随着信息化的发展,“数字城市”的建设已成为城市信息化的发展方向,全国相当一部分城市各自提出了自己“数字城市”建设的设想。
“数字城市”的建设是个浩大的工程,均需投入巨额的资金,对于沿海经济发达城市,资金较有保障,但对全国大多数城市--特别是中小城市和中西部地区城市, 资金难以保障。如果因资金问题就错过“信息化高速列车”,必将拉大与经济发达城市的差距,扩大地区经济发展的不平衡,那必然不是我们的选项。
要解决这个问题,首先需制定长远的城市信息化建设规划,将“数字城市”的建设工程进行分解,逐步实施,将有限的资金投入到必须要作的基础设施的建设中,同时对当前城市的各种资源(包括行政资源)进行合理的配备和整合,使其效益最大化。
当前,我国绝大部分的城市空间信息资源都掌握在政府部门--特别是城市建设部门手中,但大都没有有效利用。如果按一定的要求对城市建设各部门的行政审批流程进行规范,使其产生的空间信息符合既定的标准,即可以极少的费用,获取“数字城市”建设所必要的基础空间信息。因此,“数字城市”建设的首要任务就是整合和完善城市建设各部门的地理空间信息,建立内容完整、功能完善、更新制度健全的城市地理空间数据库。
一、现有信息资源存在的问题
1.信息资源分散、未能有效利用
各部门大多采用“自备自用”的方法,建立了满足本部门行政管理需要的专题信息系统,收集了大量的专题地理信息。但因各种原因,各部门的信息无法实现共享,形成信息孤岛,使得每个部门的地理空间信息都“残缺不全”,无法进行数据的深加工,使得大量“廉价”而有用的信息没有发挥应有的作用。
2.投资渠道单一而不稳定,重复建设严重
各部门专题信息系统的建设资金均直接或间接来自政府的财政资金,因各部门申请政府资金都存在一定的难度,每申请到的一笔资金都是一种稀缺资源,使得资料的共享在情理上存在一定的困难。因财政经费有限,而专题数据库所需的基础地形图数据的采集费用高,使得各部门均只能采集必要的地形图资料,一方面使得资料的完整性和现势性差;另一方面,部分地形图资料又是多个单位重复测绘,一条道路建好后,多个测量队伍轮番测绘的例子屡见不鲜。
3.数据内容单一
因经费有限,各部门均无法建设完整的空间数据库,只能提供最基本的数字线划地形图,缺少城市基础空间数据库应有的数字高程模型、数字正射影像图等基本空间信息资料,无法生成有一定科技含量和城市建设管理急需的综合信息。
4.信息标准不统一
各系统的建设都是采用独立发展的道路,没有统一的标准,系统间无法实现数据的共享。
5.更新机制无法建立
因各系统的资金投入渠道单一且不稳定,以及各部门行政职能的分制,无法建立有效的空间数据的更新机制。
6.组织管理机构不健全
各级政府尚未建立起专门的城市信息化管理机构,没有制定出统一的城市信息发展规划。
二、城市建设空间数据库的建设
1、数据库建设的总体思想
对城市建设各部门(特别是城市规划部门)的行政审批流程进行完善和优化,充分利用其行政审批和监督职能,建立统一有效的管理制度,按统一的标准收集、整理和分析各部门在行政办公过程中产生的各种空间信息,建成一个包括基本空间数据库和外延空间数据库,内容涵盖从空中到地表,再到地下包括地形、地貌、地下综合管线、工程地质、建筑物纹理、道路纹理等全方位的,多比例尺、多分辨率、多时相、多种数据来源的城市三维立体空间数据库,并建立有效的数据更新机制。
2、数据库建设的原则
1)标准化原则:统一各类信息的分类编码、数据交换格式、数据内容与组织形式。
2)数据共享原则:各行政职能部门互通互联、资源共享、信息互补。
3)可扩展性:空间数据库及管理系统的功能具有可持续维护和发展能力。
4)先进性原则:充分利用遥感(RS)、3D GIS、GPS、数据库技术、虚拟现实技术、Web技术和分布式技术等高新技术的最新发展成果。
5)实用性原则:在满足当前工作需要为前提,科学论证、有序推进、分步实施。
6)安全性原则:充分考虑了各种数据和资料的保密与安全,防止数据的非正常损坏和丢失。
3、基本空间数据库的建设
城市基本空间数据库是城市各类应用系统的空间定位参考基准,对各种专题数据起着支撑和控制作用,是数字城市建设的核心。基本空间数据库应该建设成一个多种表现形式、多数据源、多种比例尺结构、多分辨率、多时相、多种数据组织形式的综合数据库。
其内容包括数字线划地形数据库(DLG)、数字高程模型(DEM)数据库、数字正射影像(DOM)数据库和数字栅格数据库(DRG)等。基本空间数据库的建设投资巨大,可分期逐步建设,也可根据城市功能分区采用不同的比例尺建设。对于城市中心区可首先建设,并采用较大的比例尺,一般采用1∶500比例尺;对城市郊区和规划区,可后期建设,并采用中等比例尺,一般采用1∶2000比例尺可满足城市规划建设的需要。
基本空间数据库的建设属于国家基础测绘的内容,是城市基础空间信息中投资最大的部分,必须列入各级政府的财政预算,归口某个相关部门统一解决。
4、外延空间数据库的建设
外延空间数据库是基本空间数据库的补充,如果说基本空间数据库是城市空间信息的骨架,外延空间数据库则是城市信息化建设的灵魂。以基本空间数据库为基础,从城市建设部门(特别是城市规划部门)的行政审批流程中收集和整理现状建筑、土地利用、房地产、地下综合管线和工程地质等空间信息,作为基本空间数据库的补充。
外延空间数据库的内容主要包括现状建筑数据库、地名数据库、现状路网数据库、工程地质数据库和地下综合管网数据库等,下面以规划行政管理部门的信息资源整理为例,阐述外延空间数据库的建设。
1)现状建筑数据库的建设
建筑物是人们生产生活的场所,是城市基础空间数据库的主要内容,随着国民经济的发展,城市建设发展迅速,建筑物的变化是城市建设的重要表现形式。建筑物的变化一般是以点状形式出现,按传统的更新方法代价过高,且难以及时反映现状。
现状建筑物空间信息的采集可通过城市规划部门的行政审批过程完成,建筑物报建时,建设单位均要求提供包含总平面图、分层平面图(含分户图)和立面图的设计图,进行报建审批,部分城市还要求提供三维立体效果图;施工前,规划部门均要求进行建筑物放线;竣工后,规划部门要求组织进行规划竣工验收测量,进行批后管理。
将以上规划行政审批中产生的所有图纸资料及相关的属性资料均按规定的标准进行整理、保存和建库,即可建成包含建筑物空间信息、属性信息和建筑物纹理等内容丰富的空间数据库。另外,部分城市在进行规划竣工验收时,要求提供房产测量结果,则建筑数据库还可包含准确的分层平面图和分户图等房产信息。因有规划行政审批严格的监督管理,每个建筑物均能及时的更新入库,且费用一般由建设单位承担,可以很好地保证现状建筑数据库的完整性和现势性,可以实现动态更新,很好地适应了建筑物以点状变化的特点。如果竣工验收测量制度制定较完善合理(如海口市规划局制定的《建设工程规划竣工验收测量技术要求》要求按1∶500比例尺测绘建筑物及周边20米范围内的地形图),除满足现状建筑空间数据库的建设、更新测量需要,还可同时完成基础空间数据库的更新。
2)工程地质勘察数据库的建设
工程地质勘察成果资料,与测绘资料一样,是城市规划建设必须收集的基础资料。因工程地质资料存在于地下、不直观和隐蔽等特点,其数据的收集较地形图资料更为困难,成本更大,为了建设工程地质数据库,在全市大规模地进行工程地质勘察是不现实的。如果结合城市规划部门的行政审批工作,就可以几乎不需要费用,就可以动态建设工程地质数据库。
根据规划要求,建设工程在放线前,均要求进行工程地质勘察,城市规划部门对工程地质勘察的成果进行审核,以成果审查合格单作为建筑物放线的必备材料,因此城市规划部门可以很容易的收集到完整、准确的城市工程地质数据,将地质勘察的结果按规定的标准进行整理和建库,可以逐步建成完整的工程地质数据库,这仅需少量的数据整理和建库费用。
3)地下综合管网数据库的建设
近年来,城市地下空间的管理越来越受到各级政府的重视,相继投巨资对城市地下管网进行探测和建库,但因没有建立合理的更新测量制度,管网数据库建成后,数据已经无法反应现状,因地下管网的隐蔽性特点,其更新较地上建筑物的更新更困难。
如果执行完善的地下管网的更新测量制度,通过规划行政审批进行监督,地下管网在施工前要求进行放线,覆土前要求进行竣工测量,即可很好地解决地下管网的采集入库和更新测量问题,且相关测量费用一般由建设单位支付,政府甚至可以不花一分钱就可保证数据库的长久动态建设与更新。
三、结束语
通过国土部门,可以动态建设土地利用空间数据库;通过民政部门,可以动态建设地名数据库;通过消防部门,可以动态建设城市危险源数据库等。总之,充分挖掘和发挥城市各行政职能部门的管理职能,充分利用行政审批过程中产生的大量有用的“廉价”信息,可以大大的促进城市信息化的建设,同时可以降低城市信息化的建设成本。
但因涉及到多个行政职能部门,必需有政府的强力部门协调组织,并制定相应技术标准和规范,建议成立“信息化建设领导小组”,负责标准的制订,各部门间工作的协调,直接由各级政府领导。







