第9-2章数字城市2

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,6、分布式数据库管理技术,分布式数据库管理技术,多分辨率、多数据源和多时相的一体化数据库管理,技术,联邦数据库和互操作技术,数码城市的智能化应用和满足市民要求的高级分析,和决策功能需要我们开拓数据挖掘技术，使得人们能,借助这个工具能找到对其有用的知识,三、,UGIS,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、遥感、全球定位系统，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,（Cyberspace），建立城市现实地理环境的空间信息模,型，构造一个与现实城市相对应的虚拟“数字城市”，为城,市政府和企业的管理与决策及市民社会生活提供信息服务。,日益发展起来的城市信息系统则作为地理信息系统的,一个重要分支已被视为是当代城市建设中一项重要的基础,设施。城市信息系统是将反映城市现状、规划变迁的各类,空间数据（如地形、地貌、建筑、道路、综合管线等）以,及描述这些空间特征的属性数据通过计算机进行输入、存,贮、查询、统计、分析、输出的一站综合型空间信息系统。,UGIS可以服务于以下领域:城市规划管理、城市电业,管理、城市自来水管理、城市煤气管理、城市窗口服务、,城市诊断、新城镇规划、土地区域划分、都市景观模拟、,上下水道管理、城市道路交通管理、城市环境信息管理、,灾害信息管理、土地评价、城市地籍管理、城市旅游业服,务、市场规划、不动产流通等.,UGIS,系统的功能：,城市地理信息系统主要是为城市建设和管理服务,应,从用户对城市进行管理和规划的角度去考虑系统的功能。,城市地理信息系统应具有如下几项功能:,1)管理功能：,通过建立城市地理信息系统,实现各种信息的数字化、,标准化和计算机化,从而达到统一管理、数据共享和促进,办公自动化,实现信息的快速查询检索、实时交换以及可,视化表达和输出,逐步形成一个以计算机为核心的城市动,态管理系统,对城市实行现代化管理。,2)评价分析功能：,通过建立不同的分析模型和辅助决策支持系统,对城,市某单一或综合性问题,如交通网络、投资环境、选址、,投资效益等,进行综合分析评价,提出方案,供主管部门参考。,也应包括应付一些突发事件,如城市洪水、火灾等灾害通,过相关的分析评价,提出快速反应方案。,3)规划与预测功能：,根据城市现状、发展趋势和潜在能力等综合因素,通,过不同的预测模型来展现可能的前景,供中长期规划和宏,观调控作参考之用。基础地理信息系统是支持这种规划和,预测的有力工具。,UGIS,系统设计:,1制定城市地理信息系统标准体系标准体系包括基,础通用标准、专用标准和相关标准,具体内容如下:,1)基础通用标准:.管理规定;.方法标准;.术语标,准。,2)专用标准:.管理办法;.信息分类和编码标准;.,空间数据标准。,3)相关标准:.术语相关标准;.图形符号标准;.信,息分类编码相关标准;.软件工程相关标准;.设备和媒,体标准;.通讯、网络和互加标准;.中文信息处理标准;,.系统安全和保密标准;.电子数据交换基础标准;.其,他相关标准。,2编写系统总体设计系统的总体设计是城市地理信,息系统设计阶段比较重要的工作,为整个系统确定整体框,架和结构,它是系统研制工作的核心和系统开发的依据,主,要包括如下几方面的内容:,1)用户需求的调查和分析,撰写用户需求分析报告;,2)总体设计方案的编写;,3)总体设计方案的论证和审批。,3编写系统详细设计方案系统详细设计方案应包括,如下几方面内容:,1)按照总体设计的要求,详细规划每个子系统、每个,功能模块;,2)明确各子系统、各功能模块之间的关系;,3)数据库设计;,4)地理信息系统软件开发。,四、国内外数字城市应用,广义的数字城市的概念，即城市信息化，是指通过建,设宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台，,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。,狭义的数字城市工程是指：利用数字城市理论，基于,3S（地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感系统RS）,等关键技术，深入开发和应用空间信息资源，建设服务于,城市规划、城市建设和管理，服务于政府、企业、公众，,服务于 人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息,基础设施和信息系统。其本质是建设空间信息基础设施并,在此基础上深度开发和整合应用各种信息资源。,“数字城市”不是一个纯技术的概念，它同时也意味,着城市管理和规划体制的一次大变革。,“数字城市”为认识物质城市打开了新的视野，并提供,了全新的城市规划、建设和管理的调控手段。例如，城市,规划师在有准确坐标、时间和对象属性的五维虚拟城市环,境中进行规划、决策和管理，就像走在现实的城市街道上,或乘坐直升机观察规划、设计城市空间布置、组合配置城,市资源、改善交通系统活动一样。数字城市无疑将为调控,城市、预测城市、监管城市提供革命性的手段，对传统方,法是一个巨大的挑战。同时，这种手段是一种可持续、适,应城市变化的手段，从而为城市可持续发展的改善和调控,提供了有力的工具。,国外数字城市发展基本上经过了四个阶段：第一阶,段是网络基础设施建设，第二阶段是城市政府与企业内,部信息化建设，第三阶段是城市政府与企业之间的互联,网连接，第四阶段是完成数字大厦、数字社区、数字城,市的建设。目前，美国、加拿大等发达国家基本上已经,完成了前三个阶段的任务，正在开始第四阶段的建设。,而中国数字城市的理论研究和关键技术体系研发基本还,处于起步阶段。,全国已有近40个城市提出建设数字城市规划。这些,工程大多是在省市信息化目标框架下的3S工程。,数字城市的主要形式表现在两个层面：一是城市门户,网站，是政府以后台数据库为支撑，面向公众统一提供信,息及服务的窗口。美国、日本、新加坡、中国等在因特网,上先后推出一批标以数字城市的网站，以及城市门户网,站，估计超过5000个。二是城市空间信息工程。据不完全,统计，80%的城市信息都与空间位置有关。作为数字城市,建设的重要组成部分，城市空间信息以及与空间信息相关,的应用已成为联接城市信息化系统的纽带。,1 城市生活服务型,这种模式以完善的信息基础设施为保障，以开发应用,信息数据资源为重点，以建立良好的资源共享分发与应用,机制为核心。以空间信息资源丰富、信息化水平高的美国,为代表，联邦地质局（FGDC）和国际宇航局（NASA）掌握,着美国及世界各国的大部分不同分辨率、不同层次的空间,数据资源。几乎美国各州的主要大中城市都在因特网上建,立了各自的城市门户网站，发布所有与本城市有关的信,息，为公众提供方方面面的城市生活向导服务。,2 城市规划管理型,这种模式利用城市空间信息与城市地理信息系统辅助,管理城市规划管理，提高了城市管理的水平和效率，降低,了城市管理的成本。,3 智能交通导航型,这种模式充分利用GPS技术、航空航天遥感技术、GIS,技术和无线通信技术，建立城市的智能交通导航系统，通,过对城市交通行为的个体引导，辅助城市的交通管理。德,国和日本在这方面比较成熟。,4 虚拟城市导游型,一些注重发展旅游业的地区或城市重视信息技术在旅,游业中的应用，利用虚拟现实技术在因特网上建立城市的,虚拟旅游系统，远程再现城市风光、模拟旅游者在城市的,生活以及旅游者之间场景式的虚拟社会交往等，吸引旅游,者。澳大利亚在这方面很有代表性。,五、数字城市应用案例：数字上海,（一）数字上海建设现状,（1）上海市完成了所有基本比例尺地形图的数字,化。,上海市至今已完成了上海行政区域范围内所有基本,比例尺地形图的数字化。包括市中心区1：500地形图,7749幅、城郊1：1000地形图5369幅、覆盖全市1：2000,地形图8617幅、1：1万地形图322幅、1：5万地形图30,幅、1：2000数字正射影像图2600幅。根据上海城市规,划、市政工程建设的要求和上海市测绘院的生产能力，,已经确定1：500、1：1000、1：2000、1：1万数字线划,地图的更新周期分别为2、3、4、5年，以满足用户对数,字线划地图现势性要求。,（2） 进行了城市遥感影像系统应用。,上海城市遥感影像系统应用起步早、范围广，已在上,海地区为城市规划、建设、管理及资源调查等方面，收集,了许多时相的卫星遥感影像数据，其中有TM、SPOT、IRS,的资料，并利用这些卫星遥感影像数据编制了上海行政挂,图、城市发展态势图、热岛效应分布图、土地资源利用分,布图等图件。卫星遥感图像在城市规划、环境保护等领域,已经得到很好的效果。,（3）探索了数字共享机制和应用标准。,早在1994年，为了适应GIS应用需要，已经组织有,关单位研究并编制了上海GIS基础图标准，而且在,实践应用中，逐步加快数据的标准和规范化工作，通,过借鉴外国的成功经验，初步形成了“数据管理政策”、,“数据描述标准”、“技术标准”等文本，为上海市GIS应,用发展起到了良好的指导作用。还完成了上海市中,心城街坊编码和上海市中心城道路编码两个基,础信息编码的制定工作，为实现行业间数据交换、共,享积累了经验，创造了条件。目前，有不少行业的管,理部门正在进行本行业标准信息代码的编制工作，这,些信息标准化、规范化的工作将极大地促进上海市GIS,的应用。,（4）开发了多领域的地理信息应用系统,上海在城市规划、建设和管理的很多部门建立了,GIS应用系统，无论是数量、质量还是应用深度都有很,大的进步，如上海市人民政府的综合地理信息系统、上,海市市政设施、公路设施管理GIS、上海市铁路设施管,理GIS、上海煤气管网信息系统、上海市自来水供水信,息系统、上海市土地管理系统、上海市园林管理地理信,息系统、上海市区及黄浦江上游洪水风险地理信息系统、,上海市工程地质地理信息系统等。GIS的应用已经开始,改变传统的管理方式，产生了较好的社会和经济效益。,（5）内容,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。,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。具体内容如下图所示。,“数字上海”空间信息基础数据平台所涉及的基础设,施，主要借助于上海城市信息化基础设施，“数字上海”,空间信息基础数据平台的主要内容包括：,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,（二）“数字上海”空间信息基础数据平台的主要内容,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。,四、,本章总结,一、,从赛博空间到数码城市,二、,建设数码城市技术支撑,三、,UGIS,