城市基礎地理信息系統

城市基礎地理信息系統是對城市環境信息的空間數據及其相關信息進行採集、存儲、管理、查詢、編輯、分析、顯示和輸出的基礎性信息系統。基礎地理信息的空間基礎數據，如上所述，主要由測繪手段採集和提供。它包括城市各種大比例尺（1:500、1:1 000、1:2 000、1:5 000）地形圖的全部信息、相應的測量控制點的信息，影像地圖、航片、衞片上的信息等，形成描繪城市自然景觀和地理環境的海量信息。面對如此大量的數據，建立管理信息系統，要求達到如下的目標：

(1)採集和獲取基礎信息自動化程度高、速度快，精度可靠。

(2)為城市專業地理信息系統提供全面、系統的現狀空間基礎數據。

(3)現狀基礎數據規範化、標準化程度高。

(4)查詢、打印輸出速度快。

(5)圖形處理功能強，能方便地顯示和輸出各種圖件。 ^[2] 

城市基礎地理信息系統與各專題信息系統進行信息應用、交換和共享時，城市基礎地理數據作為城市地理空間框架，提供了一個可供參照的地理空間標準和操作應用環境，成為城市空間數據共享和數據交換的公共服務平台。城市基礎地理信息系統在數字城市中的作用主要表現在參照作用、交換作用和相關性作用三個方面。

城市基礎地理數據具有公益性和基礎性。城市基礎地理信息系統提供與地理位置有關的各種綜合性和專題性基礎地理數據，而國民經濟建設和社會發展的實踐活動以及人們的日常生活，無不與基礎地理數據相關，離不開基礎地理數據的支持。基礎地理數據庫已成為電子政務四大基礎數據庫中的自然資源與地理空間基礎信息庫中的重要組成部分，在基於地理空間的框架中整合自然資源、人口、法人和宏觀經濟等信息中起到重要作用。在城市規劃設計方面，城市基礎地理信息系統提供的基礎地形、地下管線等數據，結合市政規劃紅線資料，可為城市的詳細規劃提供決策數據支持。城市基礎地理信息系統提供的基礎地理數據，結合相關業務數據，可為城市的市政規劃、基礎設施規劃、開發區和產業佈局等總體規劃提供決策依據。

在城市建設方面，城市基礎地理信息系統提供的基礎地理數據可供建設人員參考查詢，提供選址分析，佈局景觀分析，為市政建設提供服務。

在城市運營管理方面，基於城市基礎地理信息系統提供的基礎地理數據，整合人口管理、文化教育、醫療衞生等方面關係人民生活水平的信息，可為學校、醫院和文化設施的佈局提供決策信息；結合城市道路和公共交通信息，可為公交、交管部門提供管理決策手段；結合交通、商貿、旅遊、公眾信息、以及其他經濟信息，可為商業、貿易、旅遊等職能部門提供綜合查詢統計和分析決策服務。

在城市應急和防災減災方面，基於城市基礎地理信息系統提供的基礎地理數據，結合公安、消防、防災、救援、搶險各部門業務數據，可為相關部門提供事件的基本信息，以及防洪減災，災情預報、災情分析等可視化信息，提高政府應對突發事件的處理能力。

在城市經濟建設方面，可整合商業貿易、金融税務、產業結構、區域經濟等方面信息。

因此，城市基礎地理信息系統是數字城市的空間信息基礎。它作為定位參考基準，可供各類用户添加其他與空間位置有關的專題信息。更由於它是一個統一的、獨立的、開放的運行系統，能為各類城市應用系統提供所需的公共基礎信息，因此是實現城市空間信息共享的公共平台。 ^[1] 

現有的數據資源、各行各業的業務數據，都具有共同的基礎地理屬性，無不與地理位置信息緊密相連。把現有的數據資源同城市基礎地理信息系統融合在一起，可把現有的各行各業的業務數據通過城市基礎地理信息系統的獨特關聯技術有機地聯繫起來，為建設“數字城市”，達到信息共享、資源共享提供堅實的基礎，為實現城市的信息資源的共享、交換、整合、調度與集成應用提供技術支撐。以統一城市空間基礎數據為背景建立的各類專業信息應用系統，在地理位置上不會存在“因人而異”，因此，城市基礎地理信息系統是行業、專業之間應用系統進行數據交換的高效率、高精度公共交換平台，可成為城市基於地理空間框架的信息交換樞紐。

實踐證明，任何城市信息系統的建立，都離不開城市基礎地理信息系統為其提供支持和服務，它的建設速度和質量，直接影響到城市諸多與空間定位有關的信息系統的建設和發展。 ^[1] 

由於平台既具有數字城市的地理空間參照體系，又包含了與城市地理空間相關的基礎數據，因此，建立在這同一個基礎數據源之上的各類專業應用系統，在進行相關的專業統計分析時，其結果將比較公正，可比性也較強，信息的應用價值也會由此得到提高。

綜上所述，沒有城市基礎地理信息，數字城市就成了無本之木，無源之水，城市基礎地理信息是數字城市建設的基礎。 ^[1] 

城市基礎地理信息系統由數據加工處理子系統、空間基礎數據管理與應用子系統、數據分發服務子系統和元數據管理子系統等組成。數據加工處理子系統主要完成城市空間基礎數據的加工和處理；空間基礎數據管理與應用子系統主要實現對城市空間基礎數據庫的更新、管理、查詢、空間分析以及數據交換、製圖輸出；數據分發服務子系統主要提供分發數據目錄的查詢、檢索，實現分發服務的數據管理和過程管理；元數據管理子系統主要實現元數據輸入、編輯、檢查、查詢、檢索、合併、導入、導出，同時為元數據的網上發佈提供數據準備。系統設計應保證各個子系統間的協同工作和數據的一致性。

計算機硬件與網絡系統是城市基礎地理信息系統的重要組成部分，因此，在建立城市基礎地理信息系統時，硬件與網絡系統應符合國家現行的規範和標準，具有開放性、可靠性與安全性，並建立軟硬件網絡管理維護制度，對硬件和網絡系統進行日常維護。

城市基礎地理信息系統的數據庫軟件平台應支持矢量數據結構和柵格數據結構，具備海量空間數據管理、備份和恢復等功能。地理信息系統軟件平台應支持關係數據庫中的空間數據和屬性數據的統一操作，支持海量空間數據的顯示、存取和分析等操作，支持對空間基礎數據和基礎地質數據的管理，具備數據編輯、拓撲查詢和分析功能，支持常用的不同空問投影座標系數據轉換和數據分發服務，支持二次開發以及常用的數據格式轉換等功能。 ^[1] 

由於城市基礎地理信息系統是城市空間數據共享和數據交換的公共服務平台，因此，應採取相應的安全與保密、權限、數據備份以及系統維護等管理措施，確保系統每天24小時正常穩定運行，不應隨硬件、軟件的維護和升級而影響系統的使用和安全。

系統的安全與保密管理的目標是確保系統的信息安全，安全與保密管理的類型包括機房環境安全、網絡安全、操作系統安全、數據庫安全和應用開發安全等。系統的信息安全應確保完整性、可用性和不可否認性。完整性是防止信息被未經授權者篡改，可用性是保證信息及信息系統能為授權使用者提供信息服務，不可否認性是保證信息行為者不能否認自己的行為。

應制定有效的安全與保密管理、日常維護和備份制度以確保系統的數據安全。各種信息應該按分級、分類和分層的原則，為信息資源分路隔離和訪問控制提供基礎支持。此外，還應建立完善、獨立的審計和監控系統，以對每個用户的每個操作，全面記錄工作痕跡，及時發現問題。系統數據備份內容包括空間基礎數據、元數據、系統軟件、系統管理信息、網絡管理信息等，數據備份應該採用雙備份，條件許可時可以採用異地存儲。

城市基礎地理信息系統數據庫維護更新應包括數據、軟件、硬件的維護更新，維護應指定專人進行，並建立與其相適應的管理制度。

系統的維護包括軟件、硬件的維護、升級和數據庫監測等。軟件的維護和升級必須保證系統和數據的安全，使其具有更強的兼容性、可用性和高效性。硬件的維護和升級必須保證數據安全以及系統的正常運行，並建立硬件設備的日常管理維護制度，確立專門的管理人員，對系統進行及時的維護，並保證系統的兼容性和開放性。數據庫管理人員應定期監測數據庫中所存的數據情況，確保數據庫數據的安全。 ^[1]