基于GIS的数字城市地理空间框架建设探讨
发布时间：2020-02-08
【摘要】目前发展阶段，我国正处于经济发展的关键时期，经济产业转型升级发展。新型城市化的建设及社会管理等工作的开展，需要数字城市地理空间的框架为基础。数字城市地理空间框架是信息基础设施建设的基础，也是数字中国和数字城市等建设的重要组成部分，有助于实现我国发展中经济社会等资源的整合利用，因而要加快推进数字城市地理空间框架建设。论文主要结合全球地理信息系统技术的应用，探讨了数字城市地理空间框架建设的意义、构成和关键技术。
【关键词】GIS;数字城市;城市地理空间;框架建设
1引言
当前，我国很多城市在现代化发展道路中，不断推进数字城市的建设，但是，从实际的发展来看，各城市在发展中也会出现因数据标准不同产生的问题，引起很多城市的数据不能很好地连接，不同城市发展中虽然在本地区的数据标准能进行统一，但是,不同城市之间的信息化无法高效率实现，在数字化城市的建设过程中，这就对地理空间框架平台的建立和改善有了很高的要求，建立数据和服务规范。
2城市地理空间框架建设的意义
数字城市，指借助计算机技术、多媒体技术实现城市发展的数字化，充分利用现代网络信息技术，同时，借助遥感、全球定位及GIS等技术，确保在城市化发展的过程中，能充分应用多种现代技术的发展成果，对城市的具体发展进行三维描述，并借助信息技术对城市的发展进行总结，实现数字化虚拟发展。数字化城市地理空间框架平台的搭建，具有重要的现实意义，是对地理信息的很好运用，更能促进我国经济和社会信息的良好发展，提升现代城市的功能和服务[1]。
1)信息化发展背景下，数字城市是重要的建设课题，数字城市地理空间框架的建设，能为城市的发展和管理提供新的思路，也为经济社会的发展提供辅助，改善城市的整体基础设施建设的水平和信息化发展水平。尤其是信息化和全球化的发展背景下，对城市的发展和人们的生活都产生了很大的影响，数字化的革命席卷而来。数字地理空间框架作为空间信息基础设施的组成部分，也是信息化发展的基本平台，因此，在城市化发展中借助信息技术，能促进城市经济的发展。
2)建立基于数字城市的地理信息数据库，收集更多城市经济社会发展的信息，从而为政府部门建立共享和统一的数字平台，整合有效的信息数据资源，扩展数据信息内容等奠定基础，推动数字中国的建设和发展。
3城市地理空间框架的构成
数字城市建设的核心目标就是建设城市地理空间框架，能为城市发展和信息化的建设提供空间定位和基础地理信息共享平台，促进城市信息资源的共享整合。具体包括：
1)空间数据基准。主要是运用高新技术，综合城市厘米级精度的精华技术，建立高精度平面坐标系统，对测绘的标准进行统一，从而实现信息定位测量获取精确的三维坐标。
2)基础地理信息数据库。建立数据的存储、更新和检索等机制，为城市的发展奠定信息化基础，提供更精准的信息，并保存城市发展的历史数据，为后期发展奠定良好基础。
3)搭建城市管理服务化平台。要为城市管理者制定决策提供科学的信息依据，需要构建空间数据管理平台，做好信息的开发、管理和服务等。
4数字城市地理空间框架建设的关键技术
在数字城市地理信息框架搭建过程中，需要采用到如GPS测量技术、遥感技术、激光扫描技术及可视化技术等技术手段，对空间数据信息进行收集和完善，开发利用。
4.1影像数据技术
采用数字摄影、航空摄影及卫星遥感等设备技术，并结合相应的数据软件，从而获取较高分辨率影像的数据，这主要是用于识别地面物体，借助影像识别目标的特征和形状，并对其空间位置进行判断，采用多重分析方法，读取人工建筑物等目标，从而达到准确影像解译的效果[2]。
4.2借助空间数据基础设施
主要是在采集处理及加工地理空间数据的过程，用于管理维护等组织协调的基本设施体系，在数字城市建设运营的过程中，需要有软硬件等基础设施来保障正常运行，如网络设施的建设及相应的建设发展政策的完善等。
4.3可视化技术等应用
在数字城市建设中，虚拟现实系统是重要的手段，主要是让人们通过视觉、听觉等形式，从而达到身临其境的感觉，通过这种交互式仿真和虚拟仿真环境的建设，从而实现动态可视化。在具体的建设中，将虚拟现实技术与GIS技术进行结合，开发出虚拟的地理信息系统，这种系统在环境的开发保护及规划建设、城市空间的管理分析等方面应用较多。
4.4空间数据管理技术
数字城市地理信息平台搭建中，数量数据及服务数据、遥感数据等数量庞大，对其统一和科学的组织管理是关键所在，这就需要GIS平台能具有海量空间数据管理的能力，基于GIS的基础建立各种数据处理系统，确保各类数据的正常组织管理和开发。
5基于GIS的数字城市地理空间框架建设思考
近些年来，现代信息技术的革新与完善，对数字城市的建设产生了很大的影响，也提供了更多的技术手段。在未来发展中，需要解决几个核心的问题。
首先，空间数据格式转换。当前很多城市都形成了空间数据，这类空间数据有地形、土地利用、建筑物、房地产等相关的数据信息，也是当前城市数据的最主要部分，但是，从形式内容上分析，这些数据的基准缺乏统一性，很多数据的时效性不强，在城市大地定位系统空间基准站的建立上存在局限性，通过GPS卫星信号获取当地地区的区域信息，按照用户要求进行数据打包，然后将基准站的卫星信息发送到服务器，进行数据的处理，GPS技术的应用，与多种信息技术结合，已经成为数字城市发展的关键技术[3]。
其次,软件平台的开发。软件开发平台具体包括数据管理、公共服务平台，软件硬件网络环境等平台，加强做好这些平台的开发和管理。
第三，多源数据的融合处理。数字城市地理空间基础框架建设，要运用到遥感和定位等数据，这就需要重视对多种类数据的处理，综合运用多种技术手段[4]，建立多尺度、多分辨率的空间数据体系，并构建统一的数据平台，为城市建设提供更科学的空间位置服务等。
6结语
数字城市地理空间框架建设，是当前城市发展和现代化建设的重要课题，也是一项涉及多方面、多领域的复杂体系，需要多方面的配合支持。新的发展时期，现代信息技术手段的革新发展，为数字城市地理空间框架建设提供了更多的技术手段，在具体建设过程中，要结合当前数字城市建设发展的现状，树立服务和共享的意识，意识到数字城市空间框架建设的重要意义，并掌握建设中的关键技术，从而采取有效的建设手段[5]，充分借助遥感技术、GIS技术、GPS技术、数字摄影技术等手段，并重视新技术的研发应用，推动城市地理空间框架的科学建设。
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