地理信息资源目录
A. 资源与环境研究中的GIS
地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是20世纪60年代以来随着电子计算机技术的发展及其广泛应用,在地理学中发展起来的一种新的工作手段和方法。该学科是介于信息科学、空间科学和地球科学之间的交叉学科,它是计算机科学、遥感技术、信息工程和现代化地理学理论与方法的有机结合,是它们应用的进一步延伸和发展,是地理学的又一新进展。
一、地理信息与地理信息系统
地理信息是指表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。从地理数据到地理信息的发展,是人类认识地理事物的一次飞跃。地球表面的岩石圈、水圈、大气圈和人类活动等是最大的地理信息源。地理科学的一个重要任务就是迅速地采集到地理空间的几何信息、物理信息和人为信息,并适时地识别、转换、存储、传输、再生成、显示、控制和应用这些信息。
地理信息属于空间信息,其位置的识别是与数据联系在一起的,这是地理信息区别于其他类型信息的最显著的标志。地理信息的这种定位特征,是通过经纬网或公路网建立的地理坐标来实现空间位置的识别;地理信息还具有多维结构的特征,即在二维空间的基础上实现多专题的第三维结构,而各个专题型实体型之间的联系是通过属性码进行的,这就为地理系统各圈层之间的综合研究提供了可能,也为地理系统多层次的分析和信息的传输与筛选提供了方便。地理信息的时序特征十分明显,因此可以按照时间尺度将地理信息划分为超短期的(如台风、地震)、短期的(如江河洪水、秋季低温)、中期的(如土地利用、作物估产)、长期的(如城市化、水土流失)、超长期的(如地壳变动、气候变化)等。地理信息的这种动态变化的特征,一方面要求地理信息的获取要及时,并定期更新;另一方面要从其自然的变化过程中研究其变化规律,从而作出地理事物的预测与预报,为科学决策提供依据。认识地理信息的这种区域性、多层次性和动态性变化的特征对建立地理信息系统,实现人口、资源、环境等的综合具有重要意义。
地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。因此,地理信息系统具有以下三个方面的特征:
(1)具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力。
(2)以地理研究和地理决策为目的,以地理模型方法为手段,具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力,并能产生高层次的地理信息。
(3)由计算机系统支持进行空间地理数据管理,并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法,作用于空间数据,产生有用信息,完成人类难以完成的任务;计算机系统的支持是GlS的重要特征,它能使GIS得到快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和动态分析。
二、GIS的组成部分
地理信息系统是一种计算机技术系统,它由信息输入、存储、数据的分析处理和信息的输出等基本部分组成,并在计算机软、硬件支持下运行工作。各种组成在GIS中所起的作用不同,可以分为五个组成部分:
(1)计算机硬件:指GIS所需要的基本设备。这些设备用来存储、处理和显示。对象主要是数字地图或数字图像数据。
(2)计算机软件:包括机器运行所需的各种程序及有关资料,如操作系统、编译程序、汇编程序、专用程序、GIS数据库管理系统、各种分析程序及使用分册、说明等。主要作用是完成各种GIS应有的操作。
(3)数据:GIS研究所需要的各种地理空间数据,包括数字化了的地图数据、经过数字转换的图像数据、分析用的统计数据等等。
(4)过程:GIS工作时,为了得到问题的解答而执行的一步一步的动作。不少系统在执行时,为了方便用户使用目录选择方式,又称作点“菜单”方式,作哪个动作就点哪项;也有的系统使用命令方式,根据用户需要打入命令,由系统完成,可以一个命令做一个动作,也可以一个命令完成一系列动作,也就是命令过程。
(5)专家:了解GIS,知道怎样使用系统,这是最重要的。有些系统不能被人完全了解,因而不能发挥出全部作用,更不能进一步发展系统。创造GIS的工作量很大,常以“人年”作为计量工作的单位。
三、GIS的类型
(1)专题地理信息系统:是具有有限目标和专业特点的地理信息系统。为特定的专门的目的服务,如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、农作物估产信息系统、草场资源管理信息系统、水土流失信息系统、环境管理信息系统等。
(2)区域地理信息系统:主要以区域综合研究和全面信息服务为目标。可以有不同规模,如国家级的、地区或省级的、市级或县级等为各不同级别行政区服务的区域信息系统,也可以按自然分区或流域为单位建立区域信息系统。区域信息系统如加拿大国家信息系统、美国橡树岭地区信息系统、圣地亚哥县信息系统、中国黄河流域信息系统等。
(3)地理信息系统工具:它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。它们或者是专门研究的,或者是在完成实用地理信息系统后抽去具体的区域或专题的地理空间数据后得到的。这些软件适于用来作为地理信息系统支撑软件,以建立专题或区域性的实用性地理信息系统,也可以作教学软件。由于地理信息系统设计技术较高,而且重复编辑比较复杂的基础软件也造成人力的极大浪费,因此采用地理信息系统工具,无疑是建立实用地理信息系统的一条捷径。
四、资源与环境研究中的GIS
进入21世纪,中国的GIS事业发展迅速,GIS的作用日益被大众所认识,并蓬勃应用到各种领域中。人类正在进入以信息技术和空间技术应用为特征的新型信息时代。作为新兴技术科学的地理信息系统,从20世纪80年代末期以来已成为最活跃的信息产业之一。它涉及到GIS软件、硬件、数据、遥感与航空摄影、制图、野外数据采集、数据交换、系统集成和咨询等内容。其中,软件是GIS的技术核心,而从事软件开发和系统集成的公司或机构则往往成为GIS产业的主体。
早期GIS主要应用于自动制图、设施管理和土地信息系统(LIS),后来逐步扩展到资源与环境管理、森林清查、城市规划、市政管理、灾害监测与预测、科学研究和军事战略等众多领域。随着GIS技术的成熟,数据积累和应用环境的改善,它的应用范围不断扩展,应用程度不断深化。GIS在资源与环境研究中的应用主要表现在以下几个方面:
1.资源清查与管理
资源的清查、管理和分析是GIS应用中趋于成熟而重要的领域,包括土地资源、森林资源和矿产资源的清查、管理,土地利用规划,野生动植物的保护等。资源清查是地理信息系统最基本的职能,这时系统的主要任务是将各种来源的数据汇集在一起,并通过系统的统计和覆盖分析功能,按多种边界和属性条件,提供区域多种条件组合形式的资源统计和资源状况分析,为资源的合理开发、利用和科学管理提供依据。
以土地利用类型为例,可以输出不同土地类型的分布和面积,按不同高程带划分的土地利用类型、不同坡度区内的土地利用现状、不同岩性引起的土地利用差异以及不同时期的土地利用变化等,为资源的合理利用、开发和科学管理提供依据。又如中国西南地区国土资源信息系统,设置了三个功能子系统,即数据库系统、辅助决策系统、图形系统。资源数据存储了1500多项300多万个。该系统提供了一系列资源分析与评价模型、资源预测预报及西南地区资源合理开发配置的资料。可绘制草场资源分布图、矿产资源分布图、各地县产值统计图、农作物产量统计图、交通规划图、重大项目规划图等不同内容的专业图件。
2.区域与城镇规划
城市与区域规划中要处理许多不同性质和不同特点的问题,它涉及资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化和金融等多个地理变量和大量数据。地理信息系统的数据库管理有利于将这些数据信息归并到统一系统中,最后进行城市与区域多目标的开发和规划,包括城镇总体规划、城市建设用地适宜性评价、环境质量评价、道路交通规划、公共设施配置以及城市环境动态监测等。这些规划功能的实现,是以地理信息系统的空间搜索方法、多元信息的叠加处理、空间分析方法和网络分析功能等作为保证的。中国大、中型城市很多,根据加快中心城市的规划建设,加强城市建设决策科学化、现代化的要求,利用地理信息系统作为城市规划、管理和分析的工具,具有十分重要的意义。
3.环境灾害监测
利用GIS方法和多时相遥感数据,可以有效地用于森林火灾的预测预报、洪水灾情监测和灾情损失的估算,为救灾抢险和防洪决策提供及时准确的信息,例如据中国大兴安岭地区的研究,通过普查分析森林火灾实况,统计分析十几万个气象数据,从中筛选出气温、风速、降水、温度等气象要素、春秋两季植被生长情况和积雪覆盖程度等14个因子,用模糊数学方法建立数学模型,建立微机信息系统的多因子的综合指标森林火险预报方法,对预报火险等级的准确率可达73%以上。又如黄河三角洲地区防洪减灾信息系统,在ARC/INFO地理信息系统软件支持下,借助于大比例尺数字高程模型,加上各种专题地图,如土地利用、水系、居民点、油井、工厂排放工程设施及社会经济统计信息等,通过各种图形叠加、操作、分析等功能,可以计算出若干个泄洪区域及其面积,比较不同泄洪区域内的土地利用、房屋、财产损失等,最后得出最佳的泄洪区域,并制定整个泄洪区域内的人员撤退、财产转移和救灾物资供应等的最佳运输线路。
4.环境保护及管理
GIS技术也是进行环境评价、环境规划管理的有力工具。其内容包括:环境监测和数据收集,建立基础数据库和环境动态数据库,建立环境污染的有关模型,提供环境管理的统计数据和报表输出,环境作用分析和环境质量评价,环境信息传输和制图等。
环境管理涉及人类社会活动和经济活动的一切领域,一个大中型城市每年收集和监测的环境数据可能多达100万个,对如此大量的数据,应使其有效地为环境管理决策及其他用途服务。一个地方环境管理信息系统的功能有:为环境管理部门提供数据和信息系统存储方法——基础数据库系统;提供环境管理的数据统计、报表和图形编辑方法;建立环境污染的若干模型,为环境管理决策提供支持;提供环保部门办公软件;提供信息传输的方法和手段。
例如,上海市环境管理雅息系统具有如下主要特征:①建立了动态数据库,可存储环境监测数据(如包括污染源和环境质量)和其他有关数据(如环境标准、水文、气象等),对大多数环境管理功能来说,实现了数据共享;②面向环境质量管理,可以对环境质量状况的统计、评价、预测、规划以及其他管理提供支持;③为实现面向污染源的污染控制管理提供支持,可以实现排污收费、排污许可证制度的管理;④为便于用户使用,系统设计一个界面友好的窗口菜单系统,使用方便,可以提供不同形式的输出,包括屏幕显示、表格打印、图形绘制、磁盘输出等,还预留了远程通讯接口。
5.宏观决策
GIS利用有效的数据库,通过一系列决策模型的构建和比较分析,可为国家或区域的宏观决策提供科学依据。例如GIS支持下的土地承载力的研究,可以解决土地资源与人口容量的规划。中国在三峡地区研究中,通过利用地理信息系统和机助制图的方法等多种功能建立了环境监测系统,为三峡宏观决策提供了建库前后环境变化的数量、速度和演变趋势等可靠依据。又如,通过水土流失监测系统数据库中的水土流失强度、地质岩性、坡度及其他资源与环境的相关数据进行分析研究,利用图形叠置等功能和变化的规律模型,可以进行水土流失的预测,为水土保持方案的编制及实施生态环境治理等提供坚实的数据基础,为宏观决策提供依据。
B. 划重点丨测绘地理信息“十三五”规划说了啥
一、发展现状与面临形势
(一)“十二五”主要成就
发展方向更加明确。确立了“全力做好测绘地理信息服务保障,大力促进地理信息产业发展,尽责维护国家地理信息安全”的发展定位,明确了测绘地理信息总体发展思路。
发展基础更为坚实。统筹建成2200多个站组成的全国卫星导航定位基准站网,基本形成全国卫星导航定位基准服务系统。实现我国陆地国土1:5万基础地理信息全部覆盖和重点要素年度更新、全要素每五年更新,基本完成省级1:1万基础地理信息数据库建设。“资源三号”卫星影像全球有效覆盖达7112万平方千米,后续星研建进展顺利。“天地图”实现30个省级节点、205个市(县)级节点与国家级主节点服务聚合,形成网络化地理信息服务合力。333个地级城市和476个县级城市数字城市建设全面铺开。全国智慧城市试点取得阶段性成果。完成了第一次全国地理国情普查。形成了天空地一体化的数据获取能力。测绘科技创新能力稳步提升,机载雷达测图系统、大规模集群化遥感数据处理系统、无人飞行器航摄系统等方面建设取得重要突破,研制的30米分辨率全球地表覆盖数据产品在国际上产生重要影响。
全面改革扎实推进。国家测绘地理信息局取消和下放1/3行政审批事项。政企分离和事业单位分类改革积极推进。积极引导地理信息企业、科研院所、高等院校共建科技创新平台。修订印发《地图管理条例》,推进《中华人民共和国测绘法》修订。国家版图意识宣传教育不断深化,地图市场特别是互联网地图市场更加规范。
服务成效日益彰显。形成1000多个基于“天地图”的业务化应用。累计开发数字城市应用系统超过5600个。为APEC会议、第三次经济普查、第一次全国水利普查、不动产登记等重大事项和各级政府决策、环境治理等重要方面提供高效有力的技术支持与产品服务。地理信息产业形成千亿级的产业规模。
(二)“十三五”发展形势
经济社会发展对测绘地理信息提出新需求。“一带一路”建设、京津冀协同发展和长江经济带发展等重大战略实施,为创新地理信息资源开发利用模式,全方位做好支撑保障提出更高要求。拓展我国经济发展空间、实施“走出去”战略和促进海洋经济发展,需要进一步拓展测绘地理信息覆盖范围。优化国土空间开发格局,推进“多规合一”,需要加快提升测绘地理信息工作的深度和广度。落实“互联网+”、“中国制造2025”、“促进大数据发展”等行动计划,为发展地理信息产业提供了更加广阔的舞台。
总体国家安全观赋予测绘地理信息新使命。地理信息作为国家重要的基础性、战略性信息资源,在维护国家安全中发挥着重要作用。今后一个时期,为应对地缘政治压力、保障边境地区稳定、维护我国海洋权益和全球战略利益,需要进一步加强海洋、边境地区乃至全球的地理信息资源开发建设。
科学技术快速发展为测绘地理信息发展注入新动力。我国测绘地理信息技术与以移动互联网、物联网、大数据、云计算为代表的新一代信息技术加速融合,催生各种地理信息新应用、新产品和新服务。北斗卫星导航系统、现代测绘基准体系、地理信息公共服务平台等基础设施不断完善,机载雷达、无人机、倾斜摄影等新型技术装备在测绘地理信息领域的应用日益广泛,将极大地提升生产服务的质量和效率。
二、总体要求
(一)指导思想
按照“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局,坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,按照“加强基础测绘、监测地理国情、强化公共服务、壮大地信产业、维护国家安全、建设测绘强国”的总体发展思路。
(二)基本原则
——坚持科学发展。
——坚持深化改革。
——坚持法治建设。
(三)发展目标
到2020年,形成适应经济发展新常态的测绘地理信息管理体制机制和国家地理信息安全监管体系,构建新型基础测绘、地理国情监测、应急测绘、航空航天遥感测绘、全球地理信息资源开发等协同发展的公益性保障服务体系,显著提升地理信息产业对国民经济的贡献率,使我国测绘地理信息整体实力达到国际先进水平,开创测绘地理信息事业发展的新格局。
——地理信息资源更加丰富。统筹建成2500个以上站点规模的全国卫星导航定位基准站网,陆海一体的现代测绘基准体系进一步完善。获取“一带一路”沿线及重点区域的地理信息资源。海洋地理信息资源开发建设取得阶段性成果。基础地理信息、地理国情信息、应急测绘保障信息等资源实现有效融合。
——公共服务保障更加有力。基础测绘成果供给更加有效。向相关行业和社会公众提供高精度位置服务的能力全面形成。地理国情监测与经济社会发展深度融合,实现监测业务常态化。基本建成4小时抵达80%陆地国土和重点海域、覆盖全国的应急测绘体系。“天地图”具备全球地理信息服务能力。建成一批智慧城市时空信息云平台。
——自主创新能力明显提高。科技体制改革、自主创新和成果转化等取得重大突破,市场导向的技术创新机制更加健全,人才、资本、技术、知识自由流动,企业、科研院所、高校、事业单位协同创新,科技创新资源配置更加优化,自主创新效率显著提升。测绘地理信息标准体系更加科学完善。
——依法行政能力全面提升。测绘地理信息法律规范体系更加完备,统一开放、竞争有序的测绘地理信息市场体系基本形成。
——产业竞争能力显著增强。地理信息产业保持较高的增长速度,2020年总产值超过8000亿元,培育一批具有较强国际竞争力的龙头企业和较好成长性的创新型中小企业,形成一批具有国际影响力的自主品牌。
三、重点任务
打造由新型基础测绘、地理国情监测、应急测绘、航空航天遥感测绘、全球地理信息资源开发等“五大业务”构成的公益性保障服务体系。
(一)推进新型基础测绘建设
按照陆海兼顾、联动更新、按需服务、开放共享的要求,构建以北斗卫星以及自主技术装备为主要支撑的现代测绘基准体系。
1、加快现代测绘基准体系建设
实现我国地心坐标框架的动态维持与更新,形成覆盖全国的分米级实时位置服务能力,全面提升基准和位置服务水平。统筹开展全国似大地水准面精化工作,建成新一代全国统一的厘米级似大地水准面。完善国家重力基准,开展重力空白区航空重力测量,构建新一代高阶重力场模型。建立国家测绘基准数据库,提升测绘基准成果的管理和社会化服务水平。
强化国家、行业及地方卫星导航定位基准站的统筹管理、资源整合、数据共享,加强测绘基准服务机构建设,制定相关管理制度、建设标准和技术规范,形成一体化管理和协同服务机制。深入推进北斗卫星导航系统应用,拓展测绘地理信息领域北斗卫星导航系统的业务范围、产品体系和服务模式。
2、加强基础地理信息资源建设
扩大高精度基础地理信息覆盖范围,实现省级基础地理信息对陆地国土必要覆盖,市县级基础地理信息对全国县级以上城镇建成区全面覆盖。完善基础地理信息数据联动更新机制,持续做好国家级基础地理信息重点要素年度更新,省级基础地理信息按需更新,城市重点区域大比例尺基础地理信息及时更新。进一步加强边疆地区、农村地区、自然灾害频发地区基础测绘工作。持续推进我国海岛(礁)测绘工作。组织开展海洋地理信息资源开发利用战略研究和规划编制工作,沿海地区根据需要组织开展沿海滩涂、近海海域等测绘工作。持续开展极地测绘工作,提升服务极地考察活动能力。继续推进内陆水体水下地形测绘。加快开展地下管线测绘,构建地下管线信息系统。
3、开展新型基础地理信息数据库建设
优化基础地理信息数据库模型与结构,丰富数据内容,拓展社会、经济、人文、资源、环境等要素,建成综合性强、应用面广、标准化程度高的基础地理信息数据库体系,形成全国基础测绘成果“一个库”。选择合适地区开展新型基础测绘试点。探索建立基于地理实体的成果采集和管理模式,逐步推动现有国家基础地理信息数据库向地理实体数据库的转型,实现基础地理信息数据的集成应用和联动更新。
(二)开展地理国情常态化监测
形成一批具有影响力的监测成果。
1、开展基础性和专题性监测
对我国陆地国土范围的地形地貌、植被覆盖、水域、荒漠与裸露地等自然地理要素以及与人类活动密切相关的交通网络、居民地与设施、地理单元等人文地理要素开展基础性监测。适时开展“一带一路”建设、京津冀协同发展和长江经济带发展等国家重大战略实施及国家级新区建设格局、全国地级以上城市空间格局、生态安全屏障建设、海岸带保护利用状况等专题性监测。开展地理国情监测服务于空间性规划“多规合一”和主体功能区建设,推进地理国情监测服务于生态文明建设目标评价考核、资源环境承载力监测预警评价、领导干部自然资源资产离任审计等生态文明体制改革重点领域。
2、形成常态化监测支撑体系
充分利用各种对地观测技术手段,建立空天地多方位、立体化的地理国情监测网络。构建地理国情信息时空数据库,建立地理国情信息在线服务平台。开展统计分析、数据挖掘和开发应用,形成多样化的监测成果。完善地理国情监测的内容指标、技术规范、工艺流程,形成地理国情常态化监测能力。逐步完善地理国情监测组织实施、部门协作及信息发布等机制。推动各地将地理国情监测纳入年度计划和部门预算管理。
(三)加强应急测绘建设
1、建立应急测绘业务体系
根据国家应急规划和应急体系建设要求,完善应急测绘体制机制,重点加强联动响应、资源统筹、数据服务以及日常运维等机制建设。按照上下协同、部门协作、军民融合的原则,合理划分保障区域,明确保障职责,布局国家应急测绘业务体系,建立健全应急测绘标准。加强应急测绘业务机构以及专业技术人才队伍建设,重点增强国家和省级应急测绘专业力量。
2、强化应急测绘综合保障
加强国家航空应急测绘能力,建设12个国家航空应急测绘保障区,重点装备高性能无人机航空测绘应急系统。增强国家应急测绘现场勘测能力,建设3支国家应急测绘保障分队,重点装备多功能、集成化的地面采集与处理设备。提升国家应急测绘数据处理能力,重点加强数据快速处理、制图、存储和服务等系统建设。提高国家应急测绘资源共享能力,建成国家应急测绘资源数据共享网络及平台,丰富国家应急测绘基础底图数据库。各地针对当地特点和需求,开展区域性应急测绘保障能力建设,加强协作,实现军地、部门、区域应急测绘资源的高效共享和协同服务。
(四)统筹航空航天遥感测绘
进一步建立健全国家航空航天测绘遥感影像资料获取的统筹协调和资源共享机制,实现多种类、多分辨率航空航天遥感影像对重点区域的及时覆盖,对陆地国土的全面覆盖,以及对境外区域的有序覆盖。
1、加强航空航天遥感影像获取和管理
实现优于2.5米分辨率卫星影像每年全面覆盖陆地国土一次。获取我国500万平方千米优于1米分辨率影像。加大城市地区优于0.2米分辨率的航空影像获取力度。推进机载激光雷达、倾斜摄影、航空重力等新技术生产应用。加强航空航天遥感影像获取的统筹规划,建立国家基础航空摄影定期分区更新机制、航天遥感影像数据分级分区获取机制。完善航空航天遥感影像的保管、提供、使用制度以及资料信息定期发布制度。
2、强化航空航天遥感影像应用服务
建立和完善系列测绘卫星应用系统,提升卫星测绘数据获取、处理、提供的业务能力。完善航空航天遥感影像产品体系,加大立体测绘影像产品、专题应用产品及增值产品的开发力度。推进多传感器、多视角、多时相遥感影像数据的标准化处理,基于倾斜航空摄影测量、卫星立体测绘等技术,建设高识别度、高容量、高现势性的三维实景中国影像数据库及信息服务系统,形成常态化的航空航天遥感影像产品生产和分发服务能力。探索建立测绘卫星用户委员会机制,理顺卫星用户与卫星运营单位之间的关系,促进卫星测绘应用的深度和广度。
(五)推进全球地理信息资源开发
建立全球地理信息数据采集、管理与在线服务一体化的生产技术支持体系。
1、加快全球地理信息资源建设
加强全球地理信息资源建设的顶层设计,确定建设重点、细化建设内容、明确技术路线。加快形成全球多尺度地理信息数据快速采集与处理能力,逐步拓展全球地理信息资源的覆盖和更新范围。完成“一带一路”沿线及重点区域约4500万平方千米多分辨率数字正射影像、数字地表模型及地理名称等数据生产,开展中巴经济走廊、东盟非盟等重要区域的数字高程模型、核心矢量要素、多时相地表覆盖等数据生产。加快建立多分辨率、多时相的全球地理信息数据库,形成多尺度、多类型、多样式的全球地理信息产品。
2、强化全球地理信息服务应用
依托国家地理信息公共服务平台,构建境外分布式数据中心,形成全球地理信息服务能力。强化与北斗卫星导航定位系统的集成,完善边境地区卫星导航定位基准站网,形成高精度位置服务能力。构建国产卫星海外接收站及处理系统,提高全球卫星资源接收处理能力。制定全球地理信息数据产品、生产工艺及应用服务标准规范。构建全球地理信息资源快速处理、高效管理、动态更新与实时服务的技术装备体系。
四、能力建设
全面提升公共服务有效供给能力、基础设施装备保障能力、地理信息产业竞争能力、创新驱动发展能力和协调融合发展能力。
(一)提升公共服务能力
构建以“五大业务”为支撑的公益性服务体系,建立起保证基本公共需求和增强按需定制服务相协调的服务架构。
1、加强公共服务的有效供给
面向全社会对测绘地理信息的基本公共需求,深化供给侧改革,强化新型基础测绘和航空航天遥感测绘等普惠性服务的有效供给。扩展基础测绘成果内容,发展以地理实体为主要表现形式的公共产品。推出标准化的三维实景影像产品,拓宽应用领域、提高应用频次。加强服务流程信息化建设,简化成果提供审批程序,提升公共服务效率。开展服务“一带一路”建设、京津冀协同发展和长江经济带发展等重大战略的区域性地图产品、反映国家辉煌成就地图产品、国家大地图集、城市地图集等系列专题地图编制工作。
2、拓宽公共服务的发展空间
针对经济社会发展对测绘地理信息的多样化需求,拓展定制化专题服务的领域。围绕区域协调发展、国土空间开发、自然资源资产管理、生态环境保护、新型城镇化建设等开展重要地理国情监测,服务国家重大战略的实施和全面深化改革重大事项的落实。强化城市地下、水体水下应急测绘保障能力,做好基于地理空间的孕灾环境分析和监测服务。拓展全球地理信息资源应用服务领域。在继续做好数字城市地理空间框架建设基础上,健全数字城市维护更新和管理应用的长效机制,推进智慧城市时空信息云平台试点示范应用,提升对城市精细化管理的支撑能力。探索建立政府和社会资本合作(PPP)等新型测绘地理信息公共服务供给模式,加强政府与企业在地理信息资源开发服务中的合作。
3、提升网络化综合服务水平
强化“天地图”公益性服务的战略性地位。建设“天地图”国家数据中心、区域数据中心,融合集成基础地理信息数据库、地理国情信息时空数据库、国家应急测绘基础底图数据库等信息资源,整合政府部门权威信息和全球热点地区重要信息,加强地理信息大数据开放共享和深化应用。加强涉密版、政务版“天地图”的统筹建设,发挥其以地理信息聚合部门数据、促进部门之间信息共享的基础平台作用。充分利用市场机制推动公众版“天地图”建设,惠及群众生产生活。推出覆盖全行业、一站式的地理信息资源目录服务系统。
(二)提升基础设施装备保障能力
以加强重大技术装备建设为重点,进一步完善测绘地理信息基础设施,推动生产、服务技术体系的网络化、信息化和智能化改造,满足“五大业务”协同发展的迫切需要。
1、加快装备现代化
积极推动“资源三号”后续光学卫星和雷达卫星、重力卫星等的立项、研制和发射,逐步形成多源航天遥感数据获取体系。加快建设多分辨率、多传感器、全天候综合航空遥感体系,大力发展长航时航空遥感平台,促进无人飞机、轻型飞机、浮空器等新型平台和机载激光雷达、重力仪、倾斜摄影仪等新型传感器的推广应用,配套建设数据传输和通信指挥系统。加快推进地理信息地面获取技术装备的更新换代,提高水下、地下测量装备水平。
加强数据规模化快速处理系统建设,提高多源海量数据综合处理的自动化、智能化和实时化水平。进一步完善测绘产品质量检验和测绘仪器计量检测体系。探索建立卫星测绘应用系统等基础设施建设的多元化投入机制。
2、推进生产服务体系信息化
加快生产流程的信息化改造,提升生产服务的信息化、智能化水平。整合核心技术、重大装备、资料数据等方面资源,建设生产管理信息平台,形成生产原始资料数据集中管理、分布式处理、生产质量统一监管和生产成果集中入库管理的信息化测绘地理信息生产布局。加强网络基础设施建设,依托国家电子政务内外网资源,构建国家、省、市三级互联互通的测绘地理信息传输网络。
3、增强安全防护能力
建设国家互联网地理信息安全监管平台,形成由国家级互联网地图监管中心和省级互联网监管分节点组成、上下联动的监控网络。加强卫星导航定位基准站建设和运行的安全管理,同步规划、设计和建设相关安全基础设施。加快开展网络基础设施核查分类,完成网络基础设施更新改造,大力推进行业等级保护和分级保护工作,加强关键网络基础设施和重要信息系统安全保障。完善地理信息定密和新技术测绘成果公开使用政策,加强新型地理信息成果保密处理技术研究,促进地理信息安全使用。加强国家版图意识宣传教育,提高公民对地理信息安全维护的意识和能力。
(三)提升地理信息产业竞争能力
推动地理信息产业向价值链高端延伸,向精细化和高品质转变。
1、发展地理信息产业重点领域
大力发展测绘遥感数据服务,开展测绘航空航天遥感数据的商业化获取和增值服务,建成较为完整的测绘航空航天遥感数据获取、处理、服务产业链,培育3-5 家测绘遥感数据服务龙头企业。推动地理信息系统通用软件开发应用,推进高性能遥感数据处理软件以及行业领域应用软件的产品化和产业化,培育2-3家以地理信息软件开发和集成为核心业务的龙头企业。引导和推进现代高端测绘地理信息技术装备制造业的资源整合,紧密结合“中国制造2025”行动计划,发展一批拥有自主知识产权的高端遥感技术装备和高端地面测绘装备生产制造企业。推进地理信息与导航定位融合服务类企业兼并重组,促进产业链各环节均衡发展。支持面向中亚-西亚、俄蒙日朝韩、东盟的北斗产业化应用。
加快推进地理信息与北斗卫星导航定位的融合,支持发展以移动通信网络、互联网和车联网为支撑,融合实时交通信息、移动通信基站信息等的综合导航定位动态服务。积极发展测绘基准服务业。繁荣地图出版业,发展地图文化创意产业,形成地图文化产业集群。
2、优化地理信息产业发展环境
适度放宽地理信息成果使用许可和增值开发政策,支持充分利用基础地理信息资源开展社会化应用和增值服务。建立健全地理信息获取、处理、应用以及安全保密监管等相关配套制度措施。加快国产测绘遥感卫星数据有关政策研究制定,推进遥感数据的商业化应用。坚持简政放权、放管结合、优化服务,持续推进行政审批制度改革,健全市场准入和退出机制。继续推进地理信息产业分类标准、产业单位名录库和统计指标体系建设,逐步完善统计工作机制。充分发挥相关学会、协会在促进产业发展中的作用。充分利用产业基金、产业基地等支持企业创新创业。
(四)提升科技自主创新能力
推进重点领域科技创新,提高测绘地理信息标准化水平,深化国际交流合作,提升科技创新的引领和推动作用。
1、完善科技创新体系
完善测绘地理信息科研项目管理、科技成果登记与信息公开公示、成果转移转化统计和报告等制度,健全科学研究、信用评价、创新团队认定、科技人才评价等方面的政策。优化测绘地理信息科技创新组织体系布局,加强测绘地理信息领域科研基地(平台)建设,积极开展创新联盟、协同中心、创客或众创空间等新型创新平台建设,支持大众创业、万众创新。强化企业的技术创新主体作用,鼓励参与制定科技规划、政策和标准,支持申报国家和地方人才计划、牵头实施国家科技项目。建立以企业为主体的创新平台,形成一批具有国际竞争力的创新型领军企业和具有较强创新能力的科技型中小型地理信息企业。支持野外观测台站、检校场、大型科研仪器设施等科研条件平台的建设与共享。加强地理信息技术和知识产权交易平台建设。
2、加强科技攻关和标准化
以支撑重大工程和成果广泛应用为重点,统筹优势科技力量,着力开展地理国情监测、海洋测绘、全球地理信息资源开发、地下空间测绘等关键技术攻关。加强物联网、云计算、大数据以及移动互联网等高新技术在测绘地理信息领域的应用研究,支持对大地测量基准、位置智能感知、遥感机理、数据挖掘与地理信息网络安全等方面的原始创新。加快测绘地理信息新型智库建设,加强发展战略研究。构建新型测绘地理信息标准体系。建立跨部门测绘地理信息标准化协调机制。完善测绘地理信息标准制修订程序,重点研制地理国情监测、卫星导航定位基准站等方面的标准,促进标准制定与科技创新和重大工程的相互转化,发挥标准的技术考核作用。加强科技标准宣传贯彻。开展测绘地理信息标准化综合试点。
3、深化国际交流合作
推动地理信息技术、装备、标准、服务“走出去”,积极接纳发达国家的地理信息产业外包业务,开拓非洲、南美、东南亚等新兴经济体市场,深度融入全球地理信息产业链、价值链。继续引进、消化、吸收国际先进技术,深化测绘地理信息科技及人才国际交流。积极参与全球及区域性测绘科技合作计划和国际测绘地理信息标准制订,争取主导编制4项国际标准,参与制修订国际标准化组织(ISO/TC211)主导的30%以上国际标准。根据受援国意愿和我对外战略需要,研究推动向相关国家提供测绘项目、技术、人才等方面的援助。
(五)提升协调融合发展能力
促进各地区测绘地理信息事业协调发展。进一步打破军民测绘地理信息领域技术、标准和行业壁垒,加强军民测绘融合发展。鼓励各有关领域、行业根据需要加强测绘能力建设与数据资源共享,提升全国测绘地理信息协调融合发展水平。
1、推进区域测绘协调发展
围绕国家区域发展重大战略,推动形成西部、东北、中部、东南沿海和京津冀等五大区域测绘地理信息协调发展格局,支持建立五大区域测绘地理信息发展联盟。加大跨行政区域的测绘地理信息工作统筹力度,通过建立跨行政区域测绘地理信息联席会议制度,推进跨行政区域的基础测绘、地理国情监测、应急测绘等方面合作,促进地理信息产业集群发展。鼓励发达地区对相对落后地区进行帮扶,为贫困地区提供精准测绘地理信息服务。加大对新疆、西藏和四省藏区援助力度,在技术、人才等方面加强对边远地区、少数民族地区测绘地理信息工作的支持。
2、深化军民融合发展
加强国家层面的宏观统筹与顶层设计,做好规划衔接和项目、需求对接、完善工作协调机制,实现军民力量整合、资源聚合、信息融合。推进国家空间基准、航天遥感测绘、海洋测绘以及高精度位置服务等重点领域的统筹共建,加强测绘基础设施、北斗系统、地理信息、科技资源等方面的共享应用,建立跨部门跨领域地理信息资料成果通报汇交和位置服务站网共享机制,以及应急保障、国防动员等方面平战结合机制,形成军民兼容的测绘技术标准体系。按照国家军民融合示范要求推进测绘地理信息领域的试点示范工作,引导多种力量参与测绘地理信息领域军民深度融合发展,形成富有特色的军民融合发展模式。鼓励地方立足实际推进测绘地理信息军民深度融合发展。
五、实施保障
(一)完善管理体制机制
全力抓好地理国情监测、应急测绘以及不动产测绘、地下管线测绘、海洋地理信息资源开发等方面职责职能的落实。
(二)加强法规制度建设
完成《中华人民共和国测绘法》修订,健全地理信息安全、地理国情监测、地理信息共享应用、应急测绘等方面的法规制度。完善测绘地理信息资质、市场监管和信用管理的挂钩政策。研究制定政府购买测绘地理信息公共服务的指导性目录和制度,推动测绘地理信息公共服务承接主体多元化。健全卫星测绘应用政策,推动建立多元投入机制。强化测绘地理信息行政执法队伍建设,完善与国土资源等综合执法工作机制,有效提升测绘地理信息行政执法力量和效能。
(三)优化生产服务组织结构(略)
(四)强化人才队伍支撑(略)
(五)抓好规划组织实施(略)
C. 请问全国地理信息资源目录服务系统上申请了数据怎么知道是否审核通过,以及大约多长时间会收到回复
你申请了吗?申请的话,大约要一个月之内吧,会收到相关的回复,你就耐心的等待吧,只能祝你好运了呀,不要着急
D. 从国家基础地理信息中心下载了全国省界(SHP格式),可是用arcgis打开发现没有坐标系统,请问如何添加
请问在信息中心的哪个模块下载啊,没有找到哎
E. 收集生活中的地理信息
具体见 http://..com/question/20683038.html1.泥 石 流 泥石流经常发生在峡谷地区和地震火山多发区,在暴雨期具有群发性。它是一股泥石洪流,瞬间爆发,是山区最严重的自然灾害。 多发地带:环太平洋褶皱带(山系)、阿尔卑斯--喜马拉雅褶皱带、欧亚大陆内部的一些褶皱山区。世界上有近50多个国家存在泥石流的潜在威胁。其中比较严重的有哥伦比亚、秘鲁、瑞士、中国、日本。 中国,有泥石流沟1万多条,其中的大多数分布在西藏、四川、云南、甘肃。四川、云南多是雨水泥石流,青藏高原则多是冰雪泥石流。中国有70多座县城受到泥石流的潜在威胁。 日本,竟然有泥石流沟62000多条,在春季、雨季经常爆发。 1970年,秘鲁的瓦斯卡兰山爆发泥石流,500多万立方米的雪水夹带泥石,以100公里每小时的速度冲向秘鲁的容加依城,造成2.3万人死亡,灾难景象惨不忍睹。1985年,哥伦比亚的鲁伊斯火山泥石流,以50公里每小时的速度冲击了近3万平方公里的土地,其中包括城镇、农村、田地,哥伦比亚的阿美罗城成为废墟,造成2.5万人死亡,15万家畜死亡,13万人无家可归,经济损失高达50亿美元。 人们记忆犹新的泥石流灾难: 在1998年,5月6日,意大利南部那不勒斯等地区突然遭到建国以来非常罕见的泥石流灾难。造成100多人死亡,200多人失踪,2000多人无家可归。萨尔诺村56岁的福尔斯勒在睡梦中被怪声惊醒,想打开门看看究竟。他的太太帮他打开电灯,就在福尔斯勒开门的一刹那,一股巨大的泥流将他掀翻在地,他的太太在惊恐万分中伸手试图拉起她的丈夫,但更多的泥流不断涌入,泥流上涨,她只好跳上桌面避难,眼睁睁看着自己的丈夫被泥流吞没。就象这样,许多人被泥流无声无息的淹没、冲走,甚至连呼救的机会都没有。 由于我们的生态环境日益遭到严重的破坏,进入20世纪后,全球泥石流爆发频率急剧增加,发生逾百次。 2.飓 风 飓风又称台风、龙卷风,形成于赤道海洋附近的热带气旋。飓风常常行进数千公里,横扫多个国家,造成巨大损失。 地球上风灾最严重的是加勒比海地区、孟加拉湾、中国、菲律宾,其次是中美洲、美国、日本、印度,南大西洋影响最小。其原因在于风源多出自印度洋、太平洋、大西洋的热带海域。 1999年9月“弗洛伊德”飓风袭击美国东部地区,造成至少47人死亡,自9月14日在美国东南部沿海登陆后,一路北上,先后袭击了佛罗里达、佐治亚、南卡罗来纳、北卡罗来纳、纽约等州及首都华盛顿,造成了严重的人员伤亡和财产损失。风速最高达每小时约200公里,2天后降至每小时100公里以下,已转变为热带风暴。“弗洛伊德”飓风所过之处,普降暴雨,造成许多地方被淹,民房受损,交通停顿,供电中断,人们的工作和生活受到严重影响。在南卡罗来纳、北卡罗来纳、新泽西和弗吉尼亚州,飓风共造成150万户人家停电。新泽西州及华盛顿、巴尔的摩、费城和纽约等市的公立学校普遍停课,300万学生不能上学。此外,航班停飞,火车停运,造成数万名旅客滞留。在华盛顿,不少联邦政府部门只留值班人员,国会众议院的会议也推迟举行,许多活动被迫取消。 狂暴的“莱尼”飓风:1999年11月20日 “莱尼”飓风袭击维尔京群岛,以每小时217公里的速度 袭击了维尔京群岛,并引发风暴和暴雨。 据统计,全球每年约产生风力达8级以上的热带气旋80多个,死亡人数约2万,经济损失超过80亿美元。历史上造成死亡人数达10万以上的飓风灾难就达8次。20世纪最大的飓风灾难发生在孟加拉:1970年11月12日,飓风夹带风暴潮席卷孟加拉,30万人死亡,28万头牛、50万只家禽死亡,经济损失无法计量。
F. 谁知道高中地理必修3的目录急用
普通高中课程标准实验教科书《地理》必修(3)电子课本
http://www.pep.com.cn/gzdl/jszx/kbjc/bx3/dzkb/
普通高中课程标准实验教科书《地理》必修(3) 目录
版权页
第一章 地理环境与区域发展
第一节 地理环境对区域发展的影响
第二节 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用
问题研究 地理环境为新加坡经济发展提供了哪些条件
第二章 区域生态环境建设
第一节 荒漠化的防治——以我国西北地区为例
第二节 森林的开发和保护——以亚马孙热带林为例
问题研究 为什么停止开发“北大荒”
第三章 区域自然资源综合开发利用
第一节 能源资源的开发——以我国山西省为例
第二节 河流的综合开发——以美国田纳西河流域为例
问题研究 河流上该不该建大坝
第四章 区域经济发展
第一节 区域农业发展——以我国东北地区为例
第二节 区域工业化与城市化——以我国珠江三角洲地区为例
问题研究 我的家乡怎样发展
第五章 区际联系与区域协调发展
第一节 资源的跨区域调配——以我国西气东输为例
第二节 产业转移——以东亚为例
问题研究 南水北调怎么调
主要地理名词中英文对照表
图例
G. 求高中地理各版本最新目录!!!
我把我的书的目录打出来抄了
第一章 地理环境与区域发展
第一节 地理环境对区域发展的影响
第二节 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用
问题研究 地理环境为新加坡经济发展提供了哪些条件
第二章 区域生态环境建设
第一节 荒漠化的防治——以我国西北地区为例
第二节 森林的开发和保护——以亚马孙热带林为例
问题研究 为什么停止开发“北大荒”
第三章 区域自然资源综合开发利用
第一节 能源资源的开发——以我国山西省为例
第二节 河流的综合开发——以美国田纳西河流域为例
问题研究 河流上该不该建大坝
第四章 区域经济发展
第一节 区域农业发展——以我国东北地区为例
第二节 区域工业化与城市化——以我国珠江三角洲地区为例
问题研究 我的家乡怎样发展
第五章 区际联系与区域协调发展
第一节 资源的跨区域调配——以我国西气东输为例
第二节 产业转移——以东亚为例
问题研究 南水北调怎么调
H. 什么是政府数据资源基本目录和共享目录
可以看一下两部门关于印发《政务信息资源目录编制指南(试行)》的通知,里面有说明。2017年制定的。
I. 石油勘探开发数据资源规划方法研究
文必龙 计秉玉
(中国石化石油勘探开发研究院信息技术研究所,北京 100083)
摘 要 当前的各种IT规划方法和软件工程方法在指导石油企业进行数据资源规划时,需要结合石油勘探开发数据资源管理的特点进行具体化。本文分析了石油勘探开发数据资源管理方面的现状及特点,提出了基于业务驱动的石油勘探开发数据资源规划方法,给出了构建勘探开发业务模型、数据资源目录的方法,以及数据中心的总体架构,为石油勘探开发数据资源规划提供了完整的方法论。
关键词 数据资源 业务驱动 业务模型 数据中心
Research on Method of Petroleum Exploration and Proction
Data Resource Planning Based on Business-driven
WEN Bilong,JI Bingyu
(Dep.of Information Technology,Exploration and Proction Research
Institute,SINOPEC,Beijing 100083,China)
Abstract To guide data resource planning,the IT planning methods and software engineering theory need to be specified according the features of petroleum data resource management.The features in petroleum exploration and proction data resource management are analyzed,and a method of data resource planning based on business-driven is put forward,that presents the approaches how to build petroleum exploration and proction business model and data resource catalogs,and architecture of data centre.These provide a complete methodology to plan petroleum exploration and proction data resource.
Key words data resource;business-driven;business model;data centre
在油气勘探开发综合研究过程中,需要从海内外油田收集大量的数据,同时综合研究成果中包含了大量的数据,如各种图表、报告。为了管理和应用这些数据,各研究部门纷纷开展了与项目研究相关的数据资料管理系统的建设,但由于缺少统一的规划,在数据资源的建设和管理中存在以下问题:数据库建设 “小、散、杂”,难以管理;数据分散存储,数据之间的逻辑关联度低,不能集成共享;数据收集困难;缺少专门的数据服务机制,数据应用困难。因此,有必要对油气勘探开发综合研究的勘探开发数据资源进行统一规划,即开展数据管理与应用需求分析,从总体上设计数据中心建设方案。
数据资源规划(Data Resource Planning,DRP)的方法主要是基于软件工程理论和IT战略规划的各种方法论。目前多数国际知名的IT咨询公司均采用企业架构(Enterprise Architecture,EA)这一先进理论方法,例如TOGAF企业架构框架,制定具有自身特点的IT规划编制方法论,并在企业规划咨询项目中应用,取得了良好效果[1]。针对数据资源,高复先在信息工程方法论的基础上,总结出了一套信息资源规划(Information Resource Planning,IRP)方法[2]。IRP方法以面向主题数据库的总体数据规划方法为基础,按照一定的方法步骤、遵循相关标准规范、利用有效的软件支持工具进行各职能域的信息需求和数据流分析,制定信息资源管理基础标准,建立全域和各职能域的信息系统框架——功能模型、数据模型和系统体系结构模型。
本文根据EA理论和IRP方法,结合油气勘探开发综合研究的特点,提出了一套基于业务驱动的勘探开发数据资源规划方法。
1 数据规划的基本思想
数据资源规划是采用科学合理的方法,对企业生产经营过程中产生和使用的数据的相关内容、标准、技术、软件、人员、支撑条件等进行全面梳理、优化和设计,提出全面的数据资源采集、传输、存储、应用、管理的解决方案,以便企业提高数据的共享程度,降低数据采集、管理、应用的成本,发挥数据资源的最大价值。
数据资源规划的目的是优化企业数据管理质量。这包括提高数据共享程度,降低数据采集、管理、应用的成本,提升数据资源的价值等。其中,首先要向企业不同层级提供相关的信息。对决策层,提供的信息包括:有哪些数据资产,还要投资建设哪些,数据投资效果如何,是否有重复建设;对管理层,提供的信息包括:数据保存在哪里,谁在管理,哪些人在使用,数据质量如何;对执行层,提供的信息包括:有什么数据,数据在哪里,如何获取数据,如何提交成果;对信息服务部门,提供的信息包括:业务部门需要什么数据,如何使用这些数据。
数据资源规划的目标是提出一个数据资源建设解决方案。通过实施方案,可以建立企业数据中心及配套的建设和管理体系,达到数据资源规划的目的。数据资源规划的内容包括梳理数据需求,即数据内容;设计数据相关标准,包括数据元标准、数据采集标准、数据管理标准、数据代码标准等等;设计数据建设和管理的技术方案;数据管理和服务的软件体系架构;数据建设的组织架构和配套制度等。
数据资源规划的过程如图1所示。如果把数据中心的建设作为一个完整的软件工程项目,数据资源规划位于需求分析阶段和概要设计阶段。在项目实施中,还需要进一步根据规划的各项方案进行详细设计、系统开发、系统测试和运行维护。
在数据资源需求分析阶段,通过调研,梳理当前勘探开发综合研究的业务范围、研究活动、已经建立的数据库及数据内容、应用软件及部署情况。根据调用情况建立业务模型,用规范化的方式描述各项研究活动及每项活动的数据需求,并对数据流进行分析,形成统一的数据资源目录。需求分析阶段最终成果是需求分析报告,核心内容由一组规范组成,包括业务模型、数据资源目录、数据元目录、数据流规范。
概要设计阶段主要任务是依据数据需求进行方案设计,形成数据资源建设方案,具体包括:综合数据库建设方案、综合研究数据服务与管理平台建设方案、数据中心运维体系。形成数据模型、数据服务功能、数据管理功能、数据汇交管理流程、数据管理与服务组织架构等总体架构,并形成数据中心建设的项目框架。通过数据资源建设方案明确了数据如何存储,如何控制数据质量,数据如何建设,数据如何管理,数据如何获取、提交、应用等问题。
图1 数据资源规划过程
图2 数据资源规划的成果及其之间的关系
在项目实施阶段,还需要根据数据资源建设方案,对每一个项目进行详细设计和开发。
数据资源规划的成果包括数据资源需求分析报告和数据中心建设方案。需求分析报告中,包含了业务模型、数据资源目录和数据元目录,数据中心建设方案包括数据库和数据模型在内的数据库建设方案、数据服务与管理平台、数据中心运行维护体系。
图2给出了这些成果及其之间的关系。业务模型中的每一个业务活动使用和产生的每一类数据都应在数据资源目录中进行注册,数据资源目录中的每一类数据都要用一个或多个数据元进行描述。数据库中的数据实例应该归类到数据资源目录中,数据元与数据模型之间要建立映射关系。根据上述关系,应用软件或用户可以根据业务活动利用数据服务与管理平台非常方便地从数据中心获取需要的数据。
2 基于6W的业务模型
业务模型(Business Model)是一种通过定义组成活动及活动之间逻辑关系来描述企业经营生产过程的模型。勘探开发业务建模就是要将石油勘探开发生命周期中涉及的业务抽象为一个完整的业务功能结构,建立勘探开发业务模型。建立此模型,在系统地、本质地、概括地把握勘探开发功能结构的同时,还要建立勘探开发业的数据模型、知识模型、软件模型等与功能相关的信息模型。
业务分析与建模过程从形式上可分为4个阶段:一是业务领域划分;二是分业务领域建模;三是业务模型集成;四是业务模型标准化。
业务模型采用 “业务域-业务分类-业务活动” 3层结构。将石油勘探开发涉及的所有业务划分为多个业务域,每个业务域建立多级业务分类,每个分类中定义一个或多项最基本的业务活动。
业务域(Business Domain)是对企业中的一些主要业务活动领域的抽象,而不是现有机构部门的照搬。对油田业务域的划分可以依据某一主题进行。业务领域的划分原则是:(1)根据专业划分业务领域;(2)根据油气田勘探、开发生命周期划分业务领域;(3)根据油气田勘探、开发管理阶段划分管理业务域。业务领域的划分参照以上3种原则进行划分,尽量符合油气田勘探、开发管理约定俗成的管理习惯,做到不同业务域间的业务不重复,并保证能覆盖所有的勘探、开发业务。根据以上原则,油气勘探开发业务领域可划分为“物化探”、“井筒工程”、“分析化验”、“综合研究”、“油气生产”、“地面工程” 等六大业务领域。
业务是由一系列业务活动组成的,对业务活动的描述按照 “6W” 的模式进行[3],即活动是由谁(Who)发起的、在什么时间(When)发起的、在哪里(Where)发起的、为什么(Why)要发起这个活动、在这个活动中都涉及了哪些(Which)对象、这些对象的特性是什么(What)。采用业务单元定义了参与业务活动的基本元素以及元素之间的关系。一个业务单元包括以下8类元素:1个业务活动,该活动作用的1个业务对象,实施该活动的组织机构,1组结果对象(输出),1组参与对象(输入),业务规则,相关对象的特性,对象之间的关系。业务单元的结构如图3所示。
业务单元中,“特性” 定义了业务活动需要的数据、业务活动相关的知识,是数据规划中梳理的重点;“参与对象” 包括各种人员、软件、数据、设施、材料、方法等;“作用对象” 包括区块、油藏、井、层位、油田、企业等;“结果对象” 可以是油井等油田实物对象,也可以是文档、方法、研究成果等技术性对象。
基于6W的业务模型的建模通过在统一的业务域分类架构下对单一业务活动的业务单元进行描述,没有进行专门的业务流程梳理,但由于业务单位中描述了业务活动参与对象与结果对象,即定义了活动的输入与输出,以这些对象为中介,因此很容易自动形成业务流、数据流、知识流等各种流程。
业务活动与数据之间的关系可以用 “CUR” 矩阵描述。矩阵中,行对应业务活动,列对应数据元。如果业务活动中创建了某一项数据则行列对应的值标识为 “C”(Create),如果业务活动对数据进行了更新则标识为 “U”(Update),如果业务活动引用了某一项数据则标识为 “R”(Read)。通过CUR矩阵,可以检查某一数据是否有唯一的创建源头,保证数据源头的唯一性。根据CUR关系,可以自动形成数据流。
图3 业务单元的结构
3 勘探开发数据资源目录
勘探开发数据资源目录是对油田企业、勘探开发研究院或中国石化整体已有和需要数据的分类与组织方式描述。数据资源目录描述了企业需要什么数据、有什么数据、数据在哪里、谁在管理数据、哪些人在使用、哪些应用软件在使用等信息。数据资源目录既是一个数据建设单位的数据分类与数据组织规范,也是数据中心进行数据管理与服务平台的核心元数据,同时也是用户建设和使用数据的依据。
数据资源目录的分类模式是多维的,可以从不同角度进行分类。常用的维度包括:
(1)按业务对象组织。包括区块、油藏、井、层位、油田、企业等,除对象本身的基础数据(如井基础信息)即通常所说的静态数据外,还包括该对象的各种动态数据(如井的日报数据)。
(2)按业务活动组织。根据业务模型的 “业务域-业务分类-业务活动” 3层结构进行分类,每一个业务都有一组按 “CUR” 标识的数据。
(3)按特性组织。按数据或知识本身的特性进行分类,如长度、密度、渗透率等。
(4)按项目组织。一个项目使用和产生的数据有哪些。
(5)按单位组织。一个部门使用、产生、管理的数据有哪些。
数据资源目录的各个维度是相互关联的,对象、活动、特性、项目、单位之间的关系如图4所示。
除建立分类目录外,数据资源目录还包括数据实例,因此需要将数据分类与数据库中的实例关联起来,明确标识出每一类包括哪些实例。分类与实例关联的方式主要采用数据集进行定义,通过数据实例的标识符、标识条件确定数据集中的实例[4]。数据资源分类在数据需求分析阶段完成,分类与数据实例的关联在数据中心运行期间形成。
数据资源目录中数据分为两级:逻辑数据实体和属性。从技术角度,逻辑数据实体的本质就是数据视图,一个数据视图是一个虚数据表,每一个数据视图由多个属性组成,其中至少包括一个关键字。实体的属性用数据元进行描述。数据元是不必要再分的基本数据单元[5]。当前可直接参照中国石化石油勘探开发数据元字典[6]。
4 数据中心的总体架构
不同企业数据中心的架构会有所不同[7]。本文以中国石化石油勘探开发研究院的数据中心为例,说明数据中心建设方案。数据中心包括综合研究勘探开发数据库、数据服务与管理平台、数据中心运维体系,如图5所示。
图4 数据资源分类维度之间的关系
图5 综合研究勘探开发数据中心
勘探开发数据库包括元数据和专业数据。元数据是以数据资源目录为核心,描述了专业的分类、目录、结构、使用动态等信息。外购数据库、地理信息数据库由于来源于外部,自带有成熟的管理软件,属于公共数据,独立于具体的项目研究。由于地震数据和测井数据有专门的格式,由专门的软件进行管理,但要与项目数据进行关联。项目资料与成果主要以文件形式保存,对共享程度较高的数据需要从半结构化的文件形式转换为结构化数据,数据之间相互关联,实现数据的集成。综合研究应用软件有自己内部的项目数据库,通过数据桥技术可以实现在线数据访问。数据通道用于实现石油勘探开发研究院数据中心与中国石化各级数据中心的互联。
综合研究数据服务与管理平台的主要功能包括:GIS研究目标查询、地震剖面显示、测井曲线显示、资料查询、资料搜索、资料提交、资料下载、系统管理、数据发布等。
数据中心运维体系包括运维管理组织机构、数据资料上交管理、数据服务管理3个部分。运维管理队伍的职能包括数据库系统管理、数据服务支持、数据质量控制等。数据资料上交管理按照数据流和数据生命周期,对各环节进行规范管理,包括:外部数据申请、数据采集、原始资料上交、个人/项目组资料管理、成果上交、数据流程调整(数据资料目录注册与注销)、安全与权限、审核与验收等内容。数据服务管理通过数据服务管理制度,规范数据服务行为,建立数据服务技术规范,通过数据应用服务接口规范,为应用系统提供标准的服务接口。
5 结论
数据资源规划方法提出了一套适合石油勘探开发领域开展数据资源建设的方法论。从勘探开发业务需求出发,通过梳理业务流程,建立业务模型,并梳理与业务相关的数据,建立数据资源目录,在此基础上提出完成的数据中心建设方案,从人员组织、数据建设、服务平台构建及运维管理进行规划。数据资源规划方法成功应用于中国石化油气勘探开发数据模型标准建设,开发了中国石化业务模型(Sinopec Business Model,SPBM),定义了物化探、井筒工程、分析化验、综合研究、开发生产、地面工程六大业务域,包括1237个业务活动,对每一个与业务活动相关的数据项进行了梳理。进一步的研究工作将把数据资源规划方法应用于中国石化石油勘探开发研究院数据资源建设,通过研究院业务进行调研,结合SPBM,建立综合研究数据资源目录,设计数据中心建设方案。针对中国石化石油勘探开发研究院综合研究的数据资源规划成果可进一步推广应用于石油行业各石油公司的综合研究数据资源建设。
参考文献
[1]金涛,郑树泉,李名敏,等.企业架构驱动的IT规划方法研究[J].计算机应用与软件,2009,26(12):164~166.
[2]高复先.信息资源规划——信息化建设基础工程[M].北京:清华大学出版社,2002.
[3]肖波,景帅,吴建军,马承杰.模型驱动技术在油田企业数据中心中的应用研究[J].大庆石油学院学报,2012,36(1):78~82.
[4]时贵英,文必龙.基于数据元的数据集成技术研究[J].科学技术与工程,2011,11(18):4223 ~4227.
[5]Wen Bilong,Zhang Li.Defining semantics for data element with semantic tree[C].Proceedings of 2008 International Symposium on Information Science and Engineering,2008.12:524~527.
[6]文必龙,肖波,陈新荣.石油勘探开发数据元管理技术[J].大庆石油学院学报,2012,36(1):83~87.
[7]李剑峰,肖波,段鸿杰.中国石化油田企业数据中心总体框架设计[J].大庆石油学院学报,2012,36(1):73~76.