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国产GIS软件在建立省级基础地理信息系统工程

2018-09-19 11:37

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产GIS软件在建立省级基础地理信息系统工程及国土资源管理中的应用
广东省国土厅
广东省广州市德政北路498号
邮编 510055 
当前,随着计算机技术、现代通讯技术及信息产业的迅猛发展,随着社会对基础地理空间信息需求的日益增加,我国的地理信息系统技术也在从实验室阶段走向实际应用阶段方面取得了实质性的进展。
八· 五期间,我厅曾经在与国外科技合作的项目中,使用过如Genamap、Arc/info、Mapinfo等外国GIS软件;九· 五期间,我们却决定用国产GIS软件Geostar开展建立省级基础地理信息系统示范工程的研究。经过几年的艰苦努力,我厅与武汉测绘科技大学合作进行的建立省级基础地理信息系统示范工程及其在国土资源管理中的应用取得了较好的成果。
一、用Geostar建立省级基础GIS工程
1、应用的需求
八· 五期间,广东省国土厅完成了省政府组织的中澳科技合作“空间数据转换”、“国土管理信息系统试点”等项目。“九五”计划中,我们决定在已有的基础上,继续向测绘高新技术方向发展。
在一九九六年我们厅经过调研和认真比较,也出于支持国产软件的考虑,在我国首先选用了武汉测绘科技大学研制的全数字摄影测量软件Virtuozo建立了“全国第一条全数字摄影测量生产线”。形成了从航空影像扫描输入、数据处理生成正射影像图到影像数据输出全过程的生产能力。使广东省基础空间数据的采集方式及产品模式,从传统测绘方式转变为现代地理信息测绘方式,从模拟产品转变为数字产品,不但具有数字地形图矢量数据,而且具有数字航空正射影象数据。为了进一步做好这些数据的贮存、管理、分发和应用,必须建立起省级空间信息数据库、建立起省级基础地理信息系统。
2、开创新路
1996年5月,国家测绘局科技委员会在无锡开会。会间休息时,李德仁、梁宜希、龚健雅几位委员在一起讨论认为,我国现在进行建立省级基础地理信息系统的研究课题应提到议事日程上了。于是他们在会议上提出了立题建议。7月,由广东省国土厅和武汉测绘科技大学联合向国家测绘局正式提出立项申请,该申请10月份被正式批准,课题名称为“C95-02-02建立省级基础地理信息系统示范工程”,同年12月课题实施方案通过专家论证,1997年1月正式实施。
我们在研建省级基础GIS示范工程中,决心要开拓一条新的技术路子。对几个关键问题作出了风险选择:
(1)建立一个什么样的数据库问题。
当时,按常规是建立一个全要素地形图矢量数据库,这在技术上是比较成熟的,有不少经验可以借鉴。而我们经过比较认为建立全要素矢量空间数据库,既费工、费时、费资金,又形式单一、应用有局限。如果我们建立一个多数据源、多分辨率,以数字正射影象栅格数据为核心,叠合地形框架要素矢量数据的空间数据库,则省工、省时、省经费。而且空间影像信息丰富、真实易读,应用更广泛,数据更新维护更容易。但管理影像数据库的软件不多也不完善,有待开发。而从当前的计算机技术的发展、海量贮存的实现、运算速度的提高,数字正射影像获取技术的成熟都是有利的支持条件。因此,我们选择了建立一个基于影像的栅格矢量合一的空间数据库。
(2)采用一个什么样的系统软件问题。
省级基础地理信息系统,是一个较大型的采集、管理、应用空间数据GIS,建这样一个系统采用国外国内软件,各有优缺点,国外的更加成熟、完善,采用国产GIS软件作平台,没有先例。但是我们考虑到,我们拟建的广东省基础GIS是以一个基于影像的栅矢结合的空间数据库为核心的GIS,而 我们提出对这些数据的管理要求,特别是对影像数据的管理要求,当时国外几个软件的功能还没能达到。要符合我省基础GIS应用要求,那一个软件都必须在原有的基础上进一步开发。我们厅基于支持国产软件发展的思想,决心协助武汉测绘科技大学开发一个具有自主版权的、具有先进功能的国产GIS软件!我们相信,我国是具有这样技术实力和条件的。因此,我们选用了国产软件Geostar作为系统软件平台。
3、主要做法
省级基础GIS示范工程建设,我们的做法是:
(1)把GIS的数据生产和产品输出与GIS的研建相结合。探索形成一套建设省级基础GIS数据采集、数据入库、数据管理、数据输出的技术作业流程、数字产品模式。
(2)走产、学、研相结合,领导、管理人员、技术人员、生产作业人员相结合的路子。根据生产和应用的实际需要研究关键技术,把研究成果拿到生产实践进行中试后改进,使科技成果直接转化为生产力,形成一套真正实用的运行系统。
(3)把省级基础GIS研建与形成现代测绘地理信息技术体系,实现传统测绘向现代地理信息产业转变相结合。
(4)把基础地理信息系统建设与信息产品应用相结合。
4、研建成果
省级基础GIS示范工程的研建成果是:
(1)建立了一个多比例尺、多数据源的有一定规模的示范运行系统。
空间数据生产与建库内容包括:覆盖全省的1:25万卫星影象数据(DOM)、1:25万地形矢量数据(DLG);覆盖珠江三角洲的1:5万卫星影象数据(DOM)、1:1万航空正射影象数据(DOM)、1:1万数字高程模型(DEM)、1:1万地形矢量数据(DLG)等。
入库数据多达300多GB。系统运行正常,形成生产规模。建库的一系列难题,如海量空间数据管理、空间数据的分带贮存与整体漫游等都得到了解决。特别是首先提出实现了多比例尺的影象、矢量和DEM三库一体的集成化空间数据管理,此项技术处于国际领先水平。
(2)采用国产数字摄影测量系统、遥感图象处理系统、地理信息系统软件平台,建立了一整套空间数据的生产、处理、管理、制图与应用的技术体系,研究提出了相应的技术规程和质量控制标准。
(3)实现了传统产业的技术改造。
基础地理空间信息的数据采集、贮存管理、输出、分发的技术体系的建立,使传统模拟产品转变成了数字产品,传统的测绘产业转变成现代地理信息产业。
我们实现了这一革命性的传统产业改造,使产业的技术结构、生产结构、组织结构、产品结构都进行了转变,而且管理人员、技术人员、生产作业人员也成功地实现了技术转岗,形成了电脑作业的规模化生产能力,在省级基础地理信息系统建设和测绘生产结构调整等方面起到示范作用。
(4)国产软件平台得到完善、提高和发展。由于紧密结合生产和应用的实践进行软件开发,不断解决技术关键难题,使国产软件得到完善和提高。无论是数据采集软件还是数据库、信息系统软件都得到了进一步提高。Geostar经过示范工程的开发研究,已形成较全面的功能、较完整的序列。
二、用Geostar和基础空间数据为国土资源管理服务
1、 用Geostar开发土地管理专题系统
* 用Geostar控件开发农村集体土地登记专题信息系统,已在广东汕头市应用。
* 用Geostar控件开发土地利用动态监测系统,已在广东汕头市应用。
* 用Geostar控件开发土地交易信息系统,已在广东东莞市应用。
2、 省级基础GIS数据在国土资源管理中的应用
数字正射影象、卫星影象在广东土地管理中已率先应用,获得初步管理成效,现已决定全面推广。它对全国的国土资源管理将具有较大影响作用。
* 违法用地监测
可知违法用地地点、发生时间、违法面积等,从而作出管理措施;
* 土地利用规划
规划图与不同年代的航空正射影象迭合,从中分析是否按规划进行建设、规划的科学性与合理性是否正确?是否需要修编等;
* 建立基本农田保护区信息系统,有效保护基本农田
显示基本农田的位置、范围、面积、责任人、以及保护区比例达标情况。将农田保护范围线与不同时期的影象迭合,可以监测保护情况;
* 农村集体土地登记应用
以管理区为权属单位,范围面积较大,可以利用正射影象划定权属界线,位置与面积精度可达到现阶段农村集体土地管理的要求;现已在汕头市开始实施;
* 土地利用变更调查应用
广东省国土厅已决定:要求市、县逐步将数字正射影象用于土地利用变更调查,利用计算机对数据直接统计、汇总、上报。它能够较有效地检查实地、图件、数据三者是否一致。
3、在政府决策中的应用
* 在政府农业决策中的应用
从两个时相的影象,可掌握农业结构发生变化的地域、具体地点,可量算已变化的面积,可了解发生的变化,从而可确定制定鼓励还是限制的政策。
* 滩涂围垦决策的应用
可以了解围垦位置、地点、围垦进展、已成围的面积,珠江出海的水流方向、畅顺情况,分析它的排洪能力。政府可根据这些信息,对围垦政策作出修订;
* 城市建设规模决策应用
可以掌握城镇建设规模的扩展,根据建设占用耕地情况,分析人口、土地资源与环境协调发展的关系,从而修订城镇扩展有关政策;
* 在防洪、抗灾中的应用
可以掌握河堤、水闸的位置、地点、结构、防洪能力和作防灾预测。
三、结束语
我们在支持国产GIS软件开发、将国产GIS应用于建立省级基础地理信息系统建设和国土资源管理中做了一些工作,取得了可喜的成绩,但还有一些不足,有待进一步改进。