【浅析测绘在“数字城市”建设中的作用及面临的挑战】 数字城市的作用

　　摘要：随着信息时代的到来，现代测绘业已经发展成为地理信息产业，在我国信息化建设过程中所起的作用也越来越重要。着眼于当前各个地区兴起的“数字城市”建设，阐述测绘行业在其中所起到的基础性作用以及由此带来的机遇和挑战提出了思考。
　　关键词：测绘；数字城市
　　
　　近年来，在信息化浪潮的推动下，我国一些城市已经开始或正在启动各自的数字城市建设计划。一个以“数字城市”为旗帜的城市信息化运动正在全国范围内展开.在这一变革中，测绘工作起着不可替代的作用。
　　
　　1“数字城市”建设的意义及其构成
　　
　　1.1“数字城市”建设的意义它是一种数字革命，包括城市资源、社会资源、基础设施、人文、经济等城市的各个方面和坐标、时间、事物属性等多维空间，以数字的形式进行获取、存储、管理和再现，并为提高城市管理效率、节约资源、保护环境和城市可持续发展提供决策支持。人们对数字城市及其概念的认识尽管尚不一致，但对于数字城市建设意义的认识则是相同的：即数字城市建设将有力地推动我国城市信息化向深度和广度发展，进而从全局上促进我国社会和经济的可持续发展。
　　1.2构建“数字城市”的组成要素它的构建要素由电子地图，专业信息以及相关信息等构成：① 电子地图：作为“数字城市”所需要的一般是1:200～1:2000等比例尺专业使用的各种地图以及其它地图；②专业信息：各行各业的专业信息和数据库，主要包括图片、文档、数据库、多媒体信息等；③相关信息：数字城市建设中的相关信息是指与各专业信息共用的信息，包括遥感图像、人口数据、城市面积、行政区划、其他共用的信息系统等。
　　
　　2测绘在“数字城市”建设中的基础性作用
　　
　　地球上几乎70%以上的信息都与地球的空间位置有关，可见空间信息好比是数字城市的血液，没有它数字城市就只能是一个干枯的空壳，而空间位置的确定和空间信息的获取都离不开测绘科学。而建设数字城市的首要任务就是建立城市GIS 地理空间框架基础平台，是其它各种专题信息系统的基础前提和有效载体。建立城市GIS 基础平台离不开多尺度和多分辨率、各种不同比例尺的数字线划矢量图（DLG）、数字正射影像图（DOM）、数字高程模型（DEM），这些图像和资料的获取又都离不开测绘工作。
　　2.1测绘提高了数字线划矢量图的生成效率数字线划矢量图（DLG）是数字城市基本图件的最主要形式，是建立各种地理信息系统的基础信息，也是进行规划、设计、管理等工作的基础。城市建设与管理所使用的基本地形图比例尺主要有1:500、1:1000、1:2000、1:5000 和1:10 000 等5 种，数字摄影测量系统可以测绘各种相应比例尺的数字线划图。利用数字摄影测量系统提供的自动空中三角测量在内的整体解决方案、影像匹配技术以及多种高效实用的测图模式，可大大提高作业效率。小范围和局部的地图测绘与更新可以采用数字化测图技术，以保持城市图形资料的现势性和实时性。
　　2.2测绘可实现数字高程模型的大规模生成数字高程模型（DEM）是建立数字城市的基础信息之一，是赖以构建城市三维景观和进行各种工程设计的基础信息。目前我国仅有约1/8的城市建立了一定范围的DEM，使用的格网尺寸为5m～25m，格网点高程精度为0.25m～1.20m。数字摄影测量系统具有自动大规模生产DEM、自动生成等高线等功能，可提高生成等高线的效率。
　　2.3测绘便于数字正射影像图的制作数字正射影像图（DOM），是根据数字高程模型对中心投影的航空摄影像片进行纠正处理、消除了投影差的垂直投影影像地图。由于它包含地表的各种原始信息，而且通过纠正处理，比例尺和相关位置是准确的，可用于城市规划、环境保护、资源调查、灾害防治以及军事等多种领域。据统计资料显示，我国城市数字正射影像图对于线划图无论是数量还是种类均少得多，覆盖范围也很有限。所用片种包括黑白、彩红外和真彩色三种，主要用途是城市规划、土地调查、资源管理和更新地形图。目前，数字正射影像图在世界范围受到了广泛的重视，特别是随着1m 分辨率卫星影像投入使用，以及影像识别和单像特征提取技术的进展，将会得到越来越广泛的应用。数字摄影测量系统可以进行正射影像纠正、镶嵌、影像修补和任意影像的无缝镶嵌，此外将数字正射影像图与数字高程模型叠加，可生成城市的三维景观图。
　　2.4测绘在城市真实三维景观模型的组建和专题地图生成中的作用城市真实三维景观模型是根据建筑物的实际三维地理坐标，构建真实的城市三维景观模型。城市真实三维景观模型可根据大比例尺航空摄影像片通过数字摄影测量方法，精确测得地物的空间三维坐标，由计算机软件自动生成建筑物的结构模型并贴上相应的纹理建成。数字城市建设所需的各种专题地图，例如：土地资源、矿产资源管理图；电力、通讯、煤气、给排水等管网图；道路交通旅游线路图；水资源、环境监测图等资料的获取都离不开测绘工作。
　　
　　3测绘行业在“数字城市”建设中面临的机遇和挑战
　　
　　3.1“数字城市”为测绘行业带来的机遇城市地理空间基础框架数据在数字城市的建设中占有重要而又特殊的地位。测绘作为空间基础数据获取与更新的最主要来源显然将在数字城市建设中大有作为。
　　目前我国一些城市已将数字城市建设列为城市信息化建设甚至城市国民经济和社会发展计划的重大项目，组织大量人力、物力和财力投入项目的规划、实施和运行，这无疑给测绘行业带来了极其难得的发展机遇。根据有关方面所做的调查和分析：由于信息内容丰富、空间分辨率要求高、地物变化速度快，城市空间基础数据生产与更新的费用高、周期长，我国许多城市都不同程度地存在着信息严重老化、现实性差的问题，不能满足现代城市规划、建设、管理和服务对空间信息的需求，当然也不能满足数字城市建设的需求。因此测绘行业在当今的数字时代充满机遇。
　　3.2测绘行业在“数字城市”建设中面临的挑战
　　3.2.1测绘行业在“数字城市”建设中面临技术发展的挑战。测绘是一门古老的科学技术。最近几十年，测绘的技术手段经历了多次巨大变革。传统的技术手段不断被新的技术和设备所取代，测绘的服务领域不断拓展，生命力不断增强。可以说，新技术的不断出现，大大促进了测绘业的发展，测绘的命运与技术进步紧紧地联系在一起，技术发展使测绘行业的面貌焕然一新。与此同时，技术的发展也给测绘行业带来了挑战，增加了风险。目前测绘设备和技术的发展与IT关系十分紧密。IT技术日新月异的发展导致了测绘技术和设备的更新周期越来越短。测绘部门不仅需要在新技术开发、引进和消化吸收、新硬、软件购置、人员知识和作业习惯更新等方面进行持续不断的投入，而且还必须面对诸如技术欠成熟、标准规范不适应、投入与产出不匹配以及人员流动等带来的问题。
　　3.2.2测绘行业在“数字城市”建设中面临信息需求的挑战。来自信息需求的挑战主要在于两个方面：一是信息的内容，二是信息的质量及信息获取和使用的代价。
　　就信息的内容而言，数字城市建设需要各种信息资源，尽管地理空间信息工作者常说现实生活中遇到的信息70%与空间位置有关，但公众经常使用和感兴趣的信息却主要是关于社会经济统计方面的“非空间信息”，实际上大部分非空间信息与位置均直接或间接有关。同时，空间信息也包罗万象，地形信息只是其中一小部分。因此，虽然空间基础信息在数字城市建设中必不可少，但往往不为人们所注意。
　　信息的质量主要包括信息的可靠性、现势性和完整性，而获取和使用信息的代价与信息的质量密切相关。城市空间信息获取和使用的基本准则，即：快、准、 全、廉。所谓“快”指的是数据获取的周期要短，信息的现势性要高；“准”表示适应应用需求的数据的空间特征和属性特征应准确可靠；“全”反映的是为满足应用需求所获取和提供使用的数据在内容上应全面、完整，在时空表现上要真实；“廉”则是指经济性，就是说空间数据的获取特别是使用的经济代价应尽可能小。目前城市测绘离这些准则尚有差距。
　　总之，测绘在“数字城市”的建设中起着基础性和先行性的作用。要加快“数字城市”的建设，必须要保证测绘工作提前落实，否则离开了测绘去构建“数字城市”无异于“空中楼阁”。作为测绘行业，必须要看清形势、明确任务，为“数字城市”的建设做出应有的贡献。
　　
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