余 旭,張興福,王國輝,魏德宏

(廣東工業(yè)大學 土木與交通工程學院,廣東 廣州 510006)

我國地理信息標準化綜述

余 旭,張興福,王國輝,魏德宏

(廣東工業(yè)大學 土木與交通工程學院,廣東 廣州 510006)

地理信息標準化是實現(xiàn)地理信息共享的關鍵問題之一,近年來我國在地理信息標準化方面已取得了長足進展。論述地理信息標準化的重要性,對我國幾個五年計劃所發(fā)布的地理信息標準作了簡要回顧,對《國家地理信息標準體系》進行較為詳細的介紹,并為我國的地理信息標準化工作提出相關建議。

地理信息;標準化;標準體系

地理信息作為四維空間基礎信息,具有公用、通用、綜合性的特點。其涉及的學科多,行業(yè)廣,同時又具有涉及國家安全的信息,在國民經(jīng)濟建設、國防、科研以及日常生活中無處不在。為適應快速發(fā)展的地理信息科學與技術發(fā)展的勢態(tài),加快地理信息共享進程,推動地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提高地理信息標準化的效率、協(xié)調性和質量,滿足國家信息化建設的要求,勢在必行。而在整個地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,地理信息標準化起著至關重要的作用[1]。地理信息標準化工作是地理信息產(chǎn)業(yè)健康、有序發(fā)展的技術基礎,是地理信息資源建設、開發(fā)、集成、共享和應用的前提。沒有系統(tǒng)、全面、科學的地理信息標準體系支撐,地理信息共建共享和產(chǎn)業(yè)發(fā)展將難以實現(xiàn),構建數(shù)字中國將遭遇瓶頸,甚至會制約我國經(jīng)濟社會信息化進程。在海量數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡技術和市場經(jīng)濟的背景下,如何實現(xiàn)地理信息及其服務由封閉式向開放式的轉化,并實現(xiàn)其發(fā)布、存儲、管理、檢索、調用和交互,以何種方式組織和架構地理信息服務平臺,或在其他網(wǎng)絡平臺上加載地理信息資源,是地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)階段亟待解決的問題。地理信息標準化是解決地理信息共享、服務互操作與系統(tǒng)集成等資源重用與過程協(xié)同問題的關鍵,是引導與規(guī)范 GIS產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的基礎[2-4]?；诘乩硇畔⑾到y(tǒng)標準,可以實現(xiàn)不同應用領域地理信息共享和互操作,從而應用于社會 GIS、國家空間信息基礎設施、數(shù)字地球、全球信息柵格等建設[5]。

1 地理信息標準化的重要性

標準化是空間信息資源的生產(chǎn)和使用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的必然選擇。按照ISO對標準化的定義,標準化是為在一定的范圍內獲得最佳秩序,對實際的或潛在的問題制定共同的和重復使用的規(guī)則的活動。地理信息標準化對于地理信息產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展具有重要的意義和作用[6]。

1)標準化是促進地理空間信息技術發(fā)展、推動地理空間信息產(chǎn)業(yè)化及經(jīng)濟社會信息化的重要手段。隨著地理信息采集技術手段的發(fā)展,地理信息資源的生產(chǎn)規(guī)模越來越大,技術更加復雜,產(chǎn)業(yè)鏈條更長。在此情況下,必須通過標準的制定,明確地理信息資源產(chǎn)品的規(guī)格,以協(xié)調和保證各生產(chǎn)部門活動的一致性,為地理信息資源的現(xiàn)代化生產(chǎn)和應用開創(chuàng)條件。

2)標準化是地理信息共享,實現(xiàn)各信息系統(tǒng)之間互聯(lián)互通的前提和基礎。我國已建立了多種各級各類的與地理信息相關的信息系統(tǒng),但不同系統(tǒng)的專業(yè)特點和管理渠道不同,這些系統(tǒng)在建立過程中大多采用本行業(yè)的專業(yè)標準,不僅存在著資源的浪費,而且各系統(tǒng)之間的信息無法實現(xiàn)互通和共享。因此,在規(guī)劃和構建地理空間信息共享體系的過程中,要把標準化作為前期的重要的基礎工作。

3)地理信息標準化有利于節(jié)約開發(fā)成本和提高產(chǎn)品質量。在地理信息資源產(chǎn)品開發(fā)方面,地理信息標準化活動可以縮短產(chǎn)品的設計周期,提高產(chǎn)品的適用范圍;從生產(chǎn)角度來看,地理信息標準化可以促進更高質量的地理信息資源產(chǎn)品的生產(chǎn),提高企業(yè)的管理水平。

4)地理信息標準化是國家信息化的重要組成部分。

2 我國地理信息標準化

早在20世紀80年代初期我國剛剛研究和發(fā)展地理信息系統(tǒng)(當時稱為資源與環(huán)境信息系統(tǒng))時,就吸取一些國家忽視標準化的嚴重教訓,始終將地理信息的標準化和規(guī)范化作為 GIS發(fā)展的重要組成部分,做了大量工作,取得了一定的成績。20多年來,我國地理信息標準化工作內容大體可以分為2個主要階段:“七五”、“八五”期間以制定數(shù)據(jù)標準為核心,“九五”、“十五”、“十一五”期間則以地理信息共享標準化為主要內容,開展了地理信息標準的研究與制訂工作,取得了一定進展,在一定程度上緩解了地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速與地理信息國家標準制定滯后的矛盾[7]。地理信息標準化面臨著兩項重要的任務:一是加速地理信息標準的研制,二是地理信息標準的推廣和應用,而研究、制定和頒布地理信息標準是推廣和應用地理信息標準的前提條件,因此研制和頒布地理信息標準是地理信息標準化工作的重中之重。

2.1 地理信息標準的制訂

1983年由原國家科委主持、組織,以陳述彭院士和陳維江教授為首的一個超部門的專家組,對國內外 GIS技術發(fā)展,特別是地理信息標準化和規(guī)范化的工作進行了深入的調查研究,并于1984年發(fā)表了《資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家規(guī)范研究報告》(俗稱《蘭皮書》),系統(tǒng)地提出了我國地理信息系統(tǒng)國家標準和規(guī)范的發(fā)展方向、研究重點和主要內容,這是我國地理信息標準化的起點[7]。在隨后的各個五年計劃中,我國對地理信息標準的研制都給予了足夠的重視,圖1為我國在各個五年計劃期間發(fā)布的地理信息標準情況。從圖中可以看出,各個五年計劃所發(fā)布的標準數(shù)量基本上呈增加的趨勢。其中,“十五”計劃期間所發(fā)布的地理信息標準比“九五”期間略少,其原因大致有:一是經(jīng)過十幾年的地理信息標準的研制,已形成了一系列的地理信息標準,基本上能滿足當時 GIS發(fā)展的需要;二是從“十五”開始,我國逐步意識到了地理信息標準體系的重要性,因此這一時期對于地理信息標準的研制從以往的單個標準研制轉向系列標準的研制,地理信息標準也從非結構化向結構化發(fā)展,這種轉變需要一個過程?！笆晃濉逼陂g,地理信息標準制修訂量及發(fā)布數(shù)量創(chuàng)歷史紀錄,僅2009年就頒布了22項國家標準,成為國家標準化管理委員會管理的相關國務院部門標準化工作“大戶”。

圖1 我國幾個五年計劃期間所發(fā)布的地理信息標準

2.2 地理信息標準體系

地理信息標準體系是地理信息標準一項十分重要的基礎建設,自1983年以來,在部門和國家標準工作中,多次立項研究,先后形成了《國土資源、環(huán)境與地區(qū)經(jīng)濟信息系統(tǒng)標準體系框架》、《國土資源標準體系表》、《軍用數(shù)字化測繪技術標準體系表》等多個與地理信息標準相關的標準體系,但都無法全面而科學地涵蓋 GIS領域的標準,指導性不強。因此,為了指導地理信息國家標準的制定、修訂工作,明確地理信息標準化的發(fā)展方向和工作重點,提高標準的科學性、協(xié)調性和計劃性,根據(jù)《國家地理信息標準化“十一五”規(guī)劃》的要求,全國地理信息標準化技術委員會(SAC/TC 230)組織安排了《國家地理信息標準體系》編制工作。此項工作分為2個階段:首先編制《國家地理信息標準體系框架》,在其基礎上進一步細化、完善,形成《國家地理信息標準體系》。

《國家地理信息標準體系框架》于2007-10-15發(fā)布,由通用類、數(shù)據(jù)資源類、應用服務類、環(huán)境與工具類、管理類、專業(yè)類和專項類共7大類44小類標準構成[8]。在通用類標準的基礎上,根據(jù)標準的不同的功用分為數(shù)據(jù)資源類、應用服務類、環(huán)境與工具類和管理類標準,這些標準類相互關聯(lián),構成地理信息標準的主體。專業(yè)類標準(接口標準)基于上述5類標準,面向各專業(yè)應用領域需求,進行有針對性地擴展或裁減,形成地理信息專業(yè)類標準。專項類標準是以上述6類標準為基礎,面向各類專項工程,制定滿足工程要求的地理信息專項標準。

2009-12-08《國家地理信息標準體系》正式頒布實施,該體系作為今后我國地理信息國家標準的立項與編制指南,它對于推動地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展,加快構建數(shù)字中國具有重大意義[9]?！秶业乩硇畔藴鼠w系》提出了一整套定義、描述、管理地理信息的系列標準,科學闡述了各項標準的內容、定位和相互關系,明確了地理信息國家標準的分類、結構和層次。該體系由7大類、44小類、219個標準組成,分為3個層次:地理信息基礎類(第一層)標準,包括通用類、數(shù)據(jù)資源類、應用服務類、環(huán)境與工具類、管理類5大類標準。它們科學界定了地理信息獲取、處理、管理、服務、更新、分析、查詢、表示,以及在不同用戶、不同系統(tǒng)和不同空間位置之間轉換的方法、過程、工藝等。專業(yè)類(第二層)標準,是面向各專業(yè)領域對地理信息的需求,對基礎類標準進行擴展和裁減而形成的專業(yè)用標準,涵蓋公安、政區(qū)與地名、土地、生態(tài)與環(huán)境、交通、水利、農(nóng)業(yè)、地震等領域。專項類(第三層)標準,是面向各類與地理信息相關的專項工程的需要,對基礎類和專業(yè)類標準進行組合、擴展和裁減而形成的專項用標準,涵蓋電子政務、數(shù)字城市、導航、應急服務等領域。

在《國家地理信息標準體系》中,共列出現(xiàn)有的和預計編制的地理信息國家標準共219個,其中通用類32個,數(shù)據(jù)資源類85個,應用服務類57個,環(huán)境與工具類14個,管理類25個;專業(yè)類和專項類標準目前只列出了需求較迫切的行業(yè)和大型項目工程標準,包括專業(yè)類2個,專項類4個。在這219個標準中,已有和制定修訂中的標準105個,占47.9%;待制定標準114個,占52.1%。《國家地理信息標準體系》將近期地理信息技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的標準全部列表,通過標準體系表,用戶能方便地找到所需的標準,了解其所處狀態(tài)(已發(fā)布、制定中、修訂中或待制定)。

依照《國家地理信息標準體系》,我國確定了2010～2011年優(yōu)先支持制訂的地理信息國家標準:通用類3個,數(shù)據(jù)資源類11個,應用服務類12個,管理類2個,專題類3個。在優(yōu)先支持的31個地理信息國家標準中,采用國際標準的有12個,說明我國對于國際先進標準的采標力度進一步加強。

2.3 地理信息標準的協(xié)調和管理機制

建立地理信息標準的協(xié)調和管理機制的目標是,建立與相關行業(yè)、部門和機構的標準化工作的聯(lián)系,建立標準研究人員、企業(yè)和用戶廣泛參與、開放聯(lián)合的工作機制,積極參與配合相關標準化活動。我國于1997年成立了全國地理信息標準化技術委員會(SAC/TC 230),是在地理信息領域從事全國性標準化工作的非法人技術組織,主要負責地理信息領域國家標準的規(guī)劃、協(xié)調和技術歸口管理工作,其宗旨是加快我國在地理信息標準化步伐,促進地理信息資源建設和應用,推進地理信息共享。SAC/TC 230已先后組團參加 ISO/TC 211第3～30次全體會議和工作組會議,并推薦專家參加了絕大部分標準項目的制定工作。

為了促進地理信息標準化的有序開展,我國先后制訂了多個與之相關的法律法規(guī),如《中華人民共和國標準化法》、《中華人民共和國標準化法實施條例》、《采用國際標準管理辦法》等等。

3 結束語

標準化是伴隨生產(chǎn)力發(fā)展而產(chǎn)生的一種改造客觀世界的社會性活動,是對重復性事物和概念所作的統(tǒng)一規(guī)定,其本質是管理。信息標準化是實現(xiàn)信息共享的必要條件之一。雖然我國地理信息標準化方面已經(jīng)做了大量的工作,并取得了很好的成績,但地理信息標準化的多層次、體系化的特點要求在制定任何一項地理信息標準的過程中都需要從整體的角度、用關聯(lián)的方法來協(xié)調標準的制定,這不僅將影響到標準在內容上是否科學,更重要的是從標準文本的可讀性、可操作性方面具有重要的意義。因此,今后在地理信息標準的管理與研制過程中,要注意以下幾點:①嚴格按照《國家地理信息標準體系》的要求和規(guī)定進行標準的制修訂,提高標準的質量;②加大對地理信息國際標準的適應性研究力度,為我國的地理信息標準采標進行充分的論證,以提高標準的適用性;③強化地理信息標準的宣貫工作,以提高廣大 GIS從業(yè)人員對地理信息標準化的認識;④加快地理信息標準工具研制工作;⑤積極參與國際標準化活動,提高我國在地理信息國際標準制定中的主動權。

[1]中國地理信息產(chǎn)業(yè)政策研究組.中國地理信息產(chǎn)業(yè)政策研究[M].北京:測繪出版社,2007.

[2]李德仁,王偉,龔健雅,等.數(shù)據(jù)、標準和軟件試論發(fā)展我國地理信息產(chǎn)業(yè)的若干問題[J].中國圖像圖形學報,1999,4A(1):1-6.

[3]陳常松,何建邦.地理信息共享中標準與技術問題的一般性評論及其需求[J].遙感技術與應用,1998,13(2):37-43.

[4]馬勝男,魏宏,劉碧松.地理信息標準研制的國內外進展及思考[J].武漢大學學報:信息科學版,2008,33(9):886-891.

[5]宋國民.地理信息共享的理論研究框架[J].測繪科學技術學報,2006,23(6):404-407.

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[7]何建邦,蔣景曈.我國地理信息標準化工作的回顧與思考[J].測繪科學,2006,31(5):9-12.

[8]全國地理信息標準化技術委員會.關于印發(fā)《國家地理信息標準體系框架》的通知[EB/OL].http://kjs.sbsm.gov.cn/article//bzjl/bzgg/200910/20091000057636.shtm l.

[9]全國地理信息標準化技術委員會.關于印發(fā)《國家地理信息標準體系》的通知[EB/OL].http://www.gistandard.org.cn/GSWeb/home/AFList/AFDetail.aspx?fileType=AF_Notice&key Id=215.

Review on geographic information standardization in China

YU Xu,ZHANG Xing-fu,WANG Guo-hui,WEIDe-hong
(Faculty of Civil and Transpo rtation Engineering,Guangdong University of Technology,Guangzhou 510006,China)

Geographic information standardization isone of the key issuesof realizing geographic information sharing.A quite great p rogresson geographic information standardization has been acquired in China in recent years.The importance of standardization is dissertated,and a generaloverview of geographic information standards published during several“Five-Year Plan”in China ismade;“National Geographic Info rmation Standard System”is introduced in detail,and some suggestions on the wo rk of geographic info rmation in China are put fo rw ard in the end.

geographic info rmation;standardization;standard system

P208

A

1006-7949(2010)06-0001-03

2010-07-01

國家科技基礎條件平臺工作重點項目(2006DKA 21301);國家科技支撐計劃重點項目課題(2008BA H24B01);國家標準化管理委員會項目(20075988-T-466)

余 旭(1977-),男,講師,博士.

[責任編輯張德福]