常州市数字化地形图、地籍图测绘与基础地理信息系统的建设

摘要：本文简要分析了目前基础地理数据生产、管理和应用的现状，介绍了常州市数字化地形图、地籍图测绘及基础地理信息系统建设的总体思路、实施过程和特点。

关键词：数字化地形图 测绘 基础地理信息系统 地籍图

一、引言

目前，常州市处于社会经济的快速发展阶段，城市面貌日新月异，正处在构筑现代化特大城市的飞速发展时期。现势性数字化城市地形图和地籍图是城市规划、建设和管理及国土资源管理的重要基础资料，也是开展数字城市和信息化建设的最基础平台。2003年常州市政府投资2900万元，常州市规划局、常州市国土资源局经市政府批准，联合开展常州市数字化地形图、地籍图测绘工程并建立常州市基础地理信息系统和常州市地籍信息管理系统。

二、问题分析

目前在基础地理数据生产、管理与应用方面存在着以下几个方面的问题：

1、数据形式多样、标准不一

目前各基础地理数据管理一般拥有不同年代、不同方式获取的部分基础数据。这些数据格式不同、来源各异，有CAD格式的数据，也有MapInfo格式的数据，有经过编码的也有未经编码的数据等。数据存储的方式也各不相同，有的采用传统的图纸保存，有的采用文件方式保存，有的以数据库表的方式保存等等。

2、生产模式并行、成果形式单一

当前数字化生产模式多采用“一体化并行生产模式”，即数据采集、数据处理和产品制作在同一个软件内完成。但由于当前数据采集软件大多只是从软件操作的方便性出发，而较少从数据使用的角度去考虑数据组织的科学性和合理性，使得数据成果形式单一，要么只能满足建库，要么只能满足制图，导致生产过程的重复和浪费，限制了数据的应用范围。

3、数据更新不力、现势性差

数据的现势性是数据的生命力所在，为了保证数据的现势性必须采用有效的更新机制。以前所采用的数据更新方式往往比较零散，更新速度慢，难以保证数据的现势性。

4、管理手段落后、数据安全性难以保证

由于多采用传统的文件或图纸方式管理空间图形数据，数据容易丢失、损坏和泄密，数据的安全得不到保证。随着图纸年久损坏，这些宝贵的历史资料将难恢复。

5、分析手段单一、信息利用率低

城市规划部门对大量的基础数据的分析目前所采用的方法、手段较为单一。而随着数据库技术的发展，以及数据仓库和数据挖掘等新技术的应用，给空间分析带来了新的方法；特别是多种信息相结合，在地理信息的支撑下可采用各种专题图来表达和分析。

6、难以深层次利用、社会化服务程度较低

提高信息的利用效率是信息系统建设的一个主要目标，城市规划部门大量的规划和其它信息资源与基础地理信息还没有统一管理，信息的利用仅停留在原始信息的提供阶段，没有进一步的进行深层次的挖掘，这就难以满足社会、企业和个人对城市信息的需求。随着科技的发展，应能通过多信息的综合分析，为制定21世纪初期经济社会发展规划和发展战略，为城市制定社会、经济、科教等各项发展政策提供决策支持。

7、目前勘测管理工作与国家要求的“五统一”原则有距离即：统一的平面坐标系统，统一的高程系统，统一城市地形图的图幅分幅和编号，统一的技术标准，统一管理城市勘测基础资料。

三、总体目标

为了避免重复投资，统一测绘成果，实现数据共享，采取地形和地籍两图并测的方法，对常州市全域航空摄影面积为2400平方公里，实际成图范围为1864平方公里的地形图和地籍图的更新测绘工作（分3种比例尺）：132平方公里常州市建成区（含新北区和戚墅堰区）范围的1:500比例尺现势地形图及完整的地籍图库；560平方公里范围的1:1000比例尺地形图及154平方公里的村庄地籍调查、土地利用现状更新调查；1864平方公里范围的1:5000比例尺数字线划图。

1、建立一套城市基础空间数据的采集、监理、转换、入库有效模式；

2、建立数据分层、分类编码体系，实现数据规范化和标准化的生产；

3、制定影像图生产、建库方案，满足城市DOM和DEM数据生产、建库和应用分析的要求；

4、建立开放、稳定、安全、共享、海量、连续无缝的矢量数据与栅格数据的空间数据库管理与应用系统；

5、建立一套完整的数据更新机制。 四、实施过程

为实现建设全市范围的准确、动态、高效的共享型基础空间数据库的目标，针对目前基础空间数据生产、管理和服务的业务流程，分以下六个阶段来完成：

1、常州市数字化地形图、地籍图测绘及信息管理系统建设总体设计

常州市数字化地形图、地籍图测绘信息管理系统建设总体设计是整个工程的纲领性文件，对工程分项实施具有指导作用，它涵盖了航空摄影、控制测量、两图测绘、内外业监理质检、两系统开发建设、组织架构等方方面面。

2、航空摄影、航摄底片扫描及监理阶段

航空摄影及航摄底片扫描由北京星天地信息技术研究所中标，项目监理由常州市测绘院承担，常州市规划局、常州市国土资源局联合组织邀请了省内外专家对中标单位提出的“常州市基础测绘航空摄影技术方案”进行了论证，明确和规范了航空摄影的技术路线与指标，对方案中不足之处提出了修改意见。

3、数据生产阶段

由南大、南师大专家组按照科学规范的评分规则认真仔细审阅了投标单位标书，确定了山东正元地理信息工程有限公司、江苏省测绘工程院、南京市测绘勘察研究院等12家作业单位。按总体设计提供的数据作业方案、数据整理方案、过程监理方案、质量检查方案和数据提交方案等要求，对地形、地籍数据进行采集、加工和整理，使之成为符合规范的入库数据。

4、数据建库阶段

数据建库阶段是本项目的核心内容，在这个阶段主要完成基础空间数据库、地籍信息数据库的建设及数据的监理和入库工作。常州市规划局、常州市国土资源局联合组织邀请了省内外专家组评审，确定了广州城市信息研究所有限公司和南京国图信息工程有限公司为数据内外业监理单位和基础地理信息系统和地籍信息管理系统开发单位。

5、动态更新阶段

动态更新阶段从数据库的建成就已经开始了，这个阶段主要是对数据的修测、补测、监理、入库更新形成一整套实时更新管理办法。

6、系统应用阶段

信息管理系统应用是基础空间数据建设社会化服务的终极目标，通过管理系统中的基础空间数据为政府提供城市建设、国土资源利用、环保、水利、统计等决策支持的基础地理框架信息，为社会和经济可持续发展提供一整套标准的基础地理信息支持平台。

图1 常州市城市基础地理信息系统建设

Fig.1 The Construction of Changzhou Urban Fundamental GIS

五、主要特点

1、 数据共享，一次采集数据，地形、地籍共同利用。

2、 两图并测，比分项施测节约经费约30%。

3、利用先进的测绘技术、严格的质量标准、优化的工作方案、完善的信息管理系统。

4、一律实行全过程招投标制度，使各投标单位在一个公开、公平、公正的市场运作机制下，同等参与竞争，增加办事的透明度，并请两局纪检部门参加，对整个工程实行全过程监督。确保工程优质、高效地完成，对整个工程实行全过程监理，在有效的监理机制下，对整个作业过程进行全过程监督，促进施工单位、监理、业主三方密切配合，协同作战，确保成果的质量，按时完成任务。

5、在充分借鉴国内外其它城市建立UGIS的成功经验，并结合常州市实际情况的基础上提出：建立一套适合常州市具体实际情况的数据信息规范化、标准化技术方案体系，建立一个全市统一数据规范的开放型的基础空间数据库。

六、结语

常州市数字化地形图、地籍图测绘与基础地理信息系统的建设将是以空间数据库为核心，多种专业信息数据库相结合，各种应用子系统为支撑，融数据采集、系统管理与维护于一体的综合型信息系统。使科学化、自动化、信息化和高效化的基础数据为城市规划建设、国土资源管理工作提供高质量的基本地理资料，为城市各专题GIS应用系统提供标准化的现状基础信息，实现面向社会公众的网上基础地理信息服务，为城市其他专题信息系统提供标准化、权威性的多种比例尺的公共基础地理信息平台，为数字常州的建设提供空间数据基础设施。