近年来“数字中国”、“数字城市”、“数字交通”等概念不断涌现,而这些概念要得以实现,都需要地理信息系统作支撑。近日,记者就地理信息系统在我国的发展现状以及在交通领域应用等方面的情况采访了中国地理信息系统协会秘书长李根洪。
记者:现在大家都在谈地理信息系统( GIS ),您理解什么是地理信息系统?
李根洪:最近我们完成了《构建“数字中国”地理空间基础框架总体战略研究》课题,该课题对地理信息系统给出的定义,即地理信息系统是一种在计算机软硬件支持下,把各种地理信息按照空间分布及属性,以一定格式输入、存储、更新、显示、制图、综合分析和应用的技术系统。它通常由数据采集子系统、标准与规范、数据输入子系统、数据库和数据管理系统、数据应用子系统等部分组成。从技术的角度看, GIS 包括硬软件条件、 GIS 数据、 GIS 基础设施(技术人员、资金支持)等,它是集计算机科学、空间科学、信息科学、遥感测绘科学、环境科学和管理科学为一体的新兴边缘学科。
记者:请介绍一下地理信息系统在我国的应用情况以及我国地理空间信息标准化的发展现状。
李根洪:人类活动所接触和利用的信息中有 80% 以上与地理空间位置有关。在我国,随着经济建设的发展和国民经济信息化的推进,地理空间信息系统及其技术已广泛应用到环保、地矿、土地、气象、地震、水利、交通、海洋、石油、通信、公安、农业、林业、卫生、航天、科研及教育等各个领域,是政府决策、管理、工程规划设计,企业生产经营的有力工具。特别是在国家“十五”信息化计划的带动下,各经济专业部门、各地区都在纷纷提出信息化、数字化计划,如“数字国土”、“数字海洋”、“数字省区”、“数字城市”,一个“信息化”、“数字化”的浪潮正席卷中华大地。
早在 20 世纪 80 年代初期,我国开始研究和发展地理信息系统的同时,就开始研究地理信息标准化和规范化的工作。“七五”期间,国家和省、市、县地理信息标准化研究就被作为专题列入国家“七五”重点攻关项目,提出了 20 多种标准建议方案。“八五”期间,将这些研究成果进一步提炼,如由国家测绘局主要负责研制的“地理网格”、“国土基础数据分类与代码”均作为国家标准;而由国家测绘局、水利部主要负责研制的“全国河流名称代码”国家标准也已送审;建设部正在制定城市地理信息系统技术规范等。“九五”、“十五”科技攻关项目中,地理信息标准化再度成为人们关注的焦点。
记者:请问 GIS 在交通领域有哪些应用?
李根洪: GIS 在交通领域的应用正在逐步深入,具有巨大的潜力。在交通领域的应用主要有以下几个方面:
一个是利用 GIS 构建交通地理信息系统。例如 1998 年开始,国家基础地理信息中心和交通部就有过许多合作,曾经和交通部交通科学研究院、中国交通信息中心等单位合作,利用全国一比百万地形图数据库及一比二十五万地形图数据库,结合交通部在全国进行的公路普查结果,建立全国的交通数据库,为交通规划、设计、管理服务,即交通电子政务服务,也可以称为交通地理信息系统。
二是 GIS 与 GPS 集成使用,对各种车辆进行监控。现在不少城市如上海、武汉、杭州、宁波、绍兴等都在利用 GIS 系统建立不同行业的车辆监控系统,北京已建起了 110 报警指挥系统。
三是 GIS 可以为车辆、船舶进行导航服务。利用 GIS 可以为出行者、物流配送车辆等进行最佳路线的选择。也可为海运船只、渔船进行导航服务。车载导航电子地图是智能交通系统中的一个分支,也是独立的产品,它以道路数据为主要框架,集成多种道路附属信息、交通控制信息、社会公用信息,同 GIS 、 GPS 技术结合的用户终端产品。在导航电子地图上,用户可以方便地了解车辆所在的位置,还可以进行地址查找与匹配、最佳路径计算,并动态指示到达目的地的距离、行使方向等。车载导航电子地图可服务于驾驶员和商用、运输、公交、紧急救援等部门,逐渐成为车辆的重要配置,显示出巨大的市场需求潜力。
四是利用 GIS 系统进行社会化、个性化的空间定位服务。这种服务将电子地图镶嵌到手机、掌上电脑中,可以随时知道自己的空间位置,方便出行。现在北京城际在线网络公司、北京灵图软件公司等企业已开始开发这种产品。
值得一提的是, GIS 在智能交通的应用。随着国民经济的快速发展,我国对交通运输的各种需求明显增长。面对拥挤的交通情况,最有效的办法是将电子信息技术、 GIS 、 GPS 技术引入道路交通系统的管理、信息交换、道路监控、指挥调度,从而提高运输效率,保障安全和保护环境,这就是智能交通。智能交通系统是需要进行精确获取、配准和集成静态路线诱导信息、交通运营状态信息、交通工具位置信息、交通设施位置信息、出行方式与路线信息、决策指令等智能交通信息的三维空间载体。这就需要在国家多尺度空间基础地理信息数据库的基础上,增补交通专用数据,建设智能交通信息数据库。
总之, GPS 、 GIS 在我国交通领域的应用正呈逐年上升趋势, 2000 年这种应用的产值为 4.5 亿元,预计 2005 年将达 200 亿元,市场潜力很大。
记者:中国地理信息系统协会不久前完成了《构建“数字中国”地理空间基础框架总体战略研究》,请介绍一下“数字中国”的有关情况。
李根洪:“数字中国”是国民经济和社会信息化的重要组成部分,是基于地理空间信息的中国国民经济和社会的信息化,是指对中国的一切自然资源与人文社会现象在空间位置上的统一的数字化表示。具体来讲,“数字中国”是指以高速宽带网络通信技术为基础,以国家空间信息基础设施为依托,以虚拟现实技术为特征,在统一的规范标准环境下,全面系统地解释和反映中国自然、社会和人文现象的信息系统体系。
“数字中国”是适应经济全球化和信息网络化发展战略的一项长期任务,其建设需要国家主管部门统筹规划、明确目标,协同工作,分步实施。“数字中国”是一个庞大而复杂的信息系统,它涉及空间和非空间的经济社会信息以及现代化科学技术等诸多领域。由地理空间基础框架、宽带网络基础设施、政策法规与标准体系、应用体系、技术支撑体系等六个部分。
记者:请介绍一下全国地理信息产业的整体情况?
李根洪:协会已经向国家计委、国际地理空间信息协调委员会提出申请,尽快进行全国地理信息产业发展状况调查。因为要规范和引导这个产业的发展,首先要对这个产业的整体情况有一个准确的把握,这是做好下一步工作的重要基础。这个工作正在进行当中。
记者:如今,国产 GIS 软件越来越多,如何才能有效地规范这个市场呢?与国外同类软件相比,国产软件有何差距?
李根洪:现在,国外 GIS 软件占领着我国 70% 的市场,国产 GIS 软件仅占 30% 的份额。因此,发展国产 GIS 基础和应用软件,是我们一项长期的目标。可喜的是,国产 GIS 软件正在崛起,如 Mapgis 、 Geostar 等软件已经成为国产名牌。为了规范国产 GIS 软件市场,促进地理信息产业的健康发展,受科技部的委托,中国 GIS 协会、国际遥感中心和中国测绘科学研究院等单位组织有关方面专家每年对国产 GIS 软件进行测评,并对测评结果进行公开发布,向社会发布推荐软件。与国外 GIS 软件相比,国产 GIS 软件在稳定性、商品化方面尚有差距。
李根洪最后说,地理信息系统目前已广泛应用于国民经济的各个领域,随着地理信息产业的不断发展和成熟,其在交通领域应用的深度必将进一步深化,“数字交通”在不久的将来定会实现。
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