空间信息基础
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智慧城市中的空间信息基础设施作者:暂无来源:《科学中国人》 2016年第2期龚健雅中国科学院院士、武汉大学教授作者简介:龚健雅(1957-),中国科学院院士,教授,博士生导师。
现任武汉大学遥感信息工程学院院长、测绘遥感信息工程国家重点实验室主任。
1957年4月生于江西省樟树市。
1982年毕业于华东地质学院测量系,1992年于武汉测绘科技大学获博士学位。
2011年当选中国科学院院士。
国家杰出青年基金获得者、教育部“长江学者”特聘教授、973项目首席科学家、国家自然科学基金创新群体学术带头人、国家测绘局科技领军人才、国务院第六届、第七届学科评议组测绘学科组召集人,国际摄影测量与遥感学会第六委员会主席。
主要从事地理信息理论和几何遥感基础研究。
在20世纪90年代初提出了面向对象地理信息系统的概念和数据模型,现已成为GIS软件的主流技术,并率先研发了面向对象GIS软件GeoStar,在我国测绘、国土和电力管理等许多领域得到广泛应用。
于本世纪初系统地提出了空间信息共享与互操作理论与方法,研发出多源空间信息共享服务平台GeoSurf和网络三维信息共享集成平台GeoGlobe,成为我国军民各类地理信息公共服务平台如天地图的基础软件。
在摄影测量与遥感方面,他提出了遥感广义几何成像模型与精确处理方法,主持研发了我国遥感卫星地面处理系统,并大幅提高了国产遥感卫星影像自主定位精度。
先后承担国家和省部级科研项目30多项。
出版专著和教材13部(其中第一作者专著6部),国际标准1项、国家标准4部,发表论文430多篇,论著他引共10000多次。
获国家科技进步创新团队奖1项(排名第三)、国家科技进步一等奖1项(排名第三)、国家科技进步二等奖3项(2项排名第一、1项排名第二)、省部级特等奖2项,一等奖6项、国际摄影测量与遥感学会(ISPRS)Dolezal成就奖1项。
一.智慧城市的概念与核心技术1.智慧城市的概念智慧城市是数字城市的智能化,是数字城市功能的延伸、拓展和升华,通过物联网把数字城市与物理城市无缝连接起来,利用云计算等技术对实时感知数据进行即时处理并提供智能化服务。
地球空间信息技术基础
地球空间信息技术基础是指利用现代计算机科学、通信技术和地球空间观测技术,对地球表面进行数据获取、处理、分析、管理和应用的技术。
其核心是地理信息系统(GIS)、遥感技术、全球定位系统(GPS)和地球物理探测技术等。
GIS是一种用于收集、存储、分析、管理和展示地理信息的技术,它以地图为基础,将空间数据、属性数据和地图符号图形结合起来,实现对地理信息的综合处理和分析。
遥感技术是指利用卫星、飞机、船只等载荷对地球表面的观测数据进行数据获取、处理和分析的技术。
它可以获取大范围的地理信息,并可用于环境监测、自然资源调查、城市规划等领域。
GPS是一种基于卫星导航的定位系统,它由一组卫星、接收机和地面控制站组成,可实现精确定位和导航。
地球物理探测技术是指通过对地球物理场进行测量和分析,了解地球内部结构和性质的技术。
它可用于矿产勘探、地质灾害预测等领域。
在现代社会中,地球空间信息技术已广泛应用于交通运输、城市规划、土地利用、农业生产、环境保护等领域。
随着技术的不断发展,地球空间信息技术将在各个领域中发挥越来越重要的作用。
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浅析国土空间基础信息平台项目建设---以天津为例摘要:随着国家对推进生态文明建设、加强国土空间用途管制要求的不断加强,政府部门对国土空间规划、审批、监管与分析决策需求的不断提高,国土空间基础信息平台建设的必要性逐渐凸显。
本文围绕国家对国土空间基础信息平台建设的具体要求,结合平台建设的设计原则、系统架构和关键技术进行简要的介绍,结合天津市国土空间基础信息平台建设相关情况,提出了主要技术路线和关键技术。
关键词:国土空间基础信息平台建设1.概述国土空间基础信息平台聚合集成各类国土空间相关数据,通过统一的共享服务门户,已广泛应用于各地自然资源主管部门,为政务审批提供了强大的数据支撑。
平台通过为国土空间开发提供信息服务,为国土空间规划编制提供辅助服务,提供项目落地的合规性审查,有效提升了国土空间治理能力现代化水平。
1通过国土空间基础信息平台的建设,形成规划、土地、林业、海洋、矿产、湿地、地质环境融合贯通的一张图,并通过数据库管理子系统及平台共享框架实现空间地图数据服务、空间分析及应用功能服务的共管、共建和共用。
2.平台设计原则平台建设原则和策略是以业务为导向,以用户为核心,以数据为支撑,以集成为重点,以应用为目的。
2.1实用性和先进性原则平台能够满足当前业务工作需求,适应各业务角色的工作特点,易于使用、管理与维护;平台遵照标准的用户界面设计规范,充分考虑业务人员与管理决策人员的操作习惯,通过人性化界面便捷完成业务处理工作。
平台在设计思想、平台架构、应用技术上均要尽可能采用最先进的技术、方法、软件、硬件设备等,确保平台有一定的先进性、前瞻性、扩充性,符合技术发展方向。
2.2高效性和可靠性原则采取适当的措施保证平台的安全运行,防止病毒、黑客等入侵,设置平台权限,确保平台、数据的安全和可靠。
平台运行、响应速度快,各类数据组织合理,信息查询、更新、出图顺畅,而且不因平台运行时间长、数据量不断增加而影响平台速度。
2.3标准化和开放性原则平台的建设要严格按照国家、地方和行业有关的标准和规范,如空间数据的分层编码、数据的质量、元数据标准等;在平台构架、应用技术、选用基础平台方面都必须要有较好的开放性,构成一个开放的、易扩充的、稳定的,并具有统一软件平台、统一标准、统一数据的开放平台。
国土空间基础信息平台概要设计方案2019年9月文档信息版本记录目录第一章项目概况 (5)1.1项目名称 (5)1.2项目背景 (5)1.3建设目标 (6)1.4建设内容 (7)1.4.1 国土空间基础信息平台软件设计 (7)1.4.2 数据服务建设 (7)1.4.3基础应用服务建设 (8)1.4.4专题应用服务建设 (8)1.4.5数据增量动态维护更新和多版本管理服务建设 (9)1.4.6平台运维管理建设 (9)1.4.7县级国土空间基础信息管理和汇交功能建设 (9)1.4.8 成平台的安装部署与培训 (10)第二章需求分析 (11)2.1功能需求 (11)2.1.1数据资源服务需求 (11)2.1.2基础应用服务需求 (11)2.1.3专题应用服务需求 (11)2.1.4数据增量动态维护更新和多版本管理服务需求 (11)2.1.6平台运维管理需求 (12)2.1.5县级国土空间基础信息管理和汇交需求 (12)2.2非功能需求 (12)2.2.1 应用需求 (13)2.2.2性能需求 (13)2.2.3安全需求 (13)第三章概要设计 (15)3.1总体设计 (15)3.1.1设计原则 (15)3.1.2总体框架设计 (16)3.1.3 技术框架设计 (17)3.1.4服务框架设计 (19)3.3数据资源服务设计 (20)3.3.1建设思路 (20)3.3.2目录体系结构 (21)3.3.3 数据资源分类体系 (21)3.3.4 数据核心元数据 (23)3.4基础应用服务设计 (24)3.4.1建设思路 (24)3.4.2 数据浏览服务 (25)3.4.3 数据查询服务 (25)3.4.4 空间分析服务 (25)3.4.5专题图制作服务 (25)3.5专题应用服务设计 (26)3.5.1建设思路 (26)3.5.2专题应用服务框架建设 (26)3.6.3支撑系统建设 (31)3.7数据增量动态维护更新和多版本管理 (32)3.7.1建设思路 (32)3.7.2数据增量更新 (32)3.7.3 多版本数据管理 (32)3.8平台运维管理 (32)3.8.1数据资源管理 (33)3.8.2服务管理 (34)3.8.3应用管理 (37)3.8.4系统管理 (41)3.9县级国土空间基础信息管理和汇交 (42)3.9.1建设思路 (42)第四章系统运行配置方案设计 (43)4.1网络、硬件平台设计 (43)4.1.1网络平台设计 (43)4.1.2服务器平台设计 (43)4.1.3备份、容灾设计 (44)4.1.4网络安全、病毒防护设计 (44)4.2软件平台设计 (44)4.2.1操作系统软件 (44)4.2.2 GIS平台选型、部署及配置 (44)第五章系统实施计划 (46)5.1项目组织 (46)5.2项目计划 (47)5.2.1成果交付物 (47)5.2.2关键里程碑 (48)5.3项目关键节点控制办法 (48)5.4项目培训 (49)5.4.1培训体系 (49)5.4.2培训计划 (49)5.5工期、交货、竣工、验收方案 (50)5.5.1工期 (50)5.5.2交货、竣工 (51)5.5.3验收 (51)第一章项目概况1.1项目名称国土空间基础信息平台1.2项目背景国土空间信息资源是社会经济活动的重要基础,是全面提升信息化水平的重要条件,是加快转变经济发展方式的重要支撑,是战略性新兴产业的新动能,也是维护国家安全利益的重要保障。
空间信息网络基础理论与关键技术重大研究计划年度项目指南空间信息网络是以空间平台(如同步卫星或中、低轨道卫星、平流层气球和有人或无人驾驶飞机等)为载体,实时获取、传输和处理空间信息的网络系统。
作为国家重要基础设施,空间信息网络在服务远洋航行、应急救援、导航定位、航空运输、航天测控等重大应用的同时,向下可支持对地观测的高动态、宽带实时传输,向上可支持深空探测的超远程、大时延可靠传输,从而将人类科学、文化、生产活动拓展至空间、远洋、乃至深空,是全球范围的研究热点。
空间信息网络的发展,受频谱和轨道等资源的限制,难以通过增加空间节点数量和提高节点能力来扩大时空覆盖范围。
为从根本上解决现有信息网络全域覆盖能力有限、网络扩展和协同应用能力弱的问题,亟需开展空间信息网络基础理论与关键技术研究,通过新理论、新方法探索,有力支持空间信息服务能力的大幅提升。
一、科学目标本重大研究计划的总体科学目标是:瞄准信息网络科学的学科发展前沿,针对空间信息网络大时空跨度网络体系结构、动态网络环境下的高速信息传输、稀疏观测数据的连续反演与高时效应用等基础性重大挑战,研究大尺度时空约束下空间网络及空间信息传输处理等机理,重点突破动态网络容量优化、高速信息传输及多维数据融合应用等技术难题,通过传输网络化、处理智能化和应用体系化等方法,将网络资源动态聚合到局部时空区域,解决空间信息网络在大覆盖范围、高动态条件下空间信息的时空连续性支持问题,为提升全球范围、全天候、全天时的快速响应和空间信息的时空连续支撑能力,实现我国空间网络理论与技术高起点、跨越式发展,并有效支撑高分辨率对地观测、卫星导航、深空探测等国家重大专项的发展奠定理论基础。
同时,通过重大研究计划的实施,培养空间信息网络理论与技术领域领军人才及优秀科研群体。
二、核心科学问题本重大研究计划面向网络理论与空间信息科学发展前沿,瞄准空间网络体系结构、动态网络信息传输理论、空间信息表征与时空融合处理等重大基础科学理论,围绕高分辨率对地观测、中国卫星导航系统、载人航天与探月工程等国家重大专项发展需求,重点解决以下三个核心科学问题:(一)空间信息网络模型与高效组网机理。
国土空间基础信息平台建设及创新技术探索摘要:目前,自然资源部门对自然资源的各种数据进行了全面的数字化管理。
以自然资源、测绘地理信息公共服务平台等现有的空间数据资源为依托,构建国土空间基础信息平台,可以为政府部门进行与自然资源空间有关的空间规划、业务审批、监测、分析、决策,提供强大的支撑服务。
文章指出,国土空间基础信息平台的建设应用过程中,需要对以知识图谱为基础的全生命周期管理等技术方法进行创新,从而有效地提升自然资源空间综合治理的能力和管理水平。
关键词:数字化转型;治理水平;分析决策;1国土空间信息化建设现状分析随着自然资源业务管理的持续深化,需要对土地、项目等信息展开更全面、更实时、更集中、可视化的管理,解决资源之间各自为政、难以统一管理与协调的现状问题,进而对自然资源进行集中监管、全局掌控、调配与协作,帮助自然资源资产管理、权益管理“看得到、看得懂、管得牢、管得好”,帮助自然资源业务管理工作全方位、精细化升级。
2国土空间基础信息平台设计与实现2.1总体框架国土空间基础信息平台总体架构立足于空间治理信息化发展的趋势,以信息共享、实施管控和智慧服务为目标,以标准规范体系和信息安全体系为保障,以基础设施环境为基础,依托国土空间基础信息平台,采用分布式架构设计开展平台设计。
平台架构划分为应用层:面向应用体系提供信息化应用功能,并通过提供服务的方式支撑国土空间规划、行政审批、监管决策、督察执法等业务工作;平台层:面向不同用户及使用需求系统相应服务门户,可与本级综合性门户进行集成,由本级国土空间基础信息平台进行数据支撑,提供基础的数据服务、功能服务及专题应用,供应用层调用,并建立自然资源和规划综合监管系统,辅助监管决策;数据层:面向自然资源管理和应用所需,集成、完善已有数据资源的目录更新、数据治理。
平台总体框架示意图见图1。
1平台总体框架图1.2技术架构平台以大数据、云计算和“互联网+”等技术为依托,广泛借助开源的技术如分布式大数据计算架构、微服务架构、Kettle融合设计器、三维开源Cesium 等技术,整体上紧跟IT信息化技术要求。
国土空间基础信息数据汇交规范目录目录 01.范围 (2)2.规范性引用文件 (2)3.术语及定义 (2)3.1自然资源 (2)3.2自然资源数据资源 (2)3.3遥感影像 (3)3.4土地利用现状 (3)3.5农用地分等 (3)3.6永久基本农田 (3)3.7高标准农田 (3)3.8土地利用总体规划 (3)3.9地籍区 (3)3.10地籍子区 (4)3.11宗地 (4)3.12房屋 (4)3.13自然幢 (4)3.14逻辑幢 (4)3.15土地征收 (4)3.15土地整治 (4)3.16土地储备 (4)3.17土地执法监察 (5)3.18矿业权 (5)4.汇交程序 (5)5.汇交内容及要求 (5)5.1矢量空间图形成果 (5)5.2数字正射影像图 (6)5.3元数据 (6)5.5其他数据 (6)6数据组织 (6)6.1组织单元 (6)6.2数据文件组织结构 (6)7命名规则 (7)8数据质量要求 (7)附录1 国土空间基础信息数据库成果汇交申请书 (8)附录2 国土空间基础信息数据库清单表 (9)附录3 国土空间基础信息数据库成果命名规则 (10)附录4 国土空间基础信息数据库资料文件组织结构图 (10)附录5 空间数据汇交图层及命名规则 (12)1.范围指导县市级汇交国土空间基础信息数据建设与数据汇文。
2.规范性引用文件本规范内容参考以下文件内容或其中条款:国土资源部国土空间基础信息平台建设总体方案国土资源部省级国土空间基础信息平台建设要求国土资源部《不动产登记暂行条例》国土资源部《不动产登记暂行条例实施细则》国土资源部《不动产登记数据库标准》本标准的引用以下文件条款,其最新版本适用于本标准:GB/T 2260 中华人民共和国行政区划代码GB/T I3923 基础地理信息要素分类与代码GB/T 21010 土地利用现状分类GB/T 26424 森林资源规划设计调查技术规程TD/T 1001 地籍调查规程TD/T 1015 城镇地籍数据库标准CJJ/T 115 房地产市场信息系统技术规范JGJ/T 246 房屋代码编码标准JGJ/T 252 房地产市场基础信息数据标准NY/T 2539 农村土地承包经营权登记数据库规范TD/T 1026-2010 市(地)级土地利用总体规划数据库标准TD/T 1027-2010 县级级土地利用总体规划数据库标准TD/T 1028-2010 乡(镇)级土地利用总体规划数据库标准3.术语及定义3.1自然资源自然资源是指在一定的经济、技术、社会条件下能够被人类用于生产、生活的物质和能量,能够产生经济价值并提高人类当前和未来福利的自然环境因素的总称。
国土空间基础信息平台解决方案及应用目录01自然资源政策及趋势02国土空间基础信息平台解决方案03自然资源厅建设建议自然资源管理职能的变化:大调查、大确权、大监管、大规划、大保护、大修复土地矿产地质海洋测绘森林草原湿地水自然保护区------空间规划用途管制生态修复调查监测确权登记开发利用资产管理国务院组成部门调整组建自然资源部国土资源部职责国家发展和改革委员会组织编制主体功能区规则职责住房和城乡建设部城乡规划管理职责水利部水资源调查和确权登记管理职责农业部草原资源调查和确权管理登记管理职责国家林业局森林、湿地等资源调查和确权管理登记管理职责国家海洋局职责国家测绘地理信息层职责自然资源部对外保留国家海洋局牌子国土住发资建改源部委部多规合一统一空间规划国省县镇地规划划总专详体项细规规划两统一职责统一行使全民所有自然资源资产所有者职责,统一行使国土空间用途管制和生态修复职责建设背景国家级平台基本开发完成并在部内网部署运行,各省(区、市)正在开展建设工作平台建设进展存在主要问题1、机构改革导致工作推进存在困难2、信息化统筹建设,导致资金申请困难3、数据脱密问题4、涉密网络建设问题5、缺少建设标准问题6、数据共享收集问题7、保密要求软件国产化导致的问题一二建设背景——机构改革后的新要求•以国土空间基础信息平台为底板,结合各级各类国土空间规划编制,形成全国国土空间规划“一张图”•依托国土空间基础信息平台,建立健全国土空间规划动态监测评估预警和实施监督机制中共中央、国务院2019年5月9日印发了《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》(中发[2019]18号文),明确要求完善国土空间基础信息平台,已自然资源调查监测数据为基础,采用国家统一的测绘基准,整合各类空间关联数据,建立全国统一的国土空间基础信息平台自然资源部2019年7月18日,自然资源部办公厅印发《关于开展国土空间规划“一张图”建设和现状评估工作的通知》(自然资办发[2019]38号文),要求依托国土空间基础信息平台,全面开展国土空间规划“一张图”建设和市县国土空间开发保护现状评估工作。
“数字上海”空间信息基础数据平台建设规划研究【摘要】为了更好地推动数字上海空间信息基础数据平台的建设,本研究深入探讨了该平台的构建、数据采集和整合、数据应用和服务、技术支持与安全保障等关键内容。
通过对当前发展现状的分析和未来发展方向的探讨,本研究指出数字上海空间信息基础数据平台的重要性,为城市规划和发展提供了关键支持。
本研究总结评价了该平台的建设成果,并提出了进一步完善的建议。
这一研究为数字上海的发展与规划提供了重要参考,有望推动数字上海空间信息基础数据平台的持续优化和发展,为数字化城市的建设作出积极贡献。
【关键词】数字上海、空间信息、基础数据平台、规划研究、数据采集、数据整合、数据应用、技术支持、安全保障、成果展望、重要性、未来发展、总结评价。
1. 引言1.1 背景介绍数字上海空间信息基础数据平台建设是上海市政府为了更好地推动城市数字化转型、提升城市管理效能和服务水平而进行的一项重要举措。
随着城市化进程的加速和信息化技术的快速发展,数字化城市建设已成为各大城市发展的重要方向。
而空间信息基础数据是数字化城市建设的基础,它包含了城市空间的地理信息、人口信息、经济信息等多维度数据,是支撑城市发展和管理的重要资源。
目前,上海市的空间信息数据分散在各个部门和单位中,数据格式不统一,数据共享能力有限,且存在安全风险。
为了解决这些问题,数字上海空间信息基础数据平台的建设显得尤为迫切。
该平台将整合城市各类空间信息数据,构建统一的数据标准和共享机制,实现数据的一体化管理和服务化应用,为城市管理、规划、应急等方面提供更精准、更实时的数据支持。
数字上海空间信息基础数据平台的建设不仅有利于提升上海城市的智能化水平和竞争力,还将为市民提供更便捷、高效的公共服务和生活体验,推动上海成为全球领先的数字化城市之一。
1.2 目的和意义数字上海空间信息基础数据平台的建设是为了推动数字化城市建设,提升城市管理水平和公共服务效率。
通过收集、整合、分析城市空间信息数据,可以为城市规划、土地管理、交通运输等领域提供科学依据和决策支持。
地理空间信息基础地理空间信息基础是指对地理空间数据和相关信息进行收集、组织、处理和分析的基本能力。
地理空间信息的基础包括地理空间数据、地理参考框架、地理坐标系统、地理数据模型和地理信息系统等方面。
地理空间数据是地理空间信息的基础数据,是描述地球表面上各种地理现象和要素的数字化表示。
地理空间数据分为两种类型:矢量数据和栅格数据。
矢量数据是由点、线、面等几何实体以及其属性信息所组成的数据,常用于表示地物的位置和形状。
栅格数据则是由像元组成的二维数据,常用于描述地物的属性和空间分布。
地理参考框架是一种描述地理空间位置和关系的框架,用于确定地理数据的位置、坐标和尺度。
地理参考框架包括地理坐标系统和地理投影系统。
地理坐标系统是一种以经纬度、高程等坐标来描述地点位置的系统,常用于地图的制作和位置的定位。
地理投影系统则是一种将地球表面上的三维空间映射到二维平面上的方式,用于地图的投影和显示。
地理数据模型是地理空间数据在计算机中的组织和表示方式,用于描述地理现象和要素之间的空间关系。
常见的地理数据模型包括矢量模型和栅格模型。
矢量模型基于点、线、面等几何实体来描述地物的位置和形状,适用于描述复杂空间对象和拓扑关系。
栅格模型则是将地物分割成等大的像元,并将属性值赋予每个像元,适用于描述连续和离散型的地理现象。
地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是一种利用计算机科学和地理学原理来处理、组织、分析和展示地理数据和空间信息的系统。
它可以将各种地理空间数据进行管理、查询、分析和可视化,帮助用户更好地理解和利用地理空间信息。
地理信息系统的应用领域包括地理学、城市规划、环境保护、农业、交通等各个领域。
自然资源和地理空间基础信息库随着社会的发展和科技的进步,人类对自然资源的认知和管理需求日益增长。
地理空间基础信息库作为这种需求的重要体现,已经成为了现代社会不可或缺的一部分。
一、自然资源的价值与重要性自然资源是地球赋予人类最宝贵的财富,包括土地、水、森林、矿产等。
这些资源对于人类的生存和发展具有至关重要的意义。
然而,由于过度开采、不合理利用等原因,许多自然资源正面临着枯竭的危险。
因此,对自然资源进行科学有效的管理和保护,成为了当前社会面临的重要任务。
二、地理空间基础信息库的建设意义地理空间基础信息库的建设是基于地理信息系统(GIS)技术,将自然资源和地理空间信息进行整合和分析,为决策者提供科学依据和决策支持。
通过地理空间基础信息库,人们可以清晰地了解各种自然资源的分布情况、数量、质量等信息,为资源开发、环境保护、城市规划等领域提供重要的数据支持。
三、地理空间基础信息库的主要内容地理空间基础信息库主要包括以下几部分内容:1、土地资源信息:包括土地利用现状、土地资源分布、土地资源评价等信息。
2、水资源信息:包括水资源分布、水资源量、水质状况等信息。
3、森林资源信息:包括森林分布、林地面积、林木蓄积量等信息。
4、矿产资源信息:包括矿产资源分布、矿产种类、储量等信息。
5、地理空间环境信息:包括地形地貌、气候气象、生态环境等信息。
四、地理空间基础信息库的应用前景随着科技的不断进步和应用的不断深入,地理空间基础信息库的发展前景十分广阔。
未来,它将不仅仅局限于自然资源的的管理和保护,还将广泛应用于城市规划、环境保护、交通出行、应急救援等多个领域。
同时,通过与其他信息系统的融合,地理空间基础信息库将成为智慧城市、数字中国等重大战略项目的重要组成部分。
五、结语自然资源和地理空间基础信息库是现代社会发展的重要基石。
通过建立和完善地理空间基础信息库,我们可以更好地认知和管理自然资源,实现资源的可持续利用和生态环境的保护。