城市数字地图

城市数字地图（共11篇）

城市数字地图 篇1

摘要：进入信息社会的21世纪, 以“3S”作为技术基础和核心的“数字城市”正悄悄的改变着人们的生活。“数字城市”是将真实城市以地理位置及其相关关系为基础而组成数字化的信息框架, 并在框架内嵌入我们所能获得的信息总称, 提供快速、准确、充分和完整地了解及利用城市中各方面的信息。由于它与空间数据有关, 数据量又大, 使人感到比一般的信息系统要复杂得多。城市的数字化建设离不开水资源建设, 人才建设, 数字化建设, 历史文化建设。

关键词：数字城市,3S一体化,城市数字化

“数字城市”和“园林城市”、“生态城市”一样, 是对城市发展方向的一种描述, 是数字技术、信息技术、网络技术渗透到城市生活的各个方面。

一、数字城市的概念

数字城市, 也可以理解为网络城市、智能城市, 实际上就是信息城市, 即城市的信息化。数字城市的建设需要利用国家公用数据通讯平台, 以GIS技术为基础, 从而建成一个集城市规划、建设、管理与服务于一体的智能化信息系统, 实现城市规划、建设与管理工作的信息共享与业务应用, 为各级行政主管部门、企业、公共提供及时、准确、有效的信息服务。建立一个城市信息网, 信息网应该是数字化、多媒体、智能化的。

通俗的说, “数字城市”指在城市规划、建设与运营管理以及城市生产与生活中, 充分利用数字化信息处理技术和网络通讯技术, 将城市的各种数字信息及城市的各种信息资源加以整合并充分利用。

3S一体化:3S是指全球定位系统 (GPS) 、遥感 (RS) 和地理信息系统 (GIS) , 它们是建立数字城市的三个关键技术。这三大技术工具各有特色, 在实际工作中单独使用各自存在缺陷, 数字城市需要综合运用三大技术特长, 才能提供所需的观测、处理和分析能力。

二、“数字城市”对我国城市交通的影响

随着数字城市的建设, 以国家信息基础设施和国家空间数据基础设施为核心的信息基础设施将构成新的数字化网络, 成为未来城市的重要基础设施, 由传统交通通讯网络构成的垂直的城市等级体系将被打破, 出现新的等级体系与空间极化现象。城市在这个数字化网络中的等级将取决于它对信息资源的占有量及信息的更新传输效率。

(一) 数字城市带来的网络化生活方式将影响人们的出行需求和习惯

随着数字化网络的发展, 人们逐渐可以在家中工作, 接受教育, 实现网上购物及远程医疗等, 使工作地、购物场所、学校、医疗地与家庭融为一体, 相应地将减少这部分的出行, 随之影响居住区与商业中心, 各种公共设施的空间分布和它们之间的交通联系。

(二) 数字城市对城市交通管理的影响

发展城市智能交通系统将是数字城市建设的重要组成部分, 也是未来城市交通的发展趋势, 它通过全球定位系统 (GPS) 技术、无线电通讯技术、互连网技术、虚拟现实技术的有机结合, 利用城市交通地理信息系统的数据库操作技术和空间分析技术, 建立整个城市的数字交通信息服务体系, 对交通网络的空间、时间和属性特征进行描述, 为城市交通管理、车辆导航、客货运输调度、居民出行等提供有效的信息服务。数字城市的海量数据库可以提供道路交通调查资料、路网现状、交通时空分布规律等, 用于辅助城市交通规划与设计。

三、数字城市的建设

(一) 水资源的建设

我国北方城市的发生和发展, 历史悠久, 大都起源于农牧社会, 明显受水源的制约。这类缺水城市生态是比较脆弱的, 环境问题也是很突出的。她们对数字城市的突出需求是围绕着一个“水”字。既要防洪排涝, 又要蓄水节水, 对三水分流工程、废水处理与循环利用, 需求迫切而又普遍。如何利用能源比较充足, 通讯比较发达的优势来解决水源问题, 推广清洁生产和前端处理, 有效地保护生态和提高生活质量, 是至关重要的。这类城市拥有举世瞩目的文化遗产, 成为无价的旅游资源;同时也面对着改造旧城区, 保持古文化的困难, 在景观设计方面, 数字仿真和虚拟大有用武之地。

(二) 人才建设

沿海和沿江分布的大小城市, 其中有的发展历史较晚而现代化水平较高。这类城市他们不仅提出要建设信息港, 而且要求建设生态城市、高新产业区、智能小区、智能大厦。以信息流加快物流、能流与人流的速度, 提高效率和增值。这类城市能够承担高技术和资金的投入, 吸引高级人才。

(三) 数字化建设

港口城市的数字化首先是要克服水陆分割的局面, 建立水陆兼顾的地理信息系统。特别是要加强对领海和经济管辖区的数据库建设。

(四) 历史文化建设

山地和丘陵超过国土总面积的70%, 山间盆地中农业经济繁荣, 人口密集, 其中城市又往往成为一方文化、政治中心、军事重镇, 在历史文化上具有明显的地方独立色彩。虽然经过多次民族的大迁徒, 依然在方言和建筑、民俗方面, 保留着深刻的历史痕迹, 成为中华民族多源文化璀灿的瑰宝。

综上所述, “数字城市”是城市发展和社会信息化的必然趋势, 也是城市发展的新的经济增长点。“数字城市”作为一个战略目标要早启动、早规划为好。要抓住网络资源与数据资源共享与互联这两个核心环节, 作好规划, 解决政策、标准和设计问题, 力争由“数字城市”项目养“数字城市”工程, 积极稳妥地推进“数字城市”建设。

参考文献

[1]邹军, 叶晨.区域性城乡规划信息数据库及应用平台建设[J].城市规划, 2013 (2) .

[2]罗明海.城市规划数字化及其综合研究框架[J].武汉大学学报 (工学版) , 2010 (3) .

[3]余莉.城市总体规划中的信息化专项规划[J].武汉大学学报 (工学版) , 2009 (2) .

城市数字地图 篇2

城市精神是城市的灵魂。一座城市没有精神，就没有特质内涵，没有奋勇争先的精神动力源泉。吉安目前处于加速发展、赶超进位的关键时期，纵览吉安3000年沧桑，刻描出“崇文、正气、开放、图强”城市精神，对建设开放繁荣秀美幸福新吉安极为重要。

崇文：吉安城市的品位

一个城市是否有品位、有档次，除了察看这座城市建筑背后值得大家回味的文化艺术内涵外，关键看这座城市居民言行的价值取向。说“崇文”是吉安城市的品位，主要指的是“崇文”这一词能体现出吉安城市的精神层阶和档次，它深刻反映了吉安人与物总的特质和内涵。今天世人面前的吉安，她不单是物质系统（房子、道路、人口）的堆砌，而是历经千年后按历史传承和现代化要求的内涵来布局的。

那么，究竟何为“崇文”？“崇”即崇尚、推崇，也就是尊重、重视。而“文”按其本义指的是交叉的花纹，《说文解字》把“文”解释为“错画也”。后来才把文引申为文字、文辞与文章等义。因此，崇文就是崇尚文治、文明，崇尚文教、文化。这种意义上的崇文也往往与“重教、尚雅”联系在一起。一个“重教、尚雅”之地，当然是有品位的。吉安“崇文”的传统，主要体现在：一是以文建功。据吉安地区志记载，从唐宋至明清，吉安先后出了18位状元、16位榜眼、14位探花、2788位进士,约占江西30%；仅明一代进士993位，特别是明建文二年（1400年）庚辰科和永乐二年（1404年）甲申科，鼎甲3人均为吉安人，因而有“一门三进士”、“五里三状元”、“父子探花状元”、“叔侄榜眼探花”的中国科举考试奇迹。而据光绪版《江西通志》中记载，自唐至清，江西进士占全国的10.7%，而吉安占江西的26.76%、全国的2.86%，状元、榜眼和探花占到了全省的43.2%。历史上，庐陵人士任宰相有20人，如周必大、文天祥、杨士奇等；任尚书有90人，他们在朝身居要职，为国鞠躬尽瘁，替民敢于伸张，留下了后世景仰的丰功伟绩。二是以文载史。如成功领导了北宋诗文革新运动的“唐宋八大家”之一欧阳修，创造了别具一格的诚斋体诗词风格的南宋诗人杨万里，以及刘过、刘辰翁、胡铨、解缙等均在文化领域占有一席之地。据统计，吉安从南北朝至今，史料记载的编撰者有2577人，著述共计5717种。《四库全书总目》著录庐陵人著述达385种、7175卷，分别占3.76%和4.15%；《全宋诗》辑录庐陵诗人166位，占1.8%；《全宋词》辑录庐陵词人54位，占总数的3.87%，占江西的31%；解缙主持编撰的《永乐大典》字数3.7亿左右，编撰147人，其中有34位庐陵籍人士，占23.1%。三是以文泽后。自唐宋以来，耕读传家的传统思想观念已深入吉安人心。“簸箕晒谷，教儿读书”是一般老百姓的念想追求。以兴学为乐，以耕读为本，逐渐成一种社会风气。据统计，历代庐陵书院学馆多达270余所。其中，白鹭洲书院与庐山白鹿洞书院和铅山的鹅湖书院并称江西三大书院。

正气：吉安城市的品德

正气于一人是一种德性，于一地则表现为风气。一座城市的风气，对内对外至关重要。长期生活于斯是否安逸，短暂游览于斯是否安全，都与这座城市的风气有莫大关系。正气一词，汉语词典有8种解释。然而，作为吉安城市精神的正气，指的是庐陵人浩然的气概、刚正的气节。正气之于吉安有两个特点：一是历史上多忠烈。纵观庐陵历史，自“四忠一节”之一（其他“三忠一节”分别为文忠公欧阳修、忠襄公杨邦乂、简忠公胡铨、文节公杨万里）的文忠公周必大在《三忠堂记》中提出：“文章，天下之公器，万事不可得而私也；节义，天下之大贤，万世不可得而逾也”以来，庐陵后学便视之为衡量自身的毕生追求。比如，民族英雄文天祥被俘后，宁死不屈，从容赴义，写出了感人肺腑的长诗《正气歌》；“脊椎如铁心如石”的杨万里；“死尚不畏，宁可利动”的杨邦乂；拒绝割地求和的欧阳询，“义不与桧等共戴天”的胡铨；“天下清官第一”的王言等。出现这种现象的原因是多方面的，但最根本的就是“崇文”。说庐陵“崇文”，更确切地讲是“崇儒”，崇尚儒家的思想和文化。庐陵文化是在隋唐之后随着儒家文化逐渐传播而开始形成的，到两宋时期而臻于鼎盛，从这一点来讲，庐陵文化就是儒家文化在庐陵的发展和传承。庐陵文化“重科举”、“能文章”、“善建功”，以天下为己任，敢于担当。这其实就是儒家追求“格物致知”、“修身、齐家、治国、平天下”、“内圣外王”主旨的具体外化。二是近当代多英烈。近当代以来，吉安人民依然继承了先贤们正气浩然的传统。土地革命战争时期，吉安有“全红县”11个，红色乡镇254个。在建立新中国的历史过程中，吉安先辈发扬崇尚正气、不怕牺牲的英雄气概，跟随毛泽东、朱德等老一辈革命家闹革命、前仆后继，全市有名有姓的革命烈士就达50078名，占全省的20%以上；开国将领147位，占当时全国总数的近10%；在1955年至1965年全国授予中将军衔177人，其中吉安有22人，占12.4%。

开放：吉安城市的品行

开放是一种大气包容而不是孤芳自赏，是一种海纳百川而不是封闭自足，它是吉安一贯秉承的繁荣富裕路径。从历史上的商贸业看，吉安古镇的繁荣和漕运的发达便是最好的证明。目前，吉安存留古镇数量多，数以十计，如中国历史文化名村渼陂、钓源等，建筑青砖黛瓦、雕梁画栋、装饰精美；陂头古街中的万寿宫，为江西乡村万寿宫中最大规模者，有“小南京”之称。宋代数据显示，江西全省每年要运70万石粮食至通州，年用漕船800艘，而吉安占近一半，“三日不见赣粮船，市上就要闹粮荒”。另外，吉安的造船业十分发达，北宋天禧末年（1021年），全国共造船2916艘，而吉安为525艘，占18%；建炎二年（1128年），朝廷要求江 南、荆南北四路20余州县每年造船2676艘，而吉安造500艘，占18.7%。从建国后对外交往看，建国后，尤其是改革开放后，我市对外开放步伐不断加快。对外贸易迅猛增长。2012年全市进出口总额达27.32亿美元，其中出口25.73亿美元，是2000年的155倍，年均增长52.2%；与吉安有贸易往来的国家和地区已达172个。2012年实际利用外资5.65亿美元，是2000年的22倍，年均增长29.3%；全市利用省外资金规模达到309.11亿元，是2000年的36.8倍，年均增长35%。2012年井冈山机场客货运量分别达到40.2万人次和1575吨，分别是2008年的6.3倍和94.3倍。2012年铁路吉安站发送旅客269万人次，到达旅客276万人次。

图强：吉安城市的品格

一个城市是积极进取还是消极颓废，是生机勃发还是暮气沉沉，反映的都是一种品性和格调。吉安经济文化的发展与繁荣，是与历代先贤奋发图强和众多志士革新图变密不可分的。他们为追求美好的生活，不断打破旧思想观念的束缚，抱着积极向上的人生态度，使吉安无论在经济社会领域还是在思想文化领域，都显示出勃勃生机。在历史上，今天的吉安城区，三国时已有百姓聚居，而吉安成为郡、州、府治所在地始于东晋咸康八年（342年）。为促进地方经济的发展，庐陵先辈励精图治、发愤进取，一代代把自己的心血洒在了这方土地上。据史料记载，唐以前，吉安城的聚集规模、发展水平都还比较低，商业气息还比较薄弱；到了唐末五代时期，作为政治、经济、文化中心的郡城，人口已有明显增加，商业活动较唐初也有明显发展。到宋代，吉安向朝廷纳粮占全国的10%，制造了占全国六分之一的漕运大船。明代全国设立33个课税司，而吉安府为其一。到明清之际，庐陵城是全国重要的商贸中心，拥有各省商人会馆至少24座。清末至民国时期，吉安与赣州和九江齐名，市场上年吞吐量的货物价值达到500万银元。与此同时，吉安商人离家别妻，不断外出闯荡创业，民间流传的“吉安老表一把伞，跑到外省当老板”，足以说明，家无长物，只身上路，外出打拼，是当时庐陵先辈锐意进取的真实写照。这与沈从文笔下江西人“一个包袱一把伞，跑到湖南当老板”的描述有着惊人的相似。从当前看，在党中央、国务院和省委、省政府的正确领导下，吉安人民弘扬井冈山精神，积极投身社会主义建设和发展的事业中，全市经济和社会取得了长足发展。改革开放30周年之际，吉安被列为在中国特色社会主义旗帜引导下开拓成功发展之路的全国18个典型地区之一；连续几年荣获“中国特色魅力城市200强”，中国人居环境范例奖，“中国优秀旅游城市”等荣誉。市三次党代会以来，围绕全面建设开放繁荣秀美幸福新吉安的奋斗目标，深入实施“主攻项目、决战两区，做大总量、加快集聚”重点战略，扎实推进新型工业化、信息化、新型城镇化、农业农村现代化“四化”同步互动，三产共生演进，主要指标提质增速，发展势头强劲。2012年全市生产总值达到1006.26亿元，为2000年的6.1倍；财政总收入达到143.25亿元，为2000年的11.7倍；500万元以上固定资产投资达到975.90亿元，为2000年的35.2倍；社会消费品零售总额达到263.08亿元，为2000年的4.4倍；金融机构各项存款余额达到1285.13亿元，为2000年的8.3倍；城镇居民收入达到20133.68元，为2000年的4.3倍；农民人均纯收入达到7102.86元，为2000年的3.4倍。

数字城市／人性城市 篇3

“十一”7天假期，济南市共接待游客293.8万人次，同比增长37.5%；实现旅游总收入22.6亿元，同比增长27.7%。接待人数和旅游总收入均创历史最高水平。泉水游、生态游、文化游、休闲娱乐游等火爆。其中，泉水游继续“领跑”旅游市场，趵突泉公园门票收入303.3万元，同比增长37%。

During the golden week of National Day in 2008, Jinan received a total of 2.938 million tourists, up 37.5% over the same period of last year. The tourist income hit 2.26 billion yuan, up 27.7% over the same period of last year.

■6963

今年的国庆黄金周期间，济南市城乡只有6963对新人举办婚礼或婚礼答谢仪式，创近年同期结婚人数最低水平。与以往的“十一”长假不同的是，今年的黄金周首次从9月末开始放假。不少原定在10月6日、7日结婚的新人受到了不同程度的影响，出现了一些“婚礼改期”。

During the golden week of “National Day” in 2008, only 6,963 couples in urban and rural areas of Jinan celebrated their wedding ceremony. The number reached the lowest level of the same period of recent years.

■276亿

2008山东文化产业博览会与孔子文化节同时举办，以“文化、创意、财富”为主题。会展期间商品交易额共6亿元，其中济南会场4亿元。在本届文博会期间参加签约仪式的36个文化项目投资总额达276.33亿元。

2008 Shandong International Cultural Industry Fair (SDICIF) and Cultural Festival of Confucius were held at the same time. Jinan and Jining were the two meeting places. With the theme of “Culture, Creativity, and Wealth”, the total investment of the 36 cultural projects signed during SDICIF hit 27.633 billion yuan.

■5.13%

济南市首次下调住房公积金贷款利率，5年以下贷款利率下调0.18%，5年以上贷款利率下调0.09%。经过调整，1年至5年的公积金贷款利率由原来的4.77%下调至4.59%，5年至30年贷款利率由原来的5.22%下调至5.13%。

Jinan lowered the interest rate on housing accumulation fund loan for the first time. 1-5 year interest rate was lowered from 4.77% to 4.59%. 5-30 year interest rate was lowered from 5.22%-5.13%.

民生

■市长热线

医保、劳保、教育、安全⋯⋯如果您有这些民生方面的问题想进行咨询和求助，或对政府部门及工作人员的职责、办事程序、工作方式等进行投诉和提出建议的话，从现在开始只需拨打一个电话12345，就能全部解决。12345市民服务热线共设有30部座席，由70名工作人员每天24小时不间断地接听市民来电。

After upgrades and resource integration, 12345 Citizen Service Hotline was reopened as the “Mayor Hotline”. There are 30 operator positions and 70 staff operators to answer calls from the citizens 24 hours a day.

■社区服务

济南市社区建设领导小组办公室出台《济南市打造“社区十分钟生活服务圈”指导标准》，“标准”对全市社区上门服务、代为联系服务、受理服务、协调协助服务多个方面近20项的服务内容进行详细规范，使社区居民不出居就能享受到高品质快捷的服务内容。

The Community Construction Leading Group Office of Jinan issued Directive Standard on Jinan Creating “Community Ten-minute Life Service Circle”. The “Standard” gave the details of the 20 service features such as home service and connecting service in the communities of Jinan.

改变

■解放阁

9月24日起，解放阁上的济南解放纪念馆开始免费开放，市民和游客可在解放阁下的管理房领取免费票登阁参观。参观时间为：秋、冬季为9：00-17：00，春、夏季为8：00-18：00。济南解放纪念馆实行免费不免票的办法，参观人数较多的单位需提前预约。

From September 24, 2008, the Jinan Liberation Memorial Hall in Jiefang Pavilion was opened to the public free of charge. Citizens and tourists can get free tickets from the management room of Jiefang Pavilion. The tickets are free but also essential so reservation is required.

■乘车卡

自10月1日起，济南市70岁以上老年人持公交老年人免费乘车卡可免费乘坐K系列公交车。为纪念济南市第二届城市“无车日”和老年人免费乘坐K系列公交车，老年免费乘车纪念卡日前正式对外发行，该卡限量发行3万余张，押金10元。

From October 1, 2008, people from Jinan over the age of 70 can take the K series buses for free. The cards are limited to about 30,000 and every card requires a 10-yuan deposit.

活动

■摄影周

“2008中国济南当代国际摄影双年展”暨“第二届齐鲁国际摄影周”于10月12日至17日在济南举行。同时举办的还包括“第二届世界大学生摄影艺术展”和“第二届世界摄影家聚焦齐鲁大地国际摄影大奖赛”等四大主题活动。

城市数字地图 篇4

为推进城市地理空间框架建设, 更好地将测绘工作与地方政府的工作需求相结合, 为国民经济建设主战场服务, 推进数字区域及数字中国地理空间框架建设进程, 近日, 安徽省黄山市政府与国家测绘局、安徽省国土资源厅签署“数字黄山地理空间框架建设共建共享合作协议”。据悉, 这是安徽省继合肥之后第二个“数字城市地理空间框架建设”城市。

根据协议, 黄山市将通过为期三年的合作建设, 利用信息技术和网络, 将城市基础地理、公共设施、经济状况、人口和自然资源等信息数字化后, 构建统一、权威的电子政务、电子商务、数字城区等支撑平台, 实现地理信息资源的共享与充分利用。根据协议, 国家测绘局将“数字黄山地理空间框架建设”纳入数字区域地理空间框架建设示范工程, 在航空摄影、技术设计、系统集成和数据资料提供等方面给予支持, 负责组织项目竣工验收;安徽省国土资源厅指导项目建设工作, 负责项目进度与质量的管理和监督, 在基础资料提供、技术设计以及项目组织协调等方面给予支持;黄山市主要负责落实项目主要经费、牵头单位和建设成果管理维护, 从政策上确保所建平台是黄山市共用的、唯一的地理空间信息公共平台, 并负责推广使用和维护更新。三年后, 外地游客在出行前, 就可以通过电脑轻松地在地图上找到在黄山预订的酒店, 这是“数字黄山地理空间框架建设”工程实施后带给社会公众的便利之一。

城市规划测绘与数字城市建设 篇5

【关键词】城市规划；测绘；数据库

0.引言

目前，很多城市都在建设数字城市,而城市基础信息管理平台是数字城市建设的前提和有效载体，部分城市已经建立了功能比较完善的城市信息管理平台。基础数据库是城市信息管理平台的重要组成部分,也是数字城市建设和发展的基础，但基础数据库的维护和数据更新的费用高、周期长。建设城市基础数据库，通常是由政府部门一次性巨资投入，在全市行政范围区内采用3S技术、摄影测量和卫星影像等采集城市基础地形数据，进行数据处理和入库。然而，很多早年已经建立基础数据库的城市，因后期数据库维护、更新耗资巨大，造成数据库无法实时动态更新。

1.城市规划测绘

1.1城市规划测绘的定义

城市规划测绘是大地测量、房产测量、工程测量和基础地形测绘相结合的规划类专业测绘，通过使用数字化测绘技术、网络技术和3S技术来协助城市规划审批管理的基础性测绘工作。其主要工作内容包含：规划用地界桩定位、规划设计专用地形图、建筑定位放样、验线(曹)、竣工测量验收等。一般而言，城市规划主城区内各项建设需由城市规划行政主管部门核发的“一书两证”制度，从建设项目选址、规划用地红线、详细方案审查到建设工程规划管理，城市规划测绘都辅助于规划审批管理。

1.2城市规划测绘的管理

近年来，建设数字城市越来越受到各级政府的重视，各地政府部门相继投巨资对城市基础地形数据进行勘测和建库，并整合各级职能部门的专题数据库建立城市基础信息平台。由于城市的发展非常快，又没有建立科学的更新测量制度，随着城市基础信息平台的运行，基础数据库不能实时更新，数据现势性较差,无法真实反映地形特征现状，极大地影响了数字城市的建设。本文通过加强城市规划测绘的管理，为基础数据库的实时更新提供快捷可靠的高现势性数据源。

1.2.1完善城市规划测绘的更新测量制度

建立并执行完善的基础地形数据库更新制度，通过规划行政审批进行监督管理，每栋新建筑物在施工前要求进行规划建筑放线，建设完工后要求进行规划建筑竣工，即可很好地解决基础数据的采集入库和更新测量问题，同时也保证数字城市基础地形数据库的长久运用与动态更新。结合规划行政审批工作，城市规划测绘可以通过三种手段采集数据，对地形数据库进行更新。

（1）现状测量成果更新。基础地形测量和现状测量可以获取城市要素现状特征，完成规划测绘后，将现状测量成果实时更新数据库，保证了基础数据库数据的高现势性。

（2）建筑放线更新。城市的变化监测中建筑物尤为重要，通过建筑放线验线，获取城市发展变化的最新地形数据，对基础数据库的更新非常重要。

（3）竣工测量验收更新。道路竣工测量、建筑物竣工测量、管线竣工测量、房产测绘等规划竣工测量业务可以为城市的动态监测提供第一手的变更数据，为城市基础数据库的实时更新提供最快捷可靠的数据库。

1.2.2加强城市规划测绘制度执行

加强规划行政审批的科学管理，强化城市规划测绘管理办法的执行，可以很好地解决城市基础数据的更新测量问题和数据采集入库，且相关测量费用一般由建设单位支付，只需完善规划测绘制度的有序执行，政府可以免费解决城市基础数据库的建设与更新难题，实现城市基础地形数据库的信息共享。

1.2.3加强城市规划测绘的自身建设

城市规划测绘部门要不断的深化改革，进一步完善城市规划测绘的保障和行业测绘资质管理体系，从规范技术标准、提高人员素质、引进高等人才和高新技术设备等方面不断加强，为建设数字城市创造条件，以适应现代数字化城市的发展要求。

2.基础数据库更新

2.1数据库结构

城市基础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，是数字城市建设和城市基础信息管理平台的核心。基础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。以下简介DLG数据库的设计流程和相关结构模式。

2.1.1数据模型设计

基础数据库按照GeoDatabase数据模型来组织空间数据。GeoDatabase数据模型把空间数据按照其本身的空间逻辑关系来认识、组织、管理和应用，极大地方便了用户对空间数据的使用，最大可能地发挥了空间数据的作用。

2.1.2概念模型设计

基础数据库的概念模型是基于基础库定义的数据模型，利用归类、综合、抽象等建模方法对基础空间数据形成的综合型描述体系。根据基础数据库建库和数据生产的特点，基础数据库概念模型中的核心实体主要有：测量控制点要素、居民地和垣栅要素、工矿建筑物及其它设施要素、交通及附属设施要素、管线及附属设施要素、水系及附属设施要素、境界要素、地貌和土质要素以及植被要素等九类数据实体。

2.1.3逻辑模型设计

基础数据库的逻辑模型设计是对其概念模型的逻辑细化。基础数据库的逻辑模型设计根据ArcSDE提供的GeoDatabase数据模型、参考数据集DataSet、数据类FeatureClass和属性表Table的数据组织特点，把概念模型中的实体和关系映射为ArcSDE实体对象：库中空间数据映射为一个矢量数据集；各类空间数据根据特点分别映射为一个要素类（Feature Class）存放在矢量数据集中；非空间数据映射为一个属性表存放在数据库中。

2.1.4地物编码

在数据入库时，将属性信息与基础数据库中的空间地物实体进行关联，在基础数据库中对其进行编码，以便用户更新数据时能够无缝关联和地图符号化。

2.2数据库的更新机制

由于城市各个部门的资金投入渠道单一且不稳定和行政职能的分制，很难建立有效的空间数据的更新机制。通过城市规划测绘和规划行政审批成果的收集，制定一套完整的数据更新机制，根据基础数据库的入库准则和数据完整性要求，定期将规划测绘成果转化为基础数据库的更新数据源，保证基础数据库的高现势性。

2.3数据库的扩展应用

基础数据库是城市基础信息管理平台的基础和核心，在此基础上可以建立各种专题数据库。如果说基础数据库是城市基础信息管理平台的骨架，各种专题数据库则是城市信息化建设的灵魂。以基础数据库为基础，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，作为基础数据库的补充和扩展。

3.小结

结合城市规划部门的行政审批工作，充分利用城市规划测绘的成果，可以动态更新城市基础数据库。通过建筑放线、竣工测量验收、建筑验线等规划审批成果，实现基础数据库的良性动态更新。运用城市规划测绘审批成果动态更新基础数据库,不但实现基础数据库在实际工作中的应用，而且还可以推广到公安系统、消防紧急事件处理、电信局设施、燃气管道、供水、供电等管理应用，提供基础的空间信息支持。　[科]

【参考文献】

［１］黄金锋,黄海涛,李时锦.城市规划管理统一信息交换平台系统.地理信息世界.VOL.02,NO.1,2004.

数字城市、智慧城市顶层设计解析 篇6

一、数字城市、智慧城市顶层设计的含义与必要性

顶层设计在字面上去理解, 就是一由高端开始的整体构思, 具体含义是, 使用系统论的方式, 站在全局的角度, 对于数字、智慧城市建设的多个方面和层次以及要素实施统筹思考, 协调和处理当中的多种关系, 树立目标, 采取完成目标的主要方式, 制定合理的战略技术, 并且适当调整和避免可能会造成失败产生的风险, 不断提升经济效益, 减少成本的花费。

顶层设计属于介于意图与实践当中的蓝图, 也是拥有整体确定和可行性的科学思维的理论结果, 并不是实践探究性的产物, 无论哪个知名的建筑都是按照图纸设计去施工的, 也可以说其都是顶层设计的作品。若不重视顶层设计, 将会导致建筑产生一系列的问题, 导致发生严重的灾难和事故.

二、顶层设计发展线路图法

(一) 根本概念和框架

发展路线图这种方法通常运用在对于某个领域发展前景进行分析, 并且确定达到这个前景使用的方式。因为其具体目标是要构成和发展前景的统一, 在制定发展路线图的时候, 一定要收集有关领域利益相关方参加工作, 从而达到共识。发展线路图这种方法在每个国家和领域应用有很多形式, 但是一般是都使用图形和表格的方式解决相对简单的问题。

(二) 应用的具体方式

当前, 对多个国家和领域应用案例进行分析和制定发展路线图的时候使用的具体方式, 几乎均是综合适用已经存在的多种决策分析方式, 包含:

1. 情景分析法, 属于一种比较直观的预测方式。

2. 层次分析法, 属于一种定性和定量二者巧妙结合的决策分析方式。

3. 德菲尔方法, 这是一种非见面方式的学者意见采集的方式。

4. 头脑风暴法, 属于一种激发和引导创新观点的思维共振的方式。

(三) 实施过程

发展线路图这种方法在使用的时候通常流程可以分成四个环节:

1. 路线图开启环节, 确定需要, 构建队伍, 确定具体的范围和界限。

2. 任务界定环境, 这个时期要确定任务同时判断风险和机会, 评价估计目前拥有的能力以及差别, 制定发展的目标。

3. 策略制定环节, 这个环节确定完成发展目标的策略和每一项策略进行的顺序, 制定综合进度时间表格和发展路线图的汇报。4.

4. 路线图实施环节, 审核同时发布路线图汇报, 制定发展路线图执行的计划, 在规定期限对于发展路线图再次评价估计和改进。

三、顶层设计体系结构法

(一) 业务架构设计

业务架构设计是使用有效的建模技术, 标准化的描绘业务发展的战略和运作的方式以及每个业务之间相互作用地关系构造, 其将战略目标当作出发点, 由业务活动与要素当作主线, 由实现目标的信息流当作支持, 描绘基础业务的模型。业务架构设计结构一般包含, 通用任务列表和智慧城市概念图, 系统节点链接图, 系统关系图, 系统活动等等。

(二) 信息架构设计

信息架构设计具体是构建信息模型, 描绘信息流程, 并且按照业务框架对于信息集成和共享以及有效利用方法进行分析, 从而达到业务流程的改进和再次组合, 提升信息集成以及共享的效率。信息架构设计结构主要包含, 共享数据环境和信息互换关系以及信息规范以及服务这些模型等。

(三) 系统架构设计

系统架构重点阐述较多系统怎样连接与相互操作, 秒回信息化体系构造和运营, 将系统物理资源与其性能她点和业务与技术架构确定的准则条件结合, 系统架构设计结果主要包含, 系统构成描绘和系统连接关系图, 通信说明, 系统功能与活动演化等一系列的模型。

(四) 技术架构设计

技术架构提供系统达到目标的技术前提和建设指导, 包含各种技术准则和管理以及规定, 还有相关的法律, 这对于也定系统架构功能和接口以及相互关系起到决定性的作用, 技术架构设计的结果一般包含, 技术体系构成, 技术标配, 和发展预测等等。

当前, 智慧城市体系构建的前提是信息网络设备, 主要是软件系统, 核心是要提升信息集成与共享还有系统管理控制的能力, 最终目标是构成以信息系统作为基础的体系管理优点, 这也是探索体系构造方式的起点和终点。

(五) 顶层设计层次关系

体系架构其中的参差关系重点指的是体系架构设计先后的顺序, 一定要思考智慧城市需要的目标体系, 必须要了解工程需要目标, 并且得到统一意见的时候才可以设计开发整体架构, 在对于整体架构系统进行研发的手, 必须要观察核心系统需不需要实施系统模拟, 只有核心系统模拟实验获得成功之后, 整体架构才能够确定其可行性。

在开发完整体架构之后, 一定要对整体架构实施评价, 评价合格之后, 整体构架才可以当作系统整体设计的框架基础根据, 其中的层次关系和前后开发顺序大概和上面所讲的一样, 智慧城市顶层设计一定要根据顺序和层次去开发设计, 只有这样才可以确保顶层设计的工作。

结束语:

通过本文对数字城市、智慧城市顶层设计的进一步解析, 使我们了解到随着数字城市、智慧城市不断推进, 促使人们对于顶层设计有了更多的关注, 顶层设计在数字和智慧城市建设中占有十分重要的地位, 智慧城市属于数字和智能城市建设前提条件下建设, 所以怎样设计和构建数字、智慧城市。智慧城市怎样管理运转, 最后完成的目标是什么这些问题都必须要给予高度的重视, 只有这样才能确保智慧城市建设的稳定性和可行性。因此, 希望通过本文的阐述, 能够给数字、智能城市顶层设计方面提供一定的帮助。

参考文献

[1]杨学军, 徐振强.智慧城市背景下推进智慧环保战略及其顶层设计路径的探讨[J].城市发展研究, 2014, 06:22-25.

城市地图册 篇7

地图册具有这样一种品质:它能披露尚未形成、尚无名称的城市形态。这里有一座像阿姆斯特丹的城市, 朝北的半圆形, 一条条呈通信圆状分布的运河, 吸引着一些王子、皇帝和豪门绅士;这里有一座城市, 样子像约克, 建于荒野高地, 围有城墙, 筑有许多高塔;这里还有一座城市, 样子像阿姆斯特丹又名纽约 (新约克) , 椭圆形岛屿位于两条河之间, 密密麻麻挤满玻璃和钢铁的高楼大厦, 除百老汇以外, 所有街道都像运河一样笔直。

形式的清单是永无穷尽的:只要每种形式还没有找到自己的一座城市, 新的城市就会不断产生。一旦各种形式穷尽了它们的变化, 城市的末日就开始了。地图册的最后几页撒满了一些无始无终的网络, 像洛杉矶形状的城市, 像京都和大阪形状的城市, 不成形状的城市。

智慧城市——数字城市全新升级版 篇8

1 从数字城市到智慧城市的发展简述

1998年美国副总统戈尔提出构建”数字地球”,继而,我国抓住时机开始了数字中国数字省区数字城市建设。我省在2001年,时任福建省省长习近平亲自挂帅担任数字福建建设领导小组组长启动了数字福建建设,专家委员会主任王钦敏教授负责顶层技术设计。在此过程,福州市政府也适时启动“数字福州”建设。数字福州除了已经建成完备的网络基础设施外,五大基础空间数据库也已经建成,共享服务平台也已经建设完成。

在2000年左右,我国“数字城市”建设的起步基础是很薄弱的,高速宽带的通讯网络基础设施还没有完整建成,各类信息数据没有统一标准,甚至许多数据没有数字化,数据库没有建立或提供有效的共享。因此,我们的数字城市建设要做的基础性工作几乎是“白手起家”,不是单纯围绕基于“3S”(3S技术是指GIS(地理信息系统)、GPS(全球定位系统)、RS(遥感技术)的统称)技术的空间信息库的建设及应用了,而是广义的城市信息化建设。就像“数字福建”,经过近十多年的努力,实现了全省宽带网络贯通,完成省市县乡的政务网建设,政务信息化基本覆盖完成,社会各行各业信息化应用得到全面普及。我省信息化总体水平高居全国前列,为福建省的工业化、城市化发展奠定坚固基础。2011年全省信息产业实现销售总收入5085亿元人民币,居全国第六位。同时,信息化与工业化融合指数居全国第六位。数字福建工程也培育产生了星网锐捷、榕基软件、三元达、厦门精图等20多家上市或准备上市的软件企业,带动全省700多家中小软件企业发展。

而美国的“数字地球”建设相对来说,这些基础条件已经达到,他们要实现的目标即一个以地球坐标为依据、嵌入海量地理数据、具有多分辨率、能三维可视化表示的虚拟地球,所以,他们很快实现了数字城市相关功能建设。并且,形成独霸世界的商业化产品——大家非常熟悉并方便使用的Google Earth便是。其实,还有一个竞争产品:微软的Virtual Earth。美国的Google Earth不但给我国地理信息产业发展带来巨大压力,而且对国家安全也带来一定问题。我国自主研究开发建设的“天地图”后起直追,目前,该平台以优秀的服务性能和鲜活的地理信息赢得广大用户的好评。

数字地球提出10多年后,2008年11月6日,IBM总裁兼首席执行官彭明盛在美国纽约市外交关系委员会发表演讲《智慧地球:下一代的领导议程》,提出智慧地球的理念。奥巴马对此给予了积极的回应:“经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去,毫无疑问,这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式。” IBM认为,IT产业下一阶段的任务就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等方方面面之中,并且被普遍连接,形成物联网。尔后通过超级计算机和“云计算”将“物联网”整合起来,植入“智慧”的理念,不仅仅能够在短期内有力的刺激经济、促进就业,而且能够在短时间内为国家打造一个成熟的智慧基础设施平台[1]。

智慧地球目前被讨论最多的内容是物联网和云计算。物联网现在大家会熟悉些,比如高速公路电子收费通道,用到的无线射频感应技术(RFID)。这个技术也成功应用到武汉市内的路、桥收费上(没有收费站)。可以预见,在5-10年以后所有高速公路收费站将被物联网的电子收费所取代,将看不到收费站台(只有上面一根杆和摄像头),将看不到排队缴费的车队。而云计算大家可能还接触不多,但是已经来势凶猛。比如,GOOGLE(图1),已经把我们常用的与OFFICE套件PPT、Word、Excel一样的软件功能等都搬到网络上,只要在IE里打开GOOGLE就可以使用。也有很多图形设计软件(AutoCAD WS、SketchUp)也已经搬到网络上,设计将可以在iPAD上进行。这个是西方认为的软件版权保护的最好技术。也可以预见,不久的将来,盗版将无软件可盗了。

从国内城市信息化实际情况分析,没有近十年“数字城市”大力建设,想提发展“智慧城市”,那也只能是纸上谈兵。建设好“数字城市”,是发展“智慧城市”的坚实基础。从某种意义上说,数字城市是智慧城市前一个城市信息化版本,没有数字城市这个重要版本,也就不可能实现更高的版本——智慧城市。(有学着提出国内城市信息化进程可概括为,智慧城市是城市信息化的3.0版本,数字城市是2.0,信息港是1.0。[2])

2 数字城市初显成效 持续改进不断夯实

国内数字城市建设从最早启动至今已有近十年,而国家测绘地理信息局在《全国基础测绘“十二五”规划》中还在强调全面推广数字城市和数字省区建设。可见,全国数字城市建设还任重道远。

2.1 数字城市建设取得的成效

数字城市总体框架内容包括三大部分:信息基础设施、地理空间框架和应用系统。

信息基础设施主要指网络通讯设施是数字城市的基础。目前,三网融合(三网融合是指电信网、广播电视网、互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中,三大网络互联互通、资源共享,能为用户提供语音、数据和广播电视等多种服务)极大提升了数字城市的服务运行能力,同时无线通讯网络的快速发展使得数字城市的移动功能得到极大提升,使得数字城市快捷地为市民服务,同时提高政府部门对重大突发事件的快速反应和处理能力。“无线数字城市”的概念也已经得到广泛认可。

地理空间框架建设主要以国家测绘地理信息局在“十一五”期间,全面推进的数字中国地理空间框架建设为主要标志。规划内容要求形成信息化测绘技术体系,立项开展了数字城市地理空间框架建设试点项目。目前已经从早期几个试点城市发展到遍布全国的200多个城市,福州市已获批列入试点城市。数字城市地理空间框架建设内容包括:技术规范与管理办法、城市基础地理信息资源建设、城市地理信息公共服务平台建设、典型应用示范建设以及支撑环境建设等。通过数字城市地理空间框架建设,为城市各应用领域提供了统一的空间数据基础—一张图。

基于基础空间数据“一张图”的城市各领域应用系统是数字城市的作用效益所在。通过地理空间框架建设构建起地理信息公共平台,完成与其他用户的互联互通,实现地理信息的资源共享。数字城市的应用系统是一个庞大的系统,它包括政府及其各职能部门、各行各业以及社会公众,是一个需要不断发展、扩充和完善的系统。正如下图2所示,在全国各领域兴起了“一张图”建设高潮。

2.2 数字城市还需夯实

数字城市建设存在投资规模大、建设周期长、涉及部门多、协调难度大、信息变化快、更新工作量大等难点,使得我国数字城市建设还存在很多问题。

2.2.1 需要建立长效的动态更新机制

数字城市空间数据库的更新问题一直长期困扰着数字城市的应用与持续发展。如图3(福州市勘测院城市空间数据库更新管理与服务平台功能框架概念图)所示,城市空间数据包括可以从应用的角度分为:基础测绘型空间数据和公用型电子地图数据。随着城市管理效率的要求提高,对各类空间信息的现势性要求也提高,原来的传统按“一年或两年一更新”的机制无法满足要求。各个城市正探索针对数字城市综合空间数据,建立实时动态的、多领域应用的信息联动集中更新机制。如下图所示的空间数据资源管理平台为这样的机制提供技术支撑平台。实现这个平台后,通过诸如新建小区竣工、新建道路竣工之类事件驱动,我们可以在平台中划定项目更新范围,先派发完成地形图更新,派发进行管线更新、接着进行三维建筑更新、城市管理部件更新、门牌地址信息更新、POI(热点信息)更新等等。更新完成后,向各政府部门、社会电子地图服务器发送对应的空间数据库更新数据。

2.2.2 完善共享机制,提升共享平台服务能力

目前信息共享的主要问题已经不是技术问题,从信息提供者的角度来看,主要是信息提供与利益获取不对等[3]。如果政府投资完后,一直抱在手上,势必被巨大的后续投入拖累,最后,没有利益驱动的共享将逐步停滞不前。所以,应该提倡信息有偿共享,可以采用“谁投资,谁受益”模式。如果政府数据库建设与更新能采用信息采购方式,就像政务网接入也需要支付年费一样,这样的运营才能持续。信息服务提供好不好,可以建立一个考评体系,可以从数据的时效性、数据的详细程度、数据的准确性、服务提供速度等方面对信息提供者进行考评,并影响其收益,这样才能良性推动空间信息共享。

2.2.3 要在做好二三维一体化空间数据库上下功夫

随着城市管理从粗放性向精细管理转变,二维地图越来越无法满足各类信息的加载需求,三维城市技术已经逐步从供领导参观的“花瓶”走向实际的业务应用。目前在经济发达的城市三维地图数据在规划审批部门已经已经得到比较广泛应用,其他如公安、税务、城市管理、市政设施建设与管理等部门也已经陆续开始使用。作为未来GIS技术发展方向,三维GIS是一个必然趋势。尤其是在城市,三维GIS数据势必成为重要的空间基础数据。

三维数据在许多城市做好以后,无法在现成业务系统中加入使用,而独立进行数据库和独立系统运行,使用效率大打折扣。因此,二三维数据一体化存储与管理技术要尽快研究突破,三维GIS数据标准要及早着手确定,使得三维GIS数据应用更容易。见图4。

3 如何在数字城市基础上发展智慧城市

一波又一波信息技术革命,迎来的是一次次产业升级与整合。大到国家,小到企业及个人都要敏锐地捕捉到信息技术对生产技术的影响,并创新我们的服务与产品,保持国家和企业的优势竞争力。今年初,国家住建部最新公布首批90个国家智慧城市试点名单,福建省南平市、平潭综合实验区、福州市仓山区3个城市(区)获批。我国国家测绘局在基础测绘十二·五规划中明确提出了地理国情监测和智慧城市试点任务。地理国情监测将广泛采用传感网及云计算等智慧地球技术。

从数字城市到智慧城市的发展角度来说,按两院院士李德仁形象的说法就是:智慧城市=数字城市+物联网+云计算[4]。我们在数字城市建设发展中,注重结合智慧城市的发展趋势,采用云计算、传感网技术对数字城市平台进行升级改造,形象地说,智慧城市就像是数字城市插上智慧的翅膀。

3.1 智慧城市基本内容

智慧城市的理念是把传感器装备到城市生活的各种物体中形成物联网,并通过超级计算机和云计算实现物联网的整合,从而实现数字城市与城市系统整合。通过智慧城市,可以实现城市的智慧管理及服务。建设智慧地球除了需要数字地球所需设施之外,还需要传感网、物联网、云计算等技术。

传感网是由一定数量的传感器节点,通过某种有线或无线通信协议联接而成的测控系统,这些节点由传感器、数据处理和通信等功能模块构成,安放在被测对象内部或附近,以便监测物体。而空-天-地一体化的智能传感器网络,将使传感网络无所不能,它是把传感器布置在空天地三个不同的空间位置。通过空间立体化分布的传感网,我们可以实时获取所需的现实世界的地物数据[5]。

物联网是一种通过信息传感设备,按照约定的协议,把物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的新型网络。具体说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并且被普遍连接,形成物联网。物联网是传感网的一种,相当于地面层的传感网。

云计算(Cloud Computing)是网格计算(Grid Computing)、分布式计算(Distributed Computing)、并行计算(Parallel Computing)、效用计算(Utility Computing)、网络存储(Network Storage Technologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(Load Balance)等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物[6]。它旨在通过网络,把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统,并借助SaaS(软件即服务)、PaaS(平台即服务)、IaaS(基础设施即服务)、MSP(管理服务提供商)等先进的商业模式把这一强大的计算能力分布到终端用户手中。GIS技术与云计算技术结合,形成地理云。

3.2 运用智慧城市平台升级数字城市

数字城市建设的核心内容是地理空间数据库,利用智慧城市平台将使得空间数据库的应用服务更加智慧。见图5。

2012年底,住建部发布了《国家智慧城市(区、镇)试点指标体系(试行)》分三级指标[8],大部分指标与数字城市建设内容相关。应该说,在坚实的数字城市建设成果基础上,是能够较好地升级实现智慧城市的。

3.2.1 城市基础空间数据库及其共享平台是智慧城市保障体系与基础设施中最为重要的公共平台与数据库。

城市公共基础数据库建设包含城市基础空间数据库、人口基础数据库、法人基础数据库、宏观经济数据库、建筑物基础数据库等公共基础数据库建设。但是,城市基础空间数据库是最为基础的,只有它建设好了,其他公共基础数据库才能依靠它进行空间可视化。在城市公共信息平台建设中,政务与公众城市地理空间信息共享平台也是最为重要的,只有依托它,基础空间数据库才能提供智慧城市应用,智慧城市各类应用才能进行智慧位置服务。

因此,第一大指标中,数字城市基础空间数据库及其共享平台建设是关键任务。

3.2.2 3S技术(GIS、GNSS及RS)是实现智慧建设与宜居指标的关键手段

在数字化城市管理建设中,明确要求建有城市地理空间框架,并建成基于国家相关标准的数字化城市管理系统,建立完善的考核和激励机制。数字化城管是基于城市空间数据,集成地理信息系统、全球卫星定位服务等技术,对城市设施部件、事件空间信息化管理。

在园林绿化管理中明确要求通过遥感(RS)等先进技术手段的应用,提升园林绿化的监测和管理水平,提升城市园林绿化水平。在福州市园林局在树木迁移跟踪管理中,采用GIS与物联网技术。办理树木迁移时,将存储树木信息的RFID标签植入树体,然后,监督跟踪树木移植情况。

在房产管理中,要求利用信息技术手段进行房产管理。尤其是采用GIS技术,实现房产信息管理具有便捷定位的优势。福州市房地产交易中心正在建设的房地产市场信息系统采用基础地形图数据,实现“以图管房,以图管证,以图搜房,以图发布”目标。

在智慧城市二级指标城市功能提升中,地下管线与空间综合管理要实现城市地下管网数字化综合管理、监控,并利用三维可视化等技术手段提升管理水平。

3.2.3 实现城市智慧管理与服务指标是数字城市应用系统的技术功能升级

智慧管理与服务指标包括:政务服务、基本公共服务、专项应用(智能交通、智慧国土等),各类政务信息系统是数字城市应用系统主要组成。因此,在建设好数字城市的城市,应抓住机遇,应用智慧城市技术,改造提升数字城市应用系统技术功能,提升智慧管理与服务能力。

3.2.4 针对智慧产业与经济指标,加快地理信息等相关产业升级

地理信息产业、云计算、物联网技术产业等均属于高新技术产业范畴,北京、辽宁等地纷纷将地理信息纳入高新技术产业园建设。福州市勘测等企业也入住海西高新技术园区,提升我省智慧城市开发与服务能力。

3.3 我国政府和企业积极发展智慧地球、智慧城市

国外的IT巨头已经纷纷在研发基于云计算、物联网的信息产品。未来汽车将充分应用智能技术,智能汽车可以在智慧高速公路上实现无人自动驾驶,这个技术其实不只是在国外已经在研究,我国这方面的汽车也有相关实验的报道。在全球智慧风吹动下,国家政策的鼓励已经出台很多,北京、上海、广东、南京等省市已把智慧城市列入重点研究课题,并通过政府建立许多智慧城市示范工程[7]。智慧城市技术将在城市的各个领域得到广泛的应用,如:尤其是公交交通(特别是地铁)、公共安全(特别是监控视频)、环境监测等等。所有这些智慧城市都必须基于数字城市的智慧空间位置服务。

国家测绘地理信息局计划,2012年,测绘地理信息部门将着力扩大数字城市成果应用,并将选择2到3个基础设施条件较好、政府积极性较高的城市开展智慧城市试点攻关,推动数字城市向智慧城市发展。尤其是地理信息云的实现,可以使地理信息应用项目的成本降低,重复投入和资源浪费的大大减少,GIS应用也能够快速搭建和部署,应用门槛大大降低,地理信息真正的平民化应用时代已经到来。

4 结束语

我们是为了更好地管理城市、运营城市,而采用智能城市技术。我们还为数字城市的空间信息共享问题争论不休时,智慧城市的云计算已经给出答案:“一切都是服务”,其实共享的本质也是服务。服务的目标是盈利,免费的服务是不可持续的(除非是政府公共服务)。透过服务的提供,我们又看清了“资源为王”的庐山真面目,有资源才有服务,这些资源包括:技术资源(设计软件、GIS软件、各类设计软件、办公软件等)、计算资源(大型服务器、小型机等)、数据资源(空间数据、国民经济各类数据等)、存储资源(计算机存储设备)。因此,在这信息技术快速革新的时代,对我们的地理信息产业发展要做出清晰的定位,我们的哪些资源是能够保持核心竞争力的根本,那么保持并优化这些资源优势,就是我们的战略方向,就是我们的定位了。

大家都在着迷“云计算”这个技术的时候,信息安全与个人隐私的忧虑也伴随产生,使得云计算似乎变得也不那么万能。不过,在信息技术领域一切都在变,一个个似乎难以实现梦想都在变成现实。

参考文献

[1]陈伟,侯超亮.从数字地球到智慧地球[J].测绘仪器画报,2011(23):18-19.

[2]张永民.“智慧城市”高于“数字城市”[J].中国信息界,2011(10):12-17.

[3]陈维崧,陈庆秋.基于云计算的GIS研究[J].测绘与空间地理信息,2011(34):157-158.

[4]李德仁.数字城市+物联网+云计算=智慧城市[J].中国新通信,2011(20):46.

[5]肖建华.建设数字城市地理空间框架促进地理信息资源共建共享[J].城市勘测,2011(6):5-8.

[6]杨堂堂.从数字城市到智慧城市的建设思路与技术方法研究[J].地理信息世界,2013(1):63-67.

[7]梁军,黄骞.从数字城市到智慧城市的技术发展机遇与挑战[J].地理信息世界,2013(1):81-86.

数字城市与数字化地形图 篇9

1 数字化地形测量的概念

数字化地形图实现的前提是利用数字化地形测量, 数字化地形测量的数字是针对图解而言的;即采取内外业一体化的工作方法, 野外采集的信息都是点的三维数据 (X, Y, Z) 的集合, 用全站仪或RTK或其他测量仪器将地物、地貌的特征点采集到仪器里, 再通过传输软件传到电脑中, 用绘图软件绘成图形。图解地形测量是用图形保存的, 而数字地形测量实际包含了图解地形测量, 只不过数字地形测量是用直角坐标系来图解信息, 而传统的图解地形测量是用极坐标来图解信息的。

数字地形测量有的课程中又叫做地形测量自动化, 这是针对测量所使用的仪器及采用的作业方法来命名的;也就是说用于测量和绘图的工具在很大程度上实现了自动化, 比如IRTK、自动全站仪, 能够自动记录数据, 自动处理数据, 自动绘制各种图形, 以及每一步作业过程的完美连接和过程的自动化等。图解地形测量和数字地形测量的差别只是在测量过程中的所选用的模型方式不同。一幅1/500数字化地形图就是该地区的图解地面模型。如果用数字形式表示 (数据库) 则称为“数字地面模型 (DTM) ”, DTM就是以数学表达方式确定的, 以数字形式表示的大量地面信息, 可以唯一获得所需的地面特征。数字地形测量就是要实现地形信息数字化和作业过程的自动化或半自动化。虽然生产成品仍然以提供地形图为主, 但是也保存着数字地形模型的全部素材。由于这种新型方法的出现, 对实际作业的内外业所使用的仪器就提出了一定的要求。这也就是目前速测仪, 全球定位系统, GPS与RTK, CASS, SV300等测图设备及软件快速发展的原因。因为万物存在有它存在的理由和适合它生存的土壤。这种现代科技技术的发展与数字地图完全匹配, 它成为实现数字化地形图的最基本手段。数字化野外采集是对现状地物、地貌、各类管线的实时收取数据, 这些数据通过测量仪器记录下来, 并同时记录每点的属性, 完成外业采集过程。接下来便是将存储在载体上的数据传输到电子计算机中并进行适当的处理, 然后由专业绘图软件绘制成所需的地形, 这就是数字地形测量的基本思想。数字地形测量是目前普遍采用的测图方式。但是不同的测图系统又有自己独特的特点, 它在紧密结合国内有关诸如坐标系统、投影方式、分幅方法、图式符号和注记文字的前提下, 又得满足不同用图单位, 不同客户的需求, 还要和其他软件展开竞争。所以它的测图系统就不会照搬已有的旧软件模式, 必定会自行研究和设计, 突出自身软件的特点和强大的功能。数字地形测量的发展前景很是可观。首先是人们观念上的更新, 特别是近年来各种手机软件如微信、QQ、手机导航等的发展, 使人们更能接受数字的东西, 因为数字的东西更方便快捷, 是实现和提高经济效益和社会效益的一个有力支撑;其次是硬件设备的发展和工作方法的改进使得数字测量越来越多的用于生产生活当中。由原来的草图法配合全站仪的采集方法发展为今天的编码、扫描、正射影像等。这些都是使数字地形测量能尽快用于实际, 迅速形成生产力的有效手段。再者就是各硬件供应商及软件开发商的广泛而深入的研究, 使仪器功能越来越人性化、越来越能满足野外测绘的要求, 软件功能越来越强大, 操作越来越简单, 这些都能保证了数字地形测量的良性循环, 保证了数字地形测量的强大生命力和广阔的前景。

2 数字城市与数字化地形图

数字城市是城市相关的管理与服务信息实现充分计算机化的城市。数字城市的概念是在20世纪末随着空间地理信息系统技术的逐步成熟与完善的基础上提出来的, 今天数字城市概念已不再局限于地理信息系统, 而成为能够提供完善信息服务的城市, 有完善的信息基础设施、完善的网络服务和包罗万象信息内容服务。数字城市强调直接面向人的信息服务, 用户端设备是PC、手机、平板电脑、电子书等附属于人的终端, 系统提供信息供人使用。数字城市代表了以人为直接目标的信息服务理念。重点应用于城市规划、数字城管、城市建设等方面, 数字城市建设要因地制宜, 城市越大, 数字城市任务越重。数字化地形图是数字城市的基础和重要组成部分, 要打造数字城市首先要完善数字化地形图建设, 数字化地形图是数字城市建设的载体, 数字化地形图基础好的地区适宜打造数字城市系统工程建设。数字城市地形图被视为数字城市的重要组成部分, 重点任务是建设地理系统的城市数据资源整合, 以科学精确的方法来解决地形图的问题, 只有地形图的问题解决好了, 在此基础上建设的数字化城市的相关管理系统才能稳定牢固。比如建立一套数字城管的系统, 就是要运用包括GIS和GPS等多种技术和各类业务平台, 建立完整的、闭合的城市综合管理系统。同时要把城市管理所要解决的问题细部处理, 这就要求在测绘地形图时把各种井盖、自来水等管线、垃圾点, 摊点市场等准确上图, 使用时城管执法人员才能对这些单位的信息、销售摊点信息、非法建筑信息、违规人员信息和法律法规等进行迅速的查询, 随时随地获得城管业务信息的支持, 实现及时发现及时处理。通过以上简单例子, 就要求我们的城市需要有一套统一的坐标系和数字化地形图, 但是目前各县市的大多现实情况是国土和城建规划部门并不统一, 国土部门一般采用的是西安80坐标系而城建规划部门采用的往往是适合本地变形系数最小的地方独立坐标系, 两家使用的坐标系和地形图并不统一, 这样建立数字城市就没有规矩可依, 所以要实现数字城市首先就要统一坐标系、统一地形图、统一规划, 实现资源共享, 这样数字化地形图完善了, 就为建立数字城市搭好了平台, 数字城市的建设才有了实质性的意义, 数字城市建好了数字化地形图才体现出它的价值, 两者是紧密结合在一起的。

摘要：介绍了数字化地形测量的概念, 对数字化城市及数字化地形图的组成与服务内容进行了详细的论述, 探讨了数字城市与数字化地形图之间的关系, 以供参考。

数字城市拒绝克隆 篇10

远在千里之外的老同学通过网络、“面对面”一起庆祝生日; 还在家里待产的孕妇,能够让医院的医生随时了解自己的心跳、血压、脉搏等指标,并接受医生的指导,同时方便地预定产房; 道路发生交通事故、或者拥堵时,驾驶员能够收到实时交通信息,自动选择交通流量小的最佳路线; 学生足不出户,就能在家里或者教室之外的任何地方上课; 等候公共汽车时,通过公交站牌可以查询城市的最新演出信息然后订票……

这些令人心动的场景,就是2010年上海世博会上思科馆里展示的未来数字城市(Digital City)生活小景。

数字城市的蓝图如此美妙,以至于当前全世界范围内都掀起了一股“数字城市”的建设热潮。

数字城市热浪来袭

美国副总统戈尔在1998年提出“数字地球”的概念之后,全世界的专家、学者、城市建设和管理者都认识到“数字地球”战略将是推动信息化建设和社会经济、资源、环境可持续发展的重要武器。此后,与“数字地球”相关、相似的各种概念也层出不穷,其中以“数字城市”流传最为广泛,各个国家的不同城市近年来纷纷进行“数字城市”的建设或立项。

“数字城市的出现有其深刻的技术背景,是IT技术、网络通信基础设施发展到一定阶段的必然产物: 首先,视频技术的重大突破,使得语音、数据、视频应用的合一成为可能,并且逐渐普及; 其次,云计算浪潮使人们对于信息、资源、计算工具等可以仅仅是使用而不需拥有; 第三,固定宽带和移动宽带的发展,使人们可以在任何时间、任何地点方便地使用网络。”亚太地区首屈一指的IT服务提供商达科(Datacraft)亚洲公司首席执行官Bill Padfield告诉记者。

伴随全球的数字城市建设,一股数字城市的建设热潮也在我国悄然兴起。北京、上海、重庆、深圳、广州等地已经相继提出了数字城市建设规划,并开始进行试点建设,各地都把建设数字城市作为推进信息化建设的重大战略措施。可是,在数字城市的建设过程中,当前普遍存在着“缺乏总体框架,没有标准可依”的问题; 各地、各部门分头建设,造成了信息资源的浪费; 许多地方对建设数字城市存在盲目性,不知从何下手,甚至盲目模仿其他城市。

其实,数字城市不是一个单纯的项目或系统,而是一个系统工程或发展战略。要为数字城市下一个确切的定义很难,因为人们很难界定究竟哪些是数字城市的具体内容、一个城市的信息化水平发展到了什么程度可以看做是实现了数字城市。不过,数字城市并不是一个虚幻的东西,也不是可望不可及的,它将在未来的城市建设和城市生活中随处可见,它是城市发展的战略目标。

划根火柴,就有火焰

“打造一个数字城市时,必须要关注六个基本要素——信息通信技术、政府预算、市场结构和竞争、应用程序和内容、政策和法规,以及公私基础设施投资。这六大要素是打造一个非常好的环境、实现数字城市的基础。在这六个要素中最重要的一点,是要鼓励城市的领导人去考虑未来数字城市的战略目标,以及它将会为人们提供何种服务。人们对数字城市的认知度以及人本身,是数字城市建设过程中最关键的因素。”达科新西兰公司战略与联盟部业务经理Nick Boag认为。

当前数字城市建设面临的最大挑战,就是各个城市要根据自己的实际情况制定各自的战略目标,切忌盲目跟风、甚至克隆别的城市。“不同城市之间是有区别的,每个城市关注的重点不同,出发点也不同。如果一个城市非常关注医疗健康,那它的数字城市建设可能会从医疗健康做起,让人们在家中就能享受到医疗健康服务; 有的城市认为技术是将来经济的推动点,那这些城市可能就会非常关注技术和创新的投入。总而言之,数字城市建设需要以最终结果为目标,要有确定性,就像人们划着一根火柴,就一定会产生火焰。”

以达科公司在新西兰建设的one.govt政府网络项目为例,该项目就是针对新西兰各政府部门之间需要更好地联网、协同办公的特点,建设一个满足政府部门需求的网络,使新西兰政府14个部门300多个办事处都能够在同一个政府网络内自由沟通、交换信息。达科公司还为该项目制作了一个路线图,下一步将实现新西兰各政府部门不仅在新西兰本国、在全球范围内也可以进行互通。“上海和新西兰是完全不同的,需要考虑的重点可能也是完全不一样的。”Nick Boag表示。

夯实数字城市基础

围绕数字城市建设,思科在此次上海世博会上重点展示了其“智能+互联社区”计划,内容包括为城市提供公共事业、安全保障、互联建筑、交通运输、医疗保健、学习、体育场馆和政府服务等各类智能互联解决方案。作为思科多年的“亲密战友”、亚洲区惟一一家金牌认证合作伙伴,达科公司则推出了与思科馆展示主旨完美契合的数字城市系列解决方案,包括智能工作中心和智能交通管理解决方案,可促进公共交通的使用、减少二氧化碳排放,通过建设智能社区打造一个能推动社会和环保可持续发展的框架,支持城市的经济发展。

数字城市建设涉及各行各业,达科公司业务涉及的五大核心行业包括金融服务、媒体通信、制造、旅行/运输、房地产及公共事业部门,全部都和数字城市密切相关。“达科在不同领域为不同层面的数字城市建设提供解决方案和服务,包括: 数字城市建设过程中的关键点——基础设施建设; 提供在基础设施之上的高级服务,包括安全、数据中心整合等,当前热门的统一通信和网真技术已被广泛地应用于达科公司现有的解决方案中; 此外,达科也非常重视数据中心的建设和服务,如: 公共云、私有云等。”Nick Boag称。

Bill Padfield表示,达科公司将不断扩大在中国市场的投入力度,达科公司在中国现有6个分支机构,今年将再增加5个。通过达科公司的解决方案,将有越来越多的中国企业、政府部门享受到统一通信、网真等先进应用以及网络基础设施带来的便利,更快跨向数字城市的美好未来。

链接

数字城市涉及的关键技术

1. 宽带网络

“数字城市”涉及到大量图形、影像、视频等多媒体数据,数据量非常大,因此需要非常好的宽带基础网络来承载。

2. 海量存储

由于“数字城市”涉及地理数据,数据量大,一个大中型城市的数据可能以TB计,除了网络外,计算机服务器与存储设备也是一个至关重要的问题。

3. 联邦数据库

联邦数据库(Federated DataBase)的概念有别于分布式数据库和数据仓库,除了包含分布式的概念以外,还指异构数据库和空间数据的多比例尺数据库。

4. 数据共享与互操作

数据共享是“数字城市”建设需要解决的核心问题,除了政策和行政协调外,技术上仍有大量的问题需要解决。建立“数字城市”应该追求直接的、实时的数据共享,就是说用户可以任意调用“数字城市”各系统的数据,进行查询和分析,实现不同数据类型、不同系统之间的互操作。

5. 可视化与虚拟现实

“数字城市”的空间数据包括二维数据和三维数据。目前二维数据的可视化问题已基本解决,剩余的问题属于艺术加工的范畴; 三维数据的可视化或者说虚拟现实技术目前仍是一个难点。

6. 超链接技术

城市数字地图 篇11

关键词：数字地球,数字城市,三维建模,GoogleEarth,KML

1 数字地球概述

“数字地球”(Digital Earth)作为一个名词,由前美国副总统戈尔于1998年1月31日在美国加利福尼亚科学中心发表的题为“数字地球:认识21世纪的人类星球”的讲演中正式提出。随后,“数字地球”受到人们的普遍关注,种种迹象表明:“数字地球”时代到来了。“数字地球”,即把整个地球作为研究对象,以地理坐标为依据的、具有多分辨率和多维特征的、由海量数据组成的虚拟地球。其技术体系结构共包括五部分:1)据获取与更新子系统。2)数据处理与存储子系统。3)数据与信息传播子系统。4)应用子系统。5)标准化和其他子系统。其中,数据获取与更新子系统主要以全球定位系统(GPS)和遥感(RS)技术为依托来实现;数据处理与存储子系统主要以地理信息系统(GIS)的方式来实现。

2 数字城市概述

随着“数字地球”概念的提出,引起了近年来一系列数字化建设理念。数字城市的概念是从“数字地球”发展而来的,是数字地球在城市管理中的应用。关于数字城市的概念,目前正处在一个发展和演变的过程。以下几个数字城市的定义,就是从不同的着眼点和侧重点概括阐述了对数字城市的不同认识和理解。

2.1 数字城市是城市建设和管理数字化的终极目标

数字城市是一个三维的、可视化的城市;是综合运用地理信息系统、遥感、遥测、网络、多媒体及虚拟仿真等技术,对城市的基础设施、功能机制进行自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统。通俗一点说,数字城市就是指在城市规划建设与运营管理以及城市生产与生活中,充分利用数字化信息处理技术和网络通信技术,将城市的各种信息资源加以整合并充分利用。城市规划者和管理者可以在有准确坐标、时间和对象属性的三维虚拟城市环境中进行规划、决策和管理。

2.2 数字城市,是广义上的城市信息化

数字城市工程将通过建设宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台,整合城市信息资源、建立电子政务、电子商务、社会劳动保障等信息化社区,逐步实现全市国民经济和社会信息化,使城市在信息化时代的竞争中立于不败之地。

2.3 数字城市是“虚拟城市”,强调城市管理的技术系统

从城市规划、建设和管理的狭义角度看,数字城市可概括为“43VR”。即“地理数据4D化;地图数据三维化;规划设计VR化”。地理数据4D包括数字线划图(Digital Line Graph,DLG)、数字栅格地图(Digital Raster Graph,DRG)、数字高程模型(Digital Elevation Modal DEM)、数字正射影像图(Digital Orthophoto Map,DOM)。地图数据三维化是指地图数据由现在的二维结构转换为三维结构。规划设计VR(Virtual Reality)化是指规划设计和规划管理在4D数据、三维地图数据支撑下,将现有的二维作业对象和手段升级为三维和VR结合作业对象和手段。

2.4 数字城市,是一种新的社会经济系统

从信息社会发展的角度来认识数字城市,数字城市是指一种新的社会经济系统,通过它人们能够实现自由创造、共享文化、工业、经济、自然、环境、信息和知识,享受和谐的日常生活。它是相对目前的大规模生产和消费系统而言的,可称之为数字革命。实际意义上的数字城市建设,是指将有关城市的信息,包括城市自然资源、社会资源、基础设施、人文、经济等各个方面,以数字的形式进行获取、存储、管理和再现,通过对城市信息的综合分析和有效利用,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。

在实践的过程中,数字城市的理念得到了逐步完善和扩充。数字城市在现实城市的基础上构建可视化的虚拟城市,它是一种基于地球地理坐标系建立的关于城市的空间信息模型,通过信息网络将现实城市的各种信息的收集、整理、归纳、存储、分析和优化,进而对城市的各种资源、生态环境、社会环境等方面的实体和现象进行模拟、仿真、表现、分析和深入认识。利用不同技术和方法建立的虚拟城市在我国已经出现很多,多数是从底层建立地理框架,或者直接用平面模型粗略代替地形建模.其费时、费力,建设成本高。以GoogleEarth为代表的数字地球平台的出现,给此类数字工程建设提供了一条科学、高效的建设方案。

3 GoogleEarth数字地球平台

GoogleEarth数字地球平台是以高分辨率空间影像数据为基础(Quick Bird数据),以统一的坐标投影系统为框架,以开放的XML为数据交换标准,以空间数据基础设施为支撑,以三维可视化技术为手段,以分布式网络为纽带,集地球空间数据采集、存储、传输、转换、处理、分析、检索、表达、输出为一体的开放、共享的计算机辅助决策系统。GoogleEarth作为能够体现数字地球平的产物,是空间信息技术发展的重要成果。数字城市技术是虚拟现实技术的具体实用。虚拟现实的基础框架是基于空间位置的地理坐标框架。所以,利用数字地球平台来展示空间三维虚拟模型,搭建空间虚拟环境是新兴虚拟现实技术与空间信息技术的有力结合。基于数字地球平台开展虚拟城市的建设,有利于城市形象的展示,并对城市的进一步建设和远景规划提供了逼真的可视化平台。以数字地球平台(GoogleEarth、World Wind等)为三维展示平台,将三维模型按照标准导入到该平台上进行显示,更好地解决空间关联问题,实现了空间信息的共享。并且可以利用其强大的空间分析功能进行统计和建模分析,如面积计算、缓存区分析、最短路径分析等,也能为更科学地实现数字区域、数字旅游线路产品等研究工作提供基础和保障,具有重要的理论和现实意义。

4 虚拟城市建设

4.1 基础地理信息的获取

基础地理信息的获取是建立数字城市的前提和基础。本课题虚拟城市建设所建立的基础地理信息和建筑物等地面设施主要以数字地球平台的基础地理信息为主要内容,具体是以GoogleEarth上免费获取的高分辨率空间影像数据(Quick Bird数据)为底图(见图1),采用直接面向设计过程的,并与Google Earth有很好关联协作性的专业设计建模软件Google SketchUp进行三维数字化虚拟城市的建设。此软件可以直接获取GoogleEarth当前窗口遥感图像,并自动设置空间地理坐标,无需截图、方便快捷、定位准确。利用GoogleSketchUp即可直接获取当前查看。当然,也可以先建立好模型,再获取底图进行位置调节。此外,软件提供了常用建模工具的模型格式接口,可以导入多种文件类型,如dwg、dxf、3ds、dem、ddf、jPg、png、tif、bmp、tga等格式。

4.2 基于KML的地理数据表示

4.2.1 KML实现的功能

1)使用图标和标注来区分每一个地点;

2)为每一视图创建不同的视点;

3)使用屏幕或地理位置的贴图;

4)在具体地理位置使用具有特定结构的三维模型;

5)为特定种类的要素(Feature)定义显示样式;

6)为要素(Feature)指定基于简单HTML语法的描述,支持超级链接和图片嵌入;

7)使用层叠夹(Folder)对要素进行层次性的分组管理;

8)动态加载本地或远程网络地址的KML文件;

9)当GoogleEarth客户端视图变化时,自动将视图信息发送给指定的源服务器并从服务器获取相关的信息。

4.2.2 KML提供的常用的地理元素

1)Coordinates元素,即坐标序列元素,一个地理坐标对定义为:经度,纬度,高度。坐标序列的坐标对之间用以空格为分隔符。

2)Point元素,即点元素,用来编码几何点类,每一个Point元素包括一个coordinates元素,包括一个而且仅仅一个坐标对。

3)LineString元素,即折线元素,是由一序列的坐标对所组成的直线段连接起来的折线。

4)LinearRing元素,即环元素,是一个简单的线形闭合环,是由起点坐标与终点坐标相同的一序列的坐标对所组成的直线段连接起来的折线环。

5)Polygon元素,即多边形元素,是一个连接的平面,按面域之间的包含关系可分为无岛面域、有岛面域,其外边界由outerBoundaryIs定义,内边界由innerBoundaryls定义。

6)MultiGeometry元素,即复合对象元素,作为包含任意几何元素(点、线、面等几何图形)的容器。一个MultiGeometry元素可以包含基本的几何元素如:Point、LineString、Polygon等,甚至包括其它MultiGeometry元素。

4.3 三维模型建立

建筑物三维模型的建立是三维可视化的重要组成部分。为了更好地展示城市内不同建筑物的外形特征,采用了直接面向设计过程并与Google Earth高分辨率Quick Bird数据影像图和具有良好交互性的软件Google SketchUp进行每个建筑物的独立建模(见图2)。

三维建模由几何建模与纹理建模两部分组成,首先对某一建筑进行分析,包括搜集目标建筑物建筑数据资料、实地考察并对其进行数码拍摄等(用作贴图材质);对图片进行处理,使其成为符合要求的贴图材质,根据得到的建筑资料对建筑物进行三维建模,然后进行建筑物表面的贴图,简单建模的过程大致分为如下步骤:

1)绘图单位选取与设置。通常的建筑单位都设定为十进制,精度设为1mm。

2)建立基准坐标系和基准面。三维空间的建模是基于二维平面基础图的拉伸。

3)简单几何体的构造。根据尺寸材料按比例进行几何建模,建立的几何模型为多边形建模类型。对于复杂的一些几何形体还采用了拆分以及合并的方法进行建模。

4)纹理贴图与场景渲染。为模型表面赋予材质、贴图。目前已经有许多自动化的建模方法,如通过生成数字影像产品并在其基础上建模,或者通过激光扫描资料进行建模,但是如何与影像配合,如何从密集的高程信息中提取规则几何要素及其他信息等方面还存在许多待解决的问题。Google SketchUp具备了3DSMax、Maya、SoftImage等多款软件建模能力及渲染能力,是直接面向设计过程的建模(见图3)。

4.4 三维模型层次细化

3D图形生成速度是虚拟现实场景,实现实时交互时能否流畅的重要影响因素之一,人机交互延迟会使访问者产生不连续和跳动感,严重影响虚拟现实的效果。本课题主要采用了细节层次LOD(Level of Detail)技术来平衡浏览速度与模型真实性两者之间的关系。所谓细节层次LOD技术就是在实时显示系统中采取的细节省略(DetailElision)技术。它的基本原理是:在不影响画面视觉效果的条件下,通过逐次简化景物的表面细节来减少场景的几何复杂性,从而提高绘制算法的效率。该技术通常对每一原始多面体模型建立几个不同逼近精度的几何模型,与原模型相比,每个模型均保留了一定层次的细节。当从近处观察物体时,采用精细模型;从远处观察物体时则采用较为粗糙的模型。模型越真实,相应的文件就越大,就要影响浏览器的浏览速度,耗费大量的CPU资源从而直接影响到视景的实时运行速度。而LOD技术能够解决这一问题,可以对不同的景物做出不同细致程度的刻画,比较近的景物用比较精细的描述,比较远的景物用比较粗糙的描述,分级程度完全根据浏览者与景物的相对距离而定,从而提高浏览速度。制作过程中,针对一个全细节的模型,通过顶点删除、边压缩、面片收缩等一系列技术以简化操作,生成低级LOD模型。LOD(Level of Detail)技术,根据多分辨率模型生成的时机可分为离散LOD技术和连续LOD技术。连续LOD能提供不同分辨率模型之间的平滑过渡,而且对于每个区域分辨率层次的选取是实时动态生成的,不需要象离散LOD那样需要预先生成多个多分辨率模型。因此,实时绘制时,离散LOD浪费内存资源而节省CPU资源;与此相反,连续LOD浪费CPU资源而节省内存资源。前者适用于视点跳跃性变化的应用环境下,后者适用于视点平滑变化的应用中。通过这样的处理,大大降低了场景中多边形数量,达到了大规模场景模型的实时交互漫游效果。

5 结束语

在数字城市的建设中我们以卫星影像作为数字城市的基础地理信息和建筑物三维建模的主要数据源,直接导入建模软件中进行三维建模,高效、低成本地实现了数字城市的三维虚拟建设;运用细节层次LOD技术解决了大规模场景模型的实时交互传输的速度问题;又以数字地球平台GoogleEarth作为三维可视化平台将三维模型按照交换标准导入到该平台上进行漫游显示,凭借平台上丰富的行业数据,低费用性、开放性、共享性、应用性等特征,强大的空间分析和表达功能,实现了新一代三维虚拟数字化城市的建设。进行三维虚拟建模的目的不仅仅是为了浏览,还必须与GIS系统相连接,赋予查询、分析等功能,使数字城市的功能得到进一步的扩充。

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