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1、,城市数字化管理系统,第四单元,知识点1 城市数字化管理系统平台构架,城市数字化管理系统是重要的基础设施，是数字城市的信息基础支撑环境，是各种应用共享和交换信息所必须的基础设施。,城市数字化管理系统城市数字化+空间信息+信息管理系统城市数字化是城市从工业化时代向信息化时代转换的基本标志，是能够有效获取、分类存储、自动处理和智能识别海量数据的、具有高分辨率和高度智能化的、既能虚拟现实又可直接参与城市管理和服务的综合工程。城市空间信息是指城市对象地理分布有关的信息，是有关城市相关的地理对象的性质、特征和运动状态的一切有用的知识，通过数字城市地理空间框架实现。城市数字化管理系统是指：利用“数字地球”
2、理论，基于RS、GIS、GNSS、虚拟仿真、网络、空间数据库、信息管理等关键技术，深度开发和利用空间信息，建设服务于城市规划、建设、管理；服务于政府、企业、公众；服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。,空间信息服务平台的核心是建设空间信息基础设施，并在此基础上整合应用各种信息资源，实施深度开发和应用，为发挥城市功能，提供多方面的信息保障。因此城市数字化管理系统基本框架体系主要有关键技术层、基础设施层和综合应用层。（1）关键技术层即本书第三章内总结整理的GIS、GPS、RS、VR，MIS等综合技术平台；基础设施层包括信息基础设施、空间数据基础设施和保障基础设施；综合
3、应用平台包括管理系统、应用系统和服务系统。,（2） 基础层数字城市的基础层包括了计算机通信网络、各类信息的采集、数据处理、存储、管理和服务全过程的软硬件有机组合，是数字城市建设的基础。主要包括两个方面的基础设施：信息基础设施(lnformation lnfrastructure)，即计算机通信网络（网络层）。空间数据基础设施(Spatial Data lnfrastructure)，包括数据的获取、处理、存储、分发和提高使用地理空间数据所必需的技术、政策、标准。基础层的作用是根据城市的规划、建设和管理的工作流程和业务需求分析，通过完善的信息获取体系，广泛地采集数字城市建设所需的空间信息资源，通
4、过覆盖城市的计算机通信网络，快捷、实时、安全地将采集的数据进行存储和处理。基础层还应包括空间信息交换中心，标准和规范研究中心。,（3）应用层应用层即城市的各种应用系统，用以实现政府、企业和公众的各种应用。是建设数字城市的主要目标之一。在应用服务平台基础上，开发出资源、环境、社会、经济、区域、城市管理(即管理层)和面向政府、企业和公众的应用和服务系统(即应用层和服务层)，实现企业级办公自动化系统和业务智能化系统(Business Intelligence System)，具体包括城市规划建设管理子系统、城市综合管网子系统、城市人口管理子系统、城市资源与生态管理子系统、城市智能交通管理子系统、城市
5、公安、消防子系统等。这些子系统的中心位置是城市运行监控中心。,城市的规模及需求的不同，使得城市数字化管理系统的平台有很多种，我们在这里只列举其中的一种框架，如下图所示。,（1）统一门户CA统一安全认证平台，提供现有应用系统统一的用户身份认证，用户只要进行CA登录后，就可在各应用系统间相互切换而无需多次重复登录，不同应用系统对通过CA身份认证的用户，根据权限划分分别赋予CA用户本系统相应的用户权限。,（2）城市综合管理信息系统-通用功能模块提供地图操作、城市部件在线更新、地理编码、基础数据资源管理等功能,（3）城市综合管理信息系统-综合业务模块业务受理子系统、协同网络子系统、大屏幕显示子系统、综
6、合评价子系统、维护子系统,（4）城市其他应用系统例如能够能够让公众参与城市建设的信息发布系统，提供数字城管内网门户为参与城市管理的各类用户（如社区城管站）提供访问各应用的统一入口，外网门户一方面为公众提供获取城市管理信息资源的渠道；另一方面，为公众提供参与城市管理、查询、浏览城管事件的舞台。,（5）城市交通管理信息系统通过城市交通摄像设施、地感线圈或者是GPS车辆定位监控系统对车辆进行定位，并对城市道路运行状况监控。例如通过车载终端采集当前车辆定位信息，通过无线通信网络定时、定距、或点名上传数据到信息中心，信息中心能随时掌握环卫车辆和巡查车辆的位置和运行轨迹。可以在电子地图上显示出车辆的实时位
7、置，查询车辆的属性，并重现车辆的运行路线轨迹等.,（6）数据共享及交换子系统数字城市管理信息系统在建设和实施过程中，需要与行政执法局、区城管办、市政网络其他成员单位进行数据共享与交换，并与现有应用平台如企业基础信息交换平台、应急联动指挥系统、投资项目网上审批平台等进行协同工作。,（7）数据库群本框架包括与城市管理相关的多个数据库的建设，涉及内容和领域广泛。既包括各种类型空间数据库的建设，比如：基础地理空间数据库的建设、城市部件库的建设、地理编码空间数据库的建设和视频位置空间数据库的建设等。又包括城市管理业务库的建设，比如：工作流数据库、组织结构数据库、城市管理上报问题库（部件问题和事件问题）、
8、城市管理指标评价库等。,（6）和（7）主要是通过数字城市地理空间框架来实现。本质上来讲，就是要构建一个能够提供权威、统一、标准的地理信息服务的公共平台，在测绘部门已有的地理空间数据基础上，整合来自各政府部门、企事业单位的专题数据，并基于这个平台统一发布服务、免费提供应用，各部门、企业事业单位和社会公众都可以使用这个平台并且调用平台的数据和其它服务，最大程度地避免重复建设，消除信息孤岛，实现共建共享。,政策关于加强数字中国地理空间框架建设与应用服务的指导意见（国测国字200635号）国务院关于加强测绘工作的意见（国发200730号）关于全面加快数字城市地理空间框架建设推广工作的通知（国测国字20
9、0838号）国家测绘局关于进一步加快推进数字城市建设的通知（国测国发201048号）关于加快数字城市公众服务系统接入“天地图”主节点工作的通知（测办201324号）浙江省人民政府关于加强测绘工作的意见(浙政发200823号)浙江省测绘与地理信息事业“十二五”发展规划,国家层面，需要重点关注的文件有：2006年全国基础测绘中长期规划纲要国测国字200612号测绘事业发展第十一个五年规划纲要这两个政策文件，标志着国家层面在全国正式启动了数字城市地理空间框架建设项目。,国测国字200635号关于加强数字中国地理空间框架建设与应用服务的指导意见数字省区、数字城市等数字区域地理空间框架是数字中国地理空间
10、框架的有机组成部分；测绘部门是数字中国地理空间框架建设的主体，拥有基础地理信息资源的各有关部门共同参与建设。,国测国发201048号国家测绘局关于进一步加快推进数字城市建设的通知2012年底前要基本推广到所有地级以上城市；2013年逐步向具备条件的县级市推广；2015年底前全面完成地级以上城市和具备条件县级市的数字城市建设。,建立区域内统一的标准（空间参考、数据处理、软件接口等）以基础地理信息数据为载体，整合各类资源建设统一、权威、标准的地理信息公共服务平台实现纵横向的互联互通，实现资源的共建共享，节约资金，消除信息孤岛,平面坐标系：CGCS2000 国家大地坐标系 高程基准：1985国家高程
11、基准,地理信息公共服务平台,支撑体系,知识点2 城市数字化管理系统建设流程,城市数字化管理系统的是一个复杂系统，为了保证城市里的各个系统和参与者能够高效的协作，达到系统的最佳运行效率，它的建设过程也必须严谨。在我国城市数字化的过程往往是以信息系统建设为先导，在本知识点中，总结城市数字化管理信息系统建设的一般流程。,一、系统建设可行性分析,城市化进程的加快，带来了城市管理矛盾日益突出的问题，但是，不同城市的所处的发展阶段有所区别，并不是每一个城市要马上推动城市数字化的建设，建设城市数字化管理系统需要根据城市的发展需求来进行，需要综合考虑当地的社会经济发展状况，并组织专家和相关部门对数字化管理建设
12、的可行性进行评估，确保在最适当的时机进行立项，城市数字化的过程与当地的经济社会发展协调，有利于城市可持续发展。,二、需求分析阶段,广泛收集城市的各种资料，包括地理数据、历史数据、资源数据、业务部门数据、社会经济数据等。去和不同的政府部门进行调研，去发现和了解这些部门的工作流程，梳理并设计未来在管理系统中各部门的工作流程。去和城市内的服务对象进行交流，了解他们对于数字化管理系统的需求。跟据上面的调查结果确定系统建设的预期目标，在这一阶段还需要制定系统建设的主题内容、时间计划、资金预算等框架。,三、总体设计阶段,根据资料的收集情况和城市的自身情况，对城市数字化管理系统建设的各方面进行设计，设计时要
13、从总体出发，统筹规划，对用户使用习惯进行把握，在保证质量的前提下，做到设计科学合理。,四、数据库设计和建设阶段,数据库的建设是整个系统建设的核心，需要把各类数据有机地进行组织，有效地进行存储、管理和检索应用，是一件十分重要的工作。在总体技术设计上，需要把业务数据、空间地理数据集成于同一个数据库系统之中，以应用为主导，建立可充分反映城市管理基本特性的、统一的、及时更新的、可共享的城市管理数据库；同时要注意选择多源异构分布式的数据库来进行具体的组织和管理。,五、系统实现阶段,在这个阶段针对各政府部门和服务公众建立各个应用子系统，在建设子系统的同时需要注意各子系统之间的逻辑关系，不同系统在建立和使用
14、数据库的时候要充分利用现有资源，不要重复建设。在整个系统的实现中，还要注意安全性，需要建设专门的管理模块，对整个系统起到保护作用，保证系统的安全性、稳定性。,六、测试阶段,测试编写好的系统。交付给政府职能部门使用，并组织部分公众使用，使用后一个一个的确认每项功能。软件测试有很多种：按照测试执行方，可以分为内部测试和外部测试；按照测试范围，可以分为模块测试和整体联调；按照测试条件，可以分为正常操作情况测试和异常情况测试；按照测试的输入范围，可以分为全覆盖测试和抽样测试。对于城市数字化管理系统这类大型软件来说，3个月到1年的外部测试都是正常的。完成测试后，进行验收并完成使用帮助文档。,七、上线阶段
15、,系统进行试运行，稳定后公示发布使用。,八、维护阶段,根据用户需求的变化或环境的变化，对应用系统进行全部或部分的修改。,知识点3 系统平台建设案例,一、柳州公共信息资源中心共享服务平台二、数字深圳空间基础信息平台,一、柳州公共信息资源中心共享服务平台,以构建“数字柳州”为目标、以建立信息资源的共享利用为机制、以建设四大基础数据库（即空间地理数据库、人口数据库、法人数据库、宏观经济数据库）为核心内容，柳州市于2006年启动了柳市公共信息资源中心共享服务平台项目的建设，分三期进行。2008年，柳州市将框架建设为“数字柳州十项基础性信息化建设工程”。平台已整合了由国土、规划等部门提供的空间地理基础数
16、据库和公安、劳动、卫生等部门提供的人口基础数据库，初步形成了为柳州市各部门提供公共信息资源共享和应用服务的支持体系。,多尺度矢量数据,多时相影像数据,信息资源共享和交换平台：数据资源建设的基础上实现数据的共享和交换功能，主要满足城市内部各个委办局和外部其他城市数据的共享和交换。,围绕信息资源开发利用，研制技术标准及管理制度体系。通过标准规范的建设，规范了信息资源中心与各委办局数据，使得柳州市在统一的数据标准下，实现了信息资源的便捷共享和交换。已建的标准规范及管理制度包括：,柳州市信息资源分类标准柳州市元数据及扩展标准柳州市元数据注册审核流程规范柳州市基础地理信息元数据标准柳州市政务电子地图数据
17、建设规范柳州市基础地理信息数据目录规范柳州市信息资源安全管理规范柳州市信息资源管理制度规范柳州市公共信息资源中心地址库标准柳州市空间数据交换平台管理办法28类地址数据描述标准及规范地址数据采集、整理及入库规范,平台推广26个应用，涵盖了城市建设、综合应急、社会管理和服务民生4大类。,典型应用如：,（1）柳州市重大项目管理系统柳州市重大项目管理系统是依托柳州市公共信息资源共享服务平台的数据资源及相关应用支撑平台，为柳州市发改委建设的管理全市重大项目的业务系统。重大项目管理系统包括全市重大项目的申报、审批、月进度跟踪、重大项目信息汇总、统计、分析等功能，并依托公共信息资源共享服务平台的空间数据资源
18、，实现重大项目地理空间信息的展现以及重大项目所在地的空间分析，便于发改委重大项目科对全市所有重大项目的管理。,（2）数字化城市管理系统“数字城管”运用现代成熟的通信和GIS技术，采取万米单元网格管理法和“人管设备、设备管人”信息化管理手段，采集城市管理数据，为领导决策提供依据，有效提高城市管理水平。柳州市委市政府对“数字城管”建设高度重视，确立了“公司投资、政府租用、部门使用”的建设思路，明确由市工信委、城管执法局牵头项目筹建工作。,柳州“数字城管”系统按照住建部监督与指挥“两个轴心”分离的要求进行建设，采取“统一领导、严格标准、分区作业、独立运行”的方法进行管理，采用“一级监督、两级指挥、属
19、地管理、各负其责”的模式进行运作。系统搭建了“信息采集”、“监督受理”、“GPS监控”等16个业务子系统，安装了城管视频监控探头100个、文化网吧监控探头562个。系统通过电子政务OA内网，实现了与各委办局协同办公；通过与“天网”工程监控资源共享，实现了现场监控资源的互联互通；通过与“12345”等城市热线资源共享，实现了语音一键切入的无缝链接，突出了资源整合与信息共享的特点，实现柳州市城市管理数字化、精细化、网格化。,二、数字深圳空间基础信息平台,2002年建成了深圳市城市管理指挥监控中心，具备统一受理城管投诉、应急指挥协调、城市视频监测等职能，在深圳市城市管理工作中发挥了积极作用。2003
20、年,深圳市完成了住房与城乡建设部“深圳市城市管理数字化示范应用工程”项目,该项目将GIS、GNSS、RS、网络和数字集群通信等高新技术首次高度集成应用于城市综合管理。2005年,深圳市被住房和城乡建设部列入了全国数字化城市管理首批试点城市城区之一。2007年5月，开放式空间基础信息平台立项；2009年10年，空间平台完成建设，投入试运行；2010年7月，空间平台被列为国家测绘局2010年数字城市地理空间框架建设试点；2010年11月，空间平台通过国家测绘局组织的验收，正式开通。数字深圳空间基础信息平台建成应用的过程，积累了丰富的数据资源、基础设施和成功经验，是深圳城市信息化建设过程的缩影。,平
21、台体系结构图,空间平台的数据内容包括：多尺度、多时相、高精度的遥感影像；多比例尺、全要素、细到每幢建筑物的电子地图；涵盖行政机关、文教体卫、商业等15大类、125小类、20万个兴趣点的公共设施；包括地形地貌、建筑物、道路、地下管线等真三维模型的城市仿真数据；覆盖基础地理、社会经济、发展规划3大图组、175个专题的统计专题图；各政府部门发布的部门专题信息。,空间平台的应用服务体系是高效易用、灵活对接、便捷开发的全市统一的空间信息共享基础设施，包括“一个空间信息网四个应用系统三个工具”,1、一个空间信息网（政务版和公众版）数字深圳空间信息网分为政务和公众两个版本，是空间平台对外展示的门户，为政府企
22、业单位公众提供一站式的空间信息服务。,公众版http:/,2、四个应用系统（政务版）1）二维地理信息系统以电子地图为载体，发布建筑物、公共设施、部门专题业务及公共交通等信息。支持：遥感影像、电子地图、建筑物、公共设施等信息查询，浏览个人兴趣点标注、公交地铁站点、线路、出租车费用等；在线移动目标监控管理。2）三维地理信息系统以城市影像为载体，集成发布了空间地理、公共设施、三维仿真等数据。支持：全市域高精度三维地形场景漫游，全市域建筑物真三维模型及普查信息联动查询，全市公共设施、部门专题信息二三维一体化查询，三维空间量测、标绘、地形分析和通视分析，GPS视频接入等扩展应用。,3）在线动态地图集系统
23、以基础地理数据为载体，以空间化的形式发布了社会经济统计数据，动态反映了深圳市的综合市情，包括自然地理、社会经济、发展规划三大图组，共21图幅，170余个专题。社会经济数据的空间化从统计数据实时构建专题图统计单元、统计指标、图形样式自主定制全过程动态制图4）部门地图空间管理系统给部门用户提供在线数据加工、综合和专题化等功能，满足用户自主进行地图加工的个性化需求。支持：部门专题空间数据的维护管理部门地图在线加工、处理、符号化支持多种地图自动综合算法,3、三类整合开发工具包括在线地址匹配工具，为部门用户提供空间定位和地址匹配引擎，满足非空间数据空间化“落地”的需求。特点：自主实现地址描述信息自动上图
24、地址信息快速空间化，速度达200余条/秒拥有50万个地址编码支撑匹配，准确率达70%,应用自主搭建工具，以向导方式给部门用户提供GIS系统自主定制功能，满足快速开发GIS原型系统的需求；“零编程”、向导方式可自主选择数据资源和功能服务提供全部源代码，支持深入的二次开发,应用服务接口集，提供多种类型和多种层次的空间Web服务接口，满足部门业务系统整合开发GIS功能的需求。提供数据访问、空间查询、空间分析等接口接口符合国际标准，适用于各种开发环境接口调用方式灵活、简单，开发难度低,空间平台提供多种类型、多种层次的空间基础信息服务，各部门可以基于平台应用服务接口，对本部门业务对象进行空间化管理，并基
25、于接口构建部门GIS系统。深圳市已有30余个部门接入平台，并建立了国土、规划、应急、环保、卫生、气象等多个典型应用。,1、应用自主搭建GIS原型系统自主搭建类用户通常对空间基础信息有一定开发需求，但暂未正式立项进行GIS系统开发工作，而希望通过自主搭建的形式快速的构建出一个部门GIS原型系统，并根据原型系统指导部门相关项目建设工作。深圳市多个部门利用平台应用自主搭建系统搭建了本部门的GIS原型系统，例如：市场监督管理局在立项前期搭建了深圳市企业分布GIS原型系统通过地址匹配服务实现了企业批量“落地”，辅助立项评估，为后期研发提供原型参考。深圳市疾病控制中心，自主搭建出GIS原型系统，为相关立项
26、提供了帮助。,2、深圳市应急指挥决策支持平台深圳市应急指挥决策支持平台由深圳市应急指挥中心建设。应急指挥平台在功能规划方面，重点进行应急指挥决策支持信息资源数据库及其管理系统的设计开发，这是应急指挥决策支持系统的核心和基础，并在此基础之上，开发日常值班管理系统、应急指挥决策支持系统、应急指挥GIS地理信息系统、后台管理系统、统计分析查询系统及接口管理系统等，对决策支持信息资源加以利用和发布，满足深圳市应急指挥中心应急指挥决策的功能需求。该平台通过调用空间平台各类空间Web服务接口，整合各类空间化和非空间化的资源，满足了应急事件发生地定位、应急事件到达路径分析、应急事件周边设施分布查询、应急预案
27、空间化管理等应急指挥决策需求，实现了应急事件、应急预案、应急资源和公共设施的空间可视化和三维立体化。,3、深圳市环境地理信息平台深圳市环境地理信息平台由深圳市人居环境委员会建设。该平台将生态分布、重要污染源、水系等等与自然生态环境及公共健康有关的所有信息整合在一起，以便对环境违规事件，乃至环境事故的影响及时准确的进行评估，并采取相应措施。该平台可以方便获取到空间平台提供的多时期、多时态的遥感影像、电子地图和三维服务，无需额外维护基础数据，可更加专注于污染源快速识别和定位、污染源扩散三维可视化分析。,4、深圳市气象实时数据发布系统深圳市气象局遍布全市的气象监测站约有54个，这些气象站每3-6分钟
28、可更新一次气象数据。深圳市气象监测三维查询系统通过空间平台在线发布和实时更新气象监测数据，可以让用户在三维场景中实时浏览获取到气象局发布的气象数据。真实体现了跨部门数据的互联互通和动态更新等理念。,5、深圳市生态控制线遥感监测系统深圳市生态控制线遥感监测系统由深圳市规土委建设。空间平台通过在线地图服务技术向外发布不同时期的航空及卫星影像，使该系统可以基于平台应用服务接口搭建起来。基层查违办可以在政务内网通过浏览查询到最新的图斑信息和影像信息，与平台发布的历史影像进行对比，结合实地调查，对基本生态控制线内的变化进行监测，查处违章建筑和建设活动，提升了执法能力，提供了的各部门联合执法的新渠道。,本单元主要讲述了城市数字化管理系统框架以及建设流程。并介绍了柳州和深圳的成功案例。我们学完本单元，应该能够认识到城市数字化管理系统的特点，在这样的背景下去解决城市化建设所带来一些问题。,
