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GIS在数字城市中的应用
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一、数字地球、数字城市
1、数字地球的定义 数字地球是指一个以地理坐标（经纬网）为依据的、具有 多分辨率海量数据的、立体显示地球的技术系统。 数字地球的概念，可以归纳为以下三个方面： （1）数字地球指数字化的三维显示的虚拟地球，或指信息 化的地球，包括数字化、网络化、智能化与可视化的地球技 术系统。 （2）实施数字地球计划，需要有政府、企业和学术界共同 齐心协力参加。实施数字地球计划是社会的行为，需要全社 会来关心和支持。 （3）数字地球是一次新的技术革命，将改变人类的生产和 生活方式，进一步促进科学技术、经济发展和推动社会的进 步。
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美国于1995年源自文库出了NDGDF实施计划，开始建立包括大地 测量控制、数字正射影像、数字高程模型、交通、水文、行政 单元以及共用地块地籍在内的数据框架。
加拿大Geomatics Canada 负责全加拿大国家地形数据库， 已经形成1：25万地形数据库和南郊人口稠密地区的1：5万地 形数据库。
欧洲大多数国家版图较小，数字地理空间数据生产基础较好。 英国陆军测量局从20世纪70年开始从事数字化制图，已正式向 社会提供全国范围的1：5万、1：25万以及城市地区 1：1250、农村地区1：2500、山区及荒地1：1000的数字化地 图。德、法、荷等国也建立各国的空间数据框架。
日本是亚洲地区最早开展地理信息化工作的国家。目前已能 向社会提供DEM数字地图等系列产品。
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三、国内数字城市基础平台建设现状
北京 2000年初，北京市信息化办公室制定了“数字北京 工程总体框架及发展规划”，其中明确提出“十五”期间 通过实施“三三四四零工程”，即三项信息基础设施—— 空间数据基础设施、GPS综合服务体系、信息资源管理体 系建设；三项软环境——政策法规、技术标准、安全保密 措施的研究与制定；四个示范工程——数字奥运、数字中 关村、数字西城区、数字绿化隔离带建设； 四十个应用示 范项目
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二、国外数字城市基础平台建设现状
1994年，美国颁布了12906号总统行政令，实施国家 空间数据基础计划（NSDI），正是在美国政府与非政 府部门中开展直接协调地理空间数据收集和管理活动。 英国政府在认识和分析美国NSDI成功和问题的基础上， 提出了国家地理空间数据框架（NGDF）发展计划，以 促进和鼓舞地理空间数据的有效链接、综合和广泛应用。 澳大利亚联邦空间数据委员会制定了空间管理机构与领 导机构的权利与责任、联邦公益空间数据转让等政策。
1、“数字上海”体系框架
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上海城市信息资源数字化系统总体框架
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具体建设内容可分三个层次： ➢ 基础核心层：重点研究城市基础数据库的建设。 ➢ 专业应用层：主要包括城市建设与管理领域的各部门以及其
他专业部门，重点研究本部门在空间数据库的基础上建设专 业应用信息系统。 ➢ 综合服务层：包括社会和经济各有关部门，企事业单位及科 研所，研究海量空间信息与商业化信息、社会化信息等的集 成处理，建设基于Web的城市综合服务信息系统。
——电子政务、电子商务、科教信息网、社会保障信息系统、 信息化社区建设等，最终实现数字北京。
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四、应用实例：数字上海
1、广义上讲，“数字上海”即上海城市信息化，涉及 到城市信息化建设的方方面面，不仅包括各种信息化 基础设施的建设，还将涉及信息化过程中所产生的社 会经济关系和文化伦理观念的变化与调整。如整合城 市信息资源，实现城市经济信息化，建立城市电子政 府、电子商务企业、电子社区，发展信息家电、远程 教育、网上医疗等。都可以作为“数字城市”的组成 部分。广义上的“数字城市”着眼于描绘城市信息化 的未来。
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“数字上海”的关键技术
1、地理信息系统 2、GIS的重要数据源——遥感信息 3、GIS空间定位技术——GPS 4、网络地理信息系统 5、虚拟现实地理信息系统
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4、网络地理信息系统 网络地理信息系统是指基于Internet平台、
客户端应用软件采用WWW协议运行在互联网 上的地理信息系统，是利用互联网技术来扩展 和完善地理信息系统的一项新技术，其核心是 在地理信息系统中嵌入HTTP和TCP/IP标准的 应用体系，实现互联网环境下的空间信息管理 等地理信息系统功能。
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数字城市
1、数字城市的定义 数字城市是指城市规划建设与运营管理以及城
市生产与生活活动中，利用数字化信息处理技术和网 络通信技术，将城市的各种数字信息及各种信息资源 加以整合并充分利用。
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美国田纳西州数字地理信息系统
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2、数字地球与数字城市的关系
数字城市源于数字地球，城市作为信息产生、 应用、辐射最重要的枢纽，又是维系数字地球 框架的重要节点。数字城市是一个不断发展和 演绎的理念，广义的数字城市是指城市信息化， 它涉及城市信息化的方方面面；狭义的数字城 市是指空间信息为基础的城市地理信息系统。
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2、数字地球产生的背景 （1）科学背景：地理信息科学的发展，地理概念空间表达、 地理空间认知、信息时代的地理学的发展，为国家空间信息基 础设施和数字地球的诞生奠定了理论基础。 （2）技术背景：遥感、遥测、全球定位系统及地理信息系统 等空间信息科学技术已成为研究自然、社会、经济的重要手段。 （3）社会背景：人类面临的社会可持续发展问题:资源短缺、 环境恶化、人口膨胀以及经济的可持续发展和经济全球化 （4）政治背景
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5、虚拟现实地理信息系统 虚拟现实地理信息系统是虚拟现实与地理信
息系统相结合的技术，是一种用于研究地球科 学的、或以地球科学系统为对象的虚拟现实技 术，也是近年来一个新兴的地理信息系统的研 究分支。
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虚拟洛杉矶 18
虚拟深圳
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虚拟漳州
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“数字上海”地理信息系统平台建设
（一）“数字上海”体系
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2、狭义上讲，“数字上海”就是以信息高速公 路为基础，采用地理信息系统、遥感、全球定 位系统、海量数据存储、虚拟现实、网络、多 媒体等技术、对上海市广泛而丰富的信息资源 进行统一、有效地管理和整合，通过所提供的 虚拟现实界面、便捷的交互、共享以及丰富的 辅助决策和管理功能，逐步达到上海现实社会 的虚拟再现。
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一、数字地球、数字城市
1、数字地球的定义 数字地球是指一个以地理坐标（经纬网）为依据的、具有 多分辨率海量数据的、立体显示地球的技术系统。 数字地球的概念，可以归纳为以下三个方面： （1）数字地球指数字化的三维显示的虚拟地球，或指信息 化的地球，包括数字化、网络化、智能化与可视化的地球技 术系统。 （2）实施数字地球计划，需要有政府、企业和学术界共同 齐心协力参加。实施数字地球计划是社会的行为，需要全社 会来关心和支持。 （3）数字地球是一次新的技术革命，将改变人类的生产和 生活方式，进一步促进科学技术、经济发展和推动社会的进 步。
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美国于1995年源自文库出了NDGDF实施计划，开始建立包括大地 测量控制、数字正射影像、数字高程模型、交通、水文、行政 单元以及共用地块地籍在内的数据框架。
加拿大Geomatics Canada 负责全加拿大国家地形数据库， 已经形成1：25万地形数据库和南郊人口稠密地区的1：5万地 形数据库。
欧洲大多数国家版图较小，数字地理空间数据生产基础较好。 英国陆军测量局从20世纪70年开始从事数字化制图，已正式向 社会提供全国范围的1：5万、1：25万以及城市地区 1：1250、农村地区1：2500、山区及荒地1：1000的数字化地 图。德、法、荷等国也建立各国的空间数据框架。
日本是亚洲地区最早开展地理信息化工作的国家。目前已能 向社会提供DEM数字地图等系列产品。
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三、国内数字城市基础平台建设现状
北京 2000年初，北京市信息化办公室制定了“数字北京 工程总体框架及发展规划”，其中明确提出“十五”期间 通过实施“三三四四零工程”，即三项信息基础设施—— 空间数据基础设施、GPS综合服务体系、信息资源管理体 系建设；三项软环境——政策法规、技术标准、安全保密 措施的研究与制定；四个示范工程——数字奥运、数字中 关村、数字西城区、数字绿化隔离带建设； 四十个应用示 范项目
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二、国外数字城市基础平台建设现状
1994年，美国颁布了12906号总统行政令，实施国家 空间数据基础计划（NSDI），正是在美国政府与非政 府部门中开展直接协调地理空间数据收集和管理活动。 英国政府在认识和分析美国NSDI成功和问题的基础上， 提出了国家地理空间数据框架（NGDF）发展计划，以 促进和鼓舞地理空间数据的有效链接、综合和广泛应用。 澳大利亚联邦空间数据委员会制定了空间管理机构与领 导机构的权利与责任、联邦公益空间数据转让等政策。
1、“数字上海”体系框架
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上海城市信息资源数字化系统总体框架
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具体建设内容可分三个层次： ➢ 基础核心层：重点研究城市基础数据库的建设。 ➢ 专业应用层：主要包括城市建设与管理领域的各部门以及其
他专业部门，重点研究本部门在空间数据库的基础上建设专 业应用信息系统。 ➢ 综合服务层：包括社会和经济各有关部门，企事业单位及科 研所，研究海量空间信息与商业化信息、社会化信息等的集 成处理，建设基于Web的城市综合服务信息系统。
——电子政务、电子商务、科教信息网、社会保障信息系统、 信息化社区建设等，最终实现数字北京。
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四、应用实例：数字上海
1、广义上讲，“数字上海”即上海城市信息化，涉及 到城市信息化建设的方方面面，不仅包括各种信息化 基础设施的建设，还将涉及信息化过程中所产生的社 会经济关系和文化伦理观念的变化与调整。如整合城 市信息资源，实现城市经济信息化，建立城市电子政 府、电子商务企业、电子社区，发展信息家电、远程 教育、网上医疗等。都可以作为“数字城市”的组成 部分。广义上的“数字城市”着眼于描绘城市信息化 的未来。
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“数字上海”的关键技术
1、地理信息系统 2、GIS的重要数据源——遥感信息 3、GIS空间定位技术——GPS 4、网络地理信息系统 5、虚拟现实地理信息系统
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4、网络地理信息系统 网络地理信息系统是指基于Internet平台、
客户端应用软件采用WWW协议运行在互联网 上的地理信息系统，是利用互联网技术来扩展 和完善地理信息系统的一项新技术，其核心是 在地理信息系统中嵌入HTTP和TCP/IP标准的 应用体系，实现互联网环境下的空间信息管理 等地理信息系统功能。
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数字城市
1、数字城市的定义 数字城市是指城市规划建设与运营管理以及城
市生产与生活活动中，利用数字化信息处理技术和网 络通信技术，将城市的各种数字信息及各种信息资源 加以整合并充分利用。
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美国田纳西州数字地理信息系统
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2、数字地球与数字城市的关系
数字城市源于数字地球，城市作为信息产生、 应用、辐射最重要的枢纽，又是维系数字地球 框架的重要节点。数字城市是一个不断发展和 演绎的理念，广义的数字城市是指城市信息化， 它涉及城市信息化的方方面面；狭义的数字城 市是指空间信息为基础的城市地理信息系统。
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2、数字地球产生的背景 （1）科学背景：地理信息科学的发展，地理概念空间表达、 地理空间认知、信息时代的地理学的发展，为国家空间信息基 础设施和数字地球的诞生奠定了理论基础。 （2）技术背景：遥感、遥测、全球定位系统及地理信息系统 等空间信息科学技术已成为研究自然、社会、经济的重要手段。 （3）社会背景：人类面临的社会可持续发展问题:资源短缺、 环境恶化、人口膨胀以及经济的可持续发展和经济全球化 （4）政治背景
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5、虚拟现实地理信息系统 虚拟现实地理信息系统是虚拟现实与地理信
息系统相结合的技术，是一种用于研究地球科 学的、或以地球科学系统为对象的虚拟现实技 术，也是近年来一个新兴的地理信息系统的研 究分支。
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虚拟洛杉矶 18
虚拟深圳
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虚拟漳州
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“数字上海”地理信息系统平台建设
（一）“数字上海”体系
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2、狭义上讲，“数字上海”就是以信息高速公 路为基础，采用地理信息系统、遥感、全球定 位系统、海量数据存储、虚拟现实、网络、多 媒体等技术、对上海市广泛而丰富的信息资源 进行统一、有效地管理和整合，通过所提供的 虚拟现实界面、便捷的交互、共享以及丰富的 辅助决策和管理功能，逐步达到上海现实社会 的虚拟再现。