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【關鍵詞】數字化城市;城市信息化;基礎資源數據
自20世紀90年代以來,以信息技術作為代表的高新技術飛速發展,促進了世界經濟、政治和文化等各個領域發生著深刻的變革。而在二十世紀末,“數字治理”的概念被提出來,近年來,隨著“數字城市”建設的全面推進,通過數字化城市建設,運用信息技術,促進政府提高政府的管理能力和服務水平,加快職能轉變和管理創新,實現高效能服務的優勢顯而易見。在現代化信息發展過程中,今后數字城市的建設將會是貫穿城市規劃、城市建設、城市管理和服務的全過程,為城市的經濟、政治、文化體制改革與發展穩定創造良好的條件。
一、數字化城市管理系統的設計思路與原則
數字化城市管理系統的設計過程,主要是從提高城市管理便捷高效性的角度進行考慮,設計思路上側重用戶界面的直觀友好,系統操作的簡單易用,業務操作的方便快捷,并且能夠提高系統的自動化處理能力,從而減少相關業務人員的工作量,在設計的時候重點采用模塊化的方法,根據業務、功能的不同對系統劃分成單獨的模塊進行設計和處理,總體上,數字化城市管理系統的設計原則主要包括下面三個方面。
首先,數字化城市管理系統應該能達到較高的穩定性和安全性,系統必須擁有先進和高度商品化的硬件平臺,并且具有一定的容錯能力,系統的安全性要充分考慮網絡的高級別、多層次的安全防護措施,包括備份系統、防火墻和權限設胥等措施;其次,系統應當具有可維護性,系統能夠提供集中的、智能化的維護工具,盡可能減少手工維護工作量,確保系統的正常運行;最后,系統應當具有可擴展性和開放性,為了滿足用戶今后系統擴容和擴大應用范圍的需求,系統應充分考慮從系統結構、功能設計、管理對象等各方面的功能擴展。
二、數字化城市管理系統的框架
數字化城市管理系統的總體框架應該包括:
(1)基礎設施層,即硬件設施和網絡設施等,比如服務器硬件、網絡設備等;
(2)系統數據層,即信息資源庫和業務數據等;
(3)支撐軟件層,即主要的操作系統和數據庫等;
(4)業務應用層,即包括個功能子模塊的應用子系統,比如城市視頻子系統、城市地理子系統等;
(5)用戶界面層,即客戶的操作平臺。
1.系統物理架構
數字化城市管理系統采用企業集中式的物理架構,包括系統機房、監督中心、指揮中心以及專業部門、視頻監控等。系統機房主要由GIS(基礎地理信息庫)服務器、應用服務器、防病毒服務器、數據庫服務器以及容災備份服務器等組成。通過各種技術手段在保證系統的正常運行的基礎上,保障各個系統中心能夠及時對現有情況進行處理。
2.系統功能框架
系統的功能模塊主要有GIS(基礎地理信息庫)、應用服務、視頻監控、城管協同模塊、公眾舉報模塊、無線網關、行業網關等組成。其中GIS包括數據建庫與管理、地圖和數據管理、網絡管理、查詢及定位管理、事件管理等,應用服務包括監督指揮平臺、綜合評價平臺、系統管理平臺和業務報表等,視頻監控包括視屏圖像的采集、解壓、存儲、定位和顯示監控等功能,城管協同模塊包括問題上報、任務列表、公共信息查詢、人員查詢等功能,公眾舉報包括WEB、短信等,無線網關和行業網關主要包括一些數據同步服務、短信通知服務、數據交互和更新服務以及上網服務等。
3.數據庫設計
數據庫是管理系統的重要組成部分,數據庫的設計必須將應用作為主導,建立能夠充分反映數字化城市管理業務的、統一的、可及時更新且可以共享的業務數據庫,此外,應該將完善版本管理機制作為重點,在解決數字化城市行政管理的權威性和業務流程可調性之間矛盾的基礎上,確保業務數據的穩定。
數據庫可以劃分為平臺支撐數據庫、城市管理業務信息庫和基礎地理信息庫,其總體框架如圖1所示。系統數據庫都分別包括平臺支撐數據庫、業務信息數據庫(這兩個業務庫簡稱MIS數據庫)和基礎地理信息庫(簡稱GIS數據庫)三個部分。其中平臺支撐數據庫包括組織機構定義、業務定義、工作流定義、表單定義和圖層定義等與維護系統相關的信息;業務信息數據庫的內容有辦理過程、業務表格、項目監督信息等城市管理業務信息等;基礎信息空間庫主要包括業務處理過程中涉及的城市管理電子地圖、基礎地圖以及其他專題地圖等地理信息。
4.數據庫安全設計
數據庫的安全非常重要,一般的數字化城市管理系統都有數據庫安全的特別設置,主要包括用戶權限、數據庫密碼管理、數據容錯備份、數據安全防護、數據容災設計等。
用戶權限是數據庫系統安全的重要手段之一,它是通過建立的不同用戶組和用戶口令驗證,對非法的用戶訪問進行阻止,另外,數據庫如果選擇Oracle,則還可以通過授權對Oracle用戶的操作進行限制,在設置用戶權限時,需要特別注意對SYS和SYSTEM這兩個特殊的賬戶的保密管理。此外,數據容錯也是必不可少的安全設計,其包括硬件容錯和數據備份恢復兩大塊,硬件容錯是指用多余的硬件來對系統的連續運行進行保護,比如使用磁盤鏡像技術等,而數據備份恢復是指在計算機的軟硬件發生故障時,利用數據庫的備份進行數據庫備份以恢復破壞的數據庫文件,是系統得以正常。
5.系統接口設計
系統接口主要有系統內部接口和系統外部接口兩個部分。內部接口指的是下級數字化城市管理系統與市級管理系統的內部各類借口,外部接口主要是指系統的接口,比如城管網絡成員單位之間的數據共享和交互,外部接口主要有無線數據傳輸接口、采集器與各協同工作子系統的接口等。
三、小結
數字化城市管理系統的設計是一項任重道遠的艱巨任務,城市的管理部門在其中擔當著非常重要的角色,本論文主要探討數字化城市管理系統的總體設計和注意事項,簡單分析了項目的背景并詳細介紹了系統的總體設計方案,其中包括比較重要的總體框架、數據庫框架等。對這些問題的研究和探討對數字化城市管理的長遠計劃和具體實施都具有非常現實的意義。
參考文獻
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[3]劉南.Web GIS原理及其應用:主要Web GIS平臺開發實例[M].北京:科學出版社,2002.
一、傳統城市管理模式 所存在的弊端
當前,政府部門普遍感到我們的城市越來越難以管理了,究其原因,主要是傳統城市管理模式存在的弊端所引起的。傳統城市管理模式的弊端主要體現在:(一)城市管理各專業部門之間職責不清,職能交叉,且缺乏統一調度,有的事情無人管,有的事情多頭管,有利益的事都搶著管、搶著辦,沒有利益的、難辦的事就互相推諉或拖著不辦;(二)在城市管理方式上過多地依賴突擊式和運動式管理,城市管理缺少一套行之有效的長效機制;(三)管理粗放,城市管理信息的獲取和處理均顯得被動和滯后,且處理問題的效率低下,有的城市管理問題長時間得不到妥善解決,不能做到精確、高效、處理及時;(四)對涉及城市管理各職能部門的工作成效缺乏統一的評價標準及合理的、可操作性強的監督及獎懲機制,對各職能部門的制約和監督流于形式。
二、“數字化城市管理”新模式的基本概念
數字化城市管理主要是指基于“萬米單元網格城市管理法”的一種管理新模式。“萬米單元網格城市管理法”是在城市管理中運用網格地圖的技術思想,以一萬米為基本單位,將所轄區域劃分成若干個網格單元,由城市管理監督員對所分管的萬米單元網格實施全時段監控,同時明確各級地域責任人為轄區城市管理責任人,從而對管理空間實現分層、分級、全區域管理的方法。這種管理模式以萬米單元網格為基礎,以城市管理要件為載體,以快速先進的信息采集和信息管理為手段,以多種數字城市技術為支撐,以兩個軸心和管理流程再造為保證,以評價體系為護航,從而在理念、流程和方法上實現全面革新,有機地形成了一套高效的城市管理法。
從管理體系上來看萬米單元網格城市管理法采用雙軸心管理體系,在原有的城市管理職能部門中新成立一個城市管理監督機構,實行監督和管理兩項職能分離,改變原來城市管理職能部門既是運動員又是裁判員的管理模式。從管理流程上看萬米單元網格城市管理法實現管理流程再造,健全問題發現和上報機制,建立一套完整的、分工明確的監督和考評系統。
從技術層面上看,萬米單元網格城市管理法把地理信息(GIS)、衛星遙感(RS)、全球衛星定位(GPS)、移動傳輸(WAP)等高科技手段運用到城市管理工作中,構建了規范化、程序化、科學化的城市管理模式,實現了城市管理信息的快速傳輸、指令快捷、問題及時處理,大大提高了城市管理問題的處理效率, 增加了城市管理部門的辦公效率,降低了處理成本,同時方便了社會公眾的參與,增加了政府工作的透明度。
三、五華區引入數字化 城管模式的基本情況
2005年3月至6月,在學習借鑒北京東城區“萬米單元網格”城市管理新模式理念的基礎上,五華區自主開發、研制了一套符合昆明城市管理實際需要的、擁有自主知識產權的城市管理新模式體系,即“五華數字城管快車”系統,從7月份正式運行以來,取得了以下幾方面的實效:
第一,集成現代信息技術與城市管理相結合,實現管理理念的創新。五華區從解決城市管理中存在的突出問題入手,抓住涉及人民群眾切身利益的城市市政公用設施、環境整治等基礎工作,吸取北京東城區“萬米單元網格管理法”和“城市部件管理法”綜合利用當前國際先進的GIS(地理信息)、GPS(全球衛星定位)等多種技術和各類業務平臺建立了較為完整的、閉合的城市綜合管理系統,改變了傳統被動管理模式,初步探索出一條城市管理工作由粗放型到集約型、精確敏捷型轉變的新途徑。
第二,分離城市的日常管理與監督事權,建立指揮和監督“雙軸心機制”,以監督促管理,成立了城市管理指揮中心和城市管理服務中心,形成監督和指揮兩個互動軸心,建立了城市新的日常管理和監督評價機制,設立城市管理監督員,實現了跟蹤服務,主動發現問題,實地核查監督辦理結果。強化了社會監督,可以在第一時間、第一現場將發現的問題直接反饋到監督中心。處置的過程和結果,監督中心能夠隨時查看。通過市政綜合監管信息系統,把政府部門的行為置于社會的直接監督之下。系統生成的有關信息,已成為客觀評價職能部門工作的重要依據。
第三,整合多個政府部門管理城市的職能,提高政府行政效率。在網格管理區域內,落實區政府、街道辦事處、居委會等各個層次的責任。在指揮中心的統一指揮下,把城市部件分類劃分,統籌協調分散到城管、市政、公用、國土、環保、園林、環衛、交通等專業管理部門的管理資源和執法力量,使個多不同的城市專業管理機構形成綜合治理城市環境的合力。
四、數字化城管模式推廣建議和發展前景
在總結五華區成功試點的經驗在基礎上,建議各地建立和推廣數字化城管新模式的過程中應做好以下幾方面工作:
(一)建立相應的市級工作機構,扎實做好各項基礎性準備工作,以保障全市推廣工作有序開展。要建立起領導責任制,明確工作職責,做到各司其職、各盡所能,同時加強市、(縣)區兩級的配合力度,做到統一調度、協同作戰、上下聯動、形成合力。
(二)推廣“數字城管”新模式要按照穩步有序、統一標準、資源整合和成果共享等四個原則進行。在推廣和應用中要切實落實科學的發展觀,要解決好數字化城市管理工作中可能出現的立足點不準、綜合性不強、成本不受控制等幾個問題。
(三)積極探索高效、精簡、低成本的數字城管機制,盡快建立數字城管信息中心、城管綜合執法及快速反應部門,合并職能交叉、重合的機構和部門,整合城管系統的人力資源,組建起一支擁有專業知識、業務精湛、作風優良、戰斗力強的城市管理人才隊伍。
(四)認真做好數字城管快車知識產權的申報工作,力爭使數字城管快車既產生社會效益,又能產生經濟效益,增強政府信息化再投入的能力。
(五)加大“數字城管快車”的宣傳力度,要通過各種措施和途徑,加大“數字城管快車”的宣傳力度,充分調動人民群眾參與城市管理、運用城市管理信息化手段的積極性,力爭構建起“人民城市人民管”的和諧局面。
近年來,鑒于中國城市化水平的持續升高,城市公共管理問題也接二連三的涌現。由于城市公共管理問題的不斷升級,傳統的城市公共管理方式已然無法適用中國社會的發展,社會呼吁城市公共管理進行技術創新。數字化城市公共管理可借助多項數字技術的使用完成對管理目標空間上及時間上的精準定位,縮減巡查及處置人員,節約管理成本,促進管理效率的提升,最終推動節約型城市的發展。由此可知,數字化城市公共管理的推行對于城市公共管理方法、技術的創新及中國社會的可持續發展而言都是特別重要的。
二、當下數字化城市公共管理存在的不足
1.公共機構職能重疊,辦事效率特別低。就我國數字化城市公共機構而言,它們所具有的職能重疊及辦事效率低下的現象是特別嚴重的。之所以出現這一現象最主要的原因有如下幾個方面:其一,各公共機構職能劃分不明確;其二,機構改革不徹底;其三,上級機構管理不科學;其四,基礎機構認識不正確;其五,內部諸多因素的制約等。
2.發展不均衡,資金短缺,高科技人才匱乏。事實上,我國城市管理機構的信息化水平還是比較高的,然而基層機構的信息化水平卻特別低,同時各機構間還存在發展極不均衡的情況。大多數機構沒有,抑或僅有特別有限的可利用專項資金。熟悉信息化建設的人都知道:信息化建設除了開展項目時需進行一次性投入外,還應進行系統的日常管理及維護、設備的更新等,這些均需要資金,所以政府的投入及支持對于數字化城市公共管理的發展是特別重要的。此外,我國高科技人才匱乏這一現狀也給數字化城市公共管理的可持續發展帶來了許多阻礙。
3.數字資源未進行統一的規劃,未實施相應的整合。城市數字化屬于一個特別龐大的系統,其信息量特別大,同時其信息也來自許多部門,因此其信息整合的任務便特別繁重,當然所牽涉的范圍也特別廣,比方說軟件、人才及服務等等。現實生活中,與城市公共管理有關的機構在實際管理時均存在以自我為中心展開信息化建設的現象,尤其是市政、交通及公安等機構,創建了諸多面向行業主管機構的縱向信息項目,此類信息化項目均由機構自主決策,各機構間缺乏必要的協調,最終便導致了各信息系統相對獨立,缺少應有的共享機構及信息交換平臺的局面出現。
4.公共機構服務管理意識低下。眾所周知,公眾需求系數字化城市管理的核心。然而我國在進行數字化城市公共管理的過程中卻出現了公共機構服務管理意識低下的情況,就算是基礎的數字化對外服務組織,其員工的服務管理意識也亟待提高。之所以出現這樣的情況主要是由于傳統政府機構受強化管理、弱化服務意識影響特別深的原因造成的。
三、促進數字化城市公共管理效率提升的措施
1.科學規劃,創建完備的數字化城市公共管理體系。數字化城市公共管理所牽涉的內容特別多,它不但涉及到了信息技術的運用、各政府機構,同時還涉及了人員及職能的整合。完備的體系是數字化城市公共管理得以順利開展的可靠前提及有力保障,而先進的技術則是數字化城市管理得以正常進行的手段。為了更好地推動數字化城市公共管理的有序開展,政府理應統一牽頭,創建完備的數字化城市公共管理體系,如此我國的數字化城市公共管理才能得到更好的發展。此外,鑒于搞好數字規劃系數字化城市創建的基本原則之一,同時其也屬于進行現代城市規劃必須要做的事情,因此城市公共管理者理應展開統一規劃,解決管理及標準等方面必須解決的問題,以推動中國數字化城市公共管理的可持續發展。
2.優化城市公共機構職能,促進其工作效率的提升。為了促進數字化城市公共管理的發展,城市各公共機構不但應改掉機構繁多、人員冗雜及辦事效率低下的不足,同時還應優化機構自身職能的劃分,以提高自身工作效率。相關部門理應以數字化城市政府機構為著眼點,優化城市政府機構的性質及職能,促進機構管理層次扁平化,優化對外服務窗口,促進機構人員工作主動性及積極性的提升,最終實現提高其工作效率的目的。
3.強化城市公共機構服務管理意識,促進其服務管理水平的提升。群眾滿意系數字化公共機構服務管理理念的重心,數字化公共服務機構的工作均應圍繞群眾滿意度展開。鑒于群眾對于公共服務機構提出的審美、服務及產品等諸多需求,所以,數字化城市公共機構理應于強化服務管理意識及提高服務管理質量的前提下,做好群眾服務管理,明確關鍵服務管理策略,并借助各方面的創新提高群眾對自身服務的滿意度,最終促進自身服務管理水平的提升。
4.強化城市公共管理團隊信息素質建設,為社會培養更多的信息化人才。數字城市并非僅牽涉技術及工程,它屬于一個兼容性特別強的概念,主要涉及如下領域:其一,技術;其二,管理;其三,人文;其四,經濟。數字城市建設并非高新技術產品和信息基礎設備的簡單堆砌,它更重視體制的改革及機制的改革,以對現行政府組織機構、運行方式及行政流程展開重組及再造,讓它在信息技術的引領下,進行更好地運轉,所以管理團隊的信息素質建設所具有的作用是特別巨大的。為了更好地實現數字化城市公共管理,城市公共管理者還應跳出傳統思維的限制,以現行信息化要求為依據組織及協調管理。此外,信息技術人員還應給予業務工作應有的重視,并借助信息技術的使用進行數字城市化管理。
四、結語
【關鍵詞】SSW;車載激光建模測量系統;城市部件測量
1 什么是SSW車載激光建模測量系統
SSW(ShouShi首師/SiWei四維)車載激光建模測量系統是北京四維遠見信息技術有限公司和首都師范大學聯合自主研發的新一代快速數據獲取及處理的高科技測量設備。SSW系統以各種工具車為載體,集成國產360度激光掃描儀、IMU和GPS、CCD相機以及轉臺、里程計(DMI)等多種傳感器。系統由控制單元、數據采集單元和數據處理軟件構成。
SSW系統具有推掃和轉掃兩種作業模式實現移動和定點數據采集,定點數據采集獲得的均為絕對坐標,無需拼站。系統具有線陣相機、面陣相機、全景相機三紋理采集方式可選,并有相應的彩色點云生產軟件。系統數據后處理軟件DY-2點云工作站已具有大規模點云快速瀏覽、多模式(真彩色、二值、灰度)顯示、初步的線劃圖測量和初步的自動分類、自動實體化、自動建模功能。
SSW系統采用的激光掃描儀掃描距離遠、精度高、范圍大,IMU精度高,這為整個系統獲取高精度數據提供了基礎。與國外同類產品相比,SSW系統初始化時間短、操作流程簡單,數據精度高、紋理數據質量高,還具有獨特的自動分類和建模功能。
2 城市部件測量常規方法分析
城市是現代經濟聚集點,在國家和區域經濟發展中發揮著重要作用,但城市發展中的諸如基礎設施管理、市容管理等問題,也成為城市發展中面臨的重大難題,促使了現代城市管理從觀念到手段嬗變的思考與實踐,城市管理信息化概念在這樣的條件下應運而生。
為更好地履行社會管理和公共服務職能,逐步改變城市管理中信息滯后、管理被動等問題,我國正在大力推進數字化城市建設工作。管理部件是在數字化城市建設中提出的新概念,一般指城市市政管理公共區域內的各項設施,包括公用設施類、道路交通類、市容環境類、園林綠化類、房屋土地類等市政工程設施和市政公用設施。
城市管理部件測量是數字化城市建設的重要內容,生產單位對部件信息采集獲取的技術方法各異,但都處于摸索研究階段,目前城市部件測量一般采用普查與實測相結合的方式進行,其總體設計思想是:充分利用現勢資料(1:500地形圖),采用調查、測量、計算機程序開發技術、機助成圖一體化作業手段獲取基礎數據成果、網格數據成果、地理編碼數據庫、城市部件數據庫。
在現勢性較好的1:500地形圖上采用傳統的補測與調查的方法完全可以滿足普查要求,但在項目實施的過程中,該方法存在以下問題:
(1)丟漏率大:由于廢物箱、街頭座椅等城市部件不是標準的地形圖表示要素,因此外業工作量較大,加上城市車輛行人密集度很高,極易造成部件地物的遺漏,故需要投入大量的人力物力。
(2)定位難度大:在對圖上沒有的地物進行補測時,由于城市建筑物以及行人車輛密集,采用皮尺交會、全站儀采集、GPS-RTK采集等方法均會受到影響,不但定位難度大,而且會造成外業工作量成倍增加。
3 SSW在城市部件測量中的應用
載體車輛按照設計好的路線,由GPS采用差分定位確定車輛的絕對位置,當信號有遮擋時,利用慣性導航系統(IMU)確定車輛位置,采集沿線目標點。采用SSW不但可以精確確定目標點位的絕對位置,而且可利用視頻系統確定設計路線沿線的道路標志,市政設施、園林、環保等設施的屬性,最后利用數據融合技術將獲取的各種數據融合存儲在數據庫中,并可實現與各種GIS軟件進行數據交換,從而極大限度的為城市數字化建設服務。
以XX市城市部件測量采集為例,常規測量方式與SSW車載激光建模測量系統兩種作業方式進行比較:
(1)精度分析
部件定位精度要求:
表1 部件定位精度要求(單位:m)
序號 精度級別 中誤差 說明
1 A級 ≤±0.5 空間位置或邊界明確的部件,如井蓋、燈等
2 B級 ≤±1.0 空間位置或邊界較明確的部件,如果皮箱、綠地、亭、廣告牌等
3 C級 ≤±10.0 空間位置概略表達的部件,如橋梁、停車場、工地等
傳統測量方法可獲取較高的測量精度,將SSW車載激光建模測量系統采集的數據進行RTK檢測,其精度見表2。
表2 SSW數據采集精度表(單位:m)
序號 部件名稱 平面誤差 序號 部件名稱 平面誤差
1 上水井蓋 0.148 16 路燈 0.105
2 上水井蓋 0.330 17 路燈 0.327
3 上水井蓋 0.143 18 路燈 0.350
4 上水井蓋 0.281 19 路燈 0.056
5 上水井蓋 0.038 20 立桿 0.343
6 污水井蓋 0.017 21 立桿 0.216
7 污水井蓋 0.047 22 行道樹 0.002
8 電力井蓋 0.066 23 行道樹 0.132
9 通信井蓋 0.182 24 行道樹 0.136
10 通信井蓋 0.076 25 行道樹 0.255
11 雨水篦子 0.167 26 通信交接箱 0.105
12 雨水篦子 0.100 27 通信交接箱 0.342
13 雨水篦子 0.299 28 宣傳欄 0.112
14 雨水篦子 0.317 29 廣告牌匾 0.250
15 雨水篦子 0.074 30 廣告牌匾 0.022
通過表2分析,可知平面最小誤差為0.002m、平面最大誤差為0.350m,其精度滿足部件定位精度要求。
(2)作業效率及成本分析
常規作業采用GPS-RTK進行部件測量,每組至少2人(1人觀測,1人登記部件屬性),每組每天可采集400-700個部件。
采用SSW車載激光建模測量系統,先進行外業點云數據采集,然后進行數據分析處理,每組1人,每天可采集2000-4000個部件。
從作業效率上分析,采用SSW車載激光建模測量系統進行部件測量大大節省了工期。從外業角度分析,SSW將絕大部分的外業工作轉換為室內處理,節省了大量的人力物力,大大節約了成本。
(3)遺漏率分析
傳統作業方法地物的遺漏率和屬性數據的促無慮均較大,而采用SSW車載激光建模測量系統由于其具有可視化裝置,可極大的減少錯誤率和遺漏率。
4 結論
SSW車載激光建模測量系統不但可以提高工作效率、降低作業成本,而且可以提供可量測的實景影像,在城市數字化建設中的部件調查、道路普查、導航電子地圖更新等方面具有極其巨大的應用價值。由于其更新速度遠高于傳統方法,所以在不久的將來,勢必會為城市數字化、地理信息系統提供更多更大的數據基礎。
參考文獻:
[1]CJ/T 214-2007《城市市政綜合監管信息系統 管理部件和事件分類與編碼及數據要求》. 城鎮建設行業標準,2007.
系統化管理。城市管理是一項系統工程,涉及很多領域,因此,必須深入研究城市建設發展的整體布局,結合城市規劃、建設的目標,將城市管理涉及的問題放在全市規劃、建設、管理的整個系統中進行考量,著眼于管理資源利用的最大化。根據城市各個區域發展建設不均衡的實際情況,將轄區內的主干道、繁華區、次干道和背街小巷等區域進行分級管理,要與轄區發展實際相吻合,屏棄貪大求全的思想,既要覆蓋全面,也要有所側重點,按照級別細化管理標準,合理配置管理資源和執法力量,使城市管理整體協調,確保管理質量出精品。目前,市容管理在這方面已做了嘗試和探索并取得了一些經驗值得總結提煉并加以推廣。
專業化管理。一方面是人員的合理配置,可借鑒哈爾濱市精細化管理經驗,在轄區設立“管理責任區”和“執法勤務區”,將城管執法人員分為“管理組”和“執法組”。“管理組”人員實行劃片、定崗、定人專職管理,主要負責預防問題和發現問題并運用管理手段解決問題,“執法組”人員主要負責勤務區內機動巡查,運用執法權和行政強制權查處違法案件。“管理組”和“執法組”二者相對分開,各司其責又緊密配合,可有效解決執法人員與相對人“打游擊”、“拉鋸戰”,顧此失彼的現象,有效控制城市管理反復回潮,降低管理成本,減輕工作強度。另一方面是管理水平的專業化,即領導干部和一般管理人員必須具有專業的管理知識和專業的執法管理技能,如房產、市政、綠化執法方面涉及相關行業的概念、術語、標準等專業知識,就必須有足夠的掌握,才能很好地開展工作。這就要加大干部特別是一線管理崗位人員的培訓力度,深入開展崗位練兵活動,使其全面掌握所需的各項業務技能。
信息化管理。要對城市管理信息有一個整體、全面、直觀的認識,對現存的管理問題細化分析,對可能出現的問題要有精確預見,只靠人的大腦來記憶、存儲、處理這些信息是不行的,而要運用現代化的計算機技術、通信技術和網絡技術進行管理,通過運用信息化技術主要解決決策和人員、物資調度的高效化,溝通與控制的實時性和存儲與檢索的條理化。目前,市執法局主要實行數字化管理,承擔著全市70%以上的任務,近年來先后為各執法隊配備了10臺電腦,29部城管通,由專人負責連線接通網絡專線,組建完善了數字化城管二級平臺,夯實了科室、大隊、中隊各級數字化城管案件辦理責任,實現了高效運轉,使管理技術和管理手段更加現代化、自動化、科學化,辦案總數和辦結率均在市級部門名列前茅。在此基礎上,還可在建立局域網、運行政務通系統等方面做些嘗試和探索,通過網上信息采集和交換實現資源共享、網上執法管理、電子文書等電子網絡運用,進一步提高工作效率。
標準化管理。城市管理點多、面廣,內容龐雜,事務瑣碎,與群眾切身利益密切相關,必須堅持一個尺度,依法辦事,確保公平公正。而且隨著城市的發展,城市管理水平的提高,必須依照嚴格的規劃來建設,必須依照科學、精細的標準來管理,不能主觀臆斷,隨心所欲,自設標準。目前而言,必須嚴格按照國家頒布的《城市容貌標準》和我市制定的《城市容貌標準》以及法律法規的具體規定進行管理,對不同區域的管理標準可以根據實際做適當的細化,將管理的標準作為“硬指標”,統一執行。在各轄區開展達標創建活動,將管理項目細化,并納入目標責任考評體系,嚴格考核,獎懲兌現,以取得實效。
長效化管理。一是在空間上進行全方位管理。對沿街店面、路面、橋面、建筑物立面等進行全方位管理,制止亂設廣告、亂貼亂畫、亂停亂放、亂擺攤點和亂搭亂建等行為的發生。二是在時間上實行全程管理。把握住階段性、及時性、經常性三個環節,進行不間斷地管理,避免出現監管空檔,尤其是對一些違法行為多發、易發地段必須在時間上保持連慣性和持續性。三是重點路段實行重點管理。根據城市管理動態性較強的特點,城區的主次干道兩側、窗口地段和公共場所要實行嚴格的定人、定時、定崗、定責、定任務的“五定”管理,隨時處置違法行為,不讓違法人員有可乘之機。
關鍵詞:GIS 數據采集;數字化測繪;空間數據;屬性數據;精度要求;數據管理
中圖分類號:P2 文獻標識碼:A 文章編號:
為地理信息系統采集地理信息或數據的工作統稱為地理信息調查,又稱為 GIS 數據采集,例如,目前廣泛開展的城市部件調查、城鎮地籍調查、電信資源調查和土地調查等都屬于地理信息調查業務。
受傳統測繪業務和慣性思維的影響,很多測繪專業技術人員都把 GIS 數據采集視為數字化測繪,尤其是為各種城市地理信息系統采集數據的工作。例如城鎮地籍調查和城市部件調查等都是典型的GIS 數據采集項目,卻都被視為數字化測繪業務,結果出現了很多諸如數據不符合相應地理信息系統要求等不應該出現的問題。本文在總結筆者長期從事地理信息工程和測繪工程經驗的基礎上,深入探討了 GIS 數據采集與數字化測繪之間的異同之處。
1 GIS與數字化測繪概述
1.1GIS概述
GIS(Geographical Information System)地理信息系統,是一門以地理信息為核心,以計算機技術作支持,集空間科學、環境科學、遙感科學、地理學、地圖學、信息學管理學于一體建立起來的綜合技術與學科。自上個世紀60年代興起以來,得到廣泛關注和迅猛發展,目前已成為許多學科領域獲取、存儲、查詢、分析、管理地理空間信息重要工具。GIS的核心是基于實測數據的數據庫,除具有優良的數據庫管理功能外,還具有超強的數字化制圖系統,以及通過空間查詢和空間分析后的輔助決策功能。空間分析功能是GIS的出發點和目標,GIS通過對原有信息的處理得到對決策具有指導和啟發意義的新信息。例如,美國三里島核擴散事件中,利用GIS系統在24小時內作出了各種可能擴散范圍和損失的估計。全球大面積小麥估產,火山爆發預測,全球天氣周期性分析等都是在GIS系統下進行的。2006年2月我國GIS系統--國家基礎地理信息系統1:50000數據庫通過驗收,這是我國目前比例尺最大精度最高的GIS系統,目前該數據庫已在國土規劃、農林水電、交通國防等部門使用,產生了良好的經濟效益和社會效益。
1.2數字化測繪概述
我國的測繪事業經過近幾十年的快速發展,已經實現了從手工、模擬測繪到解析測繪,再到數字測繪的過渡。從古埃及的土地丈量到今天的航天遙感遙測,從傳統的手描筆繪到現代的電腦編輯激光噴繪,反映的正是測繪生產的數字化發展進程。數字化測繪主要體現在測繪生產過程的數字化、測繪產品的數字化(包括大地網、坐標系、影像產品、地圖產品)和測繪保障的數字化。
( 一) 測圖自動化。傳統測圖方式依靠手工作業進行,在外業測量中人員需要通過手工的方式記錄測量數據,繪制地形圖,計算坐標、面積等數據。數字測繪技術實現了野外測量的自動化,不僅能夠自動記錄信息,并且可以自動解算、自動處理數據,使整個測圖工作實現了自動化,大大提高了測圖的工作效率和工作質量。另外,數字測繪技術還可以為用圖者提供便于攜帶、存取的數字地形圖軟盤。
( 二) 圖形自動化。數字測繪技術生成的數字地形圖,不僅存儲了符號、數字等數據信息,而且便于傳輸、使用。數字地圖能夠自動提取方位、面積、坐標等信息,并可供計算機輔助設計和地理信息系統使用。
( 三) 測圖精度高。傳統的測繪方式由于測定、展繪及視距等誤差的存在,精度普遍不高,1: 1000 比例尺會存在 ±0.5mm 的誤差,其中視距、刺點是主要的誤差源。即便是使用經緯儀視距高程法在平坦地區測定高程,也存在較大的地形點高程誤差,當傾角增大時誤差也會進一步增加。數字測繪技術在野外采集數據時不存在精度損失,也不會因比例尺的關系而影響精度,因此數字測繪技術因其精度高的優勢在地籍、管網、房產等測量中得到了廣泛的應用。
( 四) 便于更新。傳統的測繪方式在遇到實地有變化時,需要進行重新測量,否則將存在較大的誤差,而數字測繪技術在面對這種問題時,僅僅需要輸入新的坐標、代碼等數據,再通過相關軟件的編輯處理,便可以將成果進行更新,從而保證成果的現勢性,可謂是一勞永逸的好辦法。
( 五) 耐保存。傳統的測繪方式將地圖信息記載到圖紙上,隨著時間的推移,圖紙難免會在使用、保存過程中出現變形,從而使地圖信息產生誤差。然而數字測繪技術不需要考慮這一因素,由于采用數字化的保存方式,不會受圖紙變形的影響。
( 六) 輸出形式多樣化。由于數字測繪技術的成果由數字化媒介保存,可以通過計算機、打印機等設備將成果以多種方式進行輸出,能夠根據用戶的實際需要調整輸出的方式,為其實際使用提供了諸多方便。
( 七) 便于加工利用。由于數字測圖采用分層存放的方式不受圖面的限制,測繪成果的進一步加工利用十分方便,有利于測繪服務的拓寬。例如在 CASS 軟件中能夠定義許多層,可以根據需要定義房屋、道路、電力線等層,關閉、打開層便能方便地提取信息。
( 八) 為 GIS 提供信息。GIS 在數據采集方面的工作量最大,數字測繪技術可以將測繪成果轉換為 GIS 數據庫接納的格式,使其得到補充和更新,從而保證 GIS 功能的充分發揮。
2 GIS 數據采集與數字化測繪的相同之處
GIS 數據采集與數字化測繪是 2 項性質不同的業務,但它們之間也有很多相同之處,具體說來包括以下 2 個方面。
2.1 對象相同
GIS 數據采集與數字化測繪的對象都是地球表面上的地理實體,雖然二者的側重點不同( 前者側重于某一行業或某種專題地理實體,后者則側重于全部的地理實體) ,甚至有時對同一個客觀實體的命名也不同,但二者都需要測量地理實體的空間位置和幾何形狀。
例如,在城市部件調查中,把各種井蓋、路燈、電桿和綠地等地理實體統稱為城市部件,測量這些地理實體的位置和形狀,而在大比例尺數字化測圖中,卻把這些地理實體統稱為地物,也需要測量它們的位置和形狀。又例如,在城鎮地籍調查中,把作為權屬界線的各種圍墻、柵欄、鐵絲網和建筑物等線狀地物的拐點統稱為界址點,對它們進行測量定位,而在大比例尺數字化測圖工作中,則把上述拐點統稱為地物特征點,對它們進行測量定位。
2.2 技術相同
GIS 數據采集與數字化測繪都使用全站儀、GPS等測繪儀器,都采用解析法等測量和定位方法,都是在某一空間參考基準或坐標系統下開展工作,可以說 GIS 數據采集與數字化測繪采用相同的測量或定位技術。
例如,在城市部件調查中,需要在與調查底圖同一個空間參考基準下開展城市部件空間數據的采集工作,而城市部件的空間位置與幾何形狀的采集既可以用全站儀采集,也可以用 GPS 接收機采集,且大都用解析法采集。同樣,在城鎮地籍調查中,界址點測量是城鎮地籍調查采集宗地空間數據的基本工作,通常也都用全站儀和 GPS 接收機,也都采用解析法測量。
3GIS 數據采集與數字化測繪的不同之處
GIS 數據采集與數字化測繪雖有以上相同之處,但二者在工作目的、工作內容、選取和抽象的原則、工作難點、精度要求以及數據組織與管理的方法等方面有著明顯的區別。
3.1 工作目的不同
GIS 數據采集與數字化測繪都需要采集與地理實體定位和形狀等幾何特征有關的空間數據,但前者是為了管理地理實體,后者則是為了在地圖上表達地理實體。
GIS 數據采集是為地理信息系統采集數據的工作,地理實體作為地理信息系統管理的對象具有明顯的空間分布特征,其定位和形狀方面的信息是重要的地理信息,因此,需要采集地理實體定位和形狀方面的數據,作為地理信息系統管理的重要內容。而數字化測繪則是測量和表達地理信息的技術,它測量地理實體特征點的位置,并將這些數據可視化,繪制成地圖,其目的在于反映和表達地理信息。
例如,在城市部件調查中,城市部件的空間位置是其重要的地理信息,是城市部件出現問題后確定其位置的重要依據,在數字化城市管理系統中具有重要的作用。在城鎮地籍調查中,界址點的空間位置決定了宗地的位置和面積,具有重要的法律效力,因此是城鎮地籍信息系統重要的管理內容。
3.2 工作內容不同
GIS 數據采集的地理信息不僅包括空間數據,也包括屬性數據。數字化測繪僅僅采集地理實體的空間數據。
例如,在城市部件調查中,不僅要采集城市部件的空間數據,還需要調查其管理部門、權屬部門、維護部門和狀態等屬性信息。在城鎮地籍調查中,除了要測量界址點的坐標來確定宗地的空間位置和面積外,還需要調查宗地的權利人、權屬性質、土地利用類型和四至等屬性信息。
3.3 選取和抽象的原則不同
測繪地圖,尤其是測繪大比例尺地形圖時,選取地物的原則: 一是地物的空間大小,二是地物的重要程度。通常情況下,比較大的和比較重要的地物都會被選取并繪制到地圖上,而抽象的原則則完全是根據地物的空間大小與地圖的比例尺來確定的,即空間尺寸大于比例尺精度的地物通常都會被依比例尺表達,而空間尺寸小于比例尺精度的地物通常都會被不依比例尺或半依比例尺表達為點狀符號或線狀符號。
采集 GIS 數據時,地理對象的選取原則完全取決于該地理對象是否是系統管理的對象,地理對象的抽象原則完全取決于系統管理的需要,而不管它的空間尺寸和重要程度。例如,在數字化城市管理系統中,建筑工地再大也被抽象為點,而綠地再小也被抽象為面。
3.4 工作難點不同
GIS 數據采集的難點是屬性調查,而數字化測繪的難點是地物和地形的抽象及表達。地理實體的屬性信息不像其空間特征那么直觀,需要到相關的部門查閱資料和詢問相關的人員,而且要保證調查得到的信息必須完整和準確。例如,在城市部件調查中,由于城市基礎設施和公用設施建設的不規范或多樣化,許多城市部件很難界定其名稱,這樣就更難以調查其他屬性信息了。
在有些城市,即使是同一種城市部件,在不同的區域其管理部門、權屬部門和維護部門等屬性信息也不相同,給調查增加了難度。在城鎮地籍調查中,權屬界線的調查與核實是調查工作中最難的事情,既要確定權屬界線的位置,又要求界線兩側的權利人認可并簽字,有時由于土地權屬糾紛的主觀原因和找不到權利人的客觀原因,調查工作就更困難了。
在數字化測繪工作中,地物和地形本身的形狀就很復雜,從現實中抽象出其空間形狀和特征點并測量其坐標就是一件困難的事情,而更困難的就是在地圖上根據其特征點用地圖符號將其表達出來,尤其是復雜地形的表達,以及復雜的綜合地物的表達。例如,在城市大比例尺地形圖測繪工作中,由于建筑和道路設計的多樣化,許多建筑物和道路設施不僅難以抽象測量,更難以在圖上用符號表達。
3.5 精度要求不同
GIS 數據采集和數字化測繪對地理實體定位測量的精度要求通常是不同的,與同一比例尺地形圖測繪精度相比較,有些 GIS 數據采集精度要求較高,有些則很低。
在城市部件調查中,數字化城市管理系統對城市部件空間數據的定位精度與其調查底圖的測繪精度相比,是非常低的。例如,城市部件調查對空間位置或邊界明確的部件,如井蓋、燈等點狀部件的點位中誤差的要求為不大于 ±0.5 m,而其調查底圖 1∶500 地形圖對點狀地物的點位中誤差的要求則為不大于 ±0.25 m。
在城鎮地籍調查中,城鎮地籍信息系統對界址點的定位精度與其調查底圖的測繪精度相比,則是比較高的。城鎮地籍測量對界址點測量的點位中誤差的要求為不大于 ± 0.05 m,是其調查底圖1∶500 地形圖對地物特征點點位中誤差要求的五分之一。
3.6 數據組織和管理方法不同
地圖數據與 GIS 數據是 2 個相近的概念,地圖數據強調對地理信息的描述或地理實體的表達,是以制作地圖為目標的;而 GIS 數據則強調對地理信息或地理實體的管理,是以建立管理系統為目標的。雖然二者的空間數據都是幾何數據,且生產方式相同,有時把地圖數據與 GIS 數據都稱為空間數據,但其組織方式和管理方法卻不完全相同,前者通常采用面條數據或實體數據結構,而后者通常則使用拓撲數據結構,以便對地理實體的空間位置關系進行分析。
地圖主要是用地圖符號表達地理實體特征的,所以,地圖數據主要表達地理信息的各類地圖符號數據,其最大特點是只有幾何數據( 或只有幾何數據及其屬性編碼) ,沒有屬性數據,是用地圖符號表達地理實體屬性特征的。而 GIS 則是用屬性信息表達地理實體的屬性特征,所以,GIS 數據由 2部分組成,一部分是描述地理實體幾何特征的幾何數據,另一部分則是反映地理實體屬性信息的屬性數據。GIS 數據可以根據其屬性數據將幾何數據符號化后轉換為地圖數據,只是豐富了 GIS 數據,但它仍與地圖數據有明顯的差別。空間數據和屬性數據因為特性不同,其管理方式也不相同,空間數據通常都是用文件方式進行管理的,而屬性數據則是用數據庫方式管理的。
結 語
地理信息系統由地理數據、GIS 軟件、計算機硬件和用戶 4 部分組成,其中地理數據猶如人體中的血液和汽車中的汽油,在地理信息系統中具有非常重要的基礎作用。所以,地理信息調查或 GIS 數據采集是地理信息工程中一項重要的工作,是大部分地理信息工程中工程量最大的子工程。雖然為地理信息系統采集數據和數字化測繪都采用相同的測量或定位技術,但 GIS 數據采集并不等同于數字化測繪。所以在 GIS 數據采集工作中,應從管理地理對象或地理信息的角度抽象和測量地理實體,并組織和管理其數據。總之,深入探討二者的相同之處和不同之處,對于當前廣泛開展的地理信息工程,尤其是 GIS 數據采集工作具有重要的指導作用。
參考文獻
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網格化城市管理模式是在“數字城市”迅速建設與發展的背景下產生的新型城市管理模式,是城市管理工作的新突破。以北京市東城區為代表的實踐經驗表明,網格化城市管理模式能夠有效提高城市管理工作績效。網格化城市不僅是現代信息技術在城市管理領域的集中應用,而且為城市管理理念提供了新的范式。對這一模式進行深入研究,具有重大的理論價值和實踐意義。本文對網格化城市管理模式的產生背景、概念特征、基本內容、成效與問題等進行了分析,并提出了相應的改進對策,希望能起到拋磚引玉之功效,以促進網格化城市管理模式的進一步研究與發展。
1網格化城市管理模式產生的背景
1.1傳統城市管理模式暴露出的弊端迫切需要用新的方法加以解決
我國傳統的城市管理模式經歷了幾十年的調整和變遷,但其弊端一直未能根除,主要體現在:
一是管理機構規模龐大、管理人員繁多、運營成本越來越高。
二是管理空間劃分不明確。城市管理在總體上應統一,但具體工作應有明確分工。傳統城市管理模式缺乏統一調度,層次混亂,職責不清,面對不同的管理對象,或者是多龍治水,或者是無人問津互相扯皮的現象經常發生。
三是管理方式落后,過多地依賴突擊管理和運動式管理,結果經常造成管了又亂,亂了再管的局面,浪費了行政資源,降低了管理效果。
四是管理粗放,城市管理信息的獲取和處理均顯得被動和滯后,不能做到精確、高效、處理及時。
五是對城市管理各職能部門的工作成效缺乏統一的評價標準及合理的、可操作性強的強化機制,對各職能部門的制約和監督流于形式。
這些老大難問題依靠傳統方法已無法解決,需要尋求新的方法模式,而網格化就成為一種較好的選擇方式。
1.2城市化的快速發展對現代城市管理工作提出了新要求
城市的發展與繁榮是現代文明的重要標志。從改革開放初到2004年,我國的城市化率由18%上升到42%,平均每年增加近1個百分點,內地城市數量由193個增加到660個,其中人口50萬以上的大城市、特大城市已達94個。但是另一方面,也帶來了城市規模膨脹、人口流動加速、城市地理復雜性提高、各類公共設施龐雜、設備專業化程度高、公共安全隱患增多等一系列問題,使得控制難度加大、管理問題激增。電話亭、信息亭、停車咪表、造型燈飾、景觀雕塑等新型市政設施大量涌現,私搭亂建、無照經營、施工擾民等事件層出不窮,這些新問題都對城市管理工作提出了新的要求。然而,傳統城市管理模式下落后的組織方式和工作方法,面對這些日益增多的城市問題只能是疲于應付,捉襟見肘。因此,改革城市管理模式,采用先進技術,創設新的管理方法,是提高城市管理水平,滿足城市發展的需要。
1.3城市信息化水平的提高為新模式產生奠定了技術基礎
一方面,信息化發展初見成效。2005年年底,我國政府網站達到11995個,部委、省級、地級和縣級政府網站的擁有率分別為96.1%、90.3%、94.9%和77.7%。2006年1月1日,中央政府門戶網站正式開通,政府門戶網站日益成為政務公開的重要窗口。跨部門信息共享和業務協同穩步推進。以“金盾”、“金稅”、“金審”、“金財”為代表的一批國家電子政務系統的建設取得了良好成效。國土資源基礎數據庫的建設與應用取得新進展。全國人口基礎信息庫已加載12.1億人口數據。基礎傳輸網形成了以光纜為主要物理媒介,多種傳送技術共同構建的大容量、高帶寬、高質量的基礎網絡平臺。2005年全年新增光纜線路長度53萬km,總長度達到405萬km。另一方面,各地信息化建設方興未艾,天津市寬帶無線微波已覆蓋市區,一批重大信息基礎功能平臺相繼投入使用。全市累計上網辦公項目350項;武漢市基礎信息網絡管線建設規模2.5萬km,建成了城市地理信息、國土資源信息等一批重要數據庫。城市信息化水平的提高,尤其是電子政務系統和地理信息系統的建立,為城市管理模式的改革奠定了技術基礎,使得網格化城市管理模式的出現成為可能。
2網格化城市管理模式的概念與特征
2.1網格化城市管理模式的概念
網格化城市管理模式是一個新興概念,人們對于它的認識不盡相同,比較有代表性的觀點有幾種:一種觀點認為,城市網格化管理是對資源的整合以及協同利用,它基于城市電子政務專網和城市基礎地理信息系統,運用“3S”(RS、GIS、GPS)技術、地理編碼技術和移動信息技術,以數字城市技術為依托,將信息化技術、協同工作模式應用到城市管理中,建設網格化城市管理平臺,實現市、區、專業工作部門和網格監督員四級聯動的管理模式和信息資源共享系統。另一種觀點認為,網格化城市管理模式就是采用萬米單元網格管理法和城市部件管理法相結合的方式,應用、整合多項數字城市技術,研發“城管通”,創新信息實時采集傳輸的手段,創建城市管理監督中心和指揮中心兩個軸心的管理體制,再造城市管理流程,從而實現精確、敏捷、高效、全時段、全方位覆蓋的城市管理模式。還有觀點認為,網格化城市管理模式是以信息化為手段,綜合集成各種管理服務資源,在特定的社區網格內,及時發現并綜合解決各類問題,更好地滿足群眾需求和管理需要的一種創新模式和機制。
以上觀點所處角度和概括方式各不相同,但在基本認識上是一致的。本文認為,所謂網格化城市管理模式是指建立在數字技術基礎之上的,以單元網格管理為特征的一整套城市管理思路、手段、組織、流程的總稱。與網格化城市管理模式相關的幾個概念是:
萬米單元網格管理法:萬米單元網格管理法是指在城市管理中運用網格地圖的技術思想,以一萬平方米為基不單位,將所轄區域劃分成若干個網格狀單元,由城市管理監督員對所分管的萬米單元實施全時段監控,同時明確各級地域責任人為轄區城市管理責任人,從而對管理空間實現分層、分級、全區域管理的方法。
城市部件管理法:城市部件管理法就是把物化的城市管理對象作為城市部件進行管理,運用地理編碼技術,將城市部件按照地理坐標定位到萬米單元網格地圖上,通過網格化城市管理信息平臺對其進行分類管理的方法。
信息采集器——城管通:信息采集器是基于無線網絡,以手機為原型,為城市管理監督員對現場信息進行快速采集與傳送而研發的專用工具。
兩個軸心的城市管理體制:兩個軸心的城市管理體制是指通過整合政府的城市管理職能,建立城市管理監控中心、評價中心(即城市管理監督中心),同時建立指揮、調度、協調中心(即城市綜合管理委員會),形成城市管理體制中的兩個“軸心”,將監督職能和管理職能分開,各司其職、各負其責、相互制約。
2.2網格化城市管理模式的特征
與傳統城市管理模式相比,網格化城市管理模式獨具特征:有的學者認為,網格化城市管理模式具有6大特征:第一,該模式是整合管理資源的有效手段;第二,網格化管理的監控、反饋和督辦功能;第三,可以避免城市管理中的死角和盲點;第四,事前預警性管理;第五,該模式是城市管理改革與管理現代化的一個方向;第六,有利于實現市民與政府的快速互動。也有學者認為,網格化城市管理模式具有5大特征:第一,由被動管理變為主動管理;第二,由粗放管理變為精細管理;第三,變傳統管理為信息化管理;第四,變“小城管”為“大城管”;第五,變偏重管理為監管并重。結合實踐考察和理論思考,本文認為,網格化城市管理模式的特征主要體現在:
2.2.1數字化管理
與傳統城市管理模式不同,網格化城市管理模式與現代信息技術的聯系空前緊密,3S技術、海量數據存儲技術、移動通信技術、中間件技術等共同奠定了網格化城市管理模式的技術基礎,即便是處于模式最終端的“城管通”,也凝結了現代數字技術的結晶。在網格化城市管理模式框架內,科學技術與現代管理理念有機地合為一體,實現了工具理性與社會理性的高度統一,并最終共同為管理實踐服務。
2.2.2閉環式管理
傳統城市管理模式下的管理效果經常是力度很大,結果很差,其原因之一是管理系統內信息的單向傳遞,政令頻出,但忽視了結果控制,最典型的是一陣風似的運動式管理,這種管理模式在控制論上屬于典型的開環控制(OpenLoopControl)。網格化城市管理模式建立了監管分離的兩極城市管理體制,監督中心既負責信號輸入,也負責評價結果,對整個管理系統起到全面控制功能,同時,社會公眾的意見構成了監督評價體系的一部分,各個城市管理部門的工作成效得到了有效監督,管理系統實現了閉環控制。
2.2.3精細化管理
精細管理的核心思想是通過管理的細化和深化,明確各環節的關鍵控制點,建立合理、高效、不斷優化的業務流程。精細管理是現代管理的發展方向和本質要求,網格化城市管理模式正是一種精細化的管理。例如,北京市東城區將所有城市部件分為6大類56種168339個,每個部件小到井蓋、路燈、郵筒、果皮箱、行道樹,大到停車場、工地、立交橋、電話亭、公廁,全都有自己的身份代碼,每個監督員對自己管理區域內的城市部件的數量、位置、所屬社區、管理部門都能脫口而出,新模式下問題處理時間已精確到秒。這充分說明,網格化城市管理模式擺脫了傳統城市管理粗放、滯后的缺點,向精細化方向不斷發展。
2.2.4動態化管理
傳統城市管理模式在信息獲取上基本處于靜止、被動的狀態,往往是在一類問題積累到一定程度,帶來惡劣影響之后,城市管理工作才跟上來,因此也就有了所謂的“突擊式管理”、“運動式管理”。網格化城市管理模式有網格化城市管理信息平臺作為技術支撐,實現了信息的實時更新和動態監控。單元網格內一旦某一城市部件出現問題,會在第一時間被發現,第一時間被解決,第一時間被反饋,第一時間被檢驗。城市管理工作的主動性大大增強,實現了準確、及時的動態化管理。
3網格化城市管理模式的基本構成
結合各地目前的實踐情況來看,網格化城市管理模式的基本構成包括幾點:
3.1管理方法
網格化城市管理模式是建立在數字技術基礎之上的新型管理模式,因此應用了與傳統模式截然不同的管理方法。具體體現在兩個方面:
3.1.1運用單元網格管理法
“網格”是指為實現精確、敏捷管理而劃分的基本管理單元。萬米單元網格管理法在城市管理中運用網格地圖的技術以大體相當于1萬m[2]的面積為一個獨立的管理單元,各個單元互相連接,形成不規則邊界線的網格管理區域;對網格中的數據資源、信息資源、管理資源、服務資源進行整合,實現共享;由城市管理監督員對所分管的網格實施全時段監控,同時明確各級地域責任人為該轄區城市管理責任人,從而在縱向上實現對管理空間的分層、分級、全區域管理。北京市東城區在實行單元網格管理過程中,根據自然地理布局和行政區劃現狀,在大比例尺地圖上按照現狀管理、方便管理、管理對象整體性等原則,把全區25.38km[2]的范圍劃分為1652個網格單元,從而在空間層次上形成4個遞進的、逐漸細化的管理層面,每個層面都有明確的城市管理責任人。第一個層面是指東城區整個區域,城市管理的責任人是區政府;第二個層面是10個街道,責任人是街道辦事處;第三個層面是137個社區、責任人是社區居委會;第四個層面是網格單元、責任人是駐地單位和門前三包負責人。
3.1.2運用城市部件管理法
該方法是指把物化的城市管理對象作為城市部件進行管理,運用地理編碼技術,將城市部件按照地理坐標定位到萬米單元網格地圖上,通過信息平臺進行分類管理。在勘測和定位標圖的基礎上,按照不同功能,將全部城市部件分類建立數據庫。對每個部件加以編碼,標注在相應的單元網格圖中。這些編碼相當于城市部件的“身份證”,部件的名稱、現狀、歸屬部門和準確位置等信息都可以通過其編碼在信息平臺中查到。上海市盧灣區把區內所有的城市管理對象,包括市政基礎設施、城市公用事業、房產、城市環境、城市園林綠化、城市市容環境衛生、城市建筑等等都作為城市部件進行管理。盧灣區請專業部門對城市部件進行了勘探普查、定位標圖,按照不同功能,把部件分為5大類84種,建立了多個數據庫。其中公用設施類有46種,道路交通類有22種,環衛環保類有6種,園林綠化類有9種,其他設施1種。將每個部件都賦予12位的代碼,標注在相應的萬米單元網格圖中,相當于它的“身份證”。只要輸入任意一個代碼,都可以通過城市管理信息平臺,在監督中心和指揮中心的大屏幕上找到它的名稱、現狀、歸屬部門和準確位置的信息。
3.2信息采集工具的廣泛應用
信息采集工具廣泛應用是網格化城市管理模式的一個重要方面,是保證及時發現問題、傳遞信息的重要手段。北京市海淀區將視訊采集技術作為發現問題的重要工具——安裝在某一單元格內的攝像設備采集的信息可實時傳送到視頻監控中心,從而實現對管理對象的實時監控。城市管理監督員普遍采用的信息采集器是專為快速采集與傳遞現場信息而研發的專用工具。該工具以手機為原型,裝有網格化地圖,具備接打電話、短信群呼、信息提示、圖片采集、表單填寫、位置定位、錄音上報、地圖瀏覽、單鍵撥號、數據同步等10項主要功能。被形象地稱為“城管通”監督員可以通過“城管通”,對城市部件、事件發生的問題進行拍照、錄音,并將有關信息發往城市管理監督中心;也可以通過“城管通”接受監督中心的指令,對有關城市部件問題的處理情況進行核查,實現了信息的實時傳輸。熱線電話、互聯網等渠道也得到了廣泛應用。
3.3組織設計
網格化城市管理模式在組織體制方面最顯著的特點就是建立兩個軸心,實現監管分離。其中一個軸心是指“監督軸心”,“監督軸心”的職責是發現問題、傳遞問題信息,并對問題解決情況做出評價;另一個軸心是指“調度軸心”,“調度軸心”的職責是接收監督軸心傳遞的問題信息,繼而通過指揮調度解決問題。具體做法上,不同地區略有差異。北京市東城區通過對各部門城市管理職能的整合,分別建立了城市管理監督中心和城市綜合管理委員會,前者即“監督軸心”,后者即“調度軸心”。監督中心下設3個中隊轄10個分隊,每個分隊負責一個街道的管理范圍。招聘了400多名城市管理監督員,每個監督員負責巡查大約12個網格單元,18萬m[2]和1400個城市部件。城市綜合管理委員會是在市政管理委員會基礎上建立的,負責指揮、調度、協調與城市管理工作有關的27個專業部門和10個街道辦事處的有關單位。兩者在空間安排、人員配置上都是截然分開的;北京市海淀區根據自身特點采取了視頻指揮調度中心、城市管理監督指揮中心、行政事務呼叫中心“三心合一”的組織設計,通過空間合并和功能整合、實現了“監管分離”的同時降低了轉換成本。
3.4管理流程
網格化城市管理模式實現了管理流程再造.建立了一套完整的反饋控制系統(見圖1)。
新的管理流程在各地區實行情況有所不同,但基本可以概括為6個環節,即信息收集、案卷建立、任務派遣、任務處理、處理反饋、核實結案和綜合評價。具體程序是:每個單元網格內的監督員、視訊采集設備、責任單位(個人)等作為收集信息的主體,將發現的問題通過一定渠道向監督中心報告。同時監督中心也可以通過熱線電話、特別服務電話以及網站等渠道了解社會公眾和媒體反映的有關問題。監督中心得到這些信息后,立即進行甄別、立案,并將相關案卷批轉到城市綜合管理委員會的指揮中心。指揮中心根據問題歸屬,立即派遣相關的專業部門到現場進行處理,如果是市屬部件發生問題,指揮中心則協調市級部門進行處理;專業人員處理完畢后,通過專業部門向指揮中心報告處理結果;由指揮中心將處理結果反饋給監督中心;監督中心收到反饋結果后,立即派出監督員進行現場核查,處理結果和現場核查兩方面的信息一致后給予結案。同時,在處理過程中,信息平臺可以自動生成有關數據資料,作為考核評價有關方面工作的重要依據。
3.5監督評價
網格化城市管理模式依托信息平臺,建立了內部評價和外部評價相結合的監督評價新體系。所謂內部評價,就是按照設計的評價模型和指標體系,根據信息平臺自動記錄的有關數據資料實時生成評價結果。所謂外部評價,就是對信息平臺記錄數據不能反映的指標,由有關人員按照要求征求市民和相關方面的意見,進行主觀評價。評價對象包括城市管理監督員、專業管理部門、監督中心、城市綜合管理委員會,以及區政府、街道辦事處、社區居委會、駐地單位和門前三包負責人等四級責任主體。各項評價指標均以五級計分法進行測評,并通過不同的顏色顯示在相應的網格圖中,在監督中心和指揮中心的電子屏幕上實時公布。
4網格化城市管理模式關鍵技術
4.13S技術
3S即地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)、遙感(RS)三項技術的縮寫。地理信息系統是一種采集、存儲、管理、分析、顯示與應用地理信息的計算機系統,是分析與處理海量地理數據的通用技術。通過對地理信息系統技術的應用可以做到對城市部件管理的“一目了然”,實現了圖文一體化的協同工作環境。全球定位系統是一種以空間為基礎的導航系統,可在全球范圍內全天候地為海上、陸地、空中和空間的各類用戶提供高精度的三維位置、三維速度和時間信息。遙感是一種利用物體反射或輻射電磁波的固有特性,通過觀測電磁波識別物體及物體存在環境條件的技術。遙感能及時提供準確、綜合和大范圍內進行動態監測的各種資源與環境數據,利用航空遙感技術,可以獲得城市遙感圖像信息,實現城市管理信息可視化。
4.2分布式數據庫及分布式計算技術
分布式數據庫是由相互關聯的數據庫組成的系統,它是物理上分散在若干臺互相連接著的計算機上,而邏輯上完整統一的數據庫。它的物理數據庫在地理位置上分布在多個數據庫管理系統的計算機網絡中,對于每一用戶來說,他所看到的是一個統一的概念模式。分布式數據庫的設計需要用到分布式計算技術。從概念上講,分布式計算是一種計算方法,在這種算法中,組成應用程序的不同組件和對象位于已連接到網絡上的不同計算機上。用于城市管理的數據位于不同地區、不同部門的系統或者數據庫中,因此城市網格化管理系統需要用分布式計算技術來構建異構的分布式數據庫。
4.3網格及網格計算技術
互聯網把各地的計算機連接起來,網格則把各種信息資源連接起來。而網格計算則是把計算機和信息資源都連接起來。在網格計算中,資源是分布的,資源及其提供者也是分布的。在城市的網格化管理中,各種計算資源和信息資源異構分布在不同地區和不同部門,網格和網格計算技術對信息處理一體化、信息資源共享與協同工作將起到重要作用。
4.4構件與構件庫技術
構件是被用來構造軟件可復用的軟件組成成分,可被用來構造其他軟件,它可以是被封裝的對象類、類樹、功能模塊、軟件構架、分析件、設計模式等。應用構件技術可以有效地提高軟件開發的質量和效率。構件庫是把一組功能和結構有聯系的一組構件組織在一起形成的有機的系統,可以對組件進行查詢、管理、編輯等,類似于數據庫管理系統。城市網格化管理系統有許多結構和功能差異很大的子系統,需要用到不同的數據庫和軟件系統,因此在系統開發過程中構件和構件庫技術的使用將大大提高系統的開發效率。
4.5中間件技術
中間件是位子平臺(硬件和操作系統)和應用之間的通用服務,這些服務具有標準的程序接口和協議。針對不同的操作系統和硬件平臺,它們可以符合接口和協議規范的多種實現,具有易集成、易移植、高可靠、易使用等特點,可分為數據庫中間件、遠程過程調用中間件、面向消息中間件、基于對象請求中間件和事務處理中間件。中間件技術能夠將分布式的、多層的應用系統集成為一個高效的整體,使其更高效、靈活地運轉。
4.6地理編碼技術
地理編碼是基于空間定位技術的一種編碼方法,它提供了一種把描述成地址的地理位置信息轉換成可以被用于系統的地理坐標的方式。在城市網格化管理系統中用到許多不同部門和類型的數據,地理編碼技術對于這些信息資源的集成和融合具有重要的作用。
4.7移動GIS(MGIS)技術
移動GIS系統主要由移動通信、地理信息系統、空間定位信息服務(LocationBasedService,簡稱LBS)和移動終端四個部分組成。移動GIS作為一種服務系統,當用戶與現實世界的一個模型交互時,在不同時間、不同地點,這個模型會動態地向不同用戶提供不同的信息服務。可見,移動GIS具有以下特點:(1)移動性;(2)動態(實時)性;(3)強大的應用服務支持;(4)對位置信息的依賴性;(5)移動終端的多樣性。在城市網格化管理中,指揮中心利用移動GIS技術可以隨時了解網格管理員的位置信息及工作路線,網格管理員則通過PDA手機可以自動獲取自己所處位置周圍的基礎地理信息。
5網格化城市管理模式的作用和意義
5.1明顯提高了城市管理效率
網格化城市管理模式極大地提高了城市管理效率。北京市東城區自2004年10月24日系統投入運行以來,政府系統本身對城市管理問題的發現率達到90%以上,而過去只有30%左右;任務派遣準確率達到98%;問題處理率為90.09%,問題平均處理時間為12.1小時,而過去要1周左右;結案率為89.78%,平均每周處理問題360件左右,而過去每年只能處理五六百件,城市管理水平明顯提高。上海市長寧區網格化城市管理系統自2006年1月1日正式投入運行以來,三個月內有效立案16391件,按時處置結案16249件,處置完成率為99.1%。上海市城建熱線平臺針對盧灣區的公眾投訴量明顯下降,2005年11月重復投訴率為零,盧灣區內各條城建熱線的投訴量也同比下降50%左右。武漢市網格化城市管理系統2005年10月18日建成投入試運行,截至2006年4月13日,立案13210件,結案率達80%以上,日均處理事件100余件。網格化城市管理模式真正做到了高效、精確。
5.2有效降低了城市管理成本
網格化城市管理模式建立在數字技術基礎之上,一方面,數字化的信息傳送方式使得管理成本有效降低,同時,信息傳遞的快速準確使得各類損害、危險能夠在第一時間被發現、解決、從而降低各類城市部件的維護成本;另一方面,數字技術使得組織人員的集約化分工配置成為可能,傳統管理模式下,某一區域內不同類別的設施、事件,需要不同專業部門分別派人監督,而在新模式下這些工作可以完全交給一名監督員來完成。專業部門不再承擔發現問題、捕獲信息的責任,徹底從“監督”工作中解放了出來,降低了人員消耗。北京市東城區的經驗充分證明了這一點——由于城市管理監督員對萬米單元進行不間斷巡視,各專業部門的巡查人員相應減少了10%左右,各類費用明顯降低;由于問題定位精確、人員分工明確,各專業部門的部件、事件處理成本大大降低。由于城市部件破壞、損傷發現及時,城市部件維修、重置費用等也大大降低。測算結果表明,今后5年內,新模式的運行可以使東城區每年節約城市管理資金4400萬元左右,而該區為實施新模式投入的建設資金不到2000萬元。
5.3有助于建立城市管理長效機制
網格化城市管理模式在很大程度上克服了傳統城市管理模式的制度缺陷和技術障礙。信息收集傳遞的及時準確使城市管理工作做到了有的放矢、有條不紊,走出了過去“群眾運動式管理”、“突擊式管理”的尷尬境地;與網格化城市管理模式相適應的新型組織結構和人員分工方式解決了職責交叉、推諉扯皮、多頭管理等問題,提高了管理主體的活力和效率;網格化城市管理模式推動下的管理工作流程再造,使得城市管理由過去的粗放、被動、分散向高效、敏捷、系統轉變,進一步強化了政府的社會管理和公共服務職能,為建立城市管理長效機制做出了有益探索。
5.4提高了城市管理的民主化水平
現代行政管理理論認為,民主是實現政府“善治”的重要基礎。傳統城市管理模式的一大缺陷是公眾意見表達渠道不通暢,造成管理者的行為失準,降低了管理效率,甚至損害了公眾利益。網格化城市管理模式的一大特點是溝通渠道的雙向性,通過“監督軸心”的紐帶作用,實現了市民與政府的良性互動,加速了信息傳遞,密切了政群關系。市民的問題能夠及時傳達給管理者,方便了管理者及時采取措施對癥下藥,同時,市民評價被列為管理者績效考核的重要指標,提高了管理者的主動性和市民參與管理、協助管理的積極性,形成了一套完整的反饋控制系統,增強了管理的有效性。
關鍵詞:WebGIS;數字城建;檔案信息挖掘;檔案數字化;資源共享
引言
地理信息系統(GIS)技術是一項高科技成果,它利用計算機系統采集、處理、傳輸、存儲、管理、檢索、表達和應用地理信息,從而進一步分析、處理和挖掘海量地理數據。近年來,隨著技術的日漸成熟和開發成本的不斷降低,GIS的應用領域和實用水平不斷擴大和提高,而WebGIS正是其中應用最廣泛、成效較顯著的實用技術之。
1 WebGIS概述
GIS技術最大的特點在于它能把地球表面空間事物的地理位置及其特征有機地結合在一起,并通過計算機屏幕形象、直觀地顯示出來。這一特點使得GIS具有廣泛的用途。而WebGIS就是基于互聯網絡的地理信息系統。簡單地說,WebGIS技術通過互聯網實現信息載體與空間數據庫技術的結合,使人們能有效地管理地理信息系統和其中的海量數據,它突破了以往基于桌面或局域網的GIS技術瓶頸,在城市規劃設計、地下管線管理、市政設施、房地產、交通管理等領域有著廣泛的應用價值,為城市建設中數字化檔案的產生、資源利用及信息挖掘提供了技術支持。
2 WebGlS的主要技術特點
WebGIS與傳統的GIS技術相比,具有鮮明的特點:
首先,它比傳統技術具有更廣泛的應用與訪問范圍。WebGIS基于互聯網實現信息資源共享,客戶可以在不同地點實現分布式訪問,且同時可以檢索多個數據資源中心的最新數據。這一特點大大降低了GIS的數據管理難度,使分布式的多數據源的數據管理和信息挖掘更易于實現。
WebGIS具有較強的負載平衡能力。WebGIS通過基于Web的分布式計算,能充分利用網絡資源,通過負載均衡計算能夠有效分配服務器負荷和網絡流量負載,使數據計算在服務器端和客戶端合理分配。比如核心運算處理由服務器執行,而非基礎性、全局性的簡單操作則由客戶端直接完成。而傳統的GIS大多使用C/S文件服務器結構的處理方式,其處理能力和執行效率較低。
WebGIS還體現了客戶端平臺無關特性,較傳統的GIS技術更易于用戶操作。由于互聯網技術的應用,客戶使用Web瀏覽器即可透明地訪問WebGIS數據,完成分布式部件的動態組合和空間數據的協同處理與分析,實現遠程異構數據的共享。這大大降低了GIS用戶訪問的困難度和對客戶端軟硬件的要求,以往客戶端需安裝特定GIS軟件才能訪問。也提高了系統維護管理的效率。由于WebGIS技術面向的是終端用戶,采用簡單通用的瀏覽器,它封裝了GIS系統的復雜后臺處理流程,簡化了用戶操作,使GIS系統為廣大普通用戶所接受。
正是基于以上的特點,WebGIS在各行業中的應用越來越廣泛。它作為一種輔助決策工具,為城市建設檔案數字化和檔案信息挖掘利用帶來了新理念,將基于平面的數據信息分層化、形象化,三維化,因此在城市建設過程中的相關領域,如城市規劃、房地產開發、交通管理、市政建沒等扮演著重要的角色。
3 WebGlS在杭州數字城市檔案系統建設中的應用
3.1 杭州市數字城建的初步構想
“構筑數字杭州,建設天堂硅谷”是杭州市委、市政府在本世紀初提出的戰略目標,目的是通過推進城市信息化,增強城市集聚輻射功能、綜合實力和國際競爭力,充分發揮杭州作為長江三角洲副中心城市和浙江省政治、經濟、文化中心作用,而數字城建恰恰是“數字杭州”宏偉藍圖得以實現的關鍵環節。數字城建系統以計算機、網絡通信和3s(GIS、RS和GPS)技術為支撐,以地理空間數據為基礎,以杭州市建設系統信息資源共享平臺為依托,其目標是實現杭州市轄區范圍內的地上和地下的資源、環境和基礎設施的數字化全覆蓋以及城建系統(包括城市建設、城市規劃、國土資源、房產管理、環境保護、市政園林、城市管理等)信息資源整合、共享和統一管理,并以此為基礎,推進城建部門業務協同、流程優化和再造,實現城市規劃、建設、管理和服務的數字化、信息化和現代化。
3.2 WebGIS實現數字城建檔案信息整合的應用案例
3.2.1系統架構設計
在數字城建系統構建的過程中,我們通過對WebGIS技術的運用,將建設系統已有的檔案數據標準進行統一,對規劃、國土、房管等建設行業地理信息資源逐步進行整合,將分散的、各自為政的建設業務檔案信息建立有效的關聯,實現分布式的GIS應用,使得信息資源實現1+1>2的作用,極大地提高了檔案資源的利用率。
杭州建設項目信息庫通過長期建設,已形成了一套完整的城建信息數字化檔案資源倉庫,也包含工程項目有關的各類實時、動態信息,為業務處室提供一條快捷、便利的項目管理渠道,為領導的宏觀決策提供科學依據。然而,現有建設項目的檔案文字資料數據雖然全面,但缺乏直觀性。城市建設重點總是與城市版圖特定地理位置密切相關的,為了更全面地展現建設項目情況,方便管理者和社會公眾有效、快捷地查詢,我們有必要對檔案信息進行資源整合,將其直觀、立體地表達出來,為管理者提供更有效的參考依據。我們在已有的資源信息庫基礎上,增加WebGIS的功能,實現二者有機結合,系統結構如圖1所示。
我們從規劃部門獲取杭州市基礎地理信息數據,底圖數據范圍從1:500到1:10000,在此基礎上基于已采集的海量竣工檔案信息,疊加已建和在建項目地理位置、形狀以及詳細空間描述信息庫,形成立體化數字城建管理系統。該系統的特點是:具有圖形放大、縮小、全圖、框選放大、鷹眼、漫游、平移等基本的圖形操作功能;具有多種方式的查詢(按類型、區域等進行分類)功能;不但可以用數據項驅動圖形,而且可以用圖形點驅動數據,進行定點顯示和提供詳細信息;具有空間分析、緩沖區分析、以及地圖定位,專題圖生成,地圖修改,緩沖區分析等功能。
3.2.2系統應用軟件設計
該應用系統的軟件開發采用了北京超圖地理信息技術有限公司的SuperMap平臺。我們利用SuperMapDeskpro5.2實現地理數據的處理和數據以及系統維護功能;利用Su-perMap (企業版)開發實現WebGIS功能;三維模擬城市管理系統結合了杭州阿拉丁信息系統有限公司(E都市)授權許可的城建系統專用客戶端。
該系統的應用軟件架構主要包括:應用軟件開發(包括:數據子系統、內部應用子系統、系統維護子系統、數據處理子系統);基礎地理數據采集(每年約100多個重點建設工程項目的地理、空間數據采集);前期數據的遷移轉換(近400個工程項目的相應數據信息的遷移轉換);三維模擬城市管理系統; WebGIS、三維模擬、基礎庫系統之間數據交換。
舉例來說,其中的三維模擬城市管理系統是將二維地圖上的項目關聯到三維模擬城市中去,以直觀、全面的反應建設項目的相關周邊情況。如:某個小區房地產項目,通過三維建模描述小區各幢布局情況,同時與房地產項目系統進行銜接,展示每幢房源信息及其戶型圖,如圖2所示。
在數據關聯設計上,我們以項目編碼作為關鍵字在城建基礎檔案數據庫系統之間進行數據交換,實現三個系統之間的跳轉,即從基礎庫查到相關項目后能鏈接到二維電子地圖上(WebGIS),從WebGIS平臺通過關聯鏈接到三維模擬系統,從三維模擬系統再返回基礎庫系統。用戶從基礎庫查到相關項目后能鏈接到二維矢量電子地圖上(WebGIS)的工程項目,也能定位到三維模擬系統的工程項目;從WebGIS平臺中查找到工程項目能鏈接到基礎庫的項目詳細信息,也能定位到三維模擬系統對應的項目信息;從三維模擬系統可以鏈接到基礎庫系統的項目信息,也可以定位到二維矢量電子地圖上(WebGIS)的工程項目。三個子系統間實現了無縫切換。此外,工程項目信息還與已有的建設市場信用管理系統中的企業、人員信息互相關聯,從而實現信用檔案、城建檔案、項目儲備檔案等信息透明銜接,達到資源共享的目的。系統內部各模塊問的數據傳遞如圖3所示(實現各系統間雙向互聯)。
4 WebGlS的現狀與發展前景
WebGIS是GIS技術與Internet技術相結合的產物,它改變了傳統地理信息系統的數據獲取、傳輸、、共享和應用的方式,是GIS未來發展的方向,其應用前景將十分樂觀。
然而我們也看到,目前WebGIS技術還存在一定局限性:首先,目前不同WebGIS系統之間互相訪問調用的能力較弱,空間數據的共享和互操作需要進一步改進;其次,由于網絡傳輸率的原因,往往造成WebGIS系統信息處理緩慢、表示方法單一、數據傳輸效率低下等弊端;此外,目前的WebGIS軟件所能提供的空間分析功能有限,還不能滿足某些特殊行業高端應用的需要。
【關鍵詞】 智慧城市 建設 典型應用 挑戰
2008年,IBM公司首先提出“智慧地球”概念,并于2010年正式提出了“智慧城市”愿景,將城市中的水、電、油、氣、交通等公共服務資源信息通過互聯網有機連接起來,智能化作出響應,更好地服務于市民學習、生活、工作、醫療等方面的需求,以及改善政府對交通的管理、環境的控制等。《著云臺》認為智慧城市是新一代信息技術支撐、知識社會下一代創新(創新2.0)環境下的城市形態。以實現技術而言,智慧城市建設要求通過以移動技術為代表的物聯網、云計算等新一代信息技術應用實現全面感知、泛在互聯、普適計算與融合應用。黨的十報告明確提出了2020年全面建成小康社會的主要目標,并強調走中國特色新型工業化、信息化、城鎮化、農業現代化道路。智慧城市建設則成為實現這一目標的有力工具,通過智慧的經濟、智慧的運輸業、智慧的環境、智慧的居民、智慧的生活和智慧的管理等方面實施各種應用,更好地促進城市人居環境的改善和可持續發展。
一、智慧城市概述
1.1 智慧城市概念
智慧城市是指在城市發展過程中,在城市基礎設施、資源環境、社會民生、經濟產業、市政管理領域中,充分利用物聯網、互聯網、云計算、智能科學等新興信息技術手段,對城市居民生活工作、企業經營發展和政府行使職能過程中的相關活動與需求,進行智慧地感知、互聯、處理和協調,使城市構建成為一個由新技術支持的涵蓋市民、企業和政府的新城市生態系統,為市民提供一個美好的生活和工作環境,為企業創造一個可持續發展的商業環境,為政府構建一個高效的城市運營管理環境。
1.2 智慧城市的特征
一是全面透徹感知:立體傳感、智能識別、分析處理、和諧運行。二是寬帶泛在互聯:依托寬帶網絡實現人與人、物與物、人與物之間的全面互聯互動。三是智能融合應用:云計算、海量數據存儲、智能融合,實現隨時、隨地、隨身、隨意應用。四是以人為本的可持續創新,實現全民參與,創造社會協同的開放創新空間。
1.3 “智慧城市“與“數字城市”的關系
在日常工作和生活中,經常看到另外一個概念“數字城市“,那它與”智慧城市“是什么關系呢?“智慧城市”是“數字城市”發展的高級形態。“數字城市“是應用計算機、互聯網、多媒體等技術將城市地理信息和城市其他信息相結合,從技術和體制兩方面為實現數據共享和互操作提供了基礎,注重數字化在各行業、各領域的深入應用。“智慧城市”基于“數字城市”的信息化基礎,綜合利用物聯網、云計算、決策分析、智能識別等新一代信息技術,實現全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯、智能融合的應用的城市。“數字城市”通過使用信息化手段再現城市,行業信息化過程相互分割、相對封閉,注重信息數據的產生和積累,以信息化提升傳統城市運營效率。“智慧城市”則通過使用信息化手段自動、實時、全面透析地感知城市,在宏觀上更開放、整合、協同,以更好地發揮城市的效能;注重數據應用模型的建立,以智慧化提升城市運營水平。
1.4 我國智慧城市的發展
城市信息化經歷了數字化、網絡化建設后,正在向智慧化方向發展。數字化主要體現為城市公共信息、市民服務信息、個人社會信息轉化為數字化計算資源;網絡化主要是通過網絡實現城市信息共享,在區域內將分散的信息互聯成為數據;智慧化主要是通過云計算、物聯網等技術整理、加工、分析資源,協同工作,智慧互動,“智慧城市“是城市信息化發展的高級階段。國內”智慧城市“發展迅速,從概念提出,到規劃建設只用了短短3年的時間:2009年,首次提出”感知中國“概念;2010年,全國兩會首次將物聯網與智慧城市列入政府工作報告;2011年,國家和地方政府”十二五“規劃提及智慧城市建設;2012年,有超過150個城市將智慧城市列入”十二五“規劃或制定了行動方案。
二、智慧城市建設
2.1 智慧城市建設要求
在需求和技術的雙驅動下,"智慧城市“以改善民生和服務作為建設導向,更加注重底層的物聯感知、信息的共享協同、應用的創新發展,這就對智慧城市的業務發展、支撐提供和技術應用提出了較高的要求。對于通信運營商,一是業務要創新,面向政府、企業與公眾客戶群提供融合信息服務,積極參與應用創新;二是支撐要完備,規劃先行,但更需要重視平臺建設、業務運營、設備維護等全環節的支撐;三是技術要融合,提供融合了物聯網、云計算、移動互聯網等新一代信息技術,提供無縫連接的網絡。
2.2 智慧城市建設內在需求
“智慧城市”是一種發展城市的新思維,政府通過智慧城市建設推進城市生產、生活和管理方式創新,解決城市發展過程中面臨問題,提升政府服務價值,創造產業經濟價值,體現民生社會價值,最終達到“強政、興業、惠民”的目標。強政主要體現在完善城市功能核心系統,優化管理模式,提升效率,建設服務政府。興業主要體現在提高本地GDP,促進城市產業轉型發展,保持經濟可持續性。惠民主要體現在構建和諧環境,引導創新應用,提升信息化生活品質。
2.3 智慧城市建設的關注重點
在民生與服務方面,重視創建和諧環境,提升服務水平,提高經濟水平,提升生活品質。在創新與發展方面,全社會共同參與,進行業務應用創新與體驗。在共享與協同方面,擺脫信息孤島,通過公共信息平臺,實現信息資源互聯互通,部門間高效協同。在物聯與感知方面,網絡基礎設施水平持續提升,城市公共設施物聯成網,實時感測。
三、智慧城市建設典型應用
智慧城市主要服務“信息強政、信息興業、信息惠民”3大領域,主要分為公共應用類業務、行業應用類業務和個人應用類業務,涵蓋政務、金融、交通、醫療、安全、能源、文教、物流等各個方面。
3.1 公共應用類業務典型應用
智慧城市公共應用業務通常為政府向公眾提供的廣泛,是一種廣泛的公共資源。
智慧公共安全,通過建立全數字化城市監控系統,將遍布城市各個角落的“智慧之眼” 視頻監控探頭全部納入系統,警方可借助該系統破獲街頭盜搶案件及其它各類安全問題。保安押運3G智能監控可以將全市押運車全部實現定位、監控等功能,實時監控、調度、組織,更增強了押運車輛的安全保障。智慧城管則解決了傳統城市管理中責任單位職責不清、推諉扯皮、缺少有效監管的問題。
智慧醫療從藥品監管、醫院移動查房、醫學影像云存儲等醫療行業信息化項目入手,一是實施藥品電子監管項目,實現藥品溯源。二是實施移動醫療應用系統,實現移動查房信息化。醫務人員通過該系統可以瀏覽和查看病人的電子病歷、最新的檢驗和檢查報告、PACS影像、已執行或正在執行的醫囑,實現病人身份識別,實時下達新的醫囑。三是實施醫學影像信息系統,實現無膠片影像管理,運用云存儲技術,提供數字化影像管理方法。
智慧校園是以網絡為基礎,利用先進的信息化手段和工具,實現從環境(包括實驗室、教室、設備等)、資源(如公文、圖書、講義、課件等)、到活動(包括教、學、科研、管理、服務、辦公等)的全部數字化、智能化,在傳統校園的基礎上構建一個數字空間,以拓展現實校園的時間和空間維度,從而提升傳統校園的效率,擴展傳統校園的功能,最終實現教育過程的全面信息化,達到提高教育管理水平和效率的目的。
3.2 行業應用類業務典型應用
智慧城市行業類業務是與企業信息化緊密結合的一種延伸,它服務于企業,也是企業向外披露和展現的重要手段。
智慧物流:是利用集成智能化技術,使物流系統能模仿人的智能,具有思維、感知、學習、推理判斷和自行解決物流中某些問題的能力。即在流通過程中獲取信息從而分析信息做出決策,使商品從源頭開始被實施跟蹤與管理,實現信息流快于實物流。即可通過RFID、傳感器、移動通訊技術等讓配送貨物自動化、信息化和網絡化。
智慧高速是一種免費的出行服務產品,依托強大的云平臺和呼叫中心人工坐席,在傳統導航軟件的基礎上,還為用戶提供人工智能導航、高速公路實時路情查看與沿途播報、高速公路實時視頻監控沿途查看與在線點播,以及報警、咨詢、互動、娛樂等全方位的駕乘服務。任何時候點都可通過語音方式輕松獲得人工導航、路況咨詢、電話代辦、音樂視頻、信息娛樂等服務,著力保障駕乘人員方便、安全、綠色出行。
智慧水利采用應用一體化設計的無線應用平臺,通過資源列表區分應用,涵蓋移動辦公、移動視頻監控、水利門戶網站、三防決策支持、移動視頻會商、小水庫監管、綜合服務信息等10多項功能。通過該平臺,水利三防單位及部門將隨時隨地地利用3G移動通信高速網絡安全接入水利信息系統,一是實現水利三防信息報文的移動查詢和處理。包括水庫、江河水位視頻監控實時查詢,水、雨、工情、氣象實時三防決策信息查詢等,為防汛抗旱、辦公管理等重要工作獲得及時、科學、便捷的決策參考。二是實現移動化的水利三防應急會商調度系統。通過交互式視頻調度,利用智能手機方式實現應急指揮,實現召開視頻會議、進行視頻對講,實現視頻錄像上傳等功能,提高三防應急決策、指揮管理效率。
智慧照明,由于城市照明涉及地下管線、供配電、道路、橋梁、綠化資源等公用設施,各專業單位在建設、管理方面自有一套相對獨立的管理體系,面臨著資料分散、數據不完整所帶來的協調管理難、運行效率低等問題,嚴重制約了對照明設施進行監管和養護等相關工作的效率,也嚴重制約了城市高效發展的后勁和城市管理效能的提升,在此背景下,亟需建設城市照明監控管理系統對市政設施的監控進行有效的監管和維護,實現設施監測智能化、檔案資料電子化、養護管理智能化、實施決策科學化。
3.3 個人應用類業務典型應用
目前智慧城市的個人業務應用還較少,主要是由于產業鏈缺乏和缺少市場推廣。隨著移動互聯網的發展和智能終端的引入極大豐富了個人應用的體驗,推動了實時高清電視、3D在線游戲等高速低時延應用的發展。
智慧旅游可通過云計算、物聯網、人機交互、地理信息技術和異構融合技術,打造統一門戶和平臺,實施旅游信息交互、旅游服務、旅游管理和旅游營銷等。游客可通過互聯網/移動互聯網,借助便攜的終端上網設備,及時旅游資源、旅游經濟、旅游活動、旅游者等方面的信息,方便安排和調整工作與旅游計劃,從而達到對各類旅游信息的智能感知。
四、智慧城市建設面臨的挑戰
建設“智慧城市“泥沙俱下。目前中國已有230多個城市提出或在建“智慧城市“,蜂擁而上重復建設、信息安全等問題也隨之而來。如國家層面缺乏總體協調、明確的發展思路、統一的技術標準和服務規范;重復建設、資源浪費、智慧城市產業帶動效果不明顯;國產軟硬件產品的總體技術性能、產品成熟度與國外相比尚有明顯差距,不能完全滿足黨政信息系統和重點核心業務的需求等。
將智慧城市片面理解為數字城市。很多時候人們容易把智慧城市和數字城市混為一談,簡單地理解為把各個部門的電腦連在一起、網絡連在一起,就形成了一個網絡化的智慧城市了,其實數字城市只是智慧城市的一個基礎內容,只是將信息集成數字化,而智慧城市則是在數字城市的基礎上實現智能化的飛躍。
智慧城市建設模式各有差異。智慧城市建設正在我國各地如火如荼地開展,概括其建設方式主要有三種:一是技術工程項目建設型,把智慧城市當做技術工程項目來做。二是數字城市的擴充型,停留在數字城市的建設,缺乏對數據的智慧處理能力的開發。三是智慧能力建設型,具有業務云存儲、網管、終端一體化的智慧,具有市民主體、城市公共服務力量、依法監管等人、機、物的系統協同服務能力,具有基礎標準與應用業務標準相統一的標準規范等,這是目前理想的建設模式。
建設“智慧城市“網絡條件尚有待加強。如技術上沒能開發”一攬子“解決問題的業務操作系統軟件,不能真正”一卡通“;再如各類網絡自成體系,相容性低。還有網絡的”最后一公里“重復建設大,小區入戶重復率高,不利于家庭、社區物聯網與骨干網的有機對接和業務開發等。