西安市基础地理信息系统建设总体情况介绍
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2013-08-05
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西安市基础地理信息系统建设总体情况介绍
西安市勘察测绘院
许有田
西安市基础地理信息系统建设从1997年8月开始，经历了基础控制，系统调研、试验及基础地形数据生产，系统开发及数据库建设，系统应用四个大的阶段，至2003年12月基本建成，先后投入了大量人力、物力和财力，累计投入计算机120多台， GPS 15台，摄影测量工作站30余台，全站仪30余台，各种服务器、图形工作站15台，磁盘阵列3台，总投资近4000万，现就各阶段的情况简要介绍如下：
一、 基础控制阶段（1997年-1999年）：
为了使西安市基础地理信息系统的建设具有较高起点，我院决定利用GPS技术首先对西安市基础控制网进行改造，并编写了《西安市GPS测量控制网技术设计书》。该技术设计方案于1997年11月经刘经南院士等组成的专家组进行了论证。该项目由西安市勘察测绘院和武汉测绘科技大学联合实施：1998年12月施测GPS B级网12 点，1999年10月施测GPS C级网96点，并和国家大地原点、IGS国际永久跟踪站、国家A级GPS点、国家地壳形变监测网点进行了联测；对B、C级网进行了联合平差（其边长相对误差优于1.8*10E-9 ，最弱点中误差水平分量优于0.002m），获得了ITRF-97，1954北京系，1980西安系，西安任意平面坐标系四套坐标；1999年4月施测西安市一等水准220公里，并和国家基岩水准点进行了联测；2000年4月施测了西安市全区三、四等水准。这些项目的成功实施，为大规模数据生产提供了坚实的基础。
二、 系统调研、试验及基础地形数据生产阶段（1999年-2001年）：
经过考察、学习和调研，结合城市勘察测绘的特点：基础数据的生产、管理和基础地理信息系统的建设，考虑到BENTLEY产品有以下主要优点：
1、全面解决方案；
2、优秀CAD平台：功能强大、用户界面友好、系统集成度高、学习简单、操作方便；
3、是 CAD与GIS的完美结合；
4、系统先进，稳定，开放，市场占有量大；
所以决定采用BENTLEY产品为基础平台。在此基础上，项目组制定了初步数据标准化方案，选定了数据采集方案（EPSW，摄影测量，扫描矢量化），开发了数据生产与生产管理软件，开展了1:500数据入库、管理和更新试验等。其中，项目部分成果于2001年10月经过专家鉴定验收；从1999年到2002年以我院为主联合四川省测绘局等单位利用航空摄影测量施测1：500、1：1000数字化地形图490平方公里，还通过电子平板施测1：1000数字化地形图200平方公里，为系统建设和数据库建设提供了保证。
三、 系统开发及数据库建设阶段（2001年-2003年）
在前期工作的基础上编写了《西安市基础地理信息系统总体设计》，并于2001年10月经清华大学杨德麟教授等组成的专家组进行了论证，并由西安市勘察测绘院和北京安图公司联合实施，先后完成了：
1、 开发基础地理信息系统子系统11个，包括：Scridigit（数据采集）、数化生产管理、数据转换、BaseMap（数据管理）、Updata（数据更新）、业务用图自动化、控制成果管理、影像及DEM管理，地名管理、多媒体管理、三维飞行等子系统。
2、 制定了各种数据生产与入库标准。
3、 建成了1：500，1：1000，1：5000，1：1万，1：5万系列比例尺矢量地形数据库(其中已入库1：500图780幅，1：1000地形图2500幅，1：5000，1：1万图各1500平方公里，1：5万图1万平方公里)；建成了1：5000，1：1万，1：5万正射影像数据库、数字高程模型(DEM) 数据库及数字栅格地图数据库(其中1：5000和1：1万1500平方公里，1：5万1.5万平方公里)；建成了地名数据库；控制测量成果数据库；部分多媒体数据库。
4、 建成了包括多台数据库服务器，网络服务器，图形工作站，磁盘阵列及交换机组成的局域网络体系并与西安市规划局相连接。
5、 形成了数据生产、检查、入库处理的生产队伍和网络维护、数据库维护、系统维护队伍和强大的系统开发队伍。
四、 项目特点及验收
该项目具有起点高、周期长、规模大、投入资金量大(4000万)、组织难度大、涉汲面广、技术先进等特点。受西安市建委的委托，西安市规划局组织了该项目的总体成果验收和鉴定：2001年11月进行了项目阶段性成果验收、鉴定；2003年12月项目基本完成，2004年2月进行了总体验收；系统运行一年后，2005年4月组织专家院士对最终成果进行鉴定。最终成果鉴定结论如下：
1、 项目文档资料规范齐全，内容完整，格式统一，符合科技成果验收要求；验收文件、资料、数据真实可靠，满足系统运行管理维护以及应用的需要。
2、 项目总体建设目标明确，总体设计周密，重点突出，功能完善，实用性强，具有系统性、安全性、可操作性和可扩展性等优点。
3、 建立了统一的数据模型、数据标准、制图标准；建立了依3S技术为核心的统一空间数据生产及质量控制体系、数据管理体系、网络交互和数据服务体系。建立了适合生产、经营和管理需要的数据库系统及完善的安全与保障体系，形成了统一的信息分类编码体系和统一的系统集成环境。
4、项目数据成果包括系列比例尺的基础地形、控制测量、地名、多媒体、道路、行政区划、全市范围的DEM和正射影像数据及其数据库，并已形成了完整的多级城市数字产品系列。数据建设内容符合城市基础地理信息数据库在基础数据种类、格式、数量和质量方面的要求。
5、 项目软件系统采用先进的商用软件Bentley MicroStation GeoGraphics作为基础平台，结合组件式开发技术、GIS与OA一体化集成技术、空间数据库技术、XML等最新技术，应用商用地理信息组件以及成熟的ORACLE SPATIAL空间数据库产品,保证了软件系统技术上的先进性。
6、 项目软件系统实现了空间数据的管理、检索、提取、分析、制图输出等功能；建立了基础地形图数据库管理、DEM及正射影像数据库管理、控制测量成果管理、地名及多媒体数据管理等数据库管理信息子系统和三维飞行模拟系统，实现了三维可视化；集成了办公自动化、计划统计、实时生产、综合查询等多个子系统。系统运行稳定，用户界面友好，功能实用、操作简便，响应快捷。
7、 鉴定委员会一致认为系统在多源数据的无缝集成漫游、多比例尺数据的统一管理、数据的标准化及安全机制等方面具有创新，总体上达到了国际先进水平。
五、 系统应用及产生的经济和社会效益
系统建成运行一年多来，运行良好、安全可靠、效率高、实用性强。通过系统的运行，一方面，就院内部而言，规范了各种数据生产作业流程，实现了数据生产的规范化和标准化，保证了数据质量，形成了以4D产品为核心的多源数据生产体系、管理体系和服务体系；全院局域网的建立，数化生产管理系统、业务用图自动化系统、控制测量成果管理等一批系统的投入使用，已基本实现了我院业务办公的自动化。另一方面，使用系统为市建委、市规划局、各开发区、规划院、市政院、供电局、天然气、自来水、各基建单位实时提取符合其标准和用途的数字地形图，保证了城市规划、城市建设顺利实施和各专题系统的建设。第三，由于系统的使用减少了测绘外业的劳动，缩短了工作时间，降低了劳动成本，提高了工作效率，从而大大加强了测绘的保障能力。例如2004年1— 5月西安市市政特急工程，其工作量以往我院需近两年的时间，而这次5个月就完成了任务，其中的一个主要原因在于系统的建成并及时投入运行。2004年8月由于系统的运行使得我院能在不到一个月内为市规划局提供了各种比例尺的全部矢量地形数据、影像数据、地裂缝数据、专题数据等，从而保证了西安市第四次规划修编的顺利实施。第四，系统的运行除提高了测绘和规划选址的效率和科学性外，还产生了很好经济效益(累计千余万)和社会效益。例如：华清路改造过程中主管市长现场办公，我院通过系统提供的道路拆迁分析功能在短短几个小时内就给市政处提供了几种方案：数据准确、图示逼真，除节省实际量算时间和成本外，支付折迁赔偿也比以往少得多。