂的技术手段，而且工作量大、投资大，其工作主要由测绘部门承担，由政府管理和投资。 地形图、地籍图与房产图，在城市基础地理数据方面的内容基本上一致，只是地籍图与房产图增加了地籍与房产的专题内容（如宗地、丘、房屋栋号），而城市中的宗地和丘是一致，反映土地的权属范围和界线。建立GIS以后，完全有条件实现三图的统一。由于地形图、地籍图和房产图分属规划管理、土地管理和房产管理部门，各种图的测绘由各主管部门各自为政进行，标准不统一，多数情况下没有真正实现基础地理数据的共享，三图中的基础地理数据出现了重复测绘和重复建库的现象，造成了巨大的浪费。一些GIS专家和开发人员提出了“三图统一”的设想，由于没有统一的标准和规范，难以在全国范围内的实施。实现“三图统一”有利于数据的共享，将促进城市GIS的发展，但必须从法规、政策和标准上加以明确，否则，相关的主管部门将从部门利益角度，人为地设置障碍，影响“三图统一”。 挑战二：地形图图式需要改变 国内现有的地形图图式主要沿用前苏联的标准，图式复杂，主要满足手工制图的要求，现有的大多数GIS软件制图功能都难于达到这一标准，出现了一些国外的GIS软件水土不服的情况，而开发人员则要花费大量的精力解决制图问题，而忽略了数据内容（数据对象及它们之间的逻辑关系），以致于90年代中期，CAD软件在GIS应用中盛行。但CAD软件善于表现形式，能够在形式上满足人们对地图的要求，而不善于表现内容，系统应用拓宽时，要提取专题数据和进行分析，却非常困难。另外，CAD软件虽然编辑和修改数据非常方便，但数据对象及它们之间逻辑关系缺乏约束，系统运行几年下来，数据是一团乱麻，存在隐患。因此，90年代后期，GIS软件又重新得到重视。但是，如果不从根本上解决地形图的图式问题，城市GIS的发展要取得突破，将是非常困难的，可以说，现有的地形图图式制约着城市GIS的发展，现在到了改变这种只重表现形式，而不重视数据内容的观念的时候了。 挑战三：空间数据垃圾太多 在手工条件下，政府部门日常管理中所使用的空间数据质量问题是无法发现的，当采用计算机管理以后，数据的质量问题便暴露出来，这需要政府部门花大力气和长时间的努力才能解决，政府部门要有清醒的认识，还有大量数据的规范和整理工作要做。对于计算机来说，输入的是垃圾，出来的还是垃圾，不大可能变成金子。 传统的城市空间数据更新主要采用阶段性更新方法，四、五年一个周期，进行大面积的修测和补测，这种方式不能满足数据现势性的要求。GIS系统建立后，具备进行小范围的局部更新，政府可以通过竣工验收的方式，进行竣工测量，把数据更新工作化整为零，达到及时更新的目的。这就要求，政府下决心建立竣工测量制度，解决竣工测量的职责分工和经费的问题。政府GIS中心最好能把城市测绘纳入中心的管理范畴，使数据更新得到保障。城市测绘与城市GIS结合将营造一种双赢的局面，近期城市测绘可以为城市GIS的发展提供一些经费的支持，远期城市GIS的发展可以拓展城市测绘的服务空间和促进服务的多样化，从而促进城市测绘的发展。 城市GIS要体现城市的社会、经济统计要素的空间分布，以便为管理、决策服务。而社会经济要素的统计往往是以行政单元为单位进行的，按区、街道办事处、居委会分级统计，据笔者了解，目前国内没有一个城市能准确地将居委会一级的区域范围划分出来，也就难以难于实现城市社会经济要素信息的空间定位与空间分析。 挑战四：GIS中心运作不力 企业在建设GIS首先面临的是如何获得城市空间基础数据的问题，政府GIS中心常开出高价，企业难以接受，要么不做，要么投入一笔钱自己做，有时企业自己重新数字化建库，比买现成的数据库还要便宜，这种现象是不正常的。实际上，政府GIS中心完全可以采用数据租用和提供后续服务的方式，为企业提供更廉价的数据，但因为缺乏数据产权保护的法规，而不愿意采取这种方式，形成了一个死结。一方面，政府GIS的数据只能局限于政府内部使用，政府却缺乏资金更新数据，另一方面，企业想利用合理的价格购买数据，却办不到。 现阶段，政府GIS往往只有系统建设投资，而缺少运行与维护的费用，缺乏GIS信息服务收费的配套政策与标准，政府GIS中心往往作为事业单位甚至自收自支的事业单位，因在经济上缺乏保障，技术人员只能疲于寻找挣钱的项目，根本无暇顾及系统建成以后的完善与发展，几年下来，数据没有更新、软件落后了，变成了死系统。许多系统往往是验收之日，就是系统生命周期的结束之时。与此同时，政府GIS中心的人才在原本不足的情况下，为GIS广阔的市场所吸引，开始流失，影响系统的发展。最后出现“猴子捡包谷，捡一个，丢一个”，没有多少真正具有生命力的城市GIS系统，这种浪费是惊人的！ 总之，国内城市GIS经过十多年的自由发展，已经积累了许多经验和暴露了一些问题，现在到了需要规范化的时候，要尽快建立城市GIS的一些政策、法规、标准和制度，从体制根本解决问题。否则，城市GIS的发展就会如同没有交通规则的高速公路，将出现惨不忍睹的交通事故和交通堵塞现象，损失难以想象。 |
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