1、雄心：打造国家级平台被公认为GIS（地理信息系统）业界先驱和技术领导者的Jack Dangermond今年初给美国政府写了一篇关于建设国家级GIS的报告，指出目前各领域的GIS系统已发展到需要相互关联、利用国家级GIS平台创造更大效益的阶段。本报独家获得这份报告并予以全文刊登。“附件是我写给美国政府的一份报告，它描绘了建立国家级GIS的愿景，并阐述了系统构建和实现途径，这个目标的实现将涉及到很多部门的公共参与。我想这篇文章对于建设中国的国家级GIS系统也很有帮助。” Jack Dangermond邮件原文。 计算机通信技术的发展改变了地图:过去，地图是绘制在纸上的线条图形，而今天，地图成为存储
2、于计算机内的信息和数据。现代的地图是通过GIS技术、遥感技术、空间算法的方式创建的。随着计算机及相关设备成本的降低，以及存储、处理与传输信息能力的增强，创建具有海量数据和巨大分析能力的地图已经成为可能。 美国联邦政府的不同部门在应急管理、国家安全、环境科学与保护、人类健康等领域都大量使用了数字地图技术和GIS技术，这些应用本身以及由应用所带来的效益都已经得到证明。但是，这些GIS应用大多都是针对单个目标的项目，随着GIS在城市、县、州的使用日益增长，开发一个全面的、类似企业级应用的国家级GIS，就显得非常迫切。 这样一个系统将集成整个国家的重要地理数据集，为各个政府机构提供地理空间服务与应用支
3、持。目前，已经有很多类似的努力，也取得了一定成果，但这些工作还达不到一个全面、统一、可运转系统的要求。 国家级GIS呼之欲出 软件、硬件、网络技术的发展使建设一个国家级GIS成为可能。它将提供全面和权威的国家地理知识，并用于支持诸如应急响应之类的一系列应用，这些应用通常都需要来自多个交叉领域的数据源和地理信息。系统中的信息将由相关机构负责维护，通过政府的专门机构进行周期性的更新和集成。国家级GIS由以下一些部分组成： 一系列标准数据集：这些地理数据(框架层)集在数据库中通过系统的组织，支持多种应用 (比如在政府、学术机构、企业中的应用)。 一系列工作流程：通过与现有政府工作流程集成，进行事务性
4、的维护和更新数据集，这就意味着国家级GIS的管理和维护必须通过现有政府机构的参与和协作直接进行。系统将使用标准数据模型，集成来自多种来源和制作者的信息，其结果将是一个标准化的、协调一致的知识库。 数据集的管理：数据的管理将由政府组织或可胜任的机构参与管理，比如联邦、州和地方政府机构，也将包括企业和公司（例如遥感影像，道路数据）。 一系列应用程序：可用于行政、规划、报告、决策和政策制定等工作。 一个稳定的组织和政治环境：一个国家级GIS要长期保持生命力，关键在于建立一个集中的管理机构，承担管理和维护该GIS系统的职责。 领导和联络人员要致力于发展参与机构间的协作及伙伴关系：通过领导层的努力，在各
5、个层次的政府和企业之间建立协作的伙伴关系。由于绝大多数政府机构希望非正式地共享它们的数据集，而不希望参与到一个协作式的、相互依存的集中式系统中，这就需要建立一个具有资金、领导支持和决策权力的专门机构，通过资金的支持，进行自下而上的数据可持续集成，提高数据质量，并为参与者带来回报。 系统实施的前提 需要一个通用的地理空间数据模型(基于多个应用的需求和相关社区的标准)，该模型将被用于国家级GIS的所有市县，作为一个国家级GIS系统的基础。 需建立数据维护工作流程，通过在不同机构内，基于相应的数据维护工作流程，通过日常工作事务来处理、维护不同的数据集。这些工作流程可以在一系列试点城市中研究，进而推广
6、到其他城市和全国范围。 系统应基于企业级构架设计，在基于Web服务的分布式环境中实施。实施工作会涉及到一系列特定的业务和学科范畴（比如水资源、地质、交通规划等等）的分布式子系统，这些子系统可能是基于特定的地理环境（比如州和区域）而组织的。 领导层应该具有地理空间信息的专业知识，能够对整个系统进行设计和管理，并可以将蓝图制定为具体的行动和计划，以支持和维护系统运转。 需要相应的政策法规支持和组织机构。 用于实施和维护这样一个系统的资金支持应该是集中式的 (比如由国家政府提供)，并且如果可能的话，需要合作伙伴的参与。比如在美国，地方政府必须收到来自州和联邦的稳定资助，用于系统和数据的维护、更新。而
7、作为国家计划的一部分，这些数据将提供给州和联邦。在没有GIS能力的乡村也需要资金上的支持。 地方政府需要维护最详细的GIS数据集，保证其精度和比例尺，为地方应用程序服务。同样的数据可以经过重采样或概括，提供给政府使用，从而最大程度地减少重复工作。 构建和管理一个国家级GIS的步骤 需要制定一个被广泛认可的、国家各个部门和机构对GIS需求的蓝图。该蓝图应该包括关键的应用领域和信息、数据需求，以及构建这样一个系统所需的资源（比如人员、技术、数据库、组织、合作、资金等）。 政府应当制定战略性计划，通过专门会议来讨论和开发一个可运转的国家级GIS系统所需的关键问题、机遇和解决方案。会议应当将国内相关方
8、面的专业人员聚集到一起，来帮助定义和探讨这些关键需求。参与者应当包括GIS专业人员和相关政策制定者，他们具有设计、实施、运行此类大型项目方面的具体经验。 这些会议的主要结果应该是一个战略性计划。该计划应当包括蓝图、构架、任务、时间表、职责和需要优先考虑的事情。该计划应当经过同行评议，使得计划与实际的应用服务相适应。 然后要向政府推广战略计划。这就意味着必须清晰阐明项目的内容、意义、项目可以给单个组织和政府带来的利益。其中必须有相关立法、政策法规方面的方案和项目实施办法（比如组织结构、实施计划和政府预算等）。 制定具体计划也非常重要，包括实施国家级GIS需要的体系结构、组织结构。该计划应该由设计
9、和成功实施过该类重要系统的GIS系统架构师来完成。 具体设计应该包括系统的关键功能、信息、应用和服务的清晰定义。虽然没有必要制定一个全面的清单，但是必须列出那些优先级高、具有代表性、并且被认为是最关键的成果。 图1 数据集成的解决方案图2 分布式网络节点给GIS带来新机遇 这些成果 (以及它们的应用)可以用于设计数据模型、应用程序、系统架构，以及系统管理机构的组织结构。 接下来要广泛评估该计划，一方面可以精炼该系统，另一方面可以激起地理空间领域的广泛兴趣，使大家参与到系统的方方面面。 最后是基于原型的快速实施，使用原型方法，快速实施该系统，通过一系列快速工作，产出高价值的信息产品，以证明系统的
10、价值。这项工作应该由一个有激情、有经验的团队通过与有关政府部门、企业和其他机构的紧密合作来完成。 系统通常来说应该避免新的研究工作。然而对于复杂问题，可以举行一些专家会议来提供指导和解决方案。 数据集成方面的挑战 建设一个国家级GIS，最大的挑战是需要集成由不同机构创建和维护的数据。由于传统机构的特定数据集通常都是独立开发的，用于支持某些特定任务(比如农业中的土壤，水资源中的水文等)。这就意味着数据的设计并没有考虑与其他来源的空间数据层进行集成的问题。如果通过统一的地理空间框架集成，在进行数据叠加的时候，一些微小的集成问题就会变得很突出（比如语义和几何特性的不一致）。还有一些问题与数据的分辨率、精度、比例尺和数据收集所使用的不同技术等因素相关。此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。
