摘 要：針對目前我國對數(shù)字城市地理信息管理系統(tǒng)大力發(fā)展的研究現(xiàn)狀，本論文對玉林市數(shù)字城市地理信息平臺的設計實現(xiàn)進行了分析探討，在簡單介紹了當前我國數(shù)字城市地理信息系統(tǒng)應用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，重點對數(shù)字城市地理信息平臺進行了設計與實現(xiàn)，給出了系統(tǒng)的架構(gòu)設計方案，同時從地理信息數(shù)據(jù)的存儲和鏈接兩個角度詳細探討了數(shù)字城市地理信息平臺的實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)，對于進一步提升我國數(shù)字城市地理信息平臺的研究應用具有一定借鑒意義。
關(guān)鍵詞：數(shù)字城市；地理信息；數(shù)據(jù)存儲技術(shù)
1、引言
國家測繪局于2006年啟動了“數(shù)字城市地理空間框架建設示范工程”項目，通過在全國選擇若干具備條件的城市作為試點，開展數(shù)字城市地理空間框架建設，總結(jié)經(jīng)驗，推動數(shù)字中國、數(shù)字省區(qū)的建設，并下發(fā)了《關(guān)于做好數(shù)字城市地理空間框架建設試點工作的通知》，明確提出構(gòu)建城市統(tǒng)一的地理信息公共平臺的要求。玉林市成為數(shù)字城市是玉林市經(jīng)濟發(fā)展的契機，因此，本論文重點探討玉林市如何構(gòu)建數(shù)字城市地理信息平臺。
本論文將主要結(jié)合玉林市的地理空間特點，探討玉林市發(fā)展與構(gòu)建數(shù)字城市地理信息平臺的主要技術(shù)和實現(xiàn)方案，以期從中能夠找到發(fā)展數(shù)字城市地理信息管理系統(tǒng)的模式與應用技術(shù)，并以此和廣大同行分享。
2、數(shù)字化城市地理信息系統(tǒng)應用現(xiàn)狀
目前很多城市成立了基礎(chǔ)地理信息中心，但沒有很好地發(fā)揮作用，主要存在以下幾個方面的問題。
(1) 各個城市的基礎(chǔ)地理信息建設發(fā)展不平衡
不同的城市和地區(qū)對于城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設的必要性和需求不一，發(fā)達城市和地區(qū)已經(jīng)深刻地認識到了地理信息的重要性，因此加大力度和投資，然而一些不發(fā)達城市和地區(qū)，由于自身經(jīng)濟實力和地理因素等原因，還沒有體會到城市基礎(chǔ)地理信息管理的重要性，而且沒有合適的部門來投資進行市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設。因此在城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設上存在很的差異。
(2) 城市基礎(chǔ)地理信息的數(shù)據(jù)質(zhì)量不是很高
數(shù)據(jù)的好壞，直接影響著系統(tǒng)應用分析結(jié)果的可靠性和系統(tǒng)應用目標的真正實現(xiàn)，而缺少數(shù)據(jù)質(zhì)量保證的GIS(Geographic Information System，地理信息系統(tǒng))系統(tǒng)的分析結(jié)果，將無法得到用戶的信任。目前由于大部分城市在建設基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)時是將原來的紙質(zhì)地圖進行數(shù)字化、掃描矢量化等，原來的地圖和現(xiàn)在的地圖在進行益加或匹配的時候，會有精度不一致的情況，在某種程度上會對城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設產(chǎn)生影響。
(3) 城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設比較盲目
在沿海和南方一些經(jīng)濟較發(fā)達的城市進行GSI建設后，有一些城市比較盲目地從事城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設，結(jié)果造成了極大的浪費和損失，有些城市雖然建立了自己城市的基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)，但是從來沒有應用起來，因此城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設還要充分考慮各個部門和層次的用途需要，綜合考慮，結(jié)合城市建設統(tǒng)一規(guī)劃，才能更好地發(fā)揮出其作用。
3、數(shù)字化城市地理信息平臺的設計
3.1 系統(tǒng)架構(gòu)設計
城市基礎(chǔ)地理信息平臺用于存儲各個部門公用的數(shù)據(jù)，并通過城域網(wǎng)與各個職能部門的數(shù)據(jù)節(jié)點進行連接，形成一種分布式的空間數(shù)據(jù)共享應用環(huán)境。由于基礎(chǔ)地理信息平臺中的數(shù)據(jù)是各部門都需要的數(shù)據(jù)，因此又稱其所在的服務器為數(shù)據(jù)中心節(jié)點，相應的其它專業(yè)部門的數(shù)據(jù)節(jié)點稱為分節(jié)點。
基礎(chǔ)地理信息平臺的數(shù)據(jù)庫是由中心節(jié)點和分節(jié)點組成的分布式網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫之間通過城域網(wǎng)相互連接。平臺數(shù)據(jù)的核心是中心節(jié)點數(shù)據(jù)庫，它存儲著數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、基本要素矢量數(shù)據(jù)、地名數(shù)據(jù)和相應的屬性數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，并通過元數(shù)據(jù)庫和元數(shù)據(jù)平臺來進行集成。而分節(jié)點則存儲著相應部門的專業(yè)數(shù)據(jù)庫，并通過中心節(jié)點提供的應用系統(tǒng)接口建立自身的上層部門應用系統(tǒng)來完成對中心節(jié)點的數(shù)據(jù)訪問。
3.2 平臺實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)探討
(1) 城市地理信息數(shù)據(jù)存儲技術(shù)探討
在常見的地理信息系統(tǒng)中，都是將地理特征表達為帶有分類屬性的幾何對象，然后以層(Layer)為概念組織、存儲、修改和顯示它們，分層幾乎成了GIS(地理信息系統(tǒng))的一個必不可少的基本特征。GIS分層思想給我們在地理對象的管理上帶來了極大的方便，在實際應用中已廣為開發(fā)者和使用者接受。因此，在本論文中，將采用基于圖層的表達方式對城市地理信息數(shù)據(jù)進行存儲?；趫D層的數(shù)據(jù)組織方式
① 對于地理位置上分布的空間數(shù)據(jù)，可以按空間范圍劃分圖層，例如全國鐵路交通圖，就可由各個省市的鐵路交通圖組成。
② 對于空間范圍相同的空間數(shù)據(jù)，可能由于應用的需要而人為地劃分到不同圖層里，即按專題劃分圖層，例如北京市交通圖，按交通的種類可以劃分為一級公路圖、二級公路圖、三級公路圖、……。
③ 同樣是對于空間范圍相同的空間數(shù)據(jù)，可以按照空間數(shù)據(jù)的類型進行劃分。由點狀地物可以組成點圖層，由線狀地物組成線圖層，由面狀地物組成面圖層，這種分層方式在地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)組織方法中是較為常見的一種。這也是在本文中用到的空間數(shù)據(jù)組織方式，它對于空間數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)用策略的實施非常適合。這里采用的技術(shù)手段也是將空間數(shù)據(jù)分層處理，每個圖層數(shù)據(jù)存儲在四個文件中，一般情況下都是按照點、線、面來組織空間數(shù)據(jù)以形成點圖層、線圖層和面圖層。這種數(shù)據(jù)的組織方式也被稱為簡單型空間數(shù)據(jù)模型，每個圖層只存儲一種空間類型數(shù)據(jù)；但它不能構(gòu)建拓撲，在某些領(lǐng)域中不能使用。
對于數(shù)字城市地理信息管理平臺，海量的地理信息數(shù)據(jù)需要存儲，一旦當需要調(diào)用某個地理信息數(shù)據(jù)時，也需要能夠快速響應，因此對于海量的地理信息數(shù)據(jù)的鏈接設計就顯得很重要。在本論文中，采用索引圖文的方式來解決海量數(shù)據(jù)的快速調(diào)用響應這一問題。
索引圖層就是將應用系統(tǒng)中涉及到的地理范圍劃分成若干個區(qū)域，并由這些區(qū)域?qū)ο髽?gòu)成的一個圖層。每個區(qū)域?qū)ο髮舾蓚€在該區(qū)域范圍內(nèi)可見的圖層文件，當該空間區(qū)域?qū)ο蟛糠只蛉堪诋斍耙曇胺秶鷥?nèi)時，這些圖層中的空間數(shù)據(jù)即被調(diào)用。索引圖層的制作對于動態(tài)調(diào)用空間數(shù)據(jù)機制能否更少的調(diào)用多余空間數(shù)據(jù)起到舉足輕重的作用。根據(jù)具體項目的空間數(shù)據(jù)的特點，索引圖層中的區(qū)域單元劃分得越細，就越能減少對視野范圍外的空間數(shù)據(jù)的調(diào)用。有了索引圖層，每當?shù)貓D服務器從客戶端得到新的視野范圍后，并不用再對每個圖層文件中的空間數(shù)據(jù)依次判斷，而是首先判斷當前視野范圍內(nèi)包含索引圖層中的哪些區(qū)域?qū)ο螅缓笳{(diào)用這些區(qū)域?qū)ο髮膱D層文件，從而實現(xiàn)對相關(guān)地理信息數(shù)據(jù)的快速調(diào)用讀取。
4、結(jié)語
本論文對于數(shù)字城市地理信息平臺的設計構(gòu)建，是對數(shù)字城市地理信息管理系統(tǒng)研究的一次有益的嘗試與探索，因而是值得推廣的，當然，更多的技術(shù)問題還有賴于廣大技術(shù)工作人員的共同努力才能夠?qū)崿F(xiàn)我國數(shù)字城市地理信息管理系統(tǒng)應用水平的長足發(fā)展。
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