城市地理學小論文

城市地理曾經是聚落地理學的一部分，城市地理學與這些學科有密切聯繫，它着重從空間觀點研究個別城市或區域城鎮體系的功能結構、層次結構和地域結構。下面請看城市地理學小論文！

城市地理學小論文

1.引言

城市歷來是國民經濟和社會發展的焦點和中心。當前一個以數字城市為旗幟的城市信息化運動正在全國範圍內迅速展開。數字城市是物質城市在數字網絡空間的再現和反映，是以信息（特別是空間信息）為核心、以網絡為支撐的城市信息管理與服務體系。

數字城市建設的任務就是利用現代高科技手段，充分採集、整合和挖掘城市各種信息資源（特別是空間信息資源），建立面向政府、企業、社區和公眾服務的信息平台、信息應用系統以及政策法規保障體系等。

城市地理空間基礎框架是數字城市建設的核心任務之一，它為城市發展和信息化建設提供統一的空間定位與基礎地理信息公共平台，進而實現城市信息資源按照地理空間位置的整合和共享。城市地理空間基礎框架是“數字中國”地理空間基礎框架的重要組成部分。應該説，我國城市空間數據生產與提供已經取得了巨大成績，但總的來講，空間數據從內容、形式和質量（尤其是現勢性）以及提供等方面都難以滿足應用的需求，

高質量的空間基礎數據一直是城市地理信息系統（GIS）建設和應用的瓶頸。隨着城市信息化進程的加快和數字城市建設的推進，城市空間數據必將進一步成為關注的焦點。

2.數字城市地理空間基礎框架建設的目標與任務

2.1 目標

地理空間基礎框架是其它一切地理數據的基礎參考框架，它為國民經濟和社會信息化提供統一的空間定位與基礎地理信息公共平台，對於信息資源按照地理空間進行整合和實現信息共享具有十分重要的作用。

城市地理空間基礎框架建設的總體目標為，充分運用遙感、GPS、GIS和計算機網絡等技術，制定相應的政策法規和標準體系，建設多尺度、多分辨率、多種類的城市空間數據體系，構建統一的城市地理空間基礎基礎平台，從而為城市政府、企業、社區和公眾提供高質量的基於空間位置的應用服務。“十五”期間，全國30％以上的城市建立數字城市地理空間基礎框架，其它城市積極籌劃並開始建設地理空間基礎框架。到2010前後，全國所有城市建立起較為完善的城市地理空間基礎框架，較好地滿足城市規劃、建設、管理、服務以及未來發展的需要。

2.2 工作重點

為實現上述目標，需要重點完成以下幾方面的工作：

（1）隨着我國城市化步伐的加快，城市的數量及規模都將有較大的增長，為滿足城市規劃、建設、管理和信息服務業發展的需要，應根據城市的總體規劃與發展佈局，進一步擴展和完善城市空間數據基準。

（2）建立起有效的城市空間數據特別是框架數據更新機制，努力完善城市空間數據的分級、尺度和內容體系，實現數據形式的多樣化。

（3）建立健全城市地理空間基礎框架建設的政策法規和組織機構體系，完成若干城市空間數據產品、技術和服務方面的國家或行業標準。

（4）建立城市空間數據分發和服務體系，使空間數據更好地為數字城市、數字社區建設服務。

（5）發展先進實用的空間信息獲取、更新、管理與應用服務技術支撐體系，為城市地理空間基礎框架建設提供技術保障。

3.城市地理空間基礎框架建設的內容

城市地理空間基礎框架主要包括空間基礎數據體系、政策法規與保障體系、數據分發與應用服務體系以及技術支撐體系等4個方面。

3.1 城市空間基礎數據體系

3.1.1 城市空間數據基準建設

城市平面基準具有一定的特殊性。由於我國幅員遼闊，使用目前國家統一平面基準在許多城市會產生較大的投影變形，無法滿足城市建設的需要。許多城市都建立了自己的獨立平面控制基準，出現了2種甚至多種平面基準。隨着空間數據應用與共享需求的增加，多尺度空間數據基準的不統一問題已經受到關注。與平面基準相比，在城市統一使用國家高程基準技術上不存在問題。為了滿足工程測量和城市測量的需要，應該逐步建立和精化城市區域內的釐米級大地水準面，為城市GPS高程測量奠定基礎。

隨着國家新一代地心、三維、動態大地測量基準的規劃和建立，未來城市空間數據基準也將朝着三維、動態方向發展。現有平高分離的、靜態的城市控制基準將被新一代的三維基準所替代。

數字城市將以其對城市卓越的管理和服務能力體現其非凡的價值和美好的前景。空間數據服務在城市領域具有良好的前景。建立城市GPS連續運行綜合服務系統，是實現城市快速導航、動態測繪和數據服務的重要基礎。目前，我國一些城市已經或正在建立該系統。

3.1.2 城市空間框架數據建設

城市空間數據的外延十分廣泛，它包括地形數據、土地利用數據、建築物現狀數據、地籍數據、房地產數據以及相應的屬性數據等。就數據形式而言，城市空間數據最主要的是數字線劃圖（DLG）、數字正射影像數據（DOM）和數字高程模型數據（DEM）。在進行地理空間基礎框架建設中，一般都根據應用需要和實際數據生產與提供的可能確定框架空間數據集。對於城市空間基礎框架數據，一方面應從數據生產週期、成本和質量的特點上，另一方面從大多數實際應用的需求上，研究確定基本框架數據集的內容、形式和尺度，只有這樣才能使建設的城市地理空間基礎框架真正起到應有的作用。在一個城市，可以根據地域的不同，針對不同的數據內容和形式，分別選用不同的比例尺和分辨率。

城市地理空間基礎框架數據集應在大比例尺度下，能完整地描述城市自然和社會形態的地物地貌信息（如建築物、道路、水系、綠地等）、管理境界信息（各級行政管理單元邊界，如市、區、街道辦事處和重要單位界域及地理分區等）以及它們的基本屬性信息。這裏不僅包括城市測繪所關心的各種地形信息，同時也應包含有關管理境界等信息以及與它們相對應的基本屬性信息。為了適合不同的應用需求，可以將框架數據集進一步劃分為核心框架數據和擴展框架數據。前者具有一定的普遍性，可以滿足大多數應用的需要；而後者則可以根據各城市的自身特點和需要而增加。目前大多數城市的DLG均是依據《城市測量規範》和地形圖圖式進行測繪的所謂“全要素”圖。事實上，這裏的“全要素”也是相對的。在城市，大面積地測繪大比例尺“全要素”DLG並保持其現勢性並不是一件容易的事。以框架DLG及其與DOM的疊加來替代“全要素”DLG可能是一種有效的解決方案，這樣的產品生產週期短、成本低、易於維護，在城市規劃、建設、管理和服務中具有廣闊的應用前景和顯著的經濟效益與社會效益。同時，框架DLG、DOM還可以與DEM進行集成，形成城市三維景觀模型。

3.2 政策法規與保障體系

3.2.1 政策法規

城市地理空間基礎框架建設所具有的公益性、基礎性和權威性決定了城市政府應該是其主體投資者。城市政府應該將城市空間數據視作如同城市道路、橋樑一樣的城市基礎設施，投入足夠的資金使數據生產者能按照市場行為進行數據生產，以滿足城市可持續發展的需求。使數據被充分利用併為城市發展帶來巨大的間接效益應該是作為投資方的城市政府所得到的回報。目前，數據共享和數據更新是我國城市空間數據生產、管理和應用的2大難題。實際上，數據不能共享的本質原因除技術、標準化和國家安全因素外，最根本的因素是經濟問題。因此，解決數據共享問題也必須從經濟上入手。數據更新除涉及技術問題外，也與政策密切相關。城市空間數據從生產到最終使用，涉及一系列主體，如：所有者、投資者、生產者、管理者、分發者、代理者和使用者等。為了明確界定各主體在城市數據獲取與使用過程中的責任、義務，並切實保障他們應得的利益，從而使城市空間數據的獲取與使用實現可持續運轉必須制定有效的適合我國國情的數據政策。制定數據政策的基本原則是促進城市空間數據共享、鼓勵數據公開、發展基於數據的服務。

3.2.2 標準化

我國空間數據標準化一直難以滿足技術發展和實際應用的需求。當前急需加大城市空間數據標準化工作的力度，在充分採納、吸收、參考已有國家、行業和地方標準、規範與規程以及一些國際組織和國外標準規範的基礎上，根據我國城市空間數據生產、管理和應用的特點，制定比較完善的產品標準、工程標準和服務標準，以促進城市空間數據的生產、更新、管理、分發與應用服務，加速數字城市建設和城市地理信息產業化的進程。

城市空間基礎數據產品標準是目前最薄弱的環節。我國已制定的一系列測繪類標準規範，對於最終產品及其質量的定義與確認方面的規定比較模糊，而對生產這些產品作業過程的規定則過於瑣細，這也是造成標準總是落後的重要原因之一。空間數據生產技術發展十分迅速，在未來的標準制定中，應將重點放在產品標準上。產品標準應具有超前性，面向空間數據用户，並在一個較長的時間裏保持穩定。生產這些產品的工程標準則應儘可能簡化，只規定若干對最終產品質量起關鍵作用的共性內容，而更詳細的作業規程應由生產單位自行制定。許多單位都在推行ISO 9000系列標準體系認證，可以為此提供保證。數據服務標準過去基本上沒有，當前需要重視。

3.2.3 組織保障

城市地理空間基礎框架數據是數字城市建設的重要基礎性工作，其建設的質量和效率對於數字城市的建設關係重大。為了保障基礎框架建設的順利實施，需要建立必要的組織保障體系。

首先，城市地方政府應給予足夠的重視。許多城市為了建設數字城市，專門設立了由市長或常務副市長任組長的數字城市建設領導小組。建議在該領導小組下設立城市地理空間基礎框架建設協調機構，吸收涉及城市空間數據建設的有關部門參加，進行統一規劃和組織實施，避免重複和扯皮。

其次，各城市有必要建立相應的空間數據管理和分發機構，統一進行各類空間數據資源的管理、維護和應用服務，以最大程度地發揮框架數據的作用。

3.3 數據分發與應用服務體系

數據分發與應用服務體系是數字城市地理空間基礎框架建設的重要組成部分。其目的是最大程度地挖掘和發揮空間數據的效用，為政府、企業、社區和公眾提供高質量的基於空間信息的服務。

就數據分發與應用服務體系建立而言，“面向應用”無疑是其基本出發點。這裏的面向應用指的是根據不同實際應用的需求來確定數據的形式、內容和質量指標。城市空間數據分發與應用服務體系建立的目標和原則應是“快、準、全、廉”。所謂“快”，指的是數據獲取的週期要短，信息的現勢性要高：“準”表示適應應用需求的數據的空間特徵和屬性特徵（即數據的幾何精度和屬性精度）應準確：“全”反映的是為滿足應用需求所獲取和提供使用的數據在內容上應全面、完整，在時空表現上要真實：“廉”則是指經濟性，就是説空間數據的獲取與使用的經濟代價應儘可能小。

事實上，上述4個原則之間是相互制約的，對於不同的用途，應該有不同的側重。我們可以把城市空間數據按用途劃分為3級，它們構成城市空間數據分發與應用服務體系，見表1所示。表中的“面向公眾”主要指為廣大企業和社會公眾提供空間信息服務，這類服務的面很廣，對信息的動態變化非常關心，對數據的準確性和完整性要求相對低一些，要求能以最低的代價獲得所需要的數據：“面向管理”指為政府行業管理部門工作服務，如城市規劃管理、土地管理等；而“特殊應用”包括少數對數據準確性和完整性有專門要求的應用，如大比例尺城市工程應用等。

數字城市可以看成是城市各種信息系統的有機集成和融合，信息的開放與共享顯然是其最重要特徵。我們認為，城市空間數據管理與應用服務的實現方式是建設一個能為數字城市各種應用系統提供統一的可視化多元異構（多數據源、多尺度、多分辨率、多時相、多形式、多基準）空間基礎信息服務的城市空間基礎信息平台。該平台的.建設以滿足空間數據服務和共享為基本出發點，同時兼顧信息管理和維護的需要。

3.4 技術支撐體系

城市地理空間基礎框架建設離不開高新技術的支撐。從框架數據的採集、更新、加工、處理，到管理、共享、分發與應用服務，需要使用和發展一系列的新技術和新工藝，以為實現“快、準、全、廉”的目標創造條件。

城市空間數據採集與更新技術主要包括航空攝影測量技術、高分辨率衞星遙感技術、地面測繪技術、GPS測量技術以及激光掃描、近景攝影測量技術等。這些技術近年來發展十分迅速，作業效率不斷提高。儘管數據管理與表現技術已經有了長足的發展，但仍然不能很好地滿足城市空間數據管理和應用的需求。這裏需要進一步發展和完善多元異構數據的挖掘、融合、集成與管理技術，開發實用的真三維數據管理與表現技術。在數據分發與應用服務方面，也需要進一步完善基於Internet的數據管理、分發技術，增強技術的安全度與可靠性。同時，需要積極研究解決實現數據共享的一系列技術問題。當前人們普遍將數據難以共享的原因歸罪於政策和機制問題，實際上即使這些問題解決了，技術上的許多障礙還會制約數據共享的實現。

4.數字城市地理空間基礎框架建設的原則與步驟

4.1 原則

數字城市地理空間基礎框架建設的基本原則是：統一領導、合理分工；統籌規劃、分步實施；統一標準、資源共享。

數字城市無疑是數字中國的重要節點。未來的數字中國應該是一個由全部數字城市以及其它數字區域、數字專題等有機集合而成的一個巨系統。在沒有政府主管部門全局規劃和引導的狀況下，將目前已建和在建的這些建設目的和目標各不相同、標準和平台各不兼容的數字城市集合成數字中國，其結果將是難以設想的。儘管對於具體城市而言，數字城市的建設是這個城市經濟技術發展的要求和必然，但如何應對未來全局性的城市間各類的信息交換和共享的需求，如何將分散的系統整合成一個有機的整體，都不可避免地成為難題。因此，數字城市地理空間基礎框架建設是一項具有整體性、權威性、複雜性的系統工程。這就要求政府主管部門在其中必須起積極的規劃和指導作用。政府主管部門站在全局高度統一規劃和指導，必將有利於數字城市與數字中國地理空間基礎框架的有機整合，避免相互牴觸和衝突。在城市地理空間基礎框架建設中，各有關部門需要在統一的體系下明確職責，通力合作，共建共享。具體實施時，則必須分清輕重緩急，堅持標準先行，並通過選擇適當的城市作為示範，以點帶面，分步實施。

4.2 實施步驟

首先，國家有關主管部門應儘快出台相應的政策法規，啟動數字城市地理空間基礎框架建設計劃；

其次，建立有效的運行管理機制，以保障數字城市地理空間基礎框架建設的順利進行；

第三，加快制定若干核心技術標準，以規範和約束數字城市地理空間基礎框架建設實踐；

第四，選擇幾個有較好基礎且具代表性的城市作為示範城市，實施城市地理空間基礎框架建設，檢驗完善標準規範，積累經驗；

第五，在總結示範經驗教訓的基礎上，積極穩步地在全國範圍內推廣實施。

同時，為了保障城市地理空間基礎框架的順利建設，特別需要從國家、地方甚至企業等多個層次解決城市地理空間基礎框架建設所需資金問題。從某種意義上講，資金問題可能是決定城市地理空間基礎框架建設成敗的關鍵因素。

建設數字城市地理空間基礎框架無疑是一項長期的、複雜的任務，需要付出艱苦的努力。數字城市地理空間基礎框架建設任重道遠、前景光明。

致謝：本文是作者參加的由中國地理信息系統協會承擔的國家測繪科技發展基金項目研究成果的一部分。完成過程中，得到北京、上海、天津、重慶、廣州、武漢、深圳、寧波、淄博、廈門等城市有關領導和專家的幫助；初稿完成後，承蒙胥燕嬰、張輝峯、葉銀虎、孫承志、陳軍、張清浦、董寶青、張遠、施寶湘、孫建中、丁建偉、李宗華、徐曉等先生提出寶貴意見；研究過程中，還得到作者所在單位同事的協助；特此一併致謝。由於水平有限，文中錯誤之處在所難免，敬請批評指正。

參考文獻

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