中国数字城市发展及其综合问题研究

华中科技大学博士学位论文中国数字城市发展及其综合问题研究姓名：周均清申请学位级别：博士专业：系统分析与集成指导教师：王乘2003.5.8中国数字城市发展及其综合问题研究作者：周均清学位授予单位：华中科技大学相似文献(10条)1.期刊论文刘大红数字城市建设的理论分析与构想-中外建筑2008,(8)在新的世纪里,信息化的浪潮一浪高过一浪,一个地区信息化的程度已经成为衡量其社会经济发展水平和文明发达程度的重要标志.衡阳作为一个具有很大发展潜力的城市,建设数字衡阳是必须的也是十分必要的.以数字城市的基础理论为起点,探讨了建设数字衡阳的若干问题,即建设数字衡阳的总体框架、核心支撑技术、保障体系等重要内容.最后,提出了建设数字衡阳测绘行业需做的几项工作和建设数字衡阳的几个重点工程.可以预测数字衡阳的建设将会极大地提高衡阳市的信息化水平,改善衡阳市的社会经济发展环境,促进其国民经济的可持续发展.2.学位论文杨骏“数字城市”中的空间本体数据库研究2007“数字城市”建设是我国高科技发展的重点之一，它既是加快城市现代化的内在要求，也是增强城市综合竞争力的有力工具。建设“数字城市”的实质是建立以地理空间信息为核心的城市信息服务与共享体系，通过整合海量城市信息资源形成统一标准的公共基础数据库，并通过一体化的数据管理、数据发布平台实现数据共享和信息服务。然而，“数字城市”建设中的同语异质(Homonyms)问题，即不同领域对同一地理现象的不同地理认知(CognitionofGeographic)问题，使得不同部门在应用城市地理信息系统(UrbanGIS)时各取所需，采用不同的空间数据格式、不同的数据建模方法，形成了所谓“信息孤岛”，即西方文献中的“巴别塔(BabelTower)”现象。“信息孤岛”导致了“数字城市”建设面临两大挑战：一方面，高质量的城市地理信息系统建设要求更加专业化的知识，以适应不同行业领域的专业要求：另一方面，空间数据的共享和互操作又要求地理信息系统更加“大众化”。这一矛盾随着地理信息科学的发展，特别是社会经济可持续发展要求多学科多部门协作而越来越突出。而地理本体论的引入为解决这一问题提供了新的思路。本论文从基础理论层面到实际应用层面较为深入地探索了运用地理本体论基本思想构建满足“数字城市”建设需求的实际解决方案，提出了一个空间本体数据库模型及其实现机制。该模型的核心思想是通过多层本体共享机制实现多源异构城市信息间的语义协调和数据关联。本文的研究内容及相关结论如下：第一，论文从本体论(Ontology)体现物质自身的方法逻辑和架构这一特性着手，探讨了本体论的哲学涵义、历史沿革、形式说明、类型和作用；然后详细研究了地理本体这一领域本体的特征、含义以及发展，指出了地理本体论的本质是研究地理信息的概念模型、表达、提取、分析与互操作；是当前地理信息科学中新出现的一个基础和热点问题。第二，论文从认知科学的基本概念入手，探讨了人类地理认知的概念、范围、过程和地理空间认知中的本体层次，从“数字城市”的自然地理对象(Bonafideobjects)与法律地理对象(fiatobjects)相互关系的角度研究了城市地理信息分类。在此基础上，提出了“数字城市”中基于启发式地理认知的地理本体构建模式，同时遵循此模式设计了启发式空间本体数据库的构建过程，并给出了相应豹数据库设计实例。第三，获取“数字城市”中某个领域内信息共同体(commMRity)的一致意见及知识的共享和重用是建立地理本体的根本目的和要求，也是论文研究的重点。论文从讨论本体的构造准则开始，提出了一个“数字城市”多层本体共享机制模型，该模型建筑于组份拓扑学(Mereotopology)和定位理论(locationtheory)两大数学工具之上，本质上是多源异构城市信息间不同语义的协调机制，其核心思想是：将同一领域内，在同一时间位于同一空间(定位理论的“恰好位于”原理)的地理实体按其与本领域的不同关系(不同的Mereotopology)，划分为不同的层次，各本体层之间通过一定规则演绎机制检索不同“信息孤岛”中数据(知识)以实现海量城市信息的共享和重用。论文同时研究了该模型与传统n一交理论以及对象-关系数据库模型的关系问题。第四，传统关系型数据库是当前建设地理信息系统使用的主流技术，如何将本文提出的空间数据库模型映射到关系型数据库之中是本文研究的重点，也是将地理本体理论模型工程化的实际需要。与传统采用类XML语言表达地理本体的模式不同，本论文以实际的系统开发为例，研究了针对时空数据的半结构化特征，充分利用传统关系型DBMS完善的管理功能，采用非第一范式时空嵌套关系数据库实现对半结构时空数据的综合管理。在此基础上，通过地图积分的自适应函数式地图表达技术构建多层本体共享机制。第五，论文以某地级城市基础地理信息系统建设为例，探讨了本文提出的空间数据库模型在工程实践中的运用问题。论文从系统需求分析入手，设计了系统基本架构，重点研究了系统元数据库建设和多源异构数据入库问题，然后以城市旅游信息系统为例，研究了运用时空嵌套关系数据库和地图积分技术，通过空间本体数据库，实现“数字城市”中不同领域的信息共享和重用。验证了本文提出的空间本体数据库模型的有效性和实用性。本论文的研究为本体论在“数字城市”中的应用研究探索了一条新的途径，为解决地理本体理论和应用之间的巨大鸿沟做了有益的尝试。论文的主要创新点如下：Ⅰ．本文研究了“数字城市”建设中由于地理认知不同而造成的“信息孤岛”问题，在城市地理环境“自然地理对象”与“法律地理对象”分类的基础上，提出了“数字城市”中基于启发式地理认知的地理本体构建模式，并遵循此模式设计了启发式空间本体数据库的构建过程。Ⅱ．本文研究了“数字城市”建设中海量异构城市信息共享和重用这一核心问题，提出了一个基于组份拓扑学(MereotopoIogy)与定位理论的空间本体数据库模型，该模型的本质是构建“数字城市”多层本体共享机制，用以协调多源异构城市信息间的信息语义，实现海量异构城市信息的共享和重用。Ⅲ．本文研究了该空间本体数据库模型的工程应用问题，创造性地运用非第一范式时空嵌套关系数据库和地图积分技术构建基于该模型的空间本体数据库，实现多源异构城市信息语义的协调和数据关联，并将之应用于“数字城市”建设的实际工程。3.学位论文林俞先基于SIG框架的数字城市LBS体系结构与关键技术研究2007本文对基于SIG框架的数字城市LBS体系结构与关键技术进行了研究。主要内容如下：(1)提出基于SIG框架的数字城市LBS(LBS-S)总体架构，包括四个层次，即支撑层、数据层、服务层和应用层，以服务为核心来整合、管理和访问LBS空间信息资源。并对此架构的实现依赖的基础理论和相关技术进行了阐述。(2)研究了多尺度导航数据模型，在关系数据库中实现无缝、多尺度导航空间数据的管理。基于导航数据库设计并实现了导航数据服务器，提供支持绝大部分数字城市LBS应用的核心服务。(3)建立了LBS领域本体(LBS-Onto)与LBSWeb服务语义(LBS-WSS)对LBS应用中语义信息进行描述，LBS-Onto用以解决LBS应用中不同概念体系引起的语义差异，LBS-WSS从语义角度对Web服务进行全面描述。(4)提出了一个Web服务半自动组合方法。(5)设计了LBS-S集成服务平台。(6)设计并实现了包括LBS服务资源、LBS-S集成服务平台。4.学位论文杜海明数字城市政府管理研究2009自从美国前副总统戈尔于1998年在《数字地球——认识21世纪我们这个地球》演讲中，提出“数字地球”这概念以来，城市信息化和构筑数字城市已经成为提升城市综合竞争力的重要途径，国内外数字城市建设热潮方兴未艾，在这样的背景下，作为城市管理领域的一项实践创新，数字化城市管理模式应运而生，如何实现城市政府管理的数字化就成为各国政府、城市管理者、科学工作者共同的课题。本论文正是在关注当前时代问题，注重社会实践需要的基础上提出来的，是对城市管理现实问题的研究。本论文首先以研究城市发展和数字城市的出现为着眼点，界定了数字城市的概念并总结了建设数字城市的意义，综合论述了国内外数字城市的发展现状和关键支撑技术，文章梳理了城市管理基础理论和国内外城市管理研究状况，之后深入归纳我国传统城市管理存在的问题和面临的冲击，核心部分详细阐述了数字治理在数字城市政府善治中的作用，在这核心部分里主要论述善治和数字治理的含义，并结合案例说明了数字治理的运行方式，最后深刻研究了城市数字治理有利于市民社会的形成，有利于提高市民社会参与的有效性，有利于城市政府的高校透明行政。关键词：数字城市，城市管理，数字治理，善治5.学位论文陆碧君基于GIS的房地产基础测绘管理系统的应用研究2005建设“数字城市”是社会发展的大方向，是每一个城市经济建设可持续发展的必然趋势。房产是城市组成中一个不可缺少的要素，而数字房产也就成为数字城市建设中不可或缺的基础信息工程项目之一。随着我国房地产市场的进一步开放和活跃，房地产业得到了迅猛发展并已成为国民经济的重要支柱产业之一，这也使得房地产要素的更新和变化越来越频繁，同时对房产管理业提出了更高的要求。为了迎接新形势给房产管理所带来的机遇和挑战，各级房产管理部门已经掀起了建设数字房产工程的热潮。将GIS引入信息量大、更新频繁、事务性强的房地产管理，能够快捷方便地实现对房产数据的采集、存储、编辑、检索、分析和输出，从而为产权管理的科学性提供保证。GIS特有的对空间信息的管理、分析等功能成为了房产管理信息系统建设中最重要的手段，被广泛地应用在各地的房产管理信息系统建设中。作为房产管理信息系统的开发商，当然希望能够以最短的时间、最小的投入来达到用户的要求、开发出符合用户需求的应用系统。作者编写这篇论文的目的，就是要把房产基础测绘管理系统在房产管理信息系统中的配置、开发、应用等一系列完整的解决方案与大家共享，以期能够抛砖引玉，给从事房产测绘的管理者、技术开发人员、相关课题的科研工作者等同仁们一些建议和可以参考的资料。本文以武汉房产测绘中心在房产基础测绘方面的工程案例为依据，对房产基础测绘管理系统进行了深入的研究和阐述：首先研究了GIS的现状和发展趋势，熟悉了房产基础测绘的业务知识，找到实现基于GIS的房产基础测绘系统的切入点；然后通过对现有武汉市房产测绘信息的输入和编辑，建立武汉市房产测绘信息系统的无缝图库和相应的属性库；并在成果库的基础上，综合管理文本文件、表格数据、图形等各种资料，方便用户实现业务中各种资料的收集整理、查询与统计，以及对各种房产图式和表格的打印输出。同时，在面向对象的分析基础上，结合时态GIS技术，研究历史数据管理问题。系统引入了工作流的思想，采用模块化设计、权限管理和动态管理技术，可根据房产测绘部门机构设置的规模和业务管理模式，对工作流程实现动态调整，满足各地或不同时期业务变化的需要。在系统的设计过程中，设计与定义和其它房产系统的接口，确保数据的一致性和系统的可扩展性。整个论文的结构如下：第一章绪论部分主要概述了房产基础测绘管理系统的研究目的和意义，背景及现状，研究中存在的主要问题和本文研究的内容；第二章详细介绍了GIS技术的基础理论及发展趋势；第三章阐述了对系统建设的关键问题的研究；第四章描述了房产基础测绘管理系统的设计方案，包括系统设计目标、结构、程序设计方案、所采用的技术路线、系统操作流程、数据组织、界面设计、系统设计原则等；第五章介绍了系统的功能模块和各模块实现的功能描述，并总结了系统的特点；第六章则是对整个课题研究的总结及其展望。6.学位论文孙亚兵城市CCD图像关键目标区域提取相关技术研究2008作为数字城市三维重建的重要信息来源，CCD图像中的关键目标区域提取是一个十分重要的课题。本文把建筑物和道路作为城市CCD图像中的两个关键目标区域，设计并实现了提取这两类目标区域的算法，并针对不同蟊的，分别给出了算法的评价标准。数字城市中的目标区域提取，要求快速、准确，本文的两个核心算法基本符合此要求。提取建筑物区域主要是为了缩小建筑