数字城市建设是利用"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。数字城市作为城市概念和内涵的拓展,是信息时代城市现代化的必由之路,它将城市基础设施、经济、文化、教育和安全等信息有效组织起来,形成在先进网络环境下的应用系统,为城市电子政务、电子商务、市政设施管理、公众信息服务、社区管理等等几乎城市经济和生活的所有方面提供便捷和高效的服务。
超图软件在数字城市领域具有丰富的系统建设经验,公司的应用软件事业部近年来承担了几十个数字城市领域相关的项目:
在数据工程方面,承建了崇文区城市部件现状普查、东城区城市部件现状普查、西城区城市部件现状普查、绍兴县城市部件现状普查、全国1:5万基础地形数据建库、全国1:25万基础地形数据建库,以及杭州、柳州、唐山等城市1:500地籍数据的采集和建库等等项目;
在基础地理信息系统建设方面,承建了国家基础地理信息系统平台(1:5万空间数据库)、辽宁基础地理数据库管理系统(1:1空间万数据库)、北京电子地图数据库管理系统、西安高新区地理信息系统、银川市、包头市、承德市、绍兴县基础地理信息系统、合肥之窗电子地图服务网站系统等项目。
在电子政务方面,承建了北京市崇文区的数字崇文地理信息平台、崇文区网格化城市管理平台、崇文区城市管理和公共服务信息平台社区公益服务系统项目、北京西城区“数字金融街”一、二期建设项目、上海奉贤基础地理信息系统等项目。
在城市信息资源共享方面,承建了崇文区数据共享平台、昌平区信息资源共享平台、怀柔区信息资源共享平台等项目。
在城市环境监测和保护方面,承建了国家环境监测总站地表水环境监测空间信息平台
城市基础地理信息系统SuperMap D-Manger V5.0
基础地理信息系统的核心内容是基础地理数据库和基础地理处理、管理软件系统。基础地理信息系统是数字城市的基础地理数据基础设施,是数字城市的核心和基础。
基础地理数据库由各种基础地理数据组成。基础地理数据主要是指通用性最强、共享需求最大,几乎为所有与地理信息有关的行业采用作为统一的空间定位和进行空间分析的基础地理单元,主要由自然地理信息中的地貌、水系、植被以及社会地理信息中的居民地、交通、境界、特殊地物、地名等要素构成。

城市基础地理数据库系统的建设是“城市空间基础设施”的核心和基础。将为“数字城市”的建设奠定良好的地理空间基础。基础地理空间框架,即空间数据基础设施SDI,是区域信息化的公共基础,其包括可以满足各个方面共享需要的地理空间信息框架数据集,以及软硬件网络环境、数据交换共享技术标准、协调机制和法律法规。地理空间框架已成为数字地球、数字国家、数字城市、数字园区、数字企业、数字社区等建设中重要的基础设施,它不仅提供了空间信息的存储、管理和显示,还支持把区域内的自然、社会、经济、人口与环境等信息,在统一权威的地理空间位置上进行集成,实现区域信息资源的整合,为政府管理提供支持信息和决策分析、为区域内各行业部门和经济实体以及广大民众提供综合信息服务。
城市基础地理信息系统是城市地理空间框架的具体实现,它的建设直接影响到一个城市地理信息系统技术应用的广度和深度,是一个城市信息化程度和实力的重要标志之一。
目标与思路
北京超图软件股份有限公司在城市基础地理信息系统方面具有完善的解决方案,其目标是基于统一的标准和规范,构建统一的基础空间地理信息生产、管理和服务体系;实现基础地理信息资源的共享与交换,避免重复建设;为政府、企业、公众提供基础地理信息服务,并可以实现基于地理空间的“数字城市”建设中的各种信息资源的整合与集成。

在城市基础地理信息系统建设过程中,我们率先提出了基础地理信息系统与示范应用工程并行建设的思路,其目的是利用基础地理信息系统为应用示范工程提供基础地理数据,应用示范工程检验和完善了基础地理信息系统,实现了数字城市建设模式的创新。
基于GIS的数字城市建设总体框架

我们把基于GIS的数字城市建设划分为四个层次和两个体系,四个层次即支撑层、数据层、管理层、应用层,两个体系为标准和规范体系和政策法规体系。
支撑层
支撑层包括计算机网络以及硬件支撑平台和软件支撑平台。计算机网络平台包括政务内网、政务外网以及公众服务网(Internet)部分,三者之间进行物理隔离。支撑软件平台包括操作系统软件、数据库管理系统软件、GIS软件以及可能使用到的其它的软件平台。
数据层
主要是指城市基础地理信息数据库,一般由城市基础地理信息管理机构负责整理、存储、更新、维护,采用空间数据库引擎SuperMap SDX进行存储。主要包括不同比例尺的DLG数据、DOM数据、DEM数据、基础控制测量数据以及相关的元数据,还包括测绘资料数据库。
管理层
管理层是指基础地理信息管理系统软件平台,包括基础地理数据管理系统、地理空间数据共享交换系统、空间数据建库系统、信息服务系统等,实现对核心基础地理数据的组织与管理、数据转换处理、数据共享交换、数据发布等业务的支持。
应用层
应用层主要是基于基础地理信息系统建立的专业地理信息系统和公众地理信息系统应用,主要分为政府应用、企业应用和公众应用。诸如网格化城市管理系统、房产信息系统、重点项目管理系统、地下管网管理系统、公众地图发布系统等等都是应用的具体体现。
基础地理信息系统定位
在城市基础地理信息系统的建设与应用中,基础地理信息系统的核心作用在于服务,提供基础地理数据服务,它不是一个针对政府具体的管理业务的信息系统,而是为政府管理业务提供信息服务的公共性和基础性的地理信息系统,同时系统也可以为企业和公众提供基础地理信息服务。
基础地理信息系统的核心目标是围绕基础地理信息数据库的建设与更新维护,为城市地理信息系统建设提供一个统一的、公共的空间定位基准和基础数据,为城市政府、企业、公众的地理信息应用提供基础地理数据和应用服
系统利用GIS技术,持续改进基础地理数据的生产流程与服务流程,建立数据更新的长效机制和技术手段,保证基础地理信息的质量和现势性,为郑州市政府、企业、公众的地理信息应用提供基础地理数据和应用服务,为政府信息资源基于地理空间的整合提供基础地理空间框架。通过机构建设和有效的管理手段,确保基础地理信息系统运行。
对于城市基础地理信息系统而言,“服务是目的,数据是核心,生产是基础,更新是关键,管理是保障”。
城市基础地理信息数据库
城市基础地理信息系统数据库包括管理数据库、基础地理数据库和服务数据库三大部分。管理数据主要是存放基础地理信息管理的相关数据,如机构、人员、权限、元数据、数据字典等数据,这些数据主要为基础地理信息数据服务。基础地理信息数据库是基础地理信息系统建设的核心,其中包括数字线划图(DLG)、数字栅格图(DRG)、数字正射影像(DEM)、数字高程模型、地名地址数据库等。服务数据库包括共享数据库和交换数据库。其中共享数据库包括对政府其他专业应用提供基础地理信息,如国土、规划、房产等等;交换数据库主要负责与政府、企业其他专业应用以及与上下级基础地理信息管理部门进行数据交换,原则上服务数据库应与管理数据库和基础地理信息数据库物理上隔离。
在系统的建设过程中,首先建设管理数据库和基础地理信息数据库。在此基础上,根据应用需求逐步建立起服务数据库。同时从长远考虑,需要建设包括国土资源、规划、房产、管线、水利等等在内的城市综合的地理信息数据库,以及建设城市人口、宏观经济、基本单位信息数据库,形成面向政府、企业、公众服务的综合信息数据库,扩展为城市基础信息资源数据库平台。
基础地理信息系统软件平台SuperMap D-Manager


SuperMap D-Manager是针对我国各级测绘院、信息中心建设区域地理信息基础框架的迫切需求,开发的一套专业性强、具有高可扩展性的基础地理信息数据库管理平台。
基础地理信息系统软件平台包括五个核心系统:数据处理系统、数据库管理系统、数据共享与交换系统、数据发布系统、地图制图系统。
数据处理系统
用于数据加工人员完成入库前的数据处理,主要包括数据格式转换、数据投影转换、数据分层转换、图幅拼接、数据属性录入、数据质量检查等功能。
数据库管理系统
用于数据库管理人员完成各种基础地理数据的入库与管理。主要包括数据入口更新、数据版本管理、元数据管理、查询检索、统计分析、数据提取与分发、数据安全管理等功能。
数据共享与交换系统
提供多种数据共享交换方式:
◆数据离线共享方式:通过数据提取、导出、格式转换等过程,通过数据拷贝的方式对数据进行共享。此种方式用于政府部门、企业的数据共享访问。
◆数据库直接访问共享:通过政务局域网网,实现基于数据访问授权的数据库直接连接访问。此种方式用于政府部门内部的数据在线共享访问。
◆WebServices接口共享:系统提供符合WMS规范的数据共享方式。
数据发布系统
通过直接发布地图信息,实现地图信息对公众用户的共享。并可以满足政府、企业、市民对基础地理数据元数据查询、数据样例在线浏览,以及数据在线订购等需求。
地图制图系统
系统提供数据提取、地图及要素风格设置、专题图制作、图幅整饰、打印输出等功能,满足了标准地形图的制图需求。
SuperMap D-Manager特点
◆“多源、多尺度、多时相”基础地理数据的集成管理
由于基础地理数据具有多源、多尺度、多时相的特点,基础地理数据管理平台必须具有集成不同数据类型、不同比例尺、不同时间的各种基础地理数据的能力:
◆多比例尺数据集成
对于不同尺度的基础地理数据,其集成通过统一空间参考系(WGS84、西安80、北京54)或动态投影技术来实现。不同比例尺的基础地理数据可以叠加一起显示,通过控制其显示比例实现地图的逐层显示效果。
◆多类型数据集成
对于不同类型的数据(如DLG与DRG)的集成采用按空间坐标范围或图幅索引实现。
◆多时序数据集成
对于不同时间段的基础地理数据,采用历史数据库来实现。根据数据更新周期的不同,采用按数据集、图幅、对象级别的历史数据库机制。
◆基础地理数据管理全过程支持
SuperMap D-Manager特别针对我国各级测绘院、信息中心设计开发,系统支持数据加工、数据入库管理、数据共享、数据发布的整个业务过程,可以快速为用户打造完备的基础地理数据中心,满足各种用户对基础地理信息的需求,为数字城市建设服务。
◆基础性与平台性
SuperMap D-Manager从设计到实现,充分考虑了其作为基础性、平台性等支撑性要求。SuperMap D-Manager在设计思路、软件开发实现上都具有高可扩展性的特点。
设计思路上,SuperMap D-Manager面向的是我国各级测绘院、信息中心的定位,具有管理各种类型、各种尺度、各个区域的基础地理数据的能力。
在软件实现上,采用了“构件化”思路,整个软件平台采用了具有高可扩展性的“插件”技术,基于插件容器可以任意扩展其功能,甚至不用编写一句代码实现一个业务应用系统的组装。
◆海量基础地理数据管理
海量基础地理数据管理是新一代GIS必须解决的重要技术问题,也是GIS软件能否应用于大型项目的一个重要标志,基础地理数据快速索引是实现海量数据管理的关键技术之一。在国家“863”项目——“面向网络海量空间信息大型GIS”的推动下,SuperMap GIS创造性地开发了基于四叉树、R树和网格的多级混合索引技术,克服了传统单一索引技术的不足,为海量基础地理数据管理奠定了坚实的基础。
◆基于金字塔的跨平台影像压缩技术
SuperMap提供了将海量影像存储到大型关系数据库中的功能,并可以根据需要选择对数据进行有损压缩或无损压缩。在影像数据库中,SuperMap支持自动建立影像金字塔。这样既能避免采用小波影像压缩技术的较多质量损失,又达到了海量影像数据的组织管理和快速浏览效果的目的,可以实现与数据量无关的快速显示。
◆基础地理数据版本管理——时序数据集技术
SuperMap GIS提供了时序数据集技术,可以记录基础地理数据对象的创建、编辑、删除等各个操作变更的历史数据,实现了基础地理数据的历史版本的管理。

制图打印

元数据编辑
超图软件在城市基础地理信息系统方面,有丰富的经验。曾承建了国家基础地理信息集成管理系统、辽宁基础地理数据库管理系统、西安高新区地理信息系统、绍兴县基础地理信息系统、北京电子地图数据库管理系统、合肥之窗网站系统、北京市崇文区地理信息系统等多个项目。
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