城市地理信息的共享服务

1、城市地理信息的共享服务刘争齐，陈继山（苏州市城市规划编制中心，苏州 215006）地理信息是指与所研究对象的空间地理分布有关的信息， 它表示地表物体及环境固 有的数量、质量、分布特征、联系和规律，从地理实体到地理数据，再到地理信息的发 展，反映了人类认识的巨大发展。 1999年 12月 22日国家测绘局第 5号令国家基础地 理信息数据使用许可管理规定称国家基础地理信息数据是指按照国家规定的技术规 范、标准制作的、可通过计算机系统使用的数字化的基础测绘成果。 “我们都是生活在一 个地球上”，意味着我们的所有的活动都潜在地与地理位置有关，地理空间信息正在迅速地 成为政府和商业领域中重要的资产。一般

2、意义上，所谓地理信息共享，是允许知晓、操作、 利用自身或非自身生产或者持有的地理信息的过程，包括数据、设备、人员及服务等。在当 前技术背景下，地理信息的共享可归为 GIS 数据共享，即数字形式的地理信息共享，其信 息载体一般以磁盘、磁带、光盘、网络为主。如同其他信息共享一样，它具有许多分类，如 按照数据共享的范围，可以有国际共享、 国内共享、部门内共享、 单位内共享以及个人与个 人之间的共享。按经济属性分，有有偿共享和无偿共享。与一般的信息资源不同，地理信息资源通常与特定的 GIS 产品密切相关。换言之，为 了访问某个地理信息资源，用户必须使用特定的 GIS 产品，由于地理信息通常具有复杂的

3、结构，不同的GIS产品常采用不同的数据模型来描述空间信息。ESRI采用Shape格式、E00格式， MapInfo 采用 Mid/Mif 格式； AutoCAD 采用 DWG 格式， MicroStation 采用 DGN 格 式，各 GIS 产品在服务接口上是互异的， 数据结构不公开。 GIS 厂商都是自顶向下提供一整 套系统解决方案，各个环节相互依赖，耦合度高， 在特定的应用中可以会得到局部最优，但 地理信息资源的可达性，系统的扩展性却有着先天的缺陷。城市地理信息数据的生产不仅是一个物质生产过程，也是信息服务的过程。 它直接 或间接地影响城市各部门的成本和效益，影响其产品提供的数量和质量，

4、也影响非物质 生产部门的社会效益。 随着地理信息产业的发展，地理信息系统（GIS）在城市规划、国土、环保、交通、能源等领域都有着许多成功的应用，并取得了良好的经济效益。近年 来，国内许多城市正在启动或规划建立数字城市、 E 城市或信息化城市，对地理信息数 据的需求是多方面、多层次、多领域的。受行业管理和数据安全的制约，各地 地理信息资 源大多是面向某一行业或部门，依赖于特定的支撑环境和运行环境 ，这使得资源的集成与 互操作十分困难，数据库重复利用度低， “信息孤岛” 、 “信息荒岛”现象严重。如何有 效利用地理信息数据，提升数据共享服务的质量，使得城市各部门、单位、个人的信息 既相互独立又能够

5、互操作，已引起了越来越多的专家、学者和政府官员的注意。国内外基础地理数据共享（一）北美和欧洲美国最早提出了“信息高速公路” 、“空间数据基础设施” 、“数字地球”和“电子政 府”的发展战略。 1990 年美国成立了联邦地理数据委员会， 来协调联邦部门间地理信息 的共享和应用，制定并实施国家空间数据基础设施发展战略计划。在开放和限制方面， 美国政府的活动比较开放，美国法律规定联邦政府机构无版权限制，至多以发布成本的 价格向公众发布信息。这一政策被美国地质调查局国家制图部和美国统计局采纳。 在美 国，公民有权免费访问公用信息，此原则最先应用于纸质资料，现在扩展到数字资料。 在某些情况下，依靠出售数

6、据增加税收也可认为是一种解决方案。总的来说，国家在地 理信息生产中居投资主体地位。 由于政府职能都应用到了地理空间信息，为提高地理空 间信息质量的同时使得地理空间信息更加便于访问，美国又提出了地理空间信息“一站 式”服务。地理空间信息一站式目标有以下几点： 1）为政府的工作提供快速、低价、 可靠的地理空间数据访问。 2）使政府到政府间的互动影响变得更为便捷，更有效地服 务于国家的最高利益，如国土安全事务。 3）使联盟中各成员所扮演的角色、承担的责 任和拥有的资源更为合理。 4）为获得多部门的投入而建立起一种机制，以用于协调、 研究和实施地理（数据和服务）信息标准，从而创建互操作性所需的一致性以

7、及刺激技 术工具的市场开发。 当前全世界最大的几个地理信息软件， 除 SIEMENS 公司的 SICAD 软件外，都出现在美国。欧洲标准化委员会（CEN）下设地理信息技术委员会 （CEN/TC 287 ）,分为四个工作组， 这四个工作组分别制定欧洲地区国家共同执行的地理信息标准。欧洲地理数据文件标准（GDF ）正越来越多地被世界其它地区采用。北大西洋公约组织（NATO ）下设的数字地理信息工作组（ DGIWG ）负责制定该组织军用的数字地理信息交换标准（ DIGEST ），以支持 在 NATO 各国内部和国家之间进行互操作，促进数字数据产品的共享。欧洲19 国成立的地理信息欧洲伞组织（ EUR

8、OGI ）支持建设欧洲地理信息基础设施，促进欧洲统一的地理信息 共享、 交流与集成共享技术，它的市场机制为会员制。例如葡萄牙的理念是：地理信息数据 建设是一项公益事业，需要多方面协商共建、共同受益。葡萄牙军事地理局（IGeoE）提供对 1： 25000 军用地图免费、低分辨率的访问服务。英国的地理空间基础设施的协调机构由 公共和私营信息提供者组成， 并受到代表用户的理事会、 软件业、 学术界和其他参与者的指 导。英国地理信息协会（AGI ）、陆军测量局（OS）和中心管理组（CMT ）为协调机构。政 府调控与市场机制相结合，国家资本以公司形式运作，以促进空间数据集成和增值。由于认识到基础地理数据

9、的生产毕竟是一个公益性的活动，从1999 年 4 月份开始，英国政府开始投资测量局的非商业性活动。在英国， 要求地理信息生产资金能从市场中获得解 决，国家进行宏观调控。二） 日本、韩国和新加坡日本是亚洲最早发展 GIS 的国家之一，也是亚洲使用 GIS 及数字化数据时间最长的国 家。1985 年为维护街道以及人口在 100 万以上的城市公用事业的数据库， 在建设部下属 的道路局成立成立了一个半官方机构一一道路信息管理中心，其目的是为公用事业单位和政府部门交换数据。 为该中心提供管道及线路数据的公用事业单位可以获取道路数据 库以及使用该数据库，并能够与政府和其他公共事业单位交换数据。在日本，数据

10、安全 性和版权问题仍然是数字数据商业化的主要问题。 例如， 地图生产商要再出版或利用了 日本地理调查所（GSI）生产的地图作为基本图，须得到 GSI的许可。2000年12月曰 本提出了 “21 世纪的基本测量与电子国土的实现” 计划， 使地方自治体所拥有的多种多 样的地理信息加以数字化，并通过网络让所有用户共享。1995 年 5 月大韩民国政府制定了国家地理信息体系（ NGIS ），成立了以建交部部长为 主席的 NGIS 委员会。 2000年 1月制定了关于 NGIS 的各项法律和规定并于 2000年 7月开 始生效。 在构筑 NGIS 过程中韩国政府起着枢纽作用， 尤其在空间开发数据库和空间

11、数据标 准化的建立过程中起主角作用。 NGIS 的主要内容有：构建基本地理信息数据库；补充和修 正地理空间数据库； 空间数据交换网站和空间数据普及网的建立， 以缩小空间信息的应用开 发力度；标准化实施；应用系统构件开发；评价投资效果等方面。90 年代中期，新加坡建立了数字土地信息中心，它是一个为公众共享土地信息而建立 的一体化基础设施， 能以快捷有效的方式为政府和公众提供土地信息服务， 可分享 30余 个政府机构提供的 6种现势性极强的土地数据 （分成 29个信息层），它们由不同的政府机 构所收集，并用于需要土地数据的商业活动。数据的类型包括地籍图系列，地形图、街 区图、新加坡略图、边界图、道

12、路中心线图等。（三） 国内中国 GIS 协会和中国 GPS 技术应用协会的成立， 推动了我国地理信息产业的发展。 1998 年 12 月成立的全国地理信息标准化技术委员会 （CSBTS/TC230） ，主要任务是负责 地理信息领域的标准化技术归口工作， 组织地理信息国家标准的制定和修订工作， 统筹、 协调和审定我国的地理数据标准。根据国家基础地理信息数据使用许可管理规定，我国实行基础地理信息数据使用许可制度。 按照不同使用部门、单位和不同使用目的实行无 偿使用或者有偿使用， 有偿使用的收费标准由国务院测绘行政主管部门会同国务院物价 主管部门制定。国家基础地理信息数据是具有知识产权的智力成果，受

13、国家知识产权法 律法规的保护。九十代后期，随着国家对土地资源的重视，土地信息系统的建设热潮开始形成。“ 110”、“12315”、“ 120”系统开始把GIS与GPS技术纳入应用范畴，一些大型的企业 开始建设企业内部设施管理 GIS。由于地理信息的经济性质和经济体制的影响，我国健 全的地理信息市场还没有形成。 以招标为主要形式的市场机制还没有建立， 地理信息产 品的分发一直俳佪在传统计划方式与市场方式之间，地理信息采集、处理、共享、应用 一直投入不足，地理信息产品垄断经营、价格昂贵。存在着“头痛医头、脚痛医脚”的 现象，大多数系统是不开放的。国内城市地理信息有效共享服务的对策（一） 加强机构间

14、的协调及管理体制的创新信息化的核心内容是开发和利用社会的信息资源，促进政府、企事业单位、居民之 间良性互动，政府应在数据使用、政策环境等方面统一协调。 比如，城市规划管理系统、 土地资源管理系统、 城市交通管理系统等都需要电子地图以及相关的交通、 人口、 环境等专 题数据，这些系统的功能都包含了工作流管理、 公文流转、地理统计、 空间定位等通用功能。 但实际情况是， 每个系统都需要建设专有的地理信息数据库， 分别开发相应的功能软件， 数 据库与应用系统是一对一的关系， 数据共享服务有着很大的困难。 城市各级部门如果加强协 调，共同推进系统的建设，资金的节约是极为可观的。就内容来说， 地形图、

15、地籍图和房产图在基础地理数据方面的内容基本一致，只是地籍图和房产图增加了专题信息， 以反映土地的可能性权属和界限。 但由于地形图、 地籍图和房 产图分属规划、 土地和房产三部门， 各种图的测绘标准不统一，数据所有者不同， 多数情况 下没有真正实现基础地理数据的共享， 三图中的基础地理数据出现了重复测绘和重复建库的 现象， 造成了巨大的浪费。 为避免类似现象， 地方政府对地理信息数据的共享要有明确的目 标，在这方面， 有许多成功经验值得借鉴。新加坡制定了明确的技术监管规定。建立了一个 涵盖大多数部门的基础地理数据架构， 将各政府部门服务的通用模块整合共享， 为快速推出 网上服务提供机会。 工程队

16、伍必须按项目组织， 而不是按部门组织， 将各部门的业务信息进 行捆绑整理， 以信息平台为基础、 业务管理为主线建立共享的信息系统， 以解决条块之间的 信息共享和数据整合， 突破部门利益， 最大限度的发挥数据的效益， 使数据共享成为各单位 规范化的行动。地理数据的有效共享，需要深化体制改革，增加“制度供给” 。西方欧美等发达国家地 理信息产业取得了显著成效， 关键在于他们有着良好的制度基础， 有着合理的政府职能定位 和组织结构。长期以来， 我国政府在行政过程中采取的是管制模式，基础测绘计划、土地资 源调查计划、 林业资源调查计划等衔接性差， 虽说都是由财政投入， 但由于受部门利益限制， 自谋发展

17、各自为政。 我们应重新考虑有关数据密级的划定，信息开放、 信息共享是原则，需 要保密的数据应认真审核，城市地理数据的开放共享应针对政府、企业、个人分类划分。（二）加强城市应用服务平台的统一规划城市应用服务平台的统一规划， 要从经济效益、 社会效益和城市的自身能力三个角度来 考虑。 城市地理空间数据的建设涉及到许多方面的内容。数据获取、数据分发、数据加 工等应分工明确、层次分明。在数据采集端，要 按规定的交换格式输出空间信息；在数据 分发方， 则不必关心任务的具体实现， 只要说明数据是如何流动即可， 侧向于向用户提供计 算资源；数据使用者负责数据的使用，例如过滤一个专题，综合几个专题生成地图等等

18、，实 现面向数据处理和增值应用 。过分追求系统方案的“超前性”及设备技术的“先进性” ，都 会造成资金、设备上不应有的浪费，达不到多快好省的目的和效果。各服务系统的平滑连接是城市地理数据充分共享的基础，从目前来看，在共享环境上， 几乎都是采用 Web GIS 机制。但国内有一种趋向，各部门好像建一个系统就要搞一个独立 于互联网的专网，以确保系统的安全。专网太多，不仅使软、硬件的投资急剧增加，而且也 会造成极大的浪费， 给数据共享造成许多壁垒， 也不利于地理数据的广泛使用。 这方面香港 的“ One Call System ”值得借鉴。"One Call System ”是一个建立在I

19、n ternet上的管网数据共 享服务系统。由香港大学开发，透过香港赛马会的拨款建立，服务对象为城市自来水公司、 电力部门、 电信部门、市政部门以及其他公用事业单位和私营部门，实行会员制。它的基础地理数据存放在一个中央服务器中， 主要有数字线划图、 地名库等， 而用户的数据则分散存 放于各自的服务器内， 使用一个完善公共接口实现相互数据的共享和整合， 基础地理数据的 更新由第三方完成， 专业部门只负责维护自身数据， 通过软件记录用户的上机档案， 相互访 问以收费结算，所有数据都可以在网上发布。将潜在的地理信息资源开发成有规模、有效益的可持续的地理信息服务经常是困难的。 长期以来， 地理数据生产

20、部门缺乏向社会积极提供信息服务的观念， 加上不能找到地理信息 资源增值服务的良好模式， 资源的使用率低。 基础地理信息服务是一项长期服务， 不同行业、 不同部门对地理数据共享服务的要求是不相同的， 其应用价值也各不相等。 真正有效的基础 地理数据共享是一个精确设计的过程， 需要针对不同用户进行差别定制， 将最有效、 最经济 的数据提供给用户。 这不仅需要对各空间数据生产部门的职能定位， 还需要城市高层管理部 门的统一规划， 并定期对基础地理数据的共享成果进行评估。 一般来说， 政府向社会提供的 信息越多， 企事业单位经营的风险会越小， 经济效益也会得到提高， 有助于城市经济的发展。（三）积极推进基础地理数据市场化城市基础地理数据是城市基础设施的一个重要组成部分， 属社会公益性质， 需要持续投 资，但其相当大的收益是潜在的社会效益， 难以用一定的经济数据衡量收益。 传统的城市空 间数据更新主要采用阶段性更新方法，四、五年一个周期，进行大面积的修测和补测， 这种 方式不能满足数据现势性的要求。 目前，许多城市建立了竣工测量制度， 并且制定了竣工测 量的收费方法，部分地弥补了财政