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我国城市空间数据和GIS应用的现状与前景
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来源： 作者：国学 发布时间：1969-12-31
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摘要：
基于最近在全国部分城市进行的一次调查，本文首先评介了我国城市空间数据和GIS应用的现状，然后分析了21世纪城市发展对GIS的需求和GIS技术面临的挑战，进而介绍了为主动迎接挑战已经或正在采取的一些行动，最后对未来前景做了初步展望。
关键词：
城市；空间数据；GIS；数字城市
引言
最近一个时期以来，数字地球、数字中国和数字城市受到了广泛的关注。国家有关部门和一些行业学会、协会纷纷组织各种形式的技术交流和政策研讨。我们认为，无论是数字地球、数字中国还是数字城市，其核心都是数据和基于数据的服务。这里的数据不仅包括数据的生产和更新，同时也包括数据的管理与分发；而基于数据的服务覆盖面更广，它涉及GIS（地理信息系统）及MIS（管理信息系统）、OA（办公自动化）、AM/FM（自动设备管理）、CAD（计算机辅助设计）和网络等系统的设计、开发、集成与实施的方方面面。
在社会生活中，城市一直是人们普遍关注的焦点。据统计，截止1999年我国共有668个设市城市，城市面积约为81.3万km2，约占国土总面积的8.5%，其中城市建成区面积约为2.1万km2，约占国土总面积的0.2%。但城市却创造了约60%~70%的GDP，容纳了约30%~40%的全国人口，集中了约90%以上的科技力量和高等教育，高科技产业和很多行业也以城市作为最主要的载体，城市名副其实地成为全国政治、经济、文化、科技和对外交流的中心。城市也理所当然地成为地球空间信息技术最活跃的应用领域。 中国地理网
本文基于最近在全国部分城市进行的一次调查，拟简要评介我国城市空间数据和GIS应用的现状，分析21世纪城市发展对GIS的需求和GIS技术面临的挑战，并介绍为主动迎接挑战已经或正在采取的一些行动，最后对未来前景作些展望，不妥之处敬请指正。
现状
为了掌握我国城市空间数据和GIS应用的现状，在有关部门的组织下，最近我们对全国部分城市的规划或建设管理部门及城市测绘院或勘测院进行了一次问卷调查。调查的主要内容包括以下8个方面：
1）城市基本情况：包括城市类型，建成区、规划区及整个市域面积等；
2）空间数据基准简要情况：包括城市控制网的覆盖面积及包括的范围，等级控制点的数量及满足需求状况，平面与高程控制系统的选择及使用地方系统的原因等；
3）线划地形图件情况：包括各种比例尺线划图的覆盖面积、存在形式及现势性，数字形式图件所占比例及建立数字地形图库情况；
4）数字正射影像图情况：包括数字正射影像图的比例尺、覆盖范围，使用片种及制作时间和主要用途；
5）数字高程模型（DEM）情况：包括是否建立了DEM格网数据，DEM覆盖面积、格网大小及高程精度，从数字线划图中可否分离提取出DEM数据等；
6）管线、地籍、房产、土地利用、规划等图件情况：包括图的种类、比例尺、覆盖范围、存在形式及数据库情况等； GEO.ZGWWW.COM
7）城市数据与图件提供部门情况；
8）城市GIS应用系统建立情况：包括系统种类，系统使用部门与主管部门，系统建立时间与运行状况等。
在已收回的40份统计表中，共涉及38个城市。按填报部门分类，城市规划或建设管理部门21个，城市测绘院或勘测院20个，其中2个城市两类单位分别进行了填报，1个城市由它们共同填报。在这些城市中，直辖市2个，省会城市及计划单列市24个，其它地级市12个，分别占全国相应等级设市城市数的50%、75%和6%。按地区划分，东北、华北占29%，华东占29%，中南占18%，西南、西北占24%。由此可见，虽然涉及的城市数量不多，但仍具有一定的代表性，特别是考虑到直辖市、省会城市及计划单列市在城市空间数据建设和GIS应用方面一般处于前列，该统计也很有意义。下面给出本次调查的结果概要和我们的一些初步分析。
（1） 城市空间数据情况
就城市空间数据基准而言，2/3以上的城市均采用地方系统作为平面基准，其原因按填报频率的高低依次是顾及投影变形、作为历史沿续、为了使用方便和便于资料保密；相反，只有1/3左右的城市高程基准采用地方系统，原因几乎都是由于历史沿续。城市基本控制状况良好，大多数城市现有控制网均可以满足数据生产的需求。 zgwww.com
线划图件目前是城市基本图件的最主要形式。各城市使用的基本地形图比例尺主要有1:500、1:1000、1:2000、1:5000和1:10000等5种，少数城市也使用较小比例尺的图，如1:25000、1:50000等。在一个具体的城市，一般只使用其中的2种或3种比例尺，通常是在1:500~1:2000中选1~2种，覆盖建成区及部分城市规划市区，图的现势性较好；在1:5000和1:10000中选1种，一般覆盖整个市域范围，现势性则相对差些。数字图在所有图件中所占的比例，在不同城市及同一城市不同比例尺间都有较大的差异，各城市的比例在5%~100%之间。从数字线划图建库情况看，已建、正建和未建的比例分别为27%、55%和18%。
相对于线划图，城市数字正射影像图和DEM无论是数量还是种类均少得多。在这些城市中，制作数字正射影像图的城市不到一半，而制作的影像图往往只有一种比例尺，覆盖的范围也很有限，制图比例尺基本上1:1000/1:2000或1:5000/1:10000，基本上为1996年以后才开始制作，所用片种包括黑白、彩红外、和真彩色3种，主要用途是城市规划、土地调查和更新地形图。仅有约1/8的城市建立了一定范围的DEM，使用的格网尺寸为5~25m，格网点高程精度为0.25~1.2m。一些城市认为，他们虽然未专门建立DEM，但从现有线划图中可以分离出相应的高程信息。 zgwww.net
在城市其它图件中，地下管线图件占多数，其它图种则参差不齐。这可能与本次调查的对象主要是城市规划/建设管理部门和城市测绘生产单位有关。
城市图件的供图部门按照填报频率的高低，依次是城市测绘院/勘测院、规划局、自动化中心和其它部门。
（2） 城市GIS系统应用情况
本次调查中，统计的城市GIS应用系统（包括已建和正建）总数为84个，不同类型系统所占比例分别为：基础地理信息30%，地下管线21%，城市规划管理23%，城市土地管理6%，地籍管理12%，勘察信息管理6%，其它2%。
关于系统的运行状况，我们在调查表中预先设置了3个等级，即很好、好和一般。在给出评价的已建的59个系统中，这些等级分别占5%、63%和32%。
（3） 初步分析
与国家基础比例尺地形数据相比，城市空间数据具有如下特点：比例尺大，分辨率高；内容丰富，信息传输效率低；信息老化速度快；数据生产与更新的周期长、费用高；各城市多使用独立的平面参考系统，造成不同城市的数据参考基准不一致；数据的投资主体是城市政府。
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