本文關(guān)鍵詞：探討GIS技術(shù)在數(shù)字城市建設(shè)中的應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

探討GIS技術(shù)在數(shù)字城市建設(shè)中的應(yīng)用；梁振興1,2,3郭超1,2,3郭昕1,2,3；(1.華北地質(zhì)勘查局綜合普查大隊(duì)河北中色測(cè)繪有限；2.北京中色測(cè)繪院有限公司北京朝陽100012;；摘要:本文從數(shù)字城市的概念及目前我國的數(shù)字城市建；關(guān)鍵詞:數(shù)字城市GIS城市建設(shè)中圖分類號(hào):P20；KeyWords:digitalcity;GIS；１數(shù)字城市的概念及發(fā)展演變

探討GIS技術(shù)在數(shù)字城市建設(shè)中的應(yīng)用

梁振興1,2,3 郭超1,2,3 郭昕1,2,3

(1.華北地質(zhì)勘查局綜合普查大隊(duì)河北中色測(cè)繪有限公司 河北三河 065201;

2.北京中色測(cè)繪院有限公司 北京朝陽 100012; 3.吉林大學(xué)地球探測(cè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 吉林長春 130026)

摘要:本文從數(shù)字城市的概念及目前我國的數(shù)字城市建設(shè)現(xiàn)狀出發(fā),介紹了GIS在對(duì)數(shù)字城市建設(shè)中的應(yīng)用,以及GIS技術(shù)在數(shù)字城市建設(shè)中具體應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),并針對(duì)出現(xiàn)的問題提出合理建議。

關(guān)鍵詞:數(shù)字城市 GIS 城市建設(shè)中圖分類號(hào):P208文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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　數(shù)字城市的概念及發(fā)展演變

“數(shù)字城市”是新興的城市概念,二十世紀(jì)末期,美國副總統(tǒng)戈?duì)柺状翁岢隽恕皵?shù)字地球”的概念,隨后,數(shù)字城市的概念也開始出現(xiàn)。“數(shù)字城市”是未來城市的主要發(fā)展方向,能將信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)從各個(gè)方面以多種形式融入城市日常的生活和發(fā)展中。數(shù)字城市的建設(shè)目標(biāo)就是使城市的各部分?jǐn)?shù)據(jù)和信息有效地整合,統(tǒng)一管理,統(tǒng)一使用,達(dá)到快速反應(yīng)、全面管理的目的[1]。綜合來講“數(shù)字城市”,即是在城市建設(shè)規(guī)劃與日常管理以及城市常規(guī)生產(chǎn)與生活中,充分利用數(shù)字化的高科技信息處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等,將城市的各種信息資源加以有效整合并充分利用,使海量的城市信息與相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)揮出更大的潛在功能和經(jīng)濟(jì),社會(huì)等多方面的效益。從而不斷提高政府相關(guān)決策的科學(xué)性、規(guī)范性和民主化,使城市的建設(shè)規(guī)劃更合理、科學(xué),并提高城市建設(shè)的時(shí)效性、城市管理的針對(duì)性、城市資源的合理配置和規(guī)劃,有力的提高了城市的綜合實(shí)力以及廣大人民群眾的工作、生活質(zhì)量,促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的群面提高,意義深遠(yuǎn),利國利民。但是,數(shù)字城市的建設(shè)是一項(xiàng)繁雜浩大的工程,涉及到政府事務(wù)、公共設(shè)施、交通安全、公共場(chǎng)所規(guī)劃等多個(gè)方面,有大量的數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)、歸檔,城市日常情況的監(jiān)測(cè)、分析,突發(fā)事件的反應(yīng)、處理等工作需要處理。我國自引入數(shù)字城市概念后,也進(jìn)行了大量的實(shí)踐工作,努力進(jìn)行數(shù)字城市建設(shè)。從二十世紀(jì)八十年代開始,我國開始廣泛將各種新技術(shù)應(yīng)用于城市建設(shè)與規(guī)劃中,并逐步得到了發(fā)展。從九十年代開始,我國開始運(yùn)用GIS(地理信息系統(tǒng))技術(shù)進(jìn)行相關(guān)城市信息的查詢、更新、監(jiān)測(cè)和控制等,下文我們將會(huì)對(duì)GIS技術(shù)在數(shù)字城市建設(shè)過程中的具體應(yīng)用做出介紹。

２　數(shù)字城市建設(shè)過程中ＧＩＳ技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及相關(guān)問題

GIS即Geographic Information System,中文名稱為“地理信息系統(tǒng)”,產(chǎn)生于二十世紀(jì)六十年代,是一種先進(jìn)的,綜合了計(jì)算、輸入、集中、存儲(chǔ)、測(cè)繪、查詢、分析等多重功能的,能夠運(yùn)作和處理地理參照數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)[2]。GIS是具有信息系統(tǒng)空間專業(yè)形式的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),與全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感系統(tǒng)(RS)合稱為3S系統(tǒng),能夠把地圖這種獨(dú)特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作(例如查詢和統(tǒng)計(jì)分析等)集成在一起,被廣泛應(yīng)用于科學(xué)調(diào)查、城市規(guī)劃等領(lǐng)域。該項(xiàng)技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,已經(jīng)有了不小的突破,一直被業(yè)內(nèi)人士所看好,也日益受到人們的關(guān)注,在

城市建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,效果顯著。(1)消防規(guī)劃方面。城市的消防建設(shè)關(guān)乎廣大市民的生命和財(cái)產(chǎn)安全,責(zé)任重大,GIS技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)槌鞘械南澜ㄔO(shè)起到巨大的推動(dòng)作用。首先,GIS的地理檢測(cè)能力能夠客觀全面的評(píng)價(jià)城市的消防現(xiàn)狀,對(duì)整個(gè)城市的整體消防狀況作出整體把握。其次,其靈敏的監(jiān)測(cè)功能還可以有效的對(duì)消防工作進(jìn)行預(yù)測(cè)分析、預(yù)警,并迅速反饋,做到快速反應(yīng)。所以,與傳統(tǒng)模式相比,GIS技術(shù)更快速、靈敏。(2)抗震救災(zāi)方面。GIS技術(shù)能夠同時(shí)處理空間與屬性的具體數(shù)據(jù),這也就為城市的抗震救災(zāi)工作提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。通過GIS技術(shù)對(duì)圖片和圖形的分析處理,能夠?qū)κ転?zāi)地區(qū)具體情況進(jìn)行科學(xué)合理的分析,給出較為科學(xué)有效的參考決策。出色的圖形展示能力和分析能力,在城市出現(xiàn)突發(fā)緊急情況時(shí),能夠快速反應(yīng)、科學(xué)分析[3]。(3)城市公共場(chǎng)所的選取和劃分。城市公共場(chǎng)所和設(shè)施的規(guī)劃和建造直接影響到廣大市民的日常生活和出行,位置的選擇和布局的安排至關(guān)重要。利用GIS技術(shù)的綜合空間分析能力,可以直觀的對(duì)城市進(jìn)行規(guī)劃。例如對(duì)商業(yè)區(qū)的規(guī)劃中,可以利用GIS技術(shù)對(duì)象應(yīng)當(dāng)?shù)匦?走向進(jìn)行分析,并綜合該地的具體經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、人流量、交通狀況等,確定出最佳位置。(4)三維可視功能的應(yīng)用。GIS技術(shù)中有地形模型建立的相關(guān)功能,我們可以結(jié)合城市規(guī)劃具體區(qū)域的地形,利用GIS技術(shù)制作出相應(yīng)的三維模型,將地表的物體以三維立體模型的形式表現(xiàn)出來,并實(shí)現(xiàn)地下工程管道、線路和地質(zhì)環(huán)境的可視化。為相關(guān)規(guī)劃和施工人員提供立體、詳實(shí)、直觀的規(guī)劃資料。(5)市政建設(shè)。數(shù)字化的城市建設(shè)將會(huì)帶來更加方便、快捷、透明度更高的城市相關(guān)工作的進(jìn)行,有效提高城市建設(shè)工作和政府相關(guān)部門工作的透明度,廣大市民可以通過瀏覽網(wǎng)頁的方式積極的參與到城市建設(shè)的工作中來,起到監(jiān)督和提醒的作用,也為城市的數(shù)字化建設(shè)奠定了良好的法律基礎(chǔ)和群眾基礎(chǔ)。然而,雖然GIS技術(shù)應(yīng)用廣泛,也比以往的分析手段精確和快速的多,但仍存在諸多的問題:(1)城市基礎(chǔ)建設(shè)不足阻礙了GIS的應(yīng)用。受限于我國目前的城市建設(shè)現(xiàn)狀,一些經(jīng)濟(jì)條件、地域條件較差的城市根本無法滿足數(shù)字城市建設(shè)所需的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)產(chǎn)生等相關(guān)內(nèi)容的要求,GIS技術(shù)無實(shí)施的足夠空間。(2)GIS的功能問題。當(dāng)前以城市相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、管理和查詢檢索功能為主的GIS,不能滿足社會(huì)可持續(xù)發(fā)展在空間分析、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、決策支持等方面的要求,直接影響到GIS的實(shí)際應(yīng)用效果和生命力。(3)GIS模式存在的問題。傳統(tǒng)GIS模型是按照計(jì)算機(jī)的方法對(duì)客觀

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作者簡介:梁振興(1982—),男,助理工程師,2005年本科畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)測(cè)繪工程專業(yè),現(xiàn)職于河北中色測(cè)繪有限公司,主要從事

工程測(cè)量、地籍測(cè)繪、數(shù)字礦山建設(shè)等工作。

各個(gè)高�？梢猿浞掷矛F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫和云計(jì)算的思想,以基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺(tái)架構(gòu)為基礎(chǔ),構(gòu)建自己學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源“私有云”,并積極地通過中國教育科研網(wǎng)連接外部的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源“公共云”。私有資源云由各個(gè)學(xué)校自行管理和控制,它是由各個(gè)高校的網(wǎng)絡(luò)中心依據(jù)本校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源狀況建設(shè)形成的。公共資源云則是依托現(xiàn)有的中國教育科研網(wǎng),由各個(gè)學(xué)校私有資源云整合互聯(lián)而成,每個(gè)公共資源云都有一個(gè)管理機(jī)構(gòu),管理公共資源云的資源。最后,各個(gè)公共資源云的互聯(lián)形成高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的教育云。

的要求,而且還可以通過學(xué)習(xí)者之間的互動(dòng)與協(xié)作構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)共同體,激發(fā)和維持學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和積極性,促進(jìn)學(xué)習(xí)者之間的知識(shí)共享與經(jīng)驗(yàn)交流,為云學(xué)習(xí)時(shí)代的學(xué)習(xí)者提供一個(gè)功能完善、個(gè)性鮮明的高性能網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)支撐平臺(tái)。

3.1 基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺(tái)

根據(jù)云計(jì)算的特點(diǎn),以云計(jì)算的基本體系結(jié)構(gòu)為依據(jù),構(gòu)建基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺(tái)。該平臺(tái)的架構(gòu)可分為3層,如圖1所示。

IaaS層主要為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源共享提供靈活共享的開發(fā)環(huán)境,將服務(wù)器的高性能計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力靈活的分配給各個(gè)需要的高校。PaaS層主要提供各種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的開發(fā)和應(yīng)用接口,以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源進(jìn)行訪問控制管理,保證資源的信息安全。SaaS主要為高校教師、學(xué)生和管理者提供網(wǎng)絡(luò)教學(xué)訪問和管理服務(wù)。師生只需要較低配置計(jì)算機(jī)客戶端就可以借助因特網(wǎng)在任何地方訪問自己所需要的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。

４　展望

云計(jì)算機(jī)是計(jì)算機(jī)IT技術(shù)發(fā)展的一種新模式,它的出現(xiàn)為高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的整合注入了新的活力和生機(jī)。但云計(jì)算的推廣應(yīng)用還存在不可回避的問題,如網(wǎng)絡(luò)帶寬、信息資源的安全、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等。將云計(jì)算應(yīng)用于高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源整合之中是一個(gè)長期的任務(wù),但我們相信隨著云技術(shù)的發(fā)展,基于云計(jì)算環(huán)境的高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源云一定能建起并投入實(shí)際使用。參考文獻(xiàn)

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云計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)

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3.2 建立高校內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源私有云

??????上接第99頁

世界的地理空間進(jìn)行的分割,使得人們對(duì)地理空間的認(rèn)知模型與計(jì)算機(jī)中形成的數(shù)據(jù)模型不能達(dá)成良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,難以表達(dá)復(fù)雜的地理實(shí)體。隨著GIS應(yīng)用需求領(lǐng)域的不斷拓展及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,對(duì)空間數(shù)據(jù)模型和空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提出了更高的要求,使得傳統(tǒng)的地理空間數(shù)據(jù)模型力不從心,逐漸暴露其應(yīng)用弊端[4]。(4)三維GIS模型及可視化問題。目前應(yīng)用的GIS軟件的圖形顯示大多是基于二維平面的,即使是三維效果顯示也是采用DEM的方法來進(jìn)行處理,以表達(dá)出地形的起伏,但涉及到人工現(xiàn)象顯得無能為力。

保證其在城市建設(shè)中對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的及時(shí)整合、利用[5]。(3)積極進(jìn)行技術(shù)整合,將GIS技術(shù)與其數(shù)字城市建設(shè)相關(guān)信息系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行結(jié)合,彌補(bǔ)GIS在技術(shù)上面的一些限制和不足,提高其在數(shù)字城市建設(shè)中的綜合應(yīng)用效果。(4)成立專門的空間數(shù)據(jù)管理機(jī)構(gòu),統(tǒng)一管理相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),避免重復(fù)建設(shè)和重復(fù)投資。并加大對(duì)相關(guān)技術(shù)的開發(fā)和專業(yè)人才的培養(yǎng)力度�！�

４　結(jié)語

目前,GIS技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于城市的數(shù)字化建設(shè)中來,而將來,隨著數(shù)字城市建設(shè)的不斷發(fā)展,GIS的應(yīng)用將會(huì)向著更全面更深入的方向發(fā)展。所以,我們要積極地對(duì)數(shù)字城市建設(shè)過程中GIS的應(yīng)用存在的問題進(jìn)行分析并采取相應(yīng)的解決辦法,例如建立健全各項(xiàng)機(jī)制,建設(shè)數(shù)據(jù)庫,加大相關(guān)人才培養(yǎng)力度等,為建設(shè)更好的數(shù)字城市而努力。參考文獻(xiàn)

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３　對(duì)ＧＩＳ技術(shù)在數(shù)字城市建設(shè)過程中應(yīng)用的相關(guān)思考與建議

不可否認(rèn),GIS技術(shù)在數(shù)字化城市建設(shè)中起到了至關(guān)重要的作用,但是,城市的數(shù)字化建設(shè)融合了多方面的社會(huì)因素、環(huán)境因素等,單純依靠一項(xiàng)技術(shù)來解決整個(gè)城市規(guī)劃建設(shè)中的各種復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)、政治、文化等多方面的問題也是不可能的。所以,過分的依靠GIS技術(shù)進(jìn)行城市的數(shù)字化建設(shè)是不可取的。而且,雖然有GIS技術(shù)這樣較為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),但城市規(guī)劃的其他相關(guān)技術(shù)和實(shí)施等都相對(duì)處于一個(gè)較低的技術(shù)水平,各方面不能組成一個(gè)有機(jī)的整體,配合不夠緊密,也就難以實(shí)行城市數(shù)字化建設(shè)工作的快速有效進(jìn)行。另外,因?yàn)槠鸩捷^晚,以及發(fā)展時(shí)間不夠長相關(guān)專業(yè)人才缺乏等原因,我國GIS技術(shù)的發(fā)展與國外一些國家相比始終不夠快速。所以,為了最大程度挖掘GIS技術(shù)在數(shù)字城市建設(shè)上的潛力,使其更好在城市數(shù)字化建設(shè)中發(fā)揮出應(yīng)有的作用,我們要加快對(duì)其的研究和開發(fā)并做好相應(yīng)的基礎(chǔ)建設(shè)工作。(1)做好城市的基礎(chǔ)建設(shè),建立信息化有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),為GIS技術(shù)的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。(2)加大對(duì)空間數(shù)據(jù)庫的建設(shè)力度,合理進(jìn)行數(shù)據(jù)管理,為GIS技術(shù)提供可靠的數(shù)據(jù)支持,

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