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1、第一章 绪论21.1研究背景21.2研究意义41.3研究方法61.4研究内容8第二章 网格化管理概述102.1网格的概念102.2 网格技术的启示122.3网格化管理的定义122.4网格化管理的本质与内涵132.5网格化管理组成单元和基本流程172.6网格(Grid) GIS技术18第三章 城市网格化管理介绍233.1城市网格化管理特点233.2城市网格化管理模式293.3城市网格化管理信息系统363.4网格化管理模型453.5网格化管理实施思路50第四章 海事网格化管理534.1海事网格化管理的定义和基本要素534.2.海事网格化管理的目标和要求554.3海事网格化管理原则584.4海事网格
2、化管理的机构组成604.5海事网格化管理的业务应用范围604.6海事网格化管理运行方式634.7海事基础网格的划分704.8海事管理网格的划分744.9海事网格化管理中的事件和部件884.10海事网格中的危险源分析894.11海事网格化信息技术建设934.12海事网格化管理建章立制934.13洋山海区网格化管理探索实践95第五章 海事网格化管理展望99第一章 绪论1.1研究背景 20世纪80年代,西方各国开始兴起了以“政府再造”为主的行政改革浪潮。经过几十年的发展，新公共管理理论的核心主要有两点:一是政府职能由生产型转变服务型;二是实施政府流程优化,以无缝隙方式提供便捷服务。服务型政府目标实现
3、的关键在于政府活动优化,通过流程优化消除部门及层级障碍,促进政府内部横向合作。新公共管理理论以服务为核心,以流程优化为手段,为政府变革实施提供了技术支持和理论依据,同时更对电子政务的发展目标重塑以及具体发展模式产生了重大影响。电子政务是在信息技术支持下的政府流程重组和组织机构再造。网格化管理理论是当前研究中出现的对电子政务流程研究产生重大影响的管理创新及理论突破。网格的概念始于构筑在互联网上的一种新兴技术,它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体,为人类社会提供更多的资源、功能和交互性。实现计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源的全面共享。所谓网
4、格化管理，是指借用计算机网格管理的思想,将管理对象按照一定的标准划分成若干网格单元,利用现代信息技术和各网格单元间的协调机制,在网格单元之间实现有效地信息交流,透明地共享组织的资源，最终达到整合组织资源、提高管理效率的现代化管理思想。网格化管理是一种管理方式的优化和完善，它在一体化信息平台的支撑下，前台着眼服务于管理对象的需求和工作项目的分配，后台着手服务于管理资源的调配和责任的归属，通过构筑资源共享、工作协同、责任清晰的运作模式，使管理者突破传统的管理方式和手段的局限，实现统筹运作的精细化管理，从而提高综合管理和服务的效能。在行政管理中应用网格化管理可实现管理的信息化、标准化、精细化和动态化
5、，提升管理部门的快速反应能力，提高监管效率，降低成本，提高社会满意度。首先应用网格化管理的是城市管理领域，北京和上海的一些区率先进行了研究并成立了网格化管理中心开展实践。尤其是北京市东城区政府独立开发用于城市管理的“万米网格化管理系统”，被比尔盖茨在国际上公开盛赞，称其为是城市管理新模式的一项“世界级案例”;其城管模式不仅被北京市作为样板推广，而且被建设部定为全国试点标准;面对国内兄弟城市前来取经，其已经注册获得知识产权保护的管理系统，为其带来了无法估算的专利收益。为全面提升海事监管和服务水平，向中等发达国家海事监管水平的目标跃步迈进，我局在系统内率先开始立项研究网格化在海事管理中的应用。20
6、07年7月即成立了海事网格化管理课题领导小组，并由通航管理处负责牵头协调，着手研究辖区网格化管理，并于2007年年底在部分海事处开始试运行。我局的网格化管理取得了良好的管理效果和积极的社会效应，并引起了部局的重点关注。在部局的指导和关心下，通过一年的初步实践，经过全局上下的共同努力，试运行中，网格化管理已在我局的海事执法工作中取得了明显的管理绩效和积极的社会效应。在此基础上，2009年，按照部局的统一部署，由上海海事局牵头，根据关于做好网格化管理推进工作的通知（海通航2009236号）中提出的具体要求，我局和另一试点单位江苏海事局对网格化管理在管理原则、理念和运行方式等方面进行了充分的交流和研
7、讨，并对前期课题研究和目前试行实践的阶段性成果进行了认真的总结。海事网格化管理的创建是一项系统性的工程，上海和江苏两局综合分析了执法队伍的人力资源、执法观念和辖区通航秩序和执法力量等具体实际情况，以“资源分布合理、监管负载均衡、责任空间明确、信息流转高效、执法监督精细、便利船员办事”的工作思路，按海事管理业务的过程重组业务流程，在信息技术的支撑下从管理模式、功能、运行机制等方面进行重新设计，形成业务导向驱动的条块整合模式，具有现实性和可操作性。2010年,我局在上海世博会水上管控等重大任务中对海事网格化管理进行了进一步的研究和深入推进,海事网格化管理在重大活动和关键管控行动中得到了锻炼、推进了
8、思考、经受住了考验。1.2研究意义粗放型管理的弊端是：发现问题多少没人管，发现问题快慢没人管，处理问题是否及时没人管，问题处理到什么程度没人管。而精细化管理要做到对海事管理的微观对象，即人、事、物等个体的时-空的准确定位，这是实现海事管理准确、高效的前提。海事网格化管理是一种革命和创新。首先，它将过去被动应对问题的管理模式转变为主动发现问题和解决问题；第二，它是管理手段数字化，这主要体现在管理对象、过程和评价的数字化上，保证管理的敏捷、精确和高效；第三，它是科学闭环的管理机制，不仅具有一整套规范统一的管理标准和流程，而且发现、立案、派遣、结案四个步骤形成一个闭环，从而提升管理的能力和水平。正是
9、因为这些功能，可以将过去传统、被动、定性和分散的管理，转变为今天现代、主动、定量和系统海事网格化管理。海事网格化管理，是海事管理模式的一种创新，是上海海事贯彻科教兴局、率先达标的主战略之一，是构建和谐海事的一项重要举措。实行网格化是加快转变管理职能的重要手段之一，是坚持以人为本、为民服务的重要体现。管理以信息化手段为支撑，打破传统的部门和空间界线，实现信息资源共享，在网格化管理中实现及时发现、反应灵敏、处置有方和管理高效。管理网格化，是借助先进手段提高管理效率、落实管理效果的有效工具。在依托现代化设备快速进行信息的采集和分析的基础上，通过改革执法体制、完善处理机制、增强管理能力、提升服务水平，
10、从而达到在发现问题之后的处置质量方面有实质性的所突破。海事管理中的现场服务、管理、执法、监督等环节在网格化管理中真正形成了有机衔接、科学合理、高效有序的闭合系统，对于切实提高我局海事管理水平、有效解决海事日常管理中存在的问题，具有重要意义。首先，海事管理与城市管理具有很多的共性，我们可以从中借鉴先进的管理理念，使海事职能在海事管理中发挥更加突出的作用；其次，数字海洋是未来海洋发展的趋势，作为以海洋和港口为依托的海事行政管理部门，也必然要求与之相适应；再次，我国航运业及港口发展迅速，航运企业、船舶甚至社会都对海事管理寄寓更高期望，迫切需要我们由注重监管向管理、服务并举方向转变；第四，海事管理得到
11、长进发展，尤其是现有的GIS、VTS、AIS、CCTV、全球眼等高端信息技术已成功用于我们的日常服务手段；执法人员的业务素质、业务能力得到极大提高，为推行网格化管理奠定了重要的基础。因此，推行网格化管理模式正是适应形势发展的需要，也是符合现阶段创新海事管理模式的必然选择。 综上,结合目前海事信息资源、管理资源和服务资源，实施海事部门的网格化水上巡航管理，将海事管理工作内容纳入到网格化管理中，建立相应的信息化平台和指挥体系，在一个信息平台上，所有事件和部件均实行“三统一”管理模式，即统一受理、统一指派、统一督察，实现对辖区水域的全方位监控，对险情事故的快速反应，尤其保证对人命的有效救助和污染的控
12、制和清除，形成运行高效、反应及时、服务便捷的管理新格局起着明显的推动作用。通过网格化管理，能够使海事管理工作在快速化、规范化和标准化等三个方面有明显改善和提高。1.3研究方法部海事局提出的三个创新，即体制创新、机制创新和理念创新，促使们我局进一步创新海事管理模式，借鉴城市网格化管理成功经验。自对网格化管理立项研究以来，我局成立了网格化管理工作领导小组和工作小组，由局领导亲自关心，相关业务部门、信息化部门、基层海事处认真调研，采取兼收并蓄的心态、创新传承的作风和发展开放的视野，按照理论、调研、实践、总结、优化的路线，对在海事执法工作中如何实施网格化管理开展了广泛调研、理论研究、制度架构和实践摸索
13、，对网格化管理进行全方位、多层次、宽范围、深力度的理论研究，努力在海事管理理念上有新突破。在课题研究阶段，全面排摸了辖区各事件和部件的情况，客观分析了当前海事执法中存在的问题，充分借鉴了城管、公安等相关部门运用网格化理念的成功实践经验，紧密结合海事系统的行业特点以及辖区的实际情况，对网格的定义和划分、应用的业务范围、工作流程、运行模式和制度设计等关键问题作了深入调研。在实践试点阶段，注重实现长效管理，促进建章立制固定成果。网格化管理要实现长效管理，就要在试运行阶段就忌“一阵风”和“运动战”的做法。为此，我局通过建章立制来固定网格化管理中的好的做法和成果，制定了制度化的方案、规定，分黄浦江、长江
14、、海区三个片区制定了各片区的网格化管理实施方案，各海事处根据自身辖区特点制定有网格化管理实施细则、网格化信息采集管理办法和网格化督查考核办法等具体规范。在深入推进阶段，2009年4月1日，我局课题组主要成员随部局网格化调研组到张家港海事局对江苏海事局网格化管理开展和运行情况进行专门调研和交流。5月18日，交通运输部海事局发文关于做好网格化管理推进工作的通知（海通航2009236号），进一步明确了推进工作的各项要求。在部局的指导和关心下，经过前两年的努力，网格化管理在海事执法中从无到有、由浅入深，网格化管理的理念在逐步深入、流程在逐步清晰、信息手段在逐步直观、制度设计在逐步完善，理论研究和实践试
15、行两方面均取得了较大的成果，达到了理念上有突破，措施上有创新，管理上有促进，使海事执法的快速化、规范化、信息化有了明显的提高。海事网格化管理的创建和完善是一项系统性工程，按照理论-调研-实践-总结-优化-理论-实践的路线，还将进行全方位、多层次、宽范围、深力度的优化，不断分析、调整、总结，针对现实情况不断优化，提高网格化管理的效果，切实提高执法效能水平，通过不断的探索和实践提供更优质全面的海事服务，体现更科学有效的海事监管。1.4研究内容在研究框架上，本课题报告分章节分别概述了网格化管理的概述、介绍了城市网格化管理、重点论述了海事网格化管理的探索、展望了海事网格化管理的未来前景。在第二章网格化
16、管理的概述中，首先介绍网格的定义和网格化管理的定义，并探究网格化管理的本质内涵，再对网格化管理的组成单元、基本流程、管理模型、实施思路进行了由表及里的论述。在第三章城市网格化管理介绍中，将对城市网格化的管理特点、管理模式、地理信息系统（GIS）、城市管理信息系统等展开由浅入深的借鉴。第四章海事网格化管理是本课题的重点研究对象，展开论述海事网格化的定义和基本要素、如何结合相关行动计划和远景规划推进海事网格化管理工作、目前为止的海事网格化管理实践取得了哪些进展和经验。在最后第五章的海事网格化管理展望中，关注的是海事网格化管理中需要重点注意的问题和下一步推进的工作重点。在重点内容上，主要创新点在于：
17、一、系统研究网格化管理体系；二、正确定位海事网格化管理目标与核心；三、科学鉴定并分类管理海事管理中的事件和部件；四、建立基于职责梳理和科学分工上的闭环型工作流程再造；五、信息技术和统一平台的创新和应用；六、以建章立制固定管理制度上的标准和规范。第二章 网格化管理概述网格化管理来自于网格（Grid）技术在管理领域中的应用，分析网格化管理不能不从网格谈起。网格一词来源于人们熟悉的电力网（PowerGrid），之后网格概念和模式逐渐延伸到其他管理领域。2.1网格的概念“Grid”的概念起于上世纪90年代中期，短短的十年，网格技术已得到迅速发展与应用，成为继Internet及Web之后的第三次互联网浪
18、潮。它是一种先进的技术和基础设施。根本目标是突破地球空间信息资源在网络传输、共享过程中受到的种种限制，使人们能以更方便、更自由的方式综合地使用各种资源，解决实际问题。“Grid”的概念是从电力网（Power Grid）概念借鉴来的，人们企望能像使用电力一样方便地下载、使用分布在网络上丰富的信息、数据以及强大的计算能力。解决网络上有限的资源与无限的用户需求间的矛盾，需要使空间信息能充分集成和共享，Grid技术是目前最有效的。 例如，以全球信息共享为主的美军方的全球信息网格GIG，以科学计算为主的欧盟数据网格DataGrid，UK National Grid等。从2000年起中国开始网格技术的研究
19、，始于高性能计算领域。例如，清华大学的先进计算基础设施ACI（Advanced Computational Infrastructure）,中科院计算所的国家高性能计算环境NHPCE。2002年以后，“863”计划提出了中国国家网格项目CNGrid，教育部与IBM合作的中国教研网格项目ChinaGrid，它通过原有教研网将全国100所“211”重点大学联网。2002年12月上海信息网格ShanghaiGrid启动，是我国首个以城市综合信息服务为目标的城市网格。尽管网格的概念、技术及应用还不成熟，但建设、发展网格业已成为热点。什么是网格？全球网格研究的领军人物、美国Argonne国家实验室资深科
20、学家、Globus项目的领导人Ian Foster给网格定义为：“网格是构筑在互联网上的一组新兴技术，它和高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传输器、远程设备等融为一体，为科技人员和普通百姓提供更多的资源、功能和交互性。互联网主要为人们提供电子邮件、网页浏览等通信功能，而网格功能则更多更强，让人们透明地使用计算、存储等其他资源。” 广义上讲，网格也可称作巨大的全球网格GGG（Great Global Grid），它不仅包括计算网格、数据网格、信息网格、知识网格、商业网格，还包括一些已有的计算模式，如对等计算P2P（Peer to Peer），寄生计算等。网格系统必须满足的条件是：在非集中控制
21、的环境中协同使用资源；使用标准的、开放的和通用的协议和接口；提供非平凡的服务。网格试图实现互联网上所有资源的全面连通，它要把整个互联网整合成一台巨大的超级计算机,实现计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源的全面共享。从网格技术的应用来看，网格有着共同的特征是在前台以服务对象的需求和监管需要为导向，建立快速响应机制，提供“一体化”服务；在后台通过资源共享、工作协同，支持前台的“一体化”服务。无论行业领域还是今后的综合服务系统，地球空间信息网格是基础。2.2 网格技术的启示网格通过统一协议体系将全球联网资源融合为有机整体以实现资源共享及业务协同，从而为终端用户提供高效快捷的一体
22、化服务。网格这一思路，对网格化管理的重要启示如下：1、统一服务：网格屏蔽分布异构资源，对终端用户友好透明，并提供简单快捷方便的信息访问渠道，终端用户只需简单的提交“What to do”就可以获得高品质服务。管理领域用户为获得一项服务，往往返奔波于若干部门，如能借鉴网格服务，统一业务受理窗口并提供符合需求的高品质服务，将能极大的方便终端用户。2、资源共享：网格通过统一协议体系能将分布在不同域的资源进行统一调度。管理领域也存在类似问题，大量资源分散在不同层级的各个部门，难以实现有效利用共享，可借鉴网格资源共享模式解决。3、业务协同：网格通过统一协议体系也能将各种资源自动调度，协同合作，直接满足终
23、端用户需求，而非仅提供可供访问的资源。管理领域中部门各行其是、缺乏整体性和业务协同问题几乎无处不在，因此也可以借鉴网格业务协同模式解决此类问题。2.3网格化管理的定义网格化管理在国内最早见于网格巡逻，巡警在责任区域内，负责及时发现、快速响应。随着信息技术和通讯技术的发展，网格化管理理念的应用实践逐步拓展到城市建设、人口管理、所谓网格化管理，是指借用计算机网格管理的思想,将管理对象按照一定的标准划分成若干网格单元, 利用现代信息技术和各网格单元间的协调机制, 在网格单元之间实现有效地信息交流, 透明地共享组织的资源, 最终达到整合组织资源、提高管理效率的现代化管理思想。2.4网格化管理的本质与内
24、涵网格化管理的本质是一种作业方式的优化和完善，是在一体化信息平台的支撑下，前台着眼服务对象的需求，后台着手服务管理资源的调配，借助跨部门的管理规则和业务流程，运用现代信息技术的支撑，构筑资源共享与工作协同的运作模式，使管理者突破传统方式和手段的局限，实现流程顺畅，提高综合管理和服务的效能。网格将网络上各种信息资源统一整合类似，网格化管理也希望将各种分散的社会资源整合起来，达到高效、节约、快捷、方便的管理目的，并通过信息的高效传输真正节约物料和能源，提高资源使用效率。以网格技术和城市网格化管理实践为基础，王浣尘专家提出网格化管理是处理当前复杂管理事务的一种新兴管理模式，是基于网格思路在所选定系统
25、边界范围内实现信息整合、运作协同、条块总合的现代网络系统式的一种管理。网格化管理从系统结构看，应具有“网格布局，条块总合”特征；从信息关联看，应具有“信息整合，有度通达”特征；从资源关联看，应具有“资源共享，有偿融通”特征；从系统运作看，应具有“运作协同，有序旋进”特征。大致而言，网格化管理基本特征可归纳为如下8项64个字：一、网格布局，条块总合：二、信息整合，有度通达；三、资源共享，有偿融通；四、运作协同，有序旋进；五、流程管理，透明高效；六、公众服务，透隐到位；七、经络监管，透彻有效；八、结构功能，与时俱进。其中，网格布局与条块总合，涉及物料、能量、信息和空间；信息整合与有度通达，涉及信息
26、；资源共享与有偿融通，涉及物料、能量和信息；其他各项将涉及物料、能量、信息、空间和时间等要素。因此，在网格化管理结构及其运作中，网格化管理至少涉及物料、能量、信息、空间、时间等5种要素，可简称为“距IST”。另外，上述第二、三项从资源角度强调资源的高效利用；第四、五项从部门运作角度强调通过流程重组促进部门业务协同；第六项从公众角度强调服务便捷性、有效性和实效性；第七项从领导角度强调对流程和服务监管的有效性，借鉴经络特征掌控关键点(穴位)，通过监管网络(经络)，对整个系统实现全面有效的监管；最后第八项，则从动态发展角度表述了网格化管理具有自组织发展演进的特征。基于网格化管理所涉及的研究内容非常丰
27、富，本节以现有网格化管理研究进展为基础，主要从系统结构、业务流程、公众服务、资源管理及业务监督五个要点出发分析网格化管理基本特征。1、系统结构现有政府递阶结构已形成了比较稳定的权力体系，事实证明这种结构在职能管理上比较有效，也形成了较强的职能问题解决能力，但服务响应及业务协同问题突出。因此，网格化管理在在适度保留原有递阶结构基础上，按照业务流逻辑和信息流逻辑适度增加了横向节点之间(包括不同层级)的业务关联和信息关联。其中“网格布局”体现“基于网格思路”的基本精神，“条块总合”体现条块的辩证统一。针对块的信息共享、业务协同以及条的业务监管和资源协调，这样的网格化管理结构既能实现基层有很大的自由度
28、，富有活力，高效运作，提供便捷服务，同时又能实现条的监控和管理的方便和高效。2、业务流程业务流程的构成既包括信息流环节，也可能包括有形的物流或服务流环节。与物流或服务流比较，信息流转移成本相对较低。因此，为减少整体转移成本，应尽可能让信息先行，而后选择最合适的路径确定物流或服务流的转移。网格化管理根据流程重组需要确定流程环节、基础数据和服务端口的共享模式，其基本思路是建立统一的业务受理点，将受理信息递交到管理部门，而后再分发到各职能处置部门。网格化管理集成了多个机构的相似性环节，并使业务沿权力“顺”流而下，不但实现了环节及数据共享、而且也有利于提高职能部门的专业处理能力及业务的顺利执行。由此，
29、网格化管理的业务流程体现出“运作协同，有序旋进”以及“流程管理，透明高效”的特征。3、公众服务对终端用户，网格化管理真正体现了“以人为本”和“用户至上”理念。网格化管理通过流程重组实现流程简化与内部协调，公众获取服务只需在统一服务端口提交需求信息而不必再了解各职能部门办事规则。网格化管理流程对内部管理机构一目了然，不过对公众就象空气一样透而不见，因此可将网格化管理服务称作是“透隐式服务”。网格化管理发展的整个过程是一个内部流程不断优化，服务质量不断提高，部门职责更加专业明确，业务监督更加完善，最终实现为终端用户提供便捷的“透隐”服务的过程。4、资源管理网格实体部门与资源布局虽然仍具分散特征，但
30、网格化管理系统结构，为各网格节点控制的分散资源的充分利用和有效协调创造了条件。基于网格化管理流程，整个系统能够动态的控制和管理各网格节点资源现状和利用情况，并为整体资源配置以及任务一资源匹配提供可能。不过，资源的有效共享和高效利用，尚须进一步通过规范的协议明确信息流通的权限、时限以及资源调用的原则，例如通过资源控制权在系统内调拨(政府等)或是通过市场机制有偿融通(企业等)。5、业务监管业务监管的目标是通过对流程运作实施监督、检查，准确判断其状态是否偏离目标，识别偏离程度并分析其原因，进而为决策者提供调控意见，确保流程正常运作，避免流程偏离所可能导致损失。监管本身和管理一样，具有多个层次、多种类
31、型。当前业务监管体系，包括独立监管机构对流程的远距离监控、流程部门上下级监控以及同一部门内领导对节点工作人员工作的近距离监控几种。业务监管最关键的是要及时获取流程状态信息，特别是其偏离目标状态的信息，而且对获取信息的时间性和全面性要求十分苛刻。当前递阶结构存在的通病之一，正是体现为各职能部门自我管理、自我监督，导致事实上的无效监督。网格化管理通过剥离职能部门的监督职能，统一构建独立的监督中心，通过部门分权规范和岗位考核规范，极大的提高了监管效率。而最关键的是，网格化管理的系统结构、业务流程及资源管理模式与人体经络系统的结构功能目的具有同构性，使得最高决策层能够借鉴其思想理念，构建更深层次的经络
32、式监控系统。通过进一步确定网格化管理流程的主监控点，网格化管理将在部门、岗位监督基础上实现对整个系统的总体监控和重点监管，即实现“以点控面”或“以点控体”的有效监管目标，避免监控失效可能导致的损失。2.5网格化管理组成单元和基本流程 1、网格化管理组成单元网格化管理保留了原递阶结构中决策机构和各职能部门组成的权力体系，但剥离各职能部门的受理功能组成了新的业务受理中心，剥离各职能部门的任务派遣功能组成了新的业务指挥协调中心，因此网格化管理组成单元如下：a受理中心：集中办理递阶结构由职能部门各自完成的业务受理职能，网格内所有用户对所设定项目的需求，统一提交给业务受理部门。b指挥协调中心：由递阶结构
33、的管理协调部门转变，或根据需要合并组建以实现前端任务与后端各专业职能部门资源与能力的匹配。C职能部门：由递阶结构的专业职能部门而来，专注于业务处理能力，各职能部门按协调指令完成需由本部门负责的专业业务。2、网格化管理基本流程网格化管理基本流程可抽象为以下几个方面，并如图所示。a业务受理：统一受理网格内所有已分类业务，单一职能部门可处理的直接转相应处理部门；需指挥中心审批或协调指挥中心；b业务分派：统一审批或业务协调，由指挥中心审批或将任务进行细分后再转相应职能部门；c业务处理：职能部门接收业务，安排工作任务，满足需求；d服务提交：已完成任务，反馈至受理中心，由其传递给用户；若直接提交给用户的则
34、将业务处理信息反馈回受理中心；e监督检查：监督中心对比核实服务完称情况与用户需求情况，实现对整个系统的监督；f信息公开：整个业务处理过程中，终端用户能够实时了解查询业务处理进度。图2-1网格化管理基本流程2.6网格(Grid) GIS技术美国科学院院士地理信息科学权威Goodchild认为，地理信息科学主要是研究在应用计算机技术对信息进行处理、存储、提取、以及管理和分析过程中所提出的一系列基本理论问题和技术问题，如数据的获取和继承、分布式计算、地理信息的认知和表达、空间分析、地理信息基础设施建设、地理数据的不确定性及其对地理信息系统操作的影响、地理信息系统的社会实践等等。地理信息系统是地理信息
35、科学研究的一个重要手段。它是一个集采集、存储、管理、查询、分析和显示为一体的计算机综合信息系统。更确切地说，GIS是以数字化的形式反映人类社会赖以生存的地球空间的现势和变迁的各种空间数据以及描述这些空间数据特征的属性，以模型化的方法来模拟地球空间对象的行为，在计算机软、硬件的支持下，以特定的格式支持输入/输出、存储、显示以及进行地理空间信息查询、综合分析、辅助决策的有效工具。自从1963年世界上第一个用于土地资源管理的地理信息系统CAGIS在加拿大建成以来，随着计算机技术的高速发展，GIS也在不断发展，并在许多国家和地区的各个部门和领域得到迅速且广泛的应用。但是，以往GIS的发展，都是以应用为
36、研究目的，技术成熟先进，但由于历史原因，缺少合适的理论指导，缺乏系统规范，其发展特点是：以计算机技术为基础的多种高技术的综合、集成；研究市场化、应用社会化；系统软件和用户模式网络化、层次结构化；数据资源共享需求突出。GIS发展所面临的突出问题是数据瓶颈，包括数据采集、数据更新、数据共享、数据分析等。当今信息领域正发生着广泛而深刻的技术变革，新概念和新技术不断完善和发展。地球信息科学的发展；数字地球概念的提出；GIS技术和数据库技术走向集成；信息高速公路和Internet网的发展。Internet网和信息高速公路的飞速发展与广泛应用，带来了分布式应用研究以及共享信息和知识需求的不断增长，必然带来
37、网络GIS的发展。而现在第3代的网络技术网格技术的提出和发展对GIS的发展更带来了长远的影响。特别是1998年1月31日美国前副总统戈尔提出的“数字地球” 战略，需要对大量的地理信息进行并行计算处理，此时WebGIS的不足显现出来了，因为它主要通过超链接形成超文本，包括实现并行计算功能，而这一点对数字地球、数字城市需要的快速计算、信息共享是致命的。网格计算的提出和发展使得GIS 必将朝着以下方向发展：GIS网络化、GIS标准化、GIS全球化、GIS大众化。GridGIS也必将成为“数字地球”的核心平台。可以认为网格GIS是GIS与网格技术的有机结合，是GIS在网格环境下的一种应用。而且Grid
38、GIS的网格环境必须能够在整个当前新近的硬件和软件技术上操作，最终目标是实现空间信息网格化。GIS通过网格技术使功能得到了延伸和拓展，真正成为一种大众使用的信息工具，从网格上的任意一个节点，可以访问网格上的各种分布式的、具有超媒体特性的地理空间数据及属性数据，进行地理空间分析、查询，并能对复杂空间问题进行并行计算，以辅助和支持决策。网格GIS是利用现有的网格技术、空间信息基础设施、空间信息网络协议规范，形成一个虚拟的空间信息管理与处理环境，将空间地理分布的、异构的各种设备与系统进行集成，为用户提供一体化的空间信息应用服务的智能化信息平台。WebGIS是在万维网上共享空间信息资源的技术系统。它本
39、质上是Web技术与GIS技术的有机结合。但是由于GIS特有的空间性增加了这种结合的难度。首先，目前的Web系统不具备识别和处理空间信息的能力。因为Web的实现技术主要是超链接，而GIS则不能通过简单的超链接实现。它需要通过地理空间位置和用户的需求做出实时响应；其次，Web具有统一的实现模式和严格的规范(HTTP/HTML)，不存在互操作问题；再次，WebGIS的数据分布在Internet上是高度异构和不可靠的。因此，WebGIS 目前还没有一套成熟的实现模式与技术，各厂商推出的产品也是各具特色，大都是针对某一传统GIS数据模型、面向开发人员的GIS功能组件，并不是一套完整的WebGIS解决方案
40、。其功能也主要侧重于空间信息的共享，空间分析决策功能相对较弱，很多方面还不能满足需求。网格技术的发展，使计算环境和计算方式发生了深刻的变化。因此构建基于网格计算的地理信息系统能在很大程度上解决现有WebGIS的不足，我们认为对比WebGIS，GridGIS具有以下特点：1、GridGIS是基于网格计算，WebGIS则是基于广域网的；2、GridGIS形成新的Perv-Asive/Grid体系结构。客户端是各种各样的上网设备，而连在网上的各种服务器将组成单一的逻辑上的网格。WebGIS的平台是分布式的，体系结构是传统的Client/Server或Client/Cluster形式，WebGIS的服
41、务器和用户，可以使用广域网上任意一台处于服务状态的服务器的GIS服务；3、GridGIS的各用户浏览器不被网格的硬件和软件基础结构的细节所打扰。一个用户能真正实现以无缝联接的形式提交他们的应用给合适的资源，以便于不同的平台、网络协议和管理界线等物理的不连续性变得完全透明。关键是，GridGIS中间件把一个极度异构的环境变成一个虚拟的同构环境。而WebGIS则由于传统GIS的产品多样化和数据多元化而面临着异构数据互操作的难题；4、GridGIS需要存储和管理更大数量的空间信息，并有能力在大量用户同时通过网格对其进行访问时能快速响应。而WebGIS 在这方面的能力目前还明显不足；5、GridGIS
42、具有更强的地理空间信息共享、地理信息发布、空间分析、模型分析的功能。特别是对涉及到大量空间分析计算的问题，GridGIS具有并行计算的能力。通过对空间信息网格化和超媒体技术的集成，网格GIS提供给用户的信息不仅仅是矢量化的空间信息，还有动态视频、遥感影像、文字说明等多种信息；6、GridGIS的应用将GIS的应用扩展至整个社会的方方面面甚至人们日常生活的点点滴滴，使GIS的应用大众化了。同时，GridGIS容易和网上其他信息服务融为一体，通过各种信息导航工具，就可在丰富的网络资源查到所需的地理信息，并使用各种GIS功能，如制图、空间查询、空间分析等进行信息的二次加工。第三章 城市网格化管理介绍
43、3.1城市网格化管理特点城市网格化管理是一种数字化城市管理模式。其特点是在控制论基础上，综合利用移动通讯和网络地图等高科技手段，实行全方位、高效率的城市管理活动。其主要方法是对应城市实体空间建立网格化电子地图，并在上面把城区划分成细密的网格，然后按照一定的管理幅度划定若干控制区。区内的公共部件和事件，均按其地理位置编码标定在电子地图上。每个管理区都设人轮班巡查，对区内所辖城市设施、市容卫生、治安状况进行全时段监控，一旦发现问题，立即通报指挥中心，指挥中心核实后再发往相关职能部门并限时解决。城市网格化管理是我国数字城市技术应用领域的重大突破，在国际上处于领先地位。城市网格化管理作为一种新兴的现代
44、化城市管理模式，由北京市东城区首创。他们运用电子网格地图技术，以万米单元网格作为最基本的城市管理单元，根据属地管理、地理布局、现状管理、方便管理等原则，将北京东城区25. 38平方公里划分成1652个网格状的单元，然后再按照功能区划，将6 大类56种城市部件和7大类33种城市事件问题都赋予代码，将这些代码标注在相应的电子网格地图中（每个网格对应约万余平米的实体空间）。这样发生在每个管理区居民生活中的各种部件和事件问题，如井盖丢失、公共设施损坏、垃圾渣土堆集、占道经营、无照游商、小广告等问题，就会通过移动通讯技术由流动巡查员迅速反馈，立即显示在城管指挥中心的电子大屏幕上，而指挥中心则根据编订的程
45、序分类处理，下达到相应的职能部门限时解决。这种利用现代高科技手段对辖区实施分层、分级、全区域、全时段的管理，取得了极大的成功，被微软的比尔盖茨在国际上公开盛赞为城市管理新模式的“世界级案例”从管理和技术创新上来看，城市网格化管理具有以下几个特点：1、采用空间网格技术创建单元网格：从城市管理角度划分单元网格，开辟了一个新的地理编码管理体系。按照空间网格技术的原理，以社区为基础，根据属地管理、地理布局、现状管理、方便管理、管理对象等原则，划分单元网格。同时兼顾了建筑物、城市部件的完整性和便于社会管理和日常监督的考虑。通过单元地理网格的划分，将城市管理部件、道路、社区、门址、建筑物、企事业单位、地名
46、等要素通过单元网格直接建立地理位置关系，使单元网格逐步成为城市各类要素与地理信息发生关系的重要编码基础。2、通过城市管理职责分层、分级，实现主动式城市管理模式：将市区划分为区、街道、社区和单元网格四个层次，明确每个层次城市管理的责任，通过分区即时监控，随时掌握城市的现状，及时处理城市管理中发生的问题，从而实现城市管理由被动向主动的转变，彻底解决城市管理中的被动、盲目管理问题。3、采用地理编码技术对城市部件实行分类、分项管理：通过普查将城市部件进行分类、分项处理之后，确定每个城市部件的地理编码并标注在地图上，全部纳入计算机管理。采用地理编码技术进行分类、分项处理，将城市管理内容全面细化，并且可以
47、科学确定相应的责任单位，实现城市管理由粗放向精确的转变，彻底改变城市管理对象不清、无序的现状。4、依托数字城市技术，创建全新的信息实时传递方式：将现代无线通信手段与信息技术全面应用于城市管理，整合信息资源，实现信息的快速传递与共享，是实现城市管理现代化的重要环节。通过无线网络技术与移动通信业务的有机结合，可以实现信息源的全方位采集，以保证对城市实行全区域、全时段监控与管理。5、按照电子政务的要求，全面整合政府职能：按照监控、评价与管理分开的原则，组建城市管理指挥中心和城市管理监督中心，彻底解决城市管理工作中专业管理部门多头管理、职能交叉、职责不到位的现象。根据新模式运行与发展的变化，适时调整专
48、业部门设置和职能，保证新模式的顺利运行和不断完善。从实施后的效果来看，城市网格化管理还具有以下特点和优势：1、城市网格化管理是整合管理资源的有效手段城市的日趋庞杂是现代城市管理必须面对的难题。城市网格化管理可以说为解决这个难题提供了一种“简化技术”。城市网格化管理作为一项系统工程，涉及城管、治安、社保、环保、绿化、环卫、工商、社区建设等诸多方面，网格化的管理与服务系统可以围绕上述职能部门的各种管理问题构筑全方位立体化的电子地图管理空间。发生在这些网格内的各类问题，诸如公共设施受损、违章建筑、占道经营、小广告、油烟扰民、社会救助、低保投诉、卫生投诉、劳动纠纷、污水漫溢、无证行医、突发事件等，均有各自特定的数字代码标注在相应的电子单元网格中，只需监督员报告或用手机拍摄现场图片，发送给监督中心“立案”，并转指挥中心“网格”查找，即能在中心大屏幕上找到事情的名称、现状、位置及处理归属等信息，从而保证这些问题在极短的时间内迅速得到协调和处理。所以从理论上讲，一方面，城市管理可能遇到的所有事件都将能够纳入网格化管理的范畴，具有极大的延展性和动态包容性；另一方面，所有相关的城管职能部门，均能从网上获得归属自己管理的信息，具有一网多用和资源共享的优点，这就相应减少了各专业部门的巡查人员，使
