探讨GIS技术在数字城市建设中的应用70

发布时间：2016-12-15 09:32

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探讨GIS技术在数字城市建设中的应用；梁振兴1,2,3郭超1,2,3郭昕1,2,3；(1.华北地质勘查局综合普查大队河北中色测绘有限；2.北京中色测绘院有限公司北京朝阳100012;；摘要:本文从数字城市的概念及目前我国的数字城市建；关键词:数字城市GIS城市建设中图分类号:P20；KeyWords:digitalcity;GIS；１数字城市的概念及发展演变

探讨GIS技术在数字城市建设中的应用

梁振兴1,2,3 郭超1,2,3 郭昕1,2,3

(1.华北地质勘查局综合普查大队河北中色测绘有限公司河北三河 065201;

2.北京中色测绘院有限公司北京朝阳 100012; 3.吉林大学地球探测科学与技术学院吉林长春 130026)

摘要:本文从数字城市的概念及目前我国的数字城市建设现状出发,介绍了GIS在对数字城市建设中的应用,以及GIS技术在数字城市建设中具体应用的优势和劣势,并针对出现的问题提出合理建议。

关键词:数字城市 GIS 城市建设中图分类号:P208文献标识码:A文章编号:1007-9416(2013)05-0099-02Abstract:This article from the concept of digital city and digital city construction of our country at present situation, introduces the application of GISin the construction of digital city, as well as the concrete application of GIS technology in digital city construction in the advantages and disadvantages, and putforward reasonable suggestions on existing problems.

Key Words:digital city;GIS; city construction

１　数字城市的概念及发展演变

“数字城市”是新兴的城市概念,二十世纪末期,美国副总统戈尔首次提出了“数字地球”的概念,随后,数字城市的概念也开始出现。“数字城市”是未来城市的主要发展方向,能将信息技术、网络技术、数字技术从各个方面以多种形式融入城市日常的生活和发展中。数字城市的建设目标就是使城市的各部分数据和信息有效地整合,统一管理,统一使用,达到快速反应、全面管理的目的[1]。综合来讲“数字城市”,即是在城市建设规划与日常管理以及城市常规生产与生活中,充分利用数字化的高科技信息处理技术和网络通信技术等,将城市的各种信息资源加以有效整合并充分利用,使海量的城市信息与相关数据发挥出更大的潜在功能和经济,社会等多方面的效益。从而不断提高政府相关决策的科学性、规范性和民主化,使城市的建设规划更合理、科学,并提高城市建设的时效性、城市管理的针对性、城市资源的合理配置和规划,有力的提高了城市的综合实力以及广大人民群众的工作、生活质量,促进城市的可持续发展和人民生活水平的群面提高,意义深远,利国利民。但是,数字城市的建设是一项繁杂浩大的工程,涉及到政府事务、公共设施、交通安全、公共场所规划等多个方面,有大量的数据采集、统计、归档,城市日常情况的监测、分析,突发事件的反应、处理等工作需要处理。我国自引入数字城市概念后,也进行了大量的实践工作,努力进行数字城市建设。从二十世纪八十年代开始,我国开始广泛将各种新技术应用于城市建设与规划中,并逐步得到了发展。从九十年代开始,我国开始运用GIS(地理信息系统)技术进行相关城市信息的查询、更新、监测和控制等,下文我们将会对GIS技术在数字城市建设过程中的具体应用做出介绍。

２　数字城市建设过程中ＧＩＳ技术的应用优势及相关问题

GIS即Geographic Information System,中文名称为“地理信息系统”,产生于二十世纪六十年代,是一种先进的,综合了计算、输入、集中、存储、测绘、查询、分析等多重功能的,能够运作和处理地理参照数据的计算机信息处理系统[2]。GIS是具有信息系统空间专业形式的数据管理系统,与全球定位系统(GPS)、遥感系统(RS)合称为3S系统,能够把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作(例如查询和统计分析等)集成在一起,被广泛应用于科学调查、城市规划等领域。该项技术经过数十年的发展,已经有了不小的突破,一直被业内人士所看好,也日益受到人们的关注,在

城市建设的各个领域被广泛应用,效果显著。(1)消防规划方面。城市的消防建设关乎广大市民的生命和财产安全,责任重大,GIS技术的应用能够为城市的消防建设起到巨大的推动作用。首先,GIS的地理检测能力能够客观全面的评价城市的消防现状,对整个城市的整体消防状况作出整体把握。其次,其灵敏的监测功能还可以有效的对消防工作进行预测分析、预警,并迅速反馈,做到快速反应。所以,与传统模式相比,GIS技术更快速、灵敏。(2)抗震救灾方面。GIS技术能够同时处理空间与属性的具体数据,这也就为城市的抗震救灾工作提供了强有力的技术支持。通过GIS技术对图片和图形的分析处理,能够对受灾地区具体情况进行科学合理的分析,给出较为科学有效的参考决策。出色的图形展示能力和分析能力,在城市出现突发紧急情况时,能够快速反应、科学分析[3]。(3)城市公共场所的选取和划分。城市公共场所和设施的规划和建造直接影响到广大市民的日常生活和出行,位置的选择和布局的安排至关重要。利用GIS技术的综合空间分析能力,可以直观的对城市进行规划。例如对商业区的规划中,可以利用GIS技术对象应当地形,走向进行分析,并综合该地的具体经济数据、人流量、交通状况等,确定出最佳位置。(4)三维可视功能的应用。GIS技术中有地形模型建立的相关功能,我们可以结合城市规划具体区域的地形,利用GIS技术制作出相应的三维模型,将地表的物体以三维立体模型的形式表现出来,并实现地下工程管道、线路和地质环境的可视化。为相关规划和施工人员提供立体、详实、直观的规划资料。(5)市政建设。数字化的城市建设将会带来更加方便、快捷、透明度更高的城市相关工作的进行,有效提高城市建设工作和政府相关部门工作的透明度,广大市民可以通过浏览网页的方式积极的参与到城市建设的工作中来,起到监督和提醒的作用,也为城市的数字化建设奠定了良好的法律基础和群众基础。然而,虽然GIS技术应用广泛,也比以往的分析手段精确和快速的多,但仍存在诸多的问题:(1)城市基础建设不足阻碍了GIS的应用。受限于我国目前的城市建设现状,一些经济条件、地域条件较差的城市根本无法满足数字城市建设所需的基础网络建设和基础空间数据产生等相关内容的要求,GIS技术无实施的足够空间。(2)GIS的功能问题。当前以城市相关数据的采集、存储、管理和查询检索功能为主的GIS,不能满足社会可持续发展在空间分析、预测预报、决策支持等方面的要求,直接影响到GIS的实际应用效果和生命力。(3)GIS模式存在的问题。传统GIS模型是按照计算机的方法对客观

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作者简介:梁振兴(1982—),男,助理工程师,2005年本科毕业于辽宁工程技术大学测绘工程专业,现职于河北中色测绘有限公司,主要从事

工程测量、地籍测绘、数字矿山建设等工作。

各个高校可以充分利用现有网络教学资源库和云计算的思想,以基于云计算的网络教学资源平台架构为基础,构建自己学校的网络教学资源“私有云”,并积极地通过中国教育科研网连接外部的网络教学资源“公共云”。私有资源云由各个学校自行管理和控制,它是由各个高校的网络中心依据本校的网络教学资源状况建设形成的。公共资源云则是依托现有的中国教育科研网,由各个学校私有资源云整合互联而成,每个公共资源云都有一个管理机构,管理公共资源云的资源。最后,各个公共资源云的互联形成高校网络教学资源的教育云。

的要求,而且还可以通过学习者之间的互动与协作构建网络学习共同体,激发和维持学习者的学习兴趣和积极性,促进学习者之间的知识共享与经验交流,为云学习时代的学习者提供一个功能完善、个性鲜明的高性能网络学习支撑平台。

3.1 基于云计算的网络教学资源平台

根据云计算的特点,以云计算的基本体系结构为依据,构建基于云计算的网络教学资源平台。该平台的架构可分为3层,如图1所示。

IaaS层主要为网络教学资源共享提供灵活共享的开发环境,将服务器的高性能计算能力和存储能力灵活的分配给各个需要的高校。PaaS层主要提供各种网络教学资源的开发和应用接口,以及对网络教学资源进行访问控制管理,保证资源的信息安全。SaaS主要为高校教师、学生和管理者提供网络教学访问和管理服务。师生只需要较低配置计算机客户端就可以借助因特网在任何地方访问自己所需要的网络教学资源。

４　展望

云计算机是计算机IT技术发展的一种新模式,它的出现为高校网络教学资源的整合注入了新的活力和生机。但云计算的推广应用还存在不可回避的问题,如网络带宽、信息资源的安全、知识产权等。将云计算应用于高校网络教学资源整合之中是一个长期的任务,但我们相信随着云技术的发展,基于云计算环境的高校网络教学资源云一定能建起并投入实际使用。参考文献

[1]Razak,S F A.Cloud computing in Malaysia Universities[C].//Innovative Technologies in Intelligent Systems and IndustrialApplications,2009.

[2]王鹏.走近云计算[M].北京:人民邮电出版社,2009,6.

[3]吴石川.高校教学资源库建设中若干问题的思考[J].江南大学学报(教育科学版),2007(3):80-82.

[4]杨正洪,郑齐心,吴寒.企业云计算架构与实施指南[M].北京:清华大学出版社,2010.

[5]张媛媛,赵广宇,余华鸿.云计算与高校教学教育资源整合[J].今日科苑,2009(4):20-22.

[6]

王萍

张际平

云计算与网络学习

[J].

现代教育技术

,2008,(11):81-84.

3.2 建立高校内部的网络教学资源私有云

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世界的地理空间进行的分割,使得人们对地理空间的认知模型与计算机中形成的数据模型不能达成良好的对应关系,难以表达复杂的地理实体。随着GIS应用需求领域的不断拓展及计算机技术的迅速发展,对空间数据模型和空间数据结构提出了更高的要求,使得传统的地理空间数据模型力不从心,逐渐暴露其应用弊端[4]。(4)三维GIS模型及可视化问题。目前应用的GIS软件的图形显示大多是基于二维平面的,即使是三维效果显示也是采用DEM的方法来进行处理,以表达出地形的起伏,但涉及到人工现象显得无能为力。

保证其在城市建设中对相关数据的及时整合、利用[5]。(3)积极进行技术整合,将GIS技术与其数字城市建设相关信息系统及网络进行结合,弥补GIS在技术上面的一些限制和不足,提高其在数字城市建设中的综合应用效果。(4)成立专门的空间数据管理机构,统一管理相关基础数据,避免重复建设和重复投资。并加大对相关技术的开发和专业人才的培养力度。　

４　结语

目前,GIS技术已经被广泛的应用于城市的数字化建设中来,而将来,随着数字城市建设的不断发展,GIS的应用将会向着更全面更深入的方向发展。所以,我们要积极地对数字城市建设过程中GIS的应用存在的问题进行分析并采取相应的解决办法,例如建立健全各项机制,建设数据库,加大相关人才培养力度等,为建设更好的数字城市而努力。参考文献

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[3]常虹.基于GIS的发展历程与趋势的研究.[J].武汉商业服务学院学报,2007(02):02-03.

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３　对ＧＩＳ技术在数字城市建设过程中应用的相关思考与建议

不可否认,GIS技术在数字化城市建设中起到了至关重要的作用,但是,城市的数字化建设融合了多方面的社会因素、环境因素等,单纯依靠一项技术来解决整个城市规划建设中的各种复杂的经济、政治、文化等多方面的问题也是不可能的。所以,过分的依靠GIS技术进行城市的数字化建设是不可取的。而且,虽然有GIS技术这样较为先进的科学技术,但城市规划的其他相关技术和实施等都相对处于一个较低的技术水平,各方面不能组成一个有机的整体,配合不够紧密,也就难以实行城市数字化建设工作的快速有效进行。另外,因为起步较晚,以及发展时间不够长相关专业人才缺乏等原因,我国GIS技术的发展与国外一些国家相比始终不够快速。所以,为了最大程度挖掘GIS技术在数字城市建设上的潜力,使其更好在城市数字化建设中发挥出应有的作用,我们要加快对其的研究和开发并做好相应的基础建设工作。(1)做好城市的基础建设,建立信息化有关标准,为GIS技术的发展打下良好的基础。(2)加大对空间数据库的建设力度,合理进行数据管理,为GIS技术提供可靠的数据支持,

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