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省级空间信息基础设施建设的现状与发展策略

2006-12-22 | 作者： 曾 澜 | 来源： 青海日报 | 【】【】【】

空间信息技术和地理空间信息资源的开发利用是国民经济社会信息化的重要内容。人类活动中约75—80％的信息与地理空间位置相关，其应用涉及人类生存和活动的各个领域，覆盖各个不同层次的用户。基础性地理空间信息是国家重要的战略性信息资源，直接关系到地区的经济综合竞争力、信息安全和现代化水平。空间信息基础设施的建设，将为政府、企业和公众对于地理空间信息资源的需求提供强有力的支撑，对于改善政府宏观管理的信息化水平，促进经济结构布局调整和资源合理利用、加强生态环境保护和推进可持续发展战略具有重要的意义。

省级空间信息基础设施的健康发展对于国家空间信息基础设施建设和应用和国民经济与社会信息化都具有极其重要的作用。我国是世界上地理信息资源丰富的国家，国家信息基础设施中大部分基础性地理信息资源，如测绘、资源、环境以及交通、经济社会信息，特别是城市大比例尺基础地理信息，都主要由相关的省级主管部门负责组织数据采集、生产、存储、更新，大批基础数据在省级信息中心存储和管理。省级的基础性和专业性地理信息系统既是相应国家级地理信息的主要信息源，又是本地区重要的信息系统。省级地理信息系统和空间信息技术的建设和应用、共享不但是国家级地理信息系统建设和应用、共享的基础和重点；同时也是本地区信息技术应用和产业化的重要内容。一方面，省级空间信息基础设施是国家空间信息基础设施的重要组成部分，省级空间信息基础设施与国家空间信息基础设施之间必须按照系统工程的要求，统筹规划、统一标准、才能充分保证地理空间信息网络的互联互通、资源共享，充分发挥地理空间信息技术在国民经济和社会信息化中的作用。另一方面，省级空间信息基础设施既是国家空间信息基础设施的组成部分，也是本地区信息基础设施发展和信息化的重要内容，我国各省、自治区、直辖市的自然地理条件和经济社会发展水平存在很大差异，因此面向“数字省区”和“数字城市”的应用又需要在空间信息基础设施发展中因地制宜突出本地区特点。

一、我国省级空间信息基础设施发展现状和问题

我国的省(区、市)数字工程发展深受国际“数字地球”发展的影响。1998年，美国前副总统戈尔发表演说，提出了关于发展数字地球的构想。他认为，数字地球是综合利用现代信息技术、空间技术等，实现对我们这颗行星景观的多分辨率、三维再现，我们可以在其中镶嵌大量基于地理定位的数据，帮助科学家理解人类与环境的复杂关系，并通过直观的界面，帮助公众认识我们所居住的环境。数字地球构想提出以后，得到了世界上许多国家的响应。对数字地球的概念、技术、应用前景以及中国发展“数字地球”、 “数字中国”、 “数字省区”、 “数字城市”等问题我国有关部门和专家先后组织了研究和讨论。在此基础上，我国许多省、自治区、直辖市和一些部门将本地区和行业正在进行的有关数字化工程建设项目纳入所谓“数字地球”范畴。从戈尔提出的“数字地球”概念本身而言， “数字地球”仅仅是一个“虚拟的地球”，是人类用来认识地球的重要的工具。为此，如何进一步认识国际数字地球的本质和发展趋势，正确把握数字省(区、市)与国民经济和社会信息化之间的关系，并处理好地区间、部门间发展规划的相互衔接，是当前值得关注的问题。例如， “数字中国”、“数字省区”、 “数字城市”和“数字行业”等区域和行业的数字化建设是否仅仅为了构建“数字地球”，或就可以简单归结为“数字地球”的组成部分?中国的“数字中国”与美国提出的“数字地球”之间是否只是简单的局部和整体关系?中国要不要构建自己的“数字地球”? “数字地球”的技术系统是否足以概括国民经济社会信息化的全部内涵?特别是“信息化带动工业化”和信息化在改造传统和促进管理现代化中的作用是否“数字地球”的应用就足以概括?是否需要将地理空间信息技术应用和基础设施建设等实实在在的工作纳入构建虚拟“数字地球”的范畴等等。

我国有关部门坚持积极、务实的态度，从本国实际出发看待数字地球。在第一届数字地球国际研讨会上就明确提出： “从我国的国家目标出发，我们需要一个中国的“数字地球”或“数字中国””，但是，中国是否应当发展“数字地球”，主要地不是取决于“数字地球”概念本身，而是取决于中国的国家目标；中国发展数字地球战略，应当坚持需求牵引，统筹规划，阶段发展，择优支持，共建共享的方针；本着有所为，有所不为的原则；首要的任务是制定统一的标准和规范，为信息共享创造条件，并加速对地观测系统建设。各省(区、市)地理空间信息的协调主要集中在信息共享和空间信息(数据)基础设施建设和应用两个相互关联的方面。从目前各地提出的数字化工程中，有关空间信息基础设施建设的实施方案的总体格局基本相同，大部分包括网络体系、数据体系、技术和标准体系、信息共享服务体系和应用系统5个部分，其中前4个体系属于空间信息基础设施的范畴，后者属于空间信息基础设施的应用。数字工程的重点大多数放在构建基础性地理空间数据框架，在基础性信息的组织结构方面，大多根据信息的共享需求划分为3—5级。但具体系统的功能指标有明显差距，例如由于各省(区、市)的技术水平和应用目标不同，用于多源数据集成的信息基础设的地理数据框架比例尺从1：50万到1：500之间，跨度很大。从调研的资料分析，北京、上海、重庆、山西、江苏、浙江、广东、广西、江西、福建、安徽、河南、湖南、湖北、陕西等省(区、市)都提出了较系统的实施方案和技术路线。其中北京、湖南、陕西的方案比较有代表性，基本涵盖了国家空间信息基础设施对省级系统的要求(详见附件一)。山西、江苏、浙江、广东、广西、江西、河南、湖北、重庆的数字工程以省(区、市)测绘部门为主要依托，建设的重点是支持各行各业地理空间信息技术应用的基础地理数据系统的数字化、网络化建设，包括基础地理数据的采集、生产、处理、分发，在此基础上开展重点应用或应用示范系统建设，与美国空间数据基础设施(NSDl)建设的内容大体相同，但增加了遥感、卫星定位和通信技术的集成应用激起信息服务体系建设。安徽、四川提出的方案重点放在开发面向经济社会与资源环境监测、管理的多源地理空间信息的网络应用集成和决策支持等应用系统；福建省的方案将重点放在支持空间信息应用的网络基础设施建设和遥感为主的空间信息技术应用方面，重点支持电子政府的业务系统。其中，北京、上海、重庆、山西、江苏、河南、湖北、湖南、广东、云南、陕西还把遥感和卫星导航定位服务系统或其差分基准网建设纳入空间信息基础设施的建设内容；安徽省在以往研究的基础上，对省级地理单元区划编码和数据标准体系提出了比较全面的方案；广东、广西对于省级基础地理数据框架，特别是基于“4D”系列产品的新一代基础地理数据体系结构提出了系统的方案。这些具有创新思路的方案对于开展国家和地区空间信息基础设施建设都具有重要参考价值。其中部分省(区、市)是以“数字省区”和“数字城市”方式立项，如北京、山西、内蒙、福建、江西、湖北、陕西、海南等；部分省是以省级“空间信息基础设施”或“空间数据基础设施”的建设和应用立项，如、辽宁、吉林、上海、江苏、浙江、安徽、河南、湖南、广东、云南。前者受美国“数字地球”计划的影响较大，更加强调信息化中的地理空间信息应用；后者将项目和规划的重点集中在信息基础设施建设和应用方面，但二者涉及的协调内容和重点类似，而且当前的重点集中在地区空间信息基础设施建设面临的问题。为此，在以下的协调机制研究中，也将内容集中在信息基础设施发展这一重点领域。

目前，在我国数字省区、数字工程的建设和发展中一些需要进一步明确的问题主要有。第一，数字省区、数字工程发展战略与国民经济和社会信息化战略之间需要进一步衔接。国民经济和社会信息化战略是在全面分析我国基本国情，为提升我国信息化发展水平，促进产业结构优化升级而提出的总的发展战略。数字省区、数字工程发展战略是国民经济和社会信息化战略的重要组成部分，其发展目标、重点领域和组织实施等必须符合我国国民经济和社会信息化战略的总要求。目前，有的地方数字省区的发展目标、重点领域和组织实施等，与当地信息化发展规划衔接不够紧密，有的形成了两套规划，并相应建立了两套相对独立的组织体系，缺乏相互协调和衔接，容易导致地区内部的重复建设。第二、地区和部门制定的数字省区、数字工程发展战略之间衔接不够。地区、部门数字省区、数字工程发展战略是我国国民经济和社会信息化总体战略的延伸和细化。目前，有的地区、部门的数字省区、数字工程发展规划相对独立性强，对于跨地区、跨部门的问题涉及较少，不利于形成支持地理空间信息广泛共享和应用的开放式环境。第三，各地区需进一步加强对数字省区发展中的统一规范标准和政策问题的研究。在数字省区发展过程中，制定并实施统一的标准规范和政策是保证地区间、部门间信息共享，节约信息采集、处理资金的重要条件。目前，各地区数字省区规划制定过程中，对有关的规范标准和政策研究不够，将容易造成跨地区信息共享困难，导致基础性地理空间信息采集、处理投资的浪费。

二、省级空间信息基础设施在我国国民经济与社会信息化中的地位

1、省级空间信息基础设施是国家空间信息基础设施的重要组成部分。

我国基础性地理信息的生产和管理体制决定了省级空间信息基础设施是国家空间信息基础设施中的基础和重点。省级空间信息基础设施的健康发展对于国家空间信息基础设施建设和应用以及各行各业空间信息技术的应用都具有极其重要的基础性作用。我国是世界上地理空间信息资源丰富的国家，其中除航天对地观测信息主要集中在国家级数据中心之外，大部分基础性地理信息资源，如测绘、资源(水、土、矿、林、生物等)、环境以及交通、经济社会信息，特别是城市大比例尺基础地理信息，都主要由相关的省级主管部门负责组织数据采集、生产、存储、更新，大批的基础数据由省级信息中心存储和管理。这是我国地理信息采集、管理体制的重要特征。省级的基础性和专业性地理信息系统既是相应国家级地理信息的主要信息源和省(区、市)网络主节点，同时又是省(区、市)重要的基础性信息系统。省级地理信息系统和空间信息技术的建设和应用、共享不但是国家级地理信息系统建设和应用、共享的基础和重点，同时也是本地区信息技术应用和产业化的重要内容。为此，省级空间信息基础设施是国家空间信息基础设施的重要组成部分，省级空间信息基础设施与国家空间信息基础设施之间必须按照系统工程的要求，统筹规划、统一标准、才能充分保证地理空间信息网络的互联互通、资源共享，充分发挥地理空间信息技术在国民经济和社会信息化中的作用。

2、省级空间信息基础设施是本地区信息基础设施发展和信息化的重要内容。

基础性地理空间信息既是国家重要的战略性信息资源，也是地区经济社会可持续发展决策不可缺少的宝贵财富，地区地理空间信息技术的应用和空间信息基础设施的发展，对于提高政府管理决策的科学性、准确性和及时性具有重要意义，而且是地区提高资源环境、灾害与可持续发展的决策能力和水平的重要内容，直接关系到地区的经济综合竞争力、信息安全和现代化水平。为促进地理空间信息技术的广泛应用和相关产业的发展，进一步推动区域经济结构的战略性调整。各地以地理空间信息的基础设施建设和应用为主要内容的数字化工程陆续展开。各行各业对于地理空间信息的需求不断扩大，对公共地理空间信息社会化共享的要求日益迫切，空间信息基础设施的建设和应用已经成为国民经济和社会信息化的重要内容。由于各省、自治区、直辖市之间在国土和人口规模、自然地理以及经济社会发展条件和水平、信息化需求和重点等方面存在很大差异，因此在“数字省区”和“数字城市”建设过程中各有特色；但作为区域性的空间信息基础设施的结构又具有共性，即都具备支持地理空间信息网络共享和应用的基本结构，主要有：公益性和基础性地理空间信息资源，支持地理空间信息资源网络交换的公共网络平台、支持多源地理空间信息网络应用集成、共享、应用和保障信息安全的技术、标准规范，支持地理空间信息网络集成应用和共享服务的组织体系。因此面向“数字省区”和“数字城市”的应用又需要在空间信息基础设施发展中因地制宜突出本地区特点。

3、省级空间信息基础设施为城市和市县地理空间信息技术应用以及相应信息基础设施发展提供基础平台和支撑环境。

首先，省级空间信息基础设施为城市和市县地理空间信息技术应用提供信息共享支撑平台和应用环境，促进地理信息资源的开发利用和交换。同时，城市作为区域的核心和发展的重心，对于地理空间数据源、传输网络、系统标准规范和支撑技术以及信息共享服务都具有更多的需求，例如对于更高分辨率空间信息、精度更高和大比例尺基础和专业地理数据，更复杂的信息处理方法等。这些需求的实现都需要在省一级信息基础设施提供的软、硬件平台基础上进一步开发建设才可能经济合理。因此省级空间信息基础设施一方面是该地区城市和市县地理信息系统的应用的依托；同时，又为城市和市县地理信息系统以及相应信息基础设施的进一步扩充、发展和产业化提供支撑，其功能在一定程度上影响最终应用的水平和效益。

综上所述，省级空间信息基础设施在国家空间信息基础设施发展、地区信息化建设和地方地理空间信息技术应用中的关键和重点，其健康发展对于国民经济和社会信息化中具有重要的意义。

三、加强我国省级空间信息基础设施发展协调的政策措施

为促进各省(区、市)空间信息基础设施和地理空间信息产业的健康发展，需要贯彻落实以下政策措施。

(一)加强对省级地理空间信息的协调管理。

空间信息基础设施的建设和应用涉及众多部门和地区，统一、规范、高效、安全的空间信息基础设施是各地、各个领域地理空间技术广泛应用和相关产业发展不可缺少的支撑。当前，省级空间信息基础设施在国家空间信息基础设施发展和地区经济社会信息化过程中的地位日益重要，并面临若干迫切需要解决的重大问题。面对各地空间信息基础设施加速发展的趋势，应将国家与省两级空间信息基础设施建设的协调发展作为今后重要的协调内容，加强国家对省级信息基础设施发展的宏观调控。为此，建议将协调省级空间信息基础设施发展的内容纳入国家空间信息基础设施发展的总体规划，提出国家和省两级空间信息基础设施的发展战略、总体技术框架和主要标准规范体系，明确两级信息基础设施建设的分工和重点，并针对不同类型地区因地制宜，对其地理空间信息应用和相关基础设施建设进行分类指导。促进我国空间信息基础设施健康发展。

为了进一步落实省级地理空间信息的协调功能，应建议立项开展省级空间信息基础设施建设或类似的“数字省(区、市)”的地区，成立相应的省级地理空间信息协调机构，一方面便于开展本地区与国家和省(区、市)之间的协调，贯彻·国家有关地理空间信息基础设施和应用的各项政策和标准规范，促进本地区地理空间信息技术的广泛应用和空间信息基础设施的健康发展。同时，做好与当地国民经济社会信息化工作的衔接，统筹规划重大基础设施和重点开发建设项目，将省级空间信息基础设施建设和相关的数字省(区、市)工程的重点建设和应用项目纳入国家或地区相应的信息化重点工程，避免重复建设。

(二)加大对基础性地理信息资源数字化、网络化和标准化改造的支持力度。

信息资源建设是地理空间信息基础设施应用的基础，基础性地理信息的数字化和网络化改造不但为全社会提供可利用的基础性信息资源，而且也是我国传统地理信息生产行业本身信息化改造的重要内容。这些基础性地理信息系统的数字化和网络化是建设各级地理空间信息基础设施数据基础和数据服务体系建设的前提，其数据的规模、质量、内容覆盖的范畴、更新能力和网络数据交换、管理服务的水平，是决定了我国空间信息基础设施的能力最重要因素。从我国目前基础性地理信息资源的生产管理体制出发，国家和省在我国基础性地理空间信息资源的生产和管理方面，已经具有明确的分工。

其中，基础性地理信息的采集、处理、更新、存储及其标准化产品的分发、服务重点在省级数据中心；特别是中、大比例尺基础性地理空间信息大部分集中在省级；只有中、小比例尺(数据采集精度的主流比例尺为：1：400万、1：50万、1：25万、1：20万、1：10万、1：5万、1：1万，其中1：100万、1：50万、1：25万、1：5万和小省和直辖市的1：1万通用性更强)基础地理信息集成的全国基础性地理信息系统集中在国家的部门(行业)数据中心，而且由省或大区数据中心进行更新维护。另一方面，对地观测的空间信息(航天和大部分航空)的获取、处理、存储及其标准化产品的分发、服务则集中在国家数据中心，向各地提供标准化的数据产品。同时，大部分高水平的覆盖全国和大区域的应用地理信息系统，特别是”九五“以来基于地理信息系统、遥感、卫星定位和专题应用技术集成功能的应用系统，集中在国家级数据中心和中央直属的科研单位。

为此，在基础性地理信息的数字化、网络化和标准化改造方面，建议针对当前我国大批基础性地理信息数字化水平低的问题，将应用需求广泛的重要基础性的数据库的数字化、网络化建设和标准化改造纳入国家信息化计划，设立专项，统一规划，联合建设，共建共享，并且建立基础地理数据定期维护、更新的制度，解决基础地理数据短缺、现势性差和重复建设问题。例如，作为地理空间信息集成的统一定位数据框架的中、小比例尺基础地理数据库，包括行政区划、自然地理区划、 自然灾害区划等在内的区划数据库，地区社会经济数据库和资源环境数据库等。在空间信息资源的利用和成果转化方面，通过加强国家与省级协调，可以针对各省(区、市)的实际，因地制宜地在空间数据资源的供给、维护和标准化和数据集成应用技术转化等方面，为地方的空间信息基础设施或数字工程发展提供高起点跨越发展的条件，理／顷数据共享过程中的经济关系，促进两极空间信息基础设施的健康持续发展，避免大量重复开发建设，以便抓住机遇，缩小与国际先进水平的差距。

(三)加速空间信息网络集成共享技术和重要标准规范的研制和成果推广。

在空间信息基础设施的网络共享平台和标准、规范的建设方面，必须强调国家级主导，统一、通用的原则，以便保障信息网络的互联互通和信息安全。 “九五”以来，国家在信息基础设施建设方面取得了重大进展，我国的信息基础设施的技术水平已经位居世界前列，宽带通信网络已经覆盖全国重要城市，为各地空间信息基础设施发展提供了网络环境。因此，国家和省级空间信息基础设施将主要依托公用通信网络的应用，空间信息基础设施关键技术的开发和共享网络的建设任务集中在开发支持海量地理空间信息网络集成应用、共享和互操作的网络平台和研制和实施支持地理空间信息网络共享的集成应用的标准规范。“九五”以来，在国家科技攻关和各方面的努力下，我国在空间信息基础设施的关键技术和标准规范研究中已经取得了显著进展，提出了一批反映我国国情和信息特点，又具备与正在制订的一些国际标准接轨能力的标准规范成果和一批具有本国自主产权的软件系统。但仍然不能满足当前国家和地区空间信息基础设施发展的需要。目前，支持空间信息基础设施的网络共享和应用关键技术的自主版权的软件和标准、规范的研究开发滞后已经成为制约空间信息基础设施建设的瓶颈。为此，国家继续支持空间信息基础设施建设和应用的关键技术和重要标准、规范的研究，并加大协调力度，促进软件成果的推广应用和产业化，加速标准规范研究成果向国家标准或行业规范转化，已经成为当前十分迫切的任务。

(四)充分发挥地方在空间信息技术应用和产业化方面的积极性和主导性。

由于各省、自治区、直辖市之间在国土和人口规模、自然地理以及经济社会发展条件和地理空间信息应用水平、需求和重点等方面存在很大差异。为此，因此， “十五”期间，各地方数字省区发展的主要目标应立足于本地区信息化的条件和需求，从本地区的经济社会发展需要的实际出发，分清轻重缓急，突出重点，有所为，有所不为，切实提高本地区地理空间信息资源的开发利用水平和效益，带动相关产业的发展。在地理空间信息技术的应用和空间信息基础设施发展中，必须因地制宜从省情出发，充分发挥各地的优势，找准发展的重点和突破口，讲求实效，以应用为主导，实现高起点跨越发展。在地区空间信息基础设施的信息服务体系建设和产业化途径的选择方面，应充分发挥地方的积极性，由各省(区、市)因地制宜开展地区内部行业之间，不同市县之间的合理分工、布局。

在省级空间信息基础设施建设中，必须坚持市场牵引与政府调控相结合，引进与创新相结合，充分发挥各方面的积极因素，拓宽投资渠道，多渠道解决空间信息基础设施建设的资金渠道。原则上其中空间信息基础设施中公益性地理信息系统和“电子政府”应用工程由政府投资，采取政府采购方式组织开发，优先采用我国自主产权的设备和技术，促进现有科技成果产业化发展，相应的共享服务和数据更新由非赢利机构承担，除保密数据外，公共投资产生的信息资源应由全社会共享；基础性信息系统由政府的政策性投资和社会融资开发，由企业运行；经营性地理空间信息系统应用由法人或个人投资开发，以赢利为目的，其开发和运行通过市场运作。从目前各地地理空间信息技术发展的现状出发，无论是起步较早的东部地区，还是相对落后的西部省、区，都应以促进信息广泛共享和开发利用为突破口，加强协调，突出重点，依托现有的信息系统和公共通信网络，集中力量首先建设联接国家和省(区、市)主要基础性地理空间信息中心的空间信息交换网络及其信息共享服务体系，充分利用国家空间信息基础设施提供的有利环境，促进一些政府信息中心转变职能，面向社会提供信息服务，重点培植一批提供地理空间信息服务和应用服务的中介机构，形成一定规模可供网络共享和应用的数据基础和一批为本地区空间信息技术应用提供支持的软件企业，带动本地区地理空间信息产业发展。

(五)开展典型省(区、市)试点，带动西部地区空间信息基础设施发展。

当前，各省(区、市)在空间信息基础设施建设和应用方面差距较大。东部地区，特别是东南沿海的大城市，已经具有较好的人才、技术、资金，积累了比较丰富的信息资源，信息社会化共享的理念和产业化的观念较强，具备应用需求引导，信息基础设施支持，产业化带动，全面发展基本条件。而大部分省(区)，特别是广大中西部地区这一领域发展相对滞后，但地理空间信息技术在这些地区同样具有广阔的应用前景，特别是地理空间信息技术是我国实施西部大开发战略的重要手段。西部广大地区的资源环境调查、自然灾害与生态环境监测、政府管理、城镇布局、基础设施建设、农业结构调整、重大工程的规划布局以及智能交通、电子商务等新兴产业发展都需要应用地理空间信息技术。同时，省级空间信息基础设施是国家空间信息基础设施的重要组成部分，国家重要基础性地理信息系统要依靠省级数据中心采集、更新；各省(区、市)之间空间信息基础设施的发展和互联互通是国家地理空间信息协调委员会的重要职责。为了促进全国不同类型省(区、市)空间信息基础设施的协调发展，更好地发挥现有成果和信息资源的潜力，有效指导各地空间信息基础设施发展。建议设立省级地理空间信息技术应用工程示范专项，选择3—5个具有代表性的省(区、市)，开展省级空间信息基础设施建设的试点，为各地的空间信息基础设施建设和应用提供可借鉴的经验和发展模式，促进地理空间信息技术在国民经济社会信息化中的应用。

(六)加强各个层次的人才培养和空间信息技术的普及。

面对空间技术、信息技术的快速发展及其应用领域的不断扩大，必须高度重视人才培养。要进一步制定和落实吸引高技术人才参与国家空间信息基础设施的政策，持续不断地支持这一领域的科学探索，增强我国在这一领域的创新能力和国际竞争力。同时，充分发挥应用示范成果的作用，广泛开展多层次的应用技术培训，促进成熟技术的普及应用，尽快产生效益，提高各行各业地理空间信息的应用水平。

四、结束语

21世纪是空间技术加速发展的时期，地理空间技术在国民经济社会信息化中的作用将与日俱增，成为新的经济增长和社会可持续发展的重要动力。随着我国加入WTO，对外开放步伐进一步加快，空间信息基础设施建设和应用的宏观环境将不断变化。科技进步对我国空间信息技术应用带了新的机遇和更加严峻的挑战。为此，抓住机遇，加速建成全国统一、功能完善的国家空间信息基础设施，充分发挥这一高技术手段在国民经济社会信息化中的作用，对于提高国家的宏观管理水平和这一领域的国际竞争实力，保障国家安全将具有十分重要的意义。