时间:2023-09-06 17:26:59
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基于对国内外渔业电子海图系统发展现状的研究,提出了开发新型渔业电子海图系统的构成、总体方案和功能模型,采用IHOS-57海图国际标准即海道测量数据传输标准的电子海图,介绍了应用VisualC++2010开发环境和ECIVMS组件进行系统开发的关键技术和方法。本系统的设计与实现结果表明,软件已实现了海图物标图层显示、渔业信息查询、渔区数据库管理、渔区及作业安全等深线标绘、遥感影像加载,实时潮汐计算及海况信息叠加显示等主要功能,为渔业信息组网服务及构建一体化信息获取、存储、处理、表达、传输和平台提供了基础支持。
关键词:
渔业;信息化;电子海图系统;IHO
S-57渔业电子海图系统融合了计算机、数据库、网络通信、导航和其他相关技术。它是现代海洋渔业信息化的基础载体和平台,描述了海洋地理空间、渔业生物资源和社会经济等对象的分布规律及变化特征,是现代渔业生产、管理和研究的重要辅助决策工具。近年来,国外海洋渔业已经普遍采用了信息化的设备和技术[1-2],实现了对渔业生产、管理、经营、流通、服务等环节的数字化和可视化管理,有效地降低了生产成本,达到渔业资源的可持续化发展[3]。例如,挪威的dKartFishingProfessional系统以电子海图为基础平台,它既能够连接卫星导航系统、回声测深仪、雷达、船舶自动识别系统等外部硬件设备,又融合了安全水域、渔业安全等深线、渔业危险障碍物、禁航区等信息,可实时监测航线并实现渔场分布信息的动态记录和显示。日本研发的ExplorerMarine系统,也将电子海图作为基础平台,实现渔业信息、渔获分析、卫星影像和CDT信息处理与分析等主要功能。我国目前也有一些商业化的设备和软件系统。例如,邵全琴等[4]设计了海洋渔业电子地图系统软件EA2000,可制作和应用专用的渔业电子地图;赵爱博等[5]提出并设计了渔业安全保障电子海图综合信息处理系统,在电子海图基础上,将渔船分布信息、预报警信息相叠加,能够实时显示相关海域的渔船情况;夏思雨等[6]提出了渔业电子海图手持终端的设计方案,实现了在Android系统智能手机和平板电脑中海洋渔业信息的可视化应用;周旭光等[7]开发了基于电子海图的海洋渔船导航系统,具有海图管理、显示、航线导航等主要功能。上述海图系统在保障渔船安全作业,提高生产效率等方面发挥了很好的作用。随着渔业信息交换标准成为行业内的研究热点,美国等海洋渔业发达国家正在展开相关研究,美国渔业协会、朱莉•德菲利匹、桑姆•利兹等机构和个人均提出了阶段性研究成果,但迄今为止尚未形成统一的观点[8]。在我国,相关国家规范和标准也正在研究中。因此,尽管目前市场上海洋渔业信息服务系统产品众多,它们大多也应用电子海图系统作为信息的基本平台,但是受到信息共享“瓶颈”的制约,仅仅是一个初级的单机产品,与服务器和其他终端产品之间难以组成网络,从而影响渔业信息的互联互通。因此,构建集渔业信息获取、存储、处理、传输、分布和表达为一体的平台成为了提高我国海洋渔业信息化水平的一项基础性工作[9]。新型渔业电子海图系统从近远海的生产实际需求出发,应用了VisualStudio2010开发环境和ECIVMS开发组件,实现了海图物标图层显示、渔业信息查询、渔区数据库管理、渔区及作业安全等深线标绘、遥感影像加载,实时潮汐计算及海况信息叠加显示等功能。该系统的创新之处主要在于:使用了国际通用的IHOS-57国际标准电子海图,并增加了渔场信息标绘功能。同时,系统具有非常好的适用性,兼容国际组织的潮汐、气象(风场、温度、气压)等信息,可同时满足近、远海作业的需要,保障渔业生产安全;系统界面友好,操作简便灵活,支持用户定制标绘各类海洋渔业专题信息;可作为单机应用,也可通过组网扩展成为一个网络终端节点,加入到海洋渔业信息服务链。
1渔业电子海图系统的构成
渔业电子海图系统由硬件、软件和数据三部分构成。
1.1软硬件环境
硬件部分包括计算机及相关网络等设备;软件部分则采用Windows7操作系统,基于VisualStudio2010开发环境和ECIVMS海图开发组件进行设计。ECIVMSSDK是电子海图显示信息系统的二次开发平台,具有如下优点:1)显示速度快;2)支持UNICODE、GB2312、日文等多种字符集编码体系;3)支持气象GRIB数据读取和显示,以及实时潮汐计算。
1.2数据
部分渔业电子海图系统的数据包括:基础海图数据、渔业信息数据、遥感影像数据、潮汐站点数据、气象数据和符号库数据。
1.2.1基础海图数据
基础海图数据采用IHOS-57国际标准的海图数据。该标准由IHO,推荐各国官方海道测量部门执行[10],以满足全球海上航行安全的需要。
1.2.2渔业信息数据
渔业信息数据包括:范围位置信息、水体环境信息、渔业资源信息、渔业生产信息和渔业管理信息五类。范围位置信息包含经纬度坐标、水深、地形、底质、专属经济区、领海、港口等信息。水体环境信息涵盖渔业作业环境相关水域的水文信息,包括鱼种栖息地、温度、盐度、水色、叶绿色、海流等信息;渔业资源信息包括鱼类分布及生物信息,鱼类洄游路线、丰度中心、产卵地等;渔业生产信息与渔业作业有着直接联系,主要包含了捕捞能力、渔获量、渔场分布等信息;而渔业管理信息则包含了网目尺寸、捕捞季节、捕捞权、捕捞配额、总可捕量、禁渔区、管理区域等[11-12]。
1.2.3遥感影像数据
遥感影像数据采用TB级的卫星、航空影像数据及数字高程模型(DEM)存储,可支持二维及三维显示环境下的LOD访问和电子海图透明叠加显示。
1.2.4潮汐站点数据
采用了美国国家海洋和大气管理局(NationalOceanicandAtmosphericAdministra-tion,NOAA)提供的(9000个)潮汐站点预报模型,覆盖全球主要港口,可实时计算潮汐。
1.2.5气象数据
应用了国际气象组织的国际标准气象数据GRIB文件,可动态显示多时间段的风场、温度、气压等要素信息。
1.2.6符号库数
据按照IHOS-52标准[13]ECDIS海图内容与显示规范,设计了基础符号库(159个物标类),并根据需要拓展了海洋渔业专题符号,如专属经济区、渔场等,见表1和表2。
2渔业电子海图系统的总体设计
渔业电子海图系统设计采用了工程化理念,以IHOS-57电子海图系统为基础平台,包括:电子海图、渔业信息、遥感影像信息、潮汐信息、气象信息和符号库信息输入通道(图1),可满足用户应用工作空间管理的工作需要。在电子海图系统中,包含了信息输入与管理、显示与图层管理、信息标绘、信息查询和其他辅助功能等模块(图2)。其中,信息输入与管理模块主要用于对文件管理的一些操作,如打开、保存、卸载等;而海图的基本操作,如:放大、缩小、漫游等,主要封装在显示与图层管理模块中,该模块还加入了符号风格设置、晨昏、朦影等功能;信息标绘模块主要包含图形标绘、文字标绘和符号标绘等功能,可以手动选取符号添加渔业信息类物标,描述目标海域内渔汛、鱼群动态变化;快速查询、定位和显示物标详细信息是电子海图系统中最主要的功能之一,主要包含在信息查询模块,如:物标位置、水深范围、所在海区、比例尺、所在海区磁差等;其他辅助功能模块则是主要新增了潮汐计算和渔业安全等深线设定等新功能,可根据渔船、渔汛等信息标示生产活动的范围。
3系统功能结构设计
3.1信息输入与管理模块
信息输入与管理模块从数据源中获取数据,数据源包括:IHOS-57国际标准海图数据、标绘数据、地图数据、卫星影像数据和气象数据,打开文件功能中设计了针对不同数据源的信息输入接口,并将其导入渔区工作空间中;随后,将其按特征分类进行存放,每个类型分别有各自不同的属性,存放于不同的图层中,实现对图层的管理;最后在工作空间中保存和输出海图信息(图3)。
3.2显示与图层管理模块
显示与图层管理模块包含3个子模块(图4)。在图层管理子模块,可设置基本图层、标准图层和自定义图层显示和管理;在符号风格设置子模块,设计了矢量和栅格两套符号系统,按照IHOS-52国际标准设计了基础矢量符号库,并可选择显示传统符号或简化符号风格,同时拓展了海洋渔业专题符号,如:专属经济区、渔场等;在显示子模块,实现了放大、缩小、漫游等基本功能。
3.3信息标绘模块
信息标绘模块包含图形标绘子模块、文字标绘子模块和符号标绘子模块。通过新建图层,选取点、线、面图形或字体、符号样式,既可以手动添加渔业信息符号,描述相关海域内渔汛、鱼群动态变化,同时也可以读取数据库文件,实现渔汛、鱼群等信息的自动标绘。
3.4信息查询模块
该模块可通过物标名称、位置等查询水深范围、所在海区、比例尺、所在海区磁差、基准面和投影类型等信息,也可以进行距离、角度、面积等量算操作。
3.5其他辅助功能模块
辅助功能模块包含潮汐计算子模块和渔业安全等深线设定子模块。在潮汐计算子模块,采用NOAA提供的潮汐站点预报模型,可实时计算全球9000多个主要港口的潮汐。渔业安全等深线设定子模块,可根据渔船、渔汛等信息标示海洋渔业生产活动范围。
4渔业作业安全等深线设置实例
渔业作业安全等深线是由船体吃水深度及作业方式(拖网、围网、刺网等)所决定的。如图6所示,根据不同的船体和作业方式,输入相应数值,利用电子海图DEPARE(深度带)物标中DRVAL1(深度范围值1)、DRVAL2(深度范围值2)等字段值,通过差值算法得到安全等深线范围。如羊角礁附近海域,DRVAL1为10m,DRVAL2为20m,通过内差计算得出图中浅绿色区域为渔业作业等深线设置为5m时的安全生产范围(图7a)。同时,分别设置5和15m渔业作业等深线的情形,可清晰地标示出生产活动的范围,见图7a和图7b。
5结语
结合IHOS-57海图国际标准,采用ECIVMS商用组件,设计和实现了渔业电子海图系统,该系统作为海洋渔业信息化的基础载体和平台,具有如下优点:系统操作简单,能够快速显示海图和高效查询信息;可创建渔业专题层,标绘与显示渔业专题要素;支持风场、气温、气压等气象要素的显示并兼容遥感影像信息;提供全球主要港口的潮汐查询和预报。对于提高渔业作业的工作效率,保障航行安全具有重要意义。随着对海洋三维地形、海洋生物资源等表达方法的进一步研究和优化,对多波束测量数据和鱼探仪数据的兼容和应用,以及配套网络服务设施的建设,将形成集渔业信息获取、存储、处理、表达、传输和的一体化平台,为现代海洋渔业安全生产、管理和研究提供更全面的信息服务。
参考文献:
[3]巩沐歌.国内外渔业信息化发展现状对比分析[J].现代渔业信息,2011,26(12):20-24.
[4]邵全琴,周成虎,张明金,等.海洋渔业电子地图系统软件与实现[J].水产学报,2001,25(4):367-372.
[5]赵爱博,刘明,彭模.渔业安全保障电子海图综合信息处理系统研究[J].科技咨询导报,2013(15):232.
[6]夏思雨,李佩原,郭立新,等渔业电子海图手持终端的设计与实现[J].海洋测绘,2016(5):66-69.
[7]周旭光,陈崇成,蔡志明.基于电子海图的海洋渔船导航系统设计与实现[J].交通标准化,2013(22):20-22.
[9]曾首英,闫雪,静莹.我国渔业信息化发展现状与对策思考[J].现代渔业信息,2013,28(1):20-26.
2海洋空间信息安全军事需求
1)海洋空间信息安全是维护海权和国家安全的必需手段当今世界最引人瞩目的特征是全球化,表现为商品、资本、技术、人员、信息、观念文化等社会要素全球流动,以及各种事物相互影响的全球关联性。全球化显着改变着人类社会的总体面貌,孕育着对海洋的巨大依赖。海洋作为天然通道不仅是经济大动脉,也是方便快捷的军事交通线和广阔的战略机动空间,军事大国利用海洋对别国安全构成威胁。国家生存安全和发展安全都与海洋密切相关,维护海洋安全、掌控国家海权是一种举足轻重的国家战略手段;随着信息化战争转型,海洋空间信息安全是维护海权和国家安全的必需手段。2)海洋空间信息安全是全军信息安全的重要组成部分海洋空间占据地球空间的绝大部分,军事大国借助海洋公共通道和战略空间部署投放军事力量,对世界局势造成严重影响。海洋空间往往是觉察军事行动和战争征候最有效的空间之一,然而海洋空间人烟稀少,海洋信息系统复杂,海洋空间信息安全既具有独特性,又是全军信息安全的重要组成部分。
3海洋空间信息系统特点
由于海洋空间浩瀚无际,人烟稀少,海洋信息来源比较少,随着人们海洋活动日益频繁,对海洋空间信息的需求与日俱增,因此海洋空间信息系统也越来越复杂,通常包括海洋气象环境和海况信息系统,海洋通信系统,海洋导航系统,海洋警戒、预警系统,敌我识别系统,指挥控制系统等。海洋空间信息系统具有如下特点:1)海洋空间信息系统对外层空间的依赖密切海洋空间信息系统通常离不开天基的支持,海洋空间信息系统是空间信息系统的组成部分之一,因此海洋空间信息系统也具有空间通信的暴露性、脆弱性、链路距离长、误码率高等特点,海洋空间信息安全可借鉴空间信息安全技术。2)海洋空间信息系统移动性大由于海洋目标处于运动状态,因此海洋信息链路的建立和保持通常是动态的,具有移动通信的特点,即海洋空间信息系统处于动态变化中,从而使得海洋空间信息安全技术复杂多变,难度大。3)海洋链路通信方式多海洋链路既有无线传输,又有电缆和光缆传输,无线传输使用的频谱宽,从声波到光波,传输介质从海水到外层空间,都有涵盖,传输特性千变万化。由于海洋目标姿态变化大,一般天线波束较宽,链路暴露性、开放性突出,海洋空间信息安全途径拟采用声纳安全、电子安全、光电安全等手段。4)海洋空间信息网络节点分散、规模小由于海洋范围大,数据采集通常采用分散的数据收集平台(含浮标等),数据率不高,而海洋舰船编队相对规模也不大,网络链路层比较脆弱,海洋空间通信网络协议有一定特殊性,因此海洋空间网络安全需要专门研究。5)海洋空间信号环境密度较低由于海洋范围广阔,海洋目标密度相对稀少,电磁信号的背景环境不像陆地那样复杂,海洋上无线电干扰源很少,几乎不存在工业干扰、无意干扰。无线电信号密度较低,电磁信号环境比较“净”,信号安全相对容易实现。6)海洋空间信息系统开放性大海洋空间信息系统民用比例较大,有时军、民交织,开放性较大,同时海洋的国际法规多,因此,海洋空间信息安全拟采用军民结合、平战结合、寓军于民的策略。
4海洋空间信息安全技术途径
海洋空间信息安全的任务可分为海洋空间的信息防御和信息支援。信息防御是指海洋空间信息系统所采用的旨在保持、保护、恢复和重构己方(含友方)信息系统的措施,可分为主动防御和被动防御。信息支援是为信息防御提供技术支持,也包括为军事行动快速决策、提供近实时威胁识别而采取的行动。海洋空间信息安全技术途径可分为陆基、海基、空基、临近空间和天基海洋安全系统。陆基海洋空间信息安全系统是利用海岸、岛礁构建的海洋空间信息安全系统。陆基海洋空间信息安全的继承性和技术可行性较好,因为陆基设备的体积、质量和功耗可以不受限制,天线可以做大,所以既能接收微弱信号,也能发射大功率信号,但是由于受地球曲率和海况影响,其作用距离有限。海基海洋空间信息安全系统是利用舰船和水下航行器等构建的海洋空间信息安全系统。通常继承性和技术可行性也较好,但是技术条件还要受到平台一定的制约;海基信息安全系统活动范围大,可利用公海海域、水上、水下完成海洋空间信息安全任务,可以扩大海洋空间信息安全的覆盖范围。空基海洋空间信息安全系统是以飞机或气球为平台构建的海洋空间信息安全系统。由于设备受到平台技术条件限制,技术难度较大;而且飞机的活动范围往往受到领空限制;另一方面,飞机的飞行速度快,驻留时间短,效能较低。临近空间海洋信息安全系统是利用临近空间飞艇构建的海洋空间信息安全系统,由于临近空间处于空天过渡区,在覆盖、灵敏度和精度等多种性能上常常有恰到好处的特点,并且能在给定海域上空长期驻留,但飞艇的技术难度大,当前还处于预先研究阶段。天基海洋空间信息安全系统是利用空间飞行器构建的海洋空间信息安全系统,天基海洋空间信息安全系统瞬时覆盖范
围大,效能高,不受地域、时域限制,与其它技术途径相比,具有较大优势和发展前景;但天基系统载荷设备受到体积、质量和功耗的严格限制,而且空间环境恶劣。 5关键技术
“十二五”时期是促进我国地理信息产业大发展大繁荣的机遇期,全球地理信息产业也同时进入爆发式增长期。近几年我国的地理信息产业产值以年均 25%以上的速度增长,去年达2600亿元,预计到2020年将形成万亿元规模。而随着北斗卫星定位系统军转民用,导航系统、遥感应用、电子地图等地理信息服务全产业链将充满投资机遇。
在各地区,随着我国工业化、信息化、城镇化、国际化的深入发展,云计算、物联网等高新技术应用不断深化,国家战略性新兴产业地理信息技术和产品以及服务的基础保障作用更加凸显,利用地理信息及其技术进行科学规划和决策,解决资源和环境保护以及合理开发利用问题,应对和处置突发公共事件和自然灾害,提高行政管理效率等已成为共识。在产业和应用方面,地理信息在车载导航、物流配送、移动目标监控、定位服务、电子商务等方面的应用受到了广大企业和社会公众的欢迎,正在形成越来越大的市场需求。
2014年1月,国务院办公厅印发《关于促进地理信息产业发展的意见》提到“地理信息产业作为加快转变经济发展方式的重要手段”,将促进物联网、智慧城市以及关联服务业的发展,完善“网格化”社会管理,支撑重大项目科学决策,带动创业就业,对转变经济发展方式起到“助推器”的作用。
浙江:特色产业聚集
作为新型高端服务业和战略性新兴产业,浙江省发展和改革委员会和浙江省测绘与地理信息局制定的《浙江省地理信息产业发展“十二五”规划》,对具有科技含量高、环境污染少、市场前景好、吸纳就业能力强等特点的地理信息产业,如何促进浙江经济发展方式转变提出指导性建议。
浙江省是我国率先开展三网融合综合业务探索的省份之一,信息化建设总体水平位居全国前列,特别是在互联网基础设施、宽带普及率等方面具有较大的基础优势。据统计,截至2010年,浙江省实现3G网络全覆盖,互联网用户达3970万户,普及率居全国第3位。
在此基础上,地理信息数据服务、地理信息应用及安全保密技术、卫星导航定位与应用技术、三维虚拟现实系统开发与应用技术等一大批产业发展关键技术已得到突破。据介绍,浙江省航天航空遥感发展迅速,已建立的2座地面卫星接收站,可实时接收、处理相关卫星影像数据,航天航空影像数据自动化处理难题已经破解;建立了应急测绘保障机制,成立了与国家联动的省、市应急测绘保障队伍;成功研制出了新一代航测内外业一体化立体采编工具软件,大幅度提高了基础地理信息数据的生产效率。
随着信息化建设的不断推进,浙江省地理信息产业得到快速发展。目前,浙江地理信息企业的从业范围已从传统的基础测绘、工程测量、地籍测绘、地图编制领域,发展到数据采集和开发应用、系统研发、信息服务、硬件制造、软件、教学、培训等领域,省内部分地理信息企业已发展成为国内知名度较高的地理信息公司,地理信息产品已广泛应用于政府决策、城市规划、环境监测、卫生防疫、社会经济统计、人口计生、公安指挥、资源管理、交通管理、地籍管理,以及人们日常生活等方面。
浙江地处中国东南沿海、长江三角洲南翼,是经济较发达省份,民间资本充裕而活跃。地理信息产业近年的快速发展势头已引起浙江民营企业的广泛关注,民营资本投资地理信息产业,推动了产业的快速发展。为此,浙江省测绘与地理信息局和德清县人民政府正在共同建设浙江省地理信息产业园,为产业集聚发展提供了良好的平台。
根据产业发展已有基础和发展要求,浙江省将以地理信息产业园为核心,以杭州、宁波、温州、嘉兴等市为副中心,结合当地经济发展的特点和优势,建立地理信息关联产业发展的若干各具特色的相对集聚区,作为地理信息产业核心区的补充,形成覆盖全省、产业链接、配套能力强的地理信息产业发展格局。根据规划,到2015年,浙江省地理信息产业园将初步建成一个国家级地理信息产业园;形成涵盖装备制造、软件研发、系统集成和地理信息获取、处理、应用、服务的完整产业链;将浙江省打造成为全国地理信息产业发展重要省份和华东地区地理信息产业发展中心。
今年,产业园区通过特聘招商、中介招商,已有北京国遥新天地技术有限公司、北京新兴科遥信息技术有限公司等在我国遥感影像数据和应用软件行业的领军企业注册落户该园。也有包括高德软件有限公司、北京中天博地科技有限公司在内的一批行业龙头企业也纷纷前来考察洽谈。
根据浙江省测绘局提供的数据显示,今年一季度,浙江省地理信息产业园总产出2.4亿元,同比增长28%;税收1357万元,增长20%,仍在建设中的浙江地理信息产业园就已实现开门红。目前,该园已签约项目167个,总投资约98.81亿元。预计到2015年,该园年产值将超30亿元,真正成为带动长三角、辐射全国的地理信息产业龙头。
在特色研发方面,“浙江省海洋基础地理信息系统”提供了高精度、陆海关联的现代测绘基准框架建设、海岛基本比例尺地形图及其数字化产品测绘、海岛礁精确定位、浅海区域水下地形图和潮间带地形图测绘。在此基础上,围绕海洋经济发展示范区、舟山群岛新区建设和海洋综合管理工作,大力促进海洋地理信息资源
的开发利用,服务江浙省海洋经济发展,为海洋防灾减灾体系建设提供基础支撑。结合海洋经济空间格局优化、现代港口物流和海洋旅游业发展等,开展船舶监控定位、港口物流导航、渔业资源开发和保护、滩涂利用、海洋资源勘探、海岛观光等海洋地理信息技术应用服务,不断提高海洋地理信息公共服务水平。
今年6月,中国总参谋部测绘导航局在浙江签署“深化北斗产业发展战略合作协议”,共建北斗(浙江)位置信息综合服务平台;共同推进重点行业北斗应用,率先在我省智慧海洋、城市安全管理、应急救灾、车载信息服务、现代物流等领域,优先采用北斗系统成熟技术与产品;支持设立浙江北斗技术协同创新中心,用以创新卫星导航应用核心技术;在北斗卫星领域深化军地融合,共建国家北斗导航应用(浙江)产业基地,将进一步加快北斗卫星导航在浙江的民用推广和产业化进程。
与此同时,总投资约15亿元国家首个北斗海洋产业应用示范基地也在舟山启动,北斗海洋应用研究院、北斗海洋应用服务运营中心和北斗海洋应用示范中心将投入建设。届时,通过工程示范、体系构建、平台打造,有望深化和拓展北斗在海洋领域的应用,加快舟山传统海洋经济转型升级,提升现代海洋产业的效能,有力助推浙江舟山群岛新区建设;也将进一步创新海洋开发和资源利用的新模式、新途径,为全国沿海地区海洋经济的科学发展作出示范,发挥引领作用。
浙江省不断完善产业发展扶持政策、加大政府对产业的支持力度,在建设“大企业、大平台、大产业、大项目”的总体要求下,结合近年来“数字城市”、“智慧城市”、“天地图·浙江”、物联网、“三网融合”、海洋经济发展、山区科学发展及地理国情监测等发展重点形成若干个大项目,引导地理信息企业集聚发展、创新发展,为产业发展创造良好的外部环境。
山西:智慧城市带动
智慧城市是“十二五”期间,国家城镇化的重要发展方向。前几年,数字城市、智慧城市的概念被炒的铺天盖地。2013年住房和城乡建设部分两批公布了193个国家智慧城市试点名单,更是将这股热浪推向了新。在数字城市和智慧城市建设推进的同时,也带动了相关产业的发展,尤其是地理信息产业作为战略性新兴产业。
在智慧城市推进过程中,数字城市地理空间框架建设将会涉及国土、房产、公安、环保、卫生等几十个领域的2000多个应用系统,为智慧城市的创建提供支撑平台。据国家测绘地理信息局数据,影像获取、基础地理信息数据生产、应用系统开发、系统集成、软硬件设备生产制造等领域的众多企业积极参与,带动地理信息产业产值达300多亿。这一方面,使地理信息产业在智慧城市建设进程中得到提升;另一方面,也为地方带来了智慧城市与地理信息产业 “1+1>2”的市场效应。
地理时空信息的大数据特点,只有与云计算结合,才能进一步满足智慧城市应用需求,从而加快地理信息产业发展。“数字山西”的建设,从一开始就基于不断丰富和完善基础地理信息资源的工作基础上,通过推进山西省各市、县地理信息公共服务平台的建设,丰富测绘地理信息公共服务内容。 经过多年的积累,山西省已形成大量的地理空间信息资源,建立地理空间信息公共服务平台后能够使分散在各个专业部门的地理空间信息资源进行整合,形成社会化服务能力的地理空间信息资源,为社会的发展提供服务、发挥效益。
2013年初,在数字城市建设的基础上,国家测绘地理信息局正式开展智慧城市时空信息云平台的建设及试点工作,一直致力于地理信息测绘和数据支撑城市建设的山西省首府太原,首当其冲成为试点之一。
太原试点的城市信息多层次智能决策关键技术与系统、时空信息云平台,致力突破城市智能决策共性关键技术,构建城市信息多层次智能决策系统,开展城市综合管理决策应用示范,为城市运行、管理和规划提供面向多层次、细粒度用户的综合辅助决策支持能力,先后被列入科技部智慧城市领域国家863计划。
据山西省太原市基础地理数据中心主任卫启云介绍,智慧城市时空信息云平台由数字城市地理信息公共平台发展而来,该平台围绕经济转型、城市管理、民生服务等主题,以强化基础、促进应用为主线,着力加强智慧基础设施建设和基础资源的整合共享,着力提高智慧应用水平,从过去测绘地理信息部门提供地理信息公共平台,逐步发展为向各部门提供各自所需的个性化服务平台,使其服务更科学、更精准、更智能、更高效。
智慧城市的建设,将有力推动了山西省地理信息产业发展,为产业链上的企业带来更多的机遇。不过由于地理信息产业覆盖范围广,产业链巨大,既包括GIS(地理信息系统)产业、卫星定位与导航产业、航空航天遥感产业,也包括测绘业和地理信息技术的专业应用,还包括LBS(基于位置服务)、地理信息服务和各类新兴技术及其应用……市场需求的增长与本地产业发展相对滞后的矛盾日趋明显,存在基础地理信息资源不够丰富、开发利用不足,教育科研薄弱、专业人才紧缺,产业总量偏低、企业规模小、分布散、产业集聚能力亟待加强,政府、企事业单位和居民对地理信息产品及其技术服务的消费应用仍需引导和培育等问题,已经成为制约山西省地理信息产业大省建设的重要因素。
因此,对山西来说,国家863计划项目是提升山西省测绘地理信息服务能力的重要载体,是山西省测绘地理信息实现产业化的重要环节。在地理信息产业落地实施过程中,山西省聚合多方资源积累创新经验,充分利用国家和地区促进产业发展的优惠政策,建设地理信息产业基地,为企业创新创业搭建更好的平台。通过多种形式的合作,将具有自主创新技术和产品优势的企业引入产业基地,发挥地理信息企业孵化器作用和产业集群效应,支持企业申请建立地理信息工程中心和技术中心。时空信息云平台的项目实施,就走了一条由太原市国土资源局牵头,武汉大学、武汉邮电科学研究院、武大吉奥信息技术有限公司、罗克佳华工业有限公司和厦门硅田系统工程有限公司7家单位共同承担的合作路径。通过项目的实施带动和造就一批业内高端技术人才;实行多种形式的联合,发挥好各自的优势和潜力;将所取得的阶段性研究成果同智慧太原试点建设相衔接,迅速地转化为生产力,发挥经济效益。
根据《山西省地理信息产业发展指导意见》,山西省将会通过政策引导和资金扶持导向以及推广宣传等方式引导社会资金投资地理信息产业,鼓励传统产业与地理信息产业融合,推进传统产业和社会各行业对地理信息的应用。通过提供政策、资源、技术、资金支持,引导和鼓励企业进行兼并、重组和联合,发展地理信息龙头企业。
在财政方面,设立地理信息产业发展专项资金,加大信贷支持力度,实施税收激励政策。一方面为地理信息企业提供各种形式的贷款担保服务,推动地理信息企业自主创新产品在政府采购及投资项目中的应用;另一方面对于经认定的从事地理信息获取、处理、开发、服务有关业务的地理信息企业,按有关政策享受税收优惠政策。
为促进山西省信息消费快速增长,培育新的经济增长点,山西省政府办公厅进而印发《山西省促进信息消费实施方案》明确要求大力发展地理信息产业,拓宽地理信息服务市场;发展北斗应用及服务,推动北斗导航与移动通信、地理信息、卫星遥感、移动互联网等融合发展,推进北斗导航在交通、减灾、电信、能源、金融等重点领域的示范应用。到2015年,信息消费规模力争达到1000亿元。
二、高端物流与海洋经济联动发展的战略选择
随着海洋开发的深入,加上港口建设等使得海洋在经济发展和资源利用中的作用日益凸显。物流业在此过程中得以大力发展,陆与海的有效结合形成促进物流发展的两个双翼。笔者研究海洋经济与高端物流联动发展的战略选择,目的在于通过以高端物流为纽带,实现海陆统筹、通过协同发展来促进双方效率的不断提高,进而达到系统整体的最优资源配置。
(一)实施沿海开发战略
当前世界海洋经济发展的特点和趋势主要表现为海洋经济发展速度迅猛,在国民经济中的地位日趋重要;海洋经济意识普遍增强;人口、经济向沿海地区聚集,人类经济活动与海洋资源利用的联系日益紧密;河口海岸和河口岛屿成为海洋经济开发的热点和重点。在我国,一系列数据也可以说明,国民经济正在越来越多地依赖于海洋经济。在推进海洋开发的过程中,应由浅海向深海延伸、由单一向综合转变、由低端向高端发展,把海洋资源优势与陆域产业、科技、人才等优势有机结合起来,构建海陆统筹的港口集疏运、能源供给、水资源保障、信息通信、防灾减灾等网络,实现海陆产业联动发展、基础设施联动建设、资源要素联动配置、生态环境联动保护。基于此,我国海洋经济布局包含了整个沿海地带。从北往南看,包括辽宁沿海经济带、河北曹妃甸工业区、天津滨海新区、河北渤海新区、江苏沿海经济带、福建海西经济区、广西北部湾经济区和海南国际旅游岛以及2011年批复的山东、浙江、广东三省的规划和成立的舟山群岛新区,我国海洋经济发展的带状和点状空间布局基本成形。
(二)实施港口发展战略
港口既是海洋运输的必经通道,又是高端物流的重要节点。在当今国际供应链系统中,港口集成了系列服务功能,为沿海城市带来大量的物资流、技术流、资金流、信息流,并以其强大的资源集聚和整合能力,为港口城市及其周边地区经济快速发展提供巨大的空间。加之内陆无水港的发展以致现代港口物流追求的集运效率进一步得到提升,物流运输方式从车、船换装提升到联合运输、联合经营等,港口为此提供相应的服务功能来满足需求,港口从传统装卸服务发展成为以国际集装箱为主的门到门多式联运[5]。港口发展战略可以有力地推动港口和港口产业的发展,港口和港口产业的迅猛发展又能有力地推进城市及其经济圈的腾飞。当今港口已经成为沿海城市经济发展的增长极,成为沿海城市吸引和集聚现代工业、物流业的最佳区域,是一个区域走向繁荣富强的基础和推动力。根据《全国港口布局规划》,港口建设和航运事业的发展在我国经济发展战略布局中占有重要的地位。在港口建设方面,规划明确了长三角地区要尽快建成以上海为中心、以江苏和浙江港口为两翼的上海国际航运中心,上海国际航运中心要“具有全球航运资源配置能力”;珠三角地区要有效整合港口资源,完善广州、深圳、珠海港的现代化功能,形成与香港港口分工明确、优势互补、共同发展的珠三角港口群体;天津滨海新区要建成为中国北方国际航运中心;海峡西岸经济区要形成以厦门港、福州港为主,布局合理的东南沿海地区港口发展格局;江苏沿海地区要重点加强沿海港口群建设;广西北部湾经济区要打造泛北部湾港口物流中心。港口不仅成为就业和经济增长的催化剂,而且吸引了大批的商业机构聚集于此。国际经验表明,港口及临港经济区的发展并不完全依赖于其设施规模,而在于因地制宜的总体规划和管理。因此,借鉴国内、外的经验,把握发展机遇,是各级地方政府在新一轮的经济发展中不能不关注的主题。
(三)海陆联动战略
海陆相互依存、相互影响、相互贯通,是一个有机整体。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出“坚持陆海统筹,制定和实施海洋发展战略,提高海洋开发、控制、综合管理能力。”国内、外实践也表明,单纯的海洋资源开发对国民经济的贡献是有限的。加强海陆经济的联动,实现海陆资源互补、产业互动和布局对接已成为海洋经济发展的必然。中国近几年经济的发展使得海陆关系越来越密切,海陆资源的互补性、产业的互动性和经济的关联性进一步增强。陆海结合,以陆带海,以海补陆,综合利用,既可以拓展经济发展空间,促进区域经济发展,同时也直接关系到沿海经济带发展战略实施取得的成效,在很大程度上影响沿海经济发展的状况和前景。在实施海陆联动战略中要打破海陆分割的二元结构,破除海陆界限的束缚,树立资源互补、产业互动、布局互联的海陆一体化发展新理念,统筹规划海陆产业、统筹配置海陆资源要素、统筹基础设施建设、统筹整治生态环境,把海洋与临海、涉海产业作为一个系统工程来推进,集中力量,开发大港口,紧盯大项目,培植大产业,抢抓大配套,形成强力推进沿海、沿江开发的态势,促进陆海联动,形成以海带陆、以陆促海、海陆协调、整体推进的新格局,推进海陆经济一体化发展。
三、高端物流平台与海洋经济联动发展的实施路径
开发海洋资源、发展海洋经济已成为国内外沿海地区实现经济振兴的重要举措。国际化知名自由港均制定并着手实施以构建高端物流平台为切入点,发展海洋经济。我国实现高端物流平台与海洋经济联动发展的实施路径可以从以下方面入手。
(一)构建高端物流支撑体系,促进海洋经济发展
1.大力发展物流金融。随着经济金融化趋势的加深,国际航运中心要求同时是国际金融中心已成为基本规律。目前伦敦在航运融资、海事保险、海事仲裁、海损理算等航运金融业上具有无可争议的领先位置;纽约、汉堡在航运融资、船舶融资领域,东京、纽约、汉堡在海上保险领域,香港、新加坡、纽约在航运资金结算及国际航运价格衍生品交易领域,具有全球领先优势。相对而言,近年来我国沿海港口货物吞吐量迅速增加,在全球10大综合港、集装箱港中均占有半壁江山,但航运金融业发展水平较低。为此,国发[2009]19号文件中,把上海国际金融和航运中心建设重点放在了通过航运融资、海事保险、航运交易、航运资金结算等航运金融服务的培育上。近年来,上海决策层也明确提出将上海港的发展重心,从货物吞吐量增加转移到以航运金融为核心的航运服务业培育上。
2.大力发展高技术服务。林绍花(2010)认为实施科技兴海战略,大力发展战略型海洋新兴产业,提升海洋经济的素质和水平必须依靠科技力量[6]。目前,国际上海洋高技术发展有以下五个重点领域,即海洋生物技术、海洋生态系统模拟技术、海洋油气资源高效勘探开发技术、海洋环境观测和监测技术、海底勘测和深潜技术。在这五个重点领域中涉及到高端物流的有海洋环境观测和监测技术、海底勘测两大重点行业,这对于我国发展海洋经济具有重大的支撑作用。高端物流的核心是突出系统整合、优化的理念,对分散的运输、储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等基本功能,运用信息技术和供应链管理手段,实现商流、物流、信息流、资金流的有效结合,从而提高效率、优化服务,更加有效地促进区域的分工与协作,形成区域间的交流与互动,协调区域经济与社会的和谐发展。
3.完善海运配套服务体系。在国内、外海运企业和海洋运输产业发展的同时,集国内水运服务企业、国际船舶公司、无船承运业务企业、国际船舶管理公司、外籍航商办事处等多种服务机构或企业于一体的海运配套服务体系也逐渐完善。借鉴国际通行做法,我们应该积极探索海关特殊监管区域的政策和制度创新,完善市场准入机制和政策配套机制,重点发展提供融资咨询、融资担保、结算、通关、信息管理及相关增值服务的供应链管理企业,鼓励引进为电子商务交易提供物流及相关增值业务的综合服务型企业。世界经济发展史表明,一个区域的发展往往依托于一些经济基础较好的点,再通过这些增长点向周围辐射、扩散,从而带动整个区域经济的崛起。目前我国海洋经济中的物流业大部分还处于低端产业,在我国调整产业结构背景下,打造高端物流平台将对海洋经济的发展和产业升级起到极大的促进作用。
(二)以临港经济为依托,打造高端物流平台
物流经济发展规律告诉我们,物流的形成从来都不是孤立的,繁荣的物流背后都有强大的区域经济作后盾。物流业的发展是港口经济和沿海经济发展的重要风向标。大港口只有与大工业相互依托,才能带动区域经济的繁荣,进而激活腹地发达的物流业。因此,打造高端物流平台,实现“原料产地海洋运输临港工业制造多种运输途径进入不同区域市场”的大生产和大运输相结合的发展模式,将充分利用国外、国内两种资源和两个市场。
1.构建冷链物流平台。目前,在我国海洋水产物流产业发展过程中冷链物流发展滞后已经成为造成物流体系增值服务水平偏低和物流主体发育不良等问题的重要因素。冷链物流是一项系统工程,涉及发改委、农委、交委、商务委、供销社等部门的横向联动以及政府、物流协会、企业的纵向联动。一方面各部门应建立联系协调机制;另一方面政府应制定冷链物流发展的政策和措施,行业协会协助政府发挥桥梁、纽带作用,相关企业合作支持加以运营,合力推动冷链物流的逐步发展。加快发展海洋水产的冷链物流,已成为未来市场不可阻挡的强烈需求和发展趋势。我们应建立以国有企业为龙头、民营企业为支撑,打造全程低温冷链物流体系,在国家政策与市场需求条件的支持下,抓住发展的关键时刻,与国外企业合作,加快冷链物流项目进程,在全国范围内开展冷链食品的运输及下游销售,上台阶、出亮点、增绩效,迅速抢占市场。在构建冷链物流平台的过程中,首先要完善冷链物流标准体系,包括:(1)制订各类海洋水产品原料处理、分拣加工与包装、冷却冷冻、冷库储藏、包装标识、冷藏运输、批发配送、分销零售等环节的保鲜技术和制冷保温技术标准,制定冷链各环节的有关设施设备、工程设计安装标准;(2)围绕海洋水产品质量全程监控和质量追溯制度的建立和发展,制定数据采集、数据交换、信息管理等信息类标准;(3)建立符合国际规范的HACCP、GMP、GAP、ISO等质量安全认证制度和市场准入制度;(4)对于海洋水产品等密切关系居民消费安全的产品,执行国家强制性标准。其次,要打破行业、地域、所有制等方面的限制,合理配置资源和健全经营网络,培育和壮大一批经济实力雄厚、经营理念和管理方式先进、核心竞争力强的第三方冷链物流企业。
2.构建物流金融平台。我国金融物流市场需求旺盛,国内、外物流企业都力求抓住这一巨大的市场机遇积极开拓自己的金融物流业务。近些年来我国金融物流业务在广度和深度上都发展很快,众多的物流企业和金融机构将金融物流这一理论成果应用于实务,开展了一系列金融物流业务。中储、中外中远物流、广东南储等国内大型物流企业,怡亚通、越海物流、飞马国际等新兴物流企业,UPS、DHL等跨国物流公司在中国金融物流市场已经占据了各自的竞争优势。物流金融是银行热衷开发的信贷产品,是中小企业欢迎的融资渠道,同时给物流企业创造了监管合作的空间,形成多赢的局面。因此,金融物流是有广阔发展前景的。
3.构建物流信息平台。物流信息化将成为物流产业调整与升级的重要内容。现代物流服务已经超出了传统意义上的货物包装、配送、仓储或者寄存等常规服务。由常规服务延伸而出的增值服务正在成为物流发展的新趋势,在此基础上物流信息改造及物流平台建设将涵盖加强物流技术装备的研发与生产,鼓励企业采用仓储运输、装卸搬运、分拣包装、条码印刷等专用物流技术装备;鼓励企业采用集装单元、射频识别、货物跟踪、自动分拣、立体仓库、配送中心信息系统、冷链等物流新技术;以政府部门提供的公共信息服务为支撑,建设区域性电子商务综合平台,加快建立安全、方便的网上支付体系,实现信息互通共享、集中。以企业、产业的信息需求为动力推动公共物流信息平台的建设,建立以物流信息采集、信息传输、信息储存、信息共享和信息使用为核心的标准化、多功能、一体化物流信息处理平台,为各类企业提供物流信息服务,促进物流信息资源共享和物流网络互联互通。
4.构建供应链平台。供应链管理观念的形成和供应链平台的构建将加速物流服务方式向网络化、信息化方向发展。企业物流整合,分离外包速度加快,外包的方式由简单的仓储运输业务向供应链一体化深入,制造业与物流业进一步融合。金融物流就是物流业和金融业融合发展的结果,物流业与其他行业融合发展已经成为物流业发展的新趋势。供应链金融是物流企业与金融机构合作,在供应链运作过程中向客户提供的结算、融资和保险等相关服务的创新业务,其核心是物流融资,即物流企业与银行等金融机构通过合作创新,对供应链上企业资金投放、商品采购、销售回笼等经营过程的物流和资金流进行锁定控制或封闭管理,依靠企业对处于银行和物流企业监控下的商品和资金的贸易流转所产生的现金流实现对授信的偿还。
(三)以临港经济为纽带,促进临海经济与海洋经济联动发展
1993年和1994年美国先后以总统令的形式提出建立"国家信息基础设施"(NII),即通称的信息高速公路,以及"国家空间数据基础设施"(NSDI),这是进一步推进社会信息化,抢占信息产业发展新的制高点和主动权的重大战略步骤,时隔五年,这一计划的实施初见成效,刺激了美国的经济增长,于是去年又以美国副总统演讲形式推出数字地球的概念和构想,并计划到2020年试图达到地球信息化的最终目标,亮出了美国这一近期全球信息战略的底牌。由美国政府高层出面提出的这一"数字地球"构想引起全球各方关注,并成为学术界热点话题。中国学者尤其在地学界也作出了积极的反应,不论从科学技术的角度还是从国家利益的角度,中国要准备迎接这一严峻挑战,已成共识。作为测绘学科,测绘行业反应更显强烈,数字地球概念为测绘事业发展提供了新的机遇和更高层次的发展前景。这里我们想就现代测绘学的发展从学科的观点稍为具体地探讨一下它与数字地球的关系和在构建数字地球中的作用。
一、测绘学的现展
空间技术,各类对地观测卫星使人类有了对地球整体进行观察和测绘的工具,好象可以把地球摆在实验室进行观察研究一样方便。由空间技术和其它相关技术,如由计算机、信息、通讯等技术发展起来的3S技术(GPS、RS、GIS)在测绘学中的不断出现和应用,使测绘学从理论到手段都发生了根本的变化。测绘生产任务也由传统的纸上或类似介质的地图编制、生产和更新发展到地理空间数据的采集、处理和管理。GPS的出现革新了传统的定位方式;传统的摄影测量数据采集技术已由遥感卫星或数字摄影获得的影像所代替,测绘人员在室内借助高速高容量计算机和专用配套设备对遥感影象或信号记录数据进行地表(甚至地壳浅层)几何和物理信息的提取和变换,得出数字化地理信息产品,由此制作各类可供社会使用的专用地图等测绘产品。我国960万平方公里国土的国家基本地图的成图或更新周期可望从十几年,几十年缩短到几年或更短,测绘业的体力劳动得到解放,生产力得到大的提高。今天,光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术可使测绘产品从单一纸质信息转变为磁盘和光盘等电子信息,产品分发可从单一邮路转到"电路"(数字通讯和计算机网络传真),测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化,进入了信息化的发展。当前,随着我国经济的高速发展和经济所有制成份和运行体制的改革,需要开放民用国家测绘产品;从技术方面看,西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区1米分辨率(相当1∶1万比例尺)的地图,卫星上的GPS又可将这种地图纳入全球参考框架和转换为他们的国家坐标系,中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低;对于军事敏感的重力数据,卫星重力技术所发展的低阶全球重力场模型已足够用于他们的远程战略导弹发射。目前全球高阶重力场模型(如EGM96)分辨率已达50公里,已接近我国现有重力数据的分辨率,其保密价值也需要重新评估。这一形势使绝大部份测绘产品可以作为普通商品服务于全社会,测绘业从单一国家事业逐渐转变为社会主义市场经济的产业,这无疑为测绘学的发展注入了新的活力和扩大了发展空间,这也是一个有重要意义的历史性转变。
综上所述,由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展,测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标,正在适应新形势的需要发生着深刻的变化,表现为正在以高新技术为支撑和动力,进入市场竞争求发展,测绘业已成为一项重要的信息产业。它的服务范围和对象也在不断扩大,不仅是原来的单纯从控制到测图,为国家制作基本地形图的任务,而是扩大到国民经济和国防建设中与空间数据有关的各个领域。它必将随着21世纪更加成熟的信息化社会的到来向更高层次发展,在未来数字地球的概念和技术框架中占据重要的基础性地位。二、数字地球和现代测绘学
地球上一切事件都发生在一定的空间位置,人类社会经济活动所需要的信息绝大部分(约80%)都与地理位置相关。中国21世纪议程62个优先发展项目中,约有40个需要建立或应用地理信息系统。数字地球是利用海量地理信息(即地球空间数据)对地球所做的多分辨率、三维的数字化描述的整体信息模型,便于人类最大限度地实现信息资源的共享和合理使用,为人类认识、改造和保护地球提供一种新的手段,这里在数字地球的概念中突出显示了地理坐标的框架作用,因此NSDI是数字地球的基础设施,要求提供(地球)空间数据框架,包括大地测量控制框架(国家定位网和重力控制网)、数字正射影像、数字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地藉等基础地理数据集。在此框架上加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等一切所需要和感兴趣的人文信息。为数字地球提供上述地球空间数据框架是测绘业本身的"专职",但又对测绘学提出了更高层的技术要求。
NSDI要建立在NII上,要在因特网上运行,要求开发功能强、效率高的因特网GIS软件。这表明还要大力发展测绘产品的计算机网络技术,它的技术基础是宽带、高速图形图象网络,当然其中宽带高速问题需要国家投资在NII中解决。数字地球构想的另一个高技术特点是虚拟现实模型。目前发展起来的全数字化摄影测量就能够利用功能强大的计算机系统或工作站,对数字化影象进行处理,建立立体地形或地物虚拟模型。但如何将这一技术用在因特网上对多种测绘产品和普通用户提供虚拟模型甚或虚拟现实模型,则是要进一步研究和发展的。数字地球是对真实地球及其相关现象的多分辨率、统一性的三维数字化整体表达,这里强调了统一性和整体性,要求全球多源数据无缝无边的连结和整合。从空间数据框架来说,其统一性和整体性是由大地测量来实现和给予保证的。大地测量是传统测绘的基础,对当前信息化测绘和构建未来数字地球更是基础的基础,即空间数据框架的框架。它要求全球采用统一的参考椭球模型和相应的地心坐标参考框架(如ITRF);全球统一的高程基准,即统一定义和使用的大地水准面;全球统一的重力测量基准(重力基本网);全球统一的地图投影系统。一切原有的测绘成果,特别是国家基本地图都要转换到上述全球统一的参考系中。数字地球对全球大地测量提出了更高更紧迫的要求。GPS配以少量SLR和VLBI站是各国保持和维护各自的地心参考框架的基本技术,但局部坐标到全球坐标的转换目前还难于达到优于米级的精度;全球高程系统的统一问题,大地测量学家经过几十年的研究,目前还是一个未能解决的难题,最终要通过全球重力数据,特别是新一代卫星重力计划和卫星海洋测高计划在国际大地测量协会的统筹和协调下实现。
海洋占全球面积的70%,海洋将是21世纪资源开发的主要竞争空间,海洋动力环境的变化(如厄尔尼诺现象)又是决定全球气候变化的主要控制"阀门"。数字地球向海洋测绘提出了挑战。从全球来说,目前海洋的精细测绘基本上还是空白,多波束测深技术的发展加速了各国领海海底地形的测绘,但要将陆地坐标参考框架以相近的精度扩展到海洋仍存在困难,海上GPS定位精度还低于5米;由于陆地高程基准不能用水准测量传递到海洋,在卫星测高技术的支持下用某种去掉潮汐影响的平均海面作深度基准,精度可达米级,和多波束测深精度相当。但广大的开阔深海的海底地形测绘不可能用船载测深仪完成,用卫星测高结合重力数据(低阶或中阶重力场模型)反演海底地形,目前试验精度可达10-100米。数字地球将要求海洋测绘技术有新的突破。
测绘学由于其技术的突破已日益向相关地学领域渗透。大地测量更成为研究地球动力学(包括海洋动力甚至大气动力)的重要技术手段,GPS监测已能提供全球板块运动和地壳形变精密数据,可用于研究地学灾害(地震、滑坡和火山爆发等)的预测;GPS已可以和VLBI相近的精度和频谱分辨率监测地球自转的变化,由此研究地球深部结构和动力过程及全球变化;专题GIS也成为环境灾害问题分析预测工具。数字地球最重要的功能之一是为解决21世纪人类面临的环境和灾害问题提供一个可供观察、分析、模拟和预测的全球信息系统,以期协调人与自然的关系。
我们赞成活数字地球或动态数字地球的提法,因为人类是生活在不断运动变化的地球上。现在在全球性的观测中,各种对地观测新技术已可能连续快速获取地球表面(或浅层)随时间变化的几何和物理信息,了解地球上各种现象及其变化。因此测绘学或者说测绘业则应当利用3S技术结合合成孔经雷达干涉技术(INSAR)以及其他新技术(如卫星重力探测技术等)对地进行观测,为构建活数字地球提供描述地球动态变化的地理信息产品。
数字地球构想是推动人类大踏步跨进信息社会的重大战略步骤,有挑战也有风险。测绘是数字地球的基础,测绘工作者也将是构造数字地球的"尖兵",也要求测绘学有新的发展和突破。
三、测绘学和地球空间信息学
在本文第一部分已谈及测绘学在新的技术进步推动下的现展趋势。从现代信息论的观点看,测绘学本质上就是一门关于地球空间信息的学科,传统的测绘受地面测量技术、时空尺度和精度水平以及投入的局限,其产品主要是单一的地形图和在地形图基础上编绘的专用地图。它不能反映、至少不能及时反映地球表面形态的变化,特别是大范围和全球变化。其产品制作周期长,已不能满足地区经济和全球经济高速发展的多种需要。信息技术加快了人类社会的运行速度。测绘学应该是提供人类生存空间自然环境及其变化信息的学科,它的学科内涵发生了巨大的变化,因此如何界定测绘学的含义,已是世界各国测绘工作者所关注的问题。于是从90年代开始,国际上将测绘学(SurveyingandMapping)更改为一个新词,以准确反映学科实质,Geomatics一词由此应运而生。随后,有关Geomatics的提法在我国学术界,主要是地学界成为热门话题,由于对其含义理解不同,其中文译名也是五花八门,现在将它译成"地球空间信息学",已基本得到认同。不管人们对Geomatics的含义如何理解,但根据ISO的标准定义和国际测绘联合会(IUSM)对"测绘学"的定义,两者的含义是基本类同的,只不过Geomatics所涉及的地球空间信息的范围更宽一些。Geomatics更准确地描述了测绘学在现代信息〖CD2〗通讯社会中的地位和作用,适应了现代社会对地球空间信息的极大需求的特点,因而发展和提高了测绘学的研究和工作领域,符合现代测绘学发展的实际。现代测绘工程的核心技术是空间技术,包括GPS、卫星遥感和航测,测绘的范围扩展到整个近地空间,例如近地空间航天器的导航定位,近地空间重力场的测定,大气层甚至电离层的信息;其支撑技术是信息技术,主要处理电磁波信息和影像信息,加之通讯、计算机网络等信息技术,使地球空间信息学科的理论和技术体系比传统的测绘学有了很大的发展和更新,由此,Geomatics适合于纳入数字地球的理论和技术框架。
随着数字地球构想的实施,测绘学面临一个历史性的发展新机遇,传统的或现代测绘学将以地球空间信息学的新面目立于地球科学分支学科之林,以更强的活力向前发展,前景良好。
四、建议
本文漫谈了测绘学的发展及其与数字地球构想的关系。为在21世纪加速建设我国空间数据基础设施,发展我国的测绘学科和测绘事业,以迎接"数字地球"的挑战,根据我国目前测绘事业发展的现状,从一个侧面(主要是大地测量方面)提出以下建议:
1.尽快统一我国大地定位参考框架的建设,对近年来由各个部门独立建立的各等级GPS定位网进行必要的联测和统一整体平差,此举可望进一步加强国家级的大地定位框架;
2.将沿海各部门100多个验潮站统一组织GPS联测,精密确定各验潮站水位标尺零点的大地高,填补陆海相接地带重力测量空白。此举为统一陆海大地水准面,建立海洋高程基准,研究海平面变化至关重要;
3.研究将陆地GPS定位框架向我国领海扩展的方案,着手建立我国包括海域的广域差分GPS定位系统;
2 梅山保税港区物流业发展机遇和挑战
2.1 机 遇
(1)政策优势显著 首先,作为我国14个国家级保税港区之一,梅山保税港区具有对外开放层次高、政策优惠、功能齐全等优势;其次,以梅山保税港区为核心的梅山国际物流产业集聚区是浙江省“十二五”期间打造“大平台、大产业、大项目、大企业”的14个产业集聚区之一;最后,作为宁波市“十二五”期间重点建设的六大新城之一以及宁波市北仑区新一轮经济发展重要增长极,梅山保税港区以其独特的自然资源优势和政策优势形成吸引国内外优秀企业投资落户的强磁场。
(2)区位条件突出 梅山保税港区具有优越的区位条件:①地处南北海运航线与长江黄金水道的“T”形交汇处,江海联运航线与国际远洋航线在此紧密结合;②距离宁波市区不到,直接连接在建的穿山疏港高速公路、象山疏港高速公路及规划建设的六横高速公路;③距离国际主航道不到,距离大陆仅500多m,四面环海,适合封闭管理,是建设自由贸易港的天然良址;④濒临深水航道,岸线资源丰富,岸线总长,其中深水岸线,平均水深超过,具有波平、水深、流顺、浪小的先天优势,适宜开发远洋集装箱泊位、近洋多用途泊位和游艇泊位,具备建设综合性国际大港的优越条件。
(3)腹地经济发达 梅山保税港区的直接腹地是宁波市及浙江省其他地市,宁波市北仑区雄厚的临港产业基础及宁波市和浙江省其他地市发达的外向型经济为梅山保税港区物流业发展提供强大支撑;间接腹地涵盖长三角地区乃至整个中西部地区。
2.2 挑 战
(1)外部竞争激烈 梅山保税港区拥有广阔的经济腹地,这是其发展壮大的突出优势和条件;但随着周边港口的兴起,腹地货源竞争日益激烈,导致腹地对港口的支撑作用未得到充分发挥。梅山保税港区不仅面临上海洋山保税港区和浙江舟山群岛新区的挑战,还面临与台州、温州、丽水、衢州、舟山、绍兴、金华等港口争夺货源的压力。
(2)管理水平有待提升 作为宁波市乃至浙江省对外开放的桥头堡,梅山保税港区在政策创新、产业发展等方面还处于探索阶段,其管理经验还不够丰富,信息化管理水平有待进一步提升,在人才储备方面也有所欠缺。
3 梅山保税港区物流业发展对策
3.1 加强物流战略规划研究
根据国家发展和改革委员会对外经济研究所的《宁波梅山保税港区功能定位和产业发展研究》,梅山保税港区可以发展国际中转、国际配送、国际采购、国际转口贸易和保税加工等产业。建议通过加强物流战略规划研究,有步骤地完善梅山保税港区的核心产业:首先,利用深水码头资源优势,结合当今世界海运船舶大型化、集装箱化的趋势,以集装箱中转为重点,发展国际中转业务;其次,借助梅山保税港区的优惠政策,大力培育进口优势商品交易展会,发展进出口优势商品交易功能,打造国内外商家集聚、展示、交易和采购的基地,从而进一步拓展国际采购功能;最后,区内企业可从事转口贸易、展示、出样、订货等经营活动,区内加工的出口产品免征出口税,国内采购的商品进入区内享受出口退税。
3.2 与其他港区联动发展
在港口物流发展方面,梅山保税港区应当加强与其他港口和园区的联动、协同及合作,通过资源配置、交流和共享,形成各自的核心竞争力,并通过核心竞争力的转移和扩散,实现各自业绩的大幅提升,从而达到“1+1>2”的效果。
舟山群岛新区作为浙江海洋经济发展先导区以及我国海洋综合开发试验区和长三角地区经济发展重要增长极,与梅山保税港区隔海相望。通过探索梅山-舟山联动发展机制,建立物流企业战略协作关系,可以从整体上提升长三角地区物流业发展水平。此外,梅山保税港区内的物流企业还应当与宁波出口加工区、宁波保税物流园区和宁波现代国际物流园区协调发展,通过提供完善的物流服务,解决多方运营过程中的物流瓶颈,提高物流运作效率,实现资源整合及优势互补,产生规模效应,从而更好地发挥梅山保税港区物流业在促进宁波市对外贸易发展中的重要作用。
总之,通过制定和实施协同战略,能够形成合作与竞争并存的格局,使物流企业快速进入各地市场,抢占先机,获得“先入为主”的优势,以弥补自身在基础设施和集疏运方面的不足,促进梅山保税港区物流业发展壮大。
3.3 建设物流信息平台
引言:1993年和1994年美国先后以总统令的形式提出建立“国家信息基础设施”(NII),即通称的信息高速公路,以及“国家空间数据基础设施”(NSDI),这是进一步推进社会信息化,抢占信息产业发展新的制高点和主动权的重大战略步骤,时隔5年,这一计划的实施初见成效,刺激了美国的经济增长,于是去年又以美国副总统演讲形式推出数字地球的概念和构想,并计划到2020年试图达到地球信息化的最终目标,亮出了美国这一近期全球信息战略的底牌。由美国政府高层出面提出的这一“数字地球”构想引起全球各方关注,并成为学术界热点话题。中国学者尤其在地学界也做出了积极的反应,不论从科学技术的角度还是从国家利益的角度,中国要准备迎接这一严峻挑战,已成共识。作为测绘学科,测绘行业反应更显强烈,数字地球概念为测绘事业发展提供了新的机遇和更高层次的发展前景。这里我们想就现代测绘学的发展从学科的观点稍为具体地探讨一下它与数字地球的关系和在构建数字地球中的作用。
一、测绘学的现展
空间技术,各类对地观测卫星使人类有了对地球整体进行观察和测绘的工具,好像可以把地球摆在实验室进行观察研究一样方便。由空间技术和其他相关技术,如由计算机、信息、通讯等技术发展起来的3S技术(GPS,RS,GIS)在测绘学中的不断出现和应用,使测绘学从理论到手段都发生了根本的变化。测绘生产任务也由传统的纸上或类似介质的地图编制、生产和更新发展到地理空间数据的采集、处理和管理。GPS的出现革新了传统的定位方式;传统的摄影测量数据采集技术已由遥感卫星或数字摄影获得的影像所代替,测绘人员在室内借助高速高容量计算机和专用配套设备对遥感影像或信号记录数据进行地表(甚至地壳浅层)几何和物理信息的提取和变换,得出数字化地理信息产品,由此制作各类可供社会使用的专用地图等测绘产品。我国960万平方公里国土的国家基本地图的成图或更新周期可望从十几年,几十年缩短到几年或更短,测绘业的体力劳动得到解放,生产力得到大的提高。
今天,光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术可使测绘产品从单一纸质信息转变为磁盘和光盘等电子信息,产品分发可从单一邮路转到“电路”(数字通讯和计算机网络传真),测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化,实现了信息化的发展。
当前,随着我国经济的高速发展和经济所有制成份和运行体制的改革,需要开放民用国家测绘产品;从技术方面看,西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区1m分辨率(相当1∶1万比例尺)的地图,卫星上的GPS又可将这种地图纳入全球参考框架和转换为他们的国家坐标系,中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低;对于军事敏感的重力数据,卫星重力技术所发展的低阶全球重力场模型已足够用于他们的远程战略导弹发射。目前全球高阶重力场模型(如EGM96)分辨率已达50km,已接近我国现有重力数据的分辨率,其保密价值也需要重新评估。这一形势使绝大部份测绘产品可以作为普通商品服务于全社会,测绘业从单一国家事业逐渐转变为社会主义市场经济的产业,这无疑为测绘学的发展注入了新的活力和扩大了发展空间,这也是一个有重要意义的历史性转变。
综上所述,由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展,测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标,正在适应新形势的需要发生着深刻的变化,表现为正在以高新技术为支撑和动力,进入市场竞争求发展,测绘业已成为一项重要的信息产业。它的服务范围和对象也在不断扩大,不仅是原来的单纯从控制到测图,为国家制作基本地形图的任务,而是扩大到国民经济和国防建设中与空间数据有关的各个领域。它必将随着21世纪更加成熟的信息化社会的到来向更高层次发展,在未来数字地球的概念和技术框架中占据重要的基础性地位。
二、数字地球和现代测绘学
地球上一切事件都发生在一定的空间位置,人类社会经济活动所需要的信息绝大部分(约80%)都与地理位置相关。中国21世纪议程62个优先发展项目中,约有40个需要建立或应用地理信息系统。数字地球是利用海量地理信息(即地球空间数据)对地球所做的多分辨率、3维数字化描述的整体信息模型,便于人类最大限度地实现信息资源的共享和合理使用,为人类认识、改造和保护地球提供一种新的手段,这里在数字地球的概念中突出显示了地理坐标的框架作用,因此NSDI是数字地球的基础设施,要求提供(地球)空间数据框架,包括大地测量控制框架(国家定位网和重力控制网)、数字正射影像、数字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地籍等基础地理数据集。在此框架上加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等一切所需要和感兴趣的人文信息。为数字地球提供上述地球空间数据框架是测绘业本身的“专职”,但又对测绘学提出了更高层的技术要求。
NSDI要建立在NII上,要在因特网上运行,要求开发功能强、效率高的因特网GIS软件。这表明还要大力发展测绘产品的计算机网络技术,它的技术基础是宽带、高速图形图像网络,当然其中宽带高速问题需要国家投资在NII中解决。数字地球构想的另一个高技术特点是虚拟现实模型。目前发展起来的全数字化摄影测量就能够利用功能强大的计算机系统或工作站,对数字化影像进行处理,建立立体地形或地物虚拟模型。但如何将这一技术用在因特网上对多种测绘产品和普通用户提供虚似模型甚或虚拟现实模型,则是要进一步研究和发展的。数字地球是对真实地球及其相关现象的多分辨率、统一性的3维数字化整体表达,这里强调了统一性和整体性,要求全球多源数据无缝无边的连接和整合。从空间数据框架来说,其统一性和整体性是由大地测量来实现和给予保证的。大地测量是传统测绘的基础,对当前信息化测绘和构建未来数字地球更是基础的基础,即空间数据框架的框架。它要求全球采用统一的参考椭球模型和相应的地心坐标参考框架(如ITRF);全球统一的高程基准,即统一定义和使用的大地水准面;全球统一的重力测量基准(重力基本网);全球统一的地图投影系统。一切原有的测绘成果,特别是国家基本地图都要转换到上述全球统一的参考系中。数字地球对全球大地测量提出了更高更紧迫的要求。GPS配以少量SLR和VLBI站是各国保持和维护各自的地心参考框架的基本技术,但局部坐标到全球坐标的转换目前还难于达到优于米级的精度;全球高程系统的统一问题,大地测量学家经过几十年的研究,目前还是一个未能解决的难题,最终要通过全球重力数据,特别是新一代卫星重力计划和卫星海洋测高计划在国际大地测量协会的统筹和协调下实现。
海洋占全球面积的70%,海洋将是21世纪资源开发的主要竞争空间,海洋动力环境的变化(如厄尔尼诺现象)又是决定全球气候变化的主要控制“阀门”。数字地球向海洋测绘提出了挑战。从全球来说,目前海洋的精细测绘基本上还是空白,多波束测深技术的发展加速了各国领海海底地形的测绘,但要将陆地坐标参考框架以相近的精度扩展到海洋仍存在困难,海上GPS定位精度还低于5m;由于陆地高程基准不能用水准测量传递到海洋,在卫星测高技术的支持下用某种去掉潮汐影响的平均海面作深度基准,精度可达米级,和多波束测深精度相当。但广大的开阔深海的海底地形测绘不可能用船载测深仪完成,用卫星测高结合重力数据(低阶或中阶重力场模型)反演海底地形,目前试验精度可达10~100m。数字地球将要求海洋测绘技术有新的突破。
测绘学由于其技术的突破已日益向相关地学领域渗透。大地测量更成为研究地球动力学(包括海洋动力甚至大气动力)的重要技术手段,GPS监测已能提供全球板块运动和地壳形变精密数据,可用于研究地学灾害(地震、滑坡和火山爆发等)的预测;GPS已可以和VLBI相近精度和频谱分辨率监测地球自转的变化,由此研究地球深部结构和动力过程及全球变化;专题GIS也成为环境灾害问题分析预测工具。数字地球最重要的功能之一是为解决21世纪人类面临的环境和灾害问题提供一个可供观察、分析、模拟和预测的全球信息系统,以期协调人与自然的关系。
我们赞成活数字地球或动态数字地球的提法,因为人类是生活在不断运动变化的地球上。现在在全球性的观测中,各种对地观测新技术已可能连续快速获取地球表面(或浅层)随时间变化的几何和物理信息,了解地球上各种现象及其变化。因此测绘学或者说测绘业则应当利用3S技术结合合成孔经雷达干涉技术(INSAR)以及其他新技术(如卫星重力探测技术等)对地进行观测,为构建活数字地球提供描述地球动态变化的地理信息产品。
数字地球构想是推动人类大踏步跨进信息社会重大战略步骤,有挑战也有风险。测绘是数字地球的基础,测绘工作者也将是构造数字地球的“尖兵”,也要求测绘学有新的发展和突破。
三、测绘学和地球空间信息学
在本文第一部分已谈及测绘学在新的技术进步推动下的现展趋势。从现代信息论的观点看,测绘学本质上就是一门关于地球空间信息的学科,传统的测绘受地面测量技术、时空尺度和精度水平以及投入的局限,其产品主要是单一的地形图和在地形图基础上编绘的专用地图。它不能反映、至少不能及时反映地球表面形态的变化,特别是大范围和全球变化。其产品制作周期长,已不能满足地区经济和全球经济高速发展的多种需要。信息技术加快了人类社会的运行速度。测绘学应该是提供人类生存空间自然环境及其变化信息的学科,它的学科内涵发生了巨大的变化,因此如何界定测绘学的含义,已是世界各国测绘工作者所关注的问题。于是从90年代开始,国际上将测绘学(Surveying and Mapping)更改为一个新词,以准确反映学科实质,Geomatics一词由此应运而生。随后,有关Geomatics的提法在我国学术界,主要是地学界成为热门话题,由于对其含义理解不同,其中文译名也是五花八门,现在将它译成“地球空间信息学”,已基本得到认同。不管人们对Geomatics的含义如何理解,但根据ISO的标准定义和国际测绘联合会(IUSM)对“测绘学”的定义,两者的含义是基本类同的,只不过Geomatics所涉及的地球空间信息的范围更宽一些。Geomatics更准确地描述了测绘学在现代信息——通讯社会中的地位和作用,适应了现代社会对地球空间信息的极大需求的特点,因而发展和提高了测绘学的研究和工作领域,符合现代测绘学发展的实际。现代测绘工程的核心技术是空间技术,包括GPS、卫星遥感和航测,测绘的范围扩展到整个近地空间,例如近地空间航天器的导航定位,近地空间重力场的测定,大气层甚至电离层的信息;其支撑技术是信息技术,主要处理电磁波信息和影像信息,加之通讯、计算机网络等信息技术,使地球空间信息学科的理论和技术体系比传统的测绘学有了很大的发展和更新,由此,Geomatics适合于纳入数字地球的理论和技术框架。
随着数字地球构想的实施,测绘学面临一个历史性的发展新机遇,传统的或现代测绘学将以地球空间信息学的新面目立于地球科学分支学科之林,以更强的活力向前发展,前景良好。
四、建议
本文漫谈了测绘学的发展及其与数字地球构想的关系。为在21世纪加速建设我国空间数据基础设施,发展我国的测绘学科和测绘事业,以迎接“数字地球”的挑战,根据我国目前测绘事业发展的现状,从一个侧面(主要是大地测量方面)提出以下建议:
1.尽快统一我国大地定位参考框架的建设,对近年来由各个部门独立建立的各等级GPS定位网进行必要的联测和统一整体平差,此举可望进一步加强国家级的大地定位框架。
2.将沿海各部门100多个验潮站统一组织GPS联测,精密确定各验潮站水位标尺零点的大地高,填补陆海相接地带重力测量空白。此举为统一陆海大地水准面,建立海洋高程基准,研究海平面变化至关重要。
3.研究将陆地GPS定位框架向我国领海扩展的方案,着手建立我国包括海域的广域差分GPS定位系统。
中图分类号:F592.3 文献标识码:A 文章编号:16749944(2010)10014703
1 引言
海南,中国唯一一个热带岛屿省份,位于南太平洋的核心地带,风景旎旖,气候宜人。迷人的热带海岛风情决定了其“热带休闲度假胜地”定位的科学性及广阔的发展前景。2010年初国务院关于海南岛国际旅游岛建设的意见再次让海南成为热点话题,众多专家学者积极参与,同时也吸引了大量海内外投资商。当地政府广纳社会各界意见,科学规划部署海南国际旅游岛建设方案,为海南建设国际旅游岛提供了一个良好的氛围和平台。
2 海南国际旅游岛建设背景
海南省位于太平洋西海岸中部,是中国最南端的热带岛屿省份,由中国第2大岛海南岛及西沙群岛、中沙群岛、南沙群岛组成。在地理位置上是链接大东亚地区、中亚、非洲、大洋洲等的要塞通道。在气候上,为典型的热带海洋性季风气候,暖热湿润、四季如夏。海南是散落在南中国海上的璀璨珍珠。海南省在经济、国防上,对中国有着举足轻重的作用。在过去的近半个世纪,由于诸多原因,海南的发展相当滞后。尽管拥有着得天独厚的自然资源、绝佳的地理位置、宜人的气候,但是同当今知名热带休闲度假岛屿,如夏威夷群岛、普吉岛、毛里求斯相比,之间的差距还相当大,海南的发展前景值得期待。2010年1月31日,中国政府网《国务院关于推进海南岛国际旅游岛建设的若干意见》,将海南国际旅游岛建设上升到国家战略。国内外众多人士对海南岛国际旅游岛建设提出宝贵意见,指出夏威夷、巴厘岛等模式可以复制。但海南省作为中国最南端的省份,与普吉岛、毛里求斯等相比,有着很大的特殊性,简单的复制并不符合我国国情。
3 海南国际旅游岛建设总体规划
3.1 佛罗里达模式
海南位于太平洋西海岸、中国最南端,是亚洲、大洋洲、非洲、欧洲的海上中心,连通着4大洲的要塞通道。佛罗里达位于大西洋西海岸、美国的最南端,是美洲的中心,佛罗里达面积17万km2,人口1 700万人;海南省面积3.4km2,人口800万人。同时,海南与佛罗里达州在自然资源、气候环境上也很相似。海南岛经济要定位于以旅游业为中心,农业、渔业为重点,再辅之以林业、制药业等潜力产业。佛罗里达,旅游业为经济第一支柱,第二大产业是农业,是美国柑橘类水果的生产基地。海南,同样拥有着优越的旅游和农业资源。因此佛罗里达发展模式值得借鉴学习。
3.2 三亚定位――东方迈阿密
三亚,应该是滨海休闲度假胜地,艺术、商贸、金融中心,是充满公寓和游泳池的滨海城市。众所周知,位于佛罗里达州最南端的迈阿密,美国著名滨海度假胜,一个充满了游泳池和退休公寓的城市。同时,“中南美洲金融之都”、“南北美洲贸易命脉之地”、“美国最大的转口贸易集散地”等众多头衔为迈阿密的经济注入永不衰竭的活力,优越的地理位置、便捷的交通更是为迈阿密锦上添花。同样三亚位于亚、欧、非、大洋洲的海上枢纽中心,风景旎旖。随着“东亚自由贸易区”的拟建,及亚、非、中东地区、大洋洲的经济联系日渐紧密,三亚成为“东方迈阿密”潜力无限。三亚――东方迈阿密的定位,也使得三亚有别于临近海域“塞班岛”、“巴厘岛”、“普吉岛”,不是纯粹的旅游海岛,而是“热带海滨度假胜地”、“国际性经济、金融、商贸中心”。
(1)打造三亚城市名片型的景点。到迈阿密度假,必去的地方就是迈阿密海滩。大多数去迈阿密的游客都不会错过迈阿密海滩,甚至有好多访客是专程为了迈阿密海滩而选择迈阿密的。而迈阿密城风景最秀丽之地-Key Biscayne,更是靓绝南佛罗里达州,除了欣赏沿途绝色海景风光,岛上的“迈阿密海洋馆”也是游客吹捧的对象。三亚也需要树立城市的“休闲度假卖点”,开发打造以“阳光、海水、椰林、沙滩”为特色的热带海洋风情Golden Beach、特色度假海湾、热带海洋公园。
(2)建立、健全现代化金融服务体系,为资金流入海南创造客观有利条件,方便外汇的兑换与自由流通;建立、健全银行卡、信用卡消费模式。
(3)加强邮轮、货轮码头建设,规划建立三亚港,使其成为环太平洋西海岸的客源、货物集散中心。海南省得益于得天独厚的地理位置,加之自由贸易区的建立,旅游业的发展,势必吸引大量的投资者和商人,使得大量的社会财富流向这里。资金和商贸人士的聚集,三亚成为商贸中心、货物转口集散地也就水到渠成。
(4)政府应着手考虑循序渐进地在三亚打造“国际性会展中心”及“区域性展厅”,来自世界各地的琳琅满目的商品充斥于名目繁多的展会,以吸引世界各地的商户,为三亚成为“国际金融、商贸之都”奠定基石。
(5)自由文化之都、时尚之都的建设。要把三亚打造成自由文化、时尚的殿堂。因此应该为海南省提供一片自由文化的土壤,任自由文化、时尚潮流在三亚繁衍生息。政府可以聘请业界精英担当三亚发展的形象顾问,通过他们在时尚界、艺术界的影响力及交际圈,把国际品牌、潮流文化、艺术精神和媒体产业带到三亚。届时,国际性时装会、影视艺术节、演唱会、音乐会等将会是三亚的城市元素,商业巨擘、社会名流、设计师、泳装模特、电影明星、艺术家、歌手及街头艺人都将是这个城市的常客。一个自由、开放的商业、艺术、潮流之都将在太平洋西海岸与迈阿密遥相呼应。
3.3 马尔代夫“主题海岛旅游”模式
众所周知,“袖珍王国”马尔代夫近年来快速发展的小型开放海岛旅游业成为其国民经济的支柱产业,贡献了30%的GDP和60%的外汇收入。西沙群岛是我国南海诸岛中岛屿最多,海拔最高、陆地面积最大(近10km2)的岛屿群。西沙群岛现在被国务院设立为管辖西沙、中沙、南沙的“三沙市”所在地,并开放旅游业。海南国际旅游岛建设要充分利用如此优越的旅游资源,参考马尔代夫的经验,以“主题旅游海岛”为中心理念,把西沙群岛打造成“主题鲜明、别具特色”的海岛旅游链。
4 推动国际旅游岛建设的对策
4.1 提供多元化生活元素
随着经济全球化,欧美文化、思想对东方的影响,以及中国城市化带给人们巨大的压力,休闲、度假日渐成为人们旅游的主题。休闲、度假就是为了放松身心,释放压力。对于80、90后这群日渐主流的消费人群,夜生活已是都市习惯。北京三里屯、上海衡山路、新天地等国际化大都市的城市路标,都让我们看到了西式酒吧、餐厅的巨大市场前景。因此作为国际旅游岛应将部分都市生活元素复制,使旅游、休闲、娱乐融为一体。
4.2 提供高档次的饮食文化
东方饮食文化源远流长,中国8大菜系、日本料理、韩国美食、泰国菜等东方美食一定会为游客奉献出一道道饕餮大餐。伊斯兰文化光辉灿烂,穆斯林美食声名远扬,以土耳其菜系为代表队慕斯林美食是世界3大菜系之一。中东地区以及非洲的伊斯兰国家是海南巨大的潜在客源地,而伊斯兰教徒对食物的严格限制性,因此,在海南普及土耳其菜系是相当必要的。
4.3 开发潜在的国外客源市场
要在世界范围内,借用各种媒介和机会做好旅游宣传工作,把潜在的市场挖掘出来。人才是最核心的竞争力,政府要构建一支高水平的营销队伍。充分利用网络资源,同时积极与世界各地的旅游组织合作,参加当地的旅游论坛,或在当地举办旅游宣传活动。可以聘请在世界范围内有声望的华人,或者当地很有影响力的名人担当海南的旅游形象大使,充分利用名人效应去做旅游的宣传、推广。
4.4 为海外客源提供便捷的交通
便捷的交通会对“海南国际旅游岛”地位增加筹码。因此政府部门应做好岛内机场的建设工作,促进岛内航空公司与世界各地的航空公司的合作,尽可能的开辟世界各地到海南的国际航线,以方便旅游出游,也优化海南的国际旅游岛形象。
4.5 加强海南的现代信息化产业的建设
现代信息通信技术已然成为促进社会政治、经济、文化进步的原动力。国际旅游岛、自由贸易区的建设更离不开现代化的信息产业做后盾。海南岛定位不是纯粹低端的旅游业,三亚未来应该是亚洲通向世界的门户,是国际性的“滨海度假胜地”,是“商贸、金融、文化之都”。现代通信技术是世界“第四次工业革命”的重要角色,以现代通信技术为依托的现代信息管理体系对金融业、国际贸易及政府管理都有着至关重要的作用。面对今天海南通信化产业相对落后的现状,海南的信息化建设应该以完善基础设施入手,并充分利用各种先进的信息通信技术,构筑起高效、严密、适合海南实情的现代信息化体系,为海南国际旅游岛建设构建强有力的客观环境。
4.6 打造海南国际时尚经济平台
目前,依托博鳌亚洲论坛的品牌优势,全方位开展国际性经贸、文化和交流及高层次外交外事活动。同时海南岛免税购物政策,为海南国际旅游岛建设加上了必要筹码。面对附近海域的巴厘岛、普吉岛、塞班岛的竞争,大型免税区的建立,将会使海南岛更具竞争力。而且还会有很多游客会专程为了“购物”而青睐海南,也会吸引很多东南亚、非洲、中东地区,甚至欧美的游客。
4.7 打造大三亚区的热带野生动植物园
国际旅游岛打造热带海洋动植物园的理念不应该仅仅是纯粹的乏味观光游览。应加强与游客的互动性,让他们能参与进来,谱写海南模式。因此动植物园可规划为热带动植物观光游览区和互动参与区。观光游览区的主题-热带雨林之奇幻旅程,这一主题区要确保热带雨林的原生态,不要刻意去人工雕琢。互动参与区的口号是热带天堂之魔幻生活,为游客提供一个人与自然和谐相处,人与动物同乐的世界。
4.8 发展豪华邮轮业和游艇市场
测绘作为国民经济的基础工作,一直以来都在我国经济发展、国民经济建设领域发挥其重要的服务职能。
一、新型测绘技术的含义
(一)测绘技术的含义
测绘是测量与绘图的总称。测绘学为研究和推算地面点的几何位置,地球形状及地球重力场提供数据,据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布,并结合某些社会信息和自然信息的地理分布,编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术的学科。
它是以计算机技术、地理信息技术光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础,对自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等进行测定采集、表述以及获取的数据、信息、成果进行处理而提供的活动。
(二)新型测绘技术的含义
随着经济和社会的进步,现代数字化技术的发展当前测绘技术已从传统的模拟时代走向信息时代,它以传统测绘技术为基础,以全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)为技术核心,将地面已有的特征点和界线通过测量手段获得反映地面形状的图形和位置信息,供工程建设的规划设计和行政管理之用。随着经济和社会的进步现代的,数字化技术。
二、新型测绘技术在建筑领域的创新应用
(一)3S集成技术
GPS技术可以实时、精确的提供物体的三维坐标信息,但无法获得地理的属性信息。RS技术能获取大面积的地理信息,但在实时与精度上不足。GIS具有信息查询分析和管理功能,但数据的获取与更新很困难。三者的集成实现功能互补、资源共享。
3S本是三者的简单组合,而是利用现代测绘技术、遥感技术、定位技术、图像处理技术和计算机技术为一体向GIS和RS数字图像处理系统提供足够的数量、精度、可靠性、完整性的空间数据,通过空间分析、预测、决策,确保地理信息优化系统的解决。
1.3S集成技术在公路工程建设中应用
以数字信息为主的管理系统,它以空间地理信息系统为依托,应用3S技术,借助计算机及网络技术,把公路数据信息化、数字化,实现公路从规划、勘测、设计到施工、运营等环节数字化管理,将公路的路网、路况、管理机构及人员等海量信息通过3S集成技术采集、存储、分析、处理等功能,使公路达到预期效果,因此3S集成技术具有广阔的发展前景和现实意义。[1]
2.3S集成技术在数字城市建设中的应用
城市建设的核心是城市空间信息科学,而数字城市空间信息科学的核心是3S技术及其集成,所以3S集成技术在数字城市的数据采集、处理、存储中具有广泛的作用和应用前景。利用RS信息,经纠正、处理、形成正射影像图,进一步目视判读后,可编辑成各种专题图,经扫描或手扶跟踪数字化后成为数字地图,进入到GIS中,实现多种信息的综合分析,派生出新的图形、图件,便于城市规划建设和运营管理。[2]
(二)PPP单点定位技术
采用精密单点定位技术,利用单站GPS就可以达到几厘米的精度,即传统的RTK的精度,其作业不受距离限制、不需要基准站支持,这无疑大大提高高精度定位作业的灵活性,降低作业成本。
PPP单点定位技术应用:
GPS-RTK的正常工作需具备基准站和移动站要同时接受五个卫星的信号;基准站和移动站要同时接受卫星的信号和基准站发出的差分信号;以及移动站迁站过程中不能关机等要求,所以PPP单点定位技术广泛应用在RTK作业盲区、精密海洋工程测量、海岸线测量、海洋测量、大面积航空摄影测量、土地测量(开发造地、土地整理)等方面。
(三)GPS—RTK联合全站仪在地形测绘中的应用
GPS是美国从20世纪70年代开始研制,历时20年,于1994年全面建成,具有海、陆、空全方位实施三维和定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
RTK技术是在GPS基础上发展起来的,能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS定位测量方式,是GPS应用的重要里程碑。
1.GPS-RTK联合全站仪在地形测绘中的应用
以GPS-RTK和全站仪结合的手段进行地形图测绘,大大减少外业的工作量,工作效率显著提高。在卫星测量无法满足的情况下,采取全站仪进行有效补充,为我们圆满完成任务打下坚实基础,但在绘图过程中仍要绘制草图一边内业成图,接下来将将从坐标数据的传输入手,实现移动站接收机通过蓝牙等无线手段将数据传输到便携电脑和掌上电脑,这样无需绘图而直接在外业成图,内业修改也可以防止测错、漏测现象发生。
2.在高层建筑中的应用
GPS测量技术参数主要包括:设计精度、观测计划、设计基准和网线。在确定设计精度时,应根据测区的具体情况和工程需要,选择工程或城市GPS网作为测区首级控制网。平均边长小于1KM,最弱边相对中误差小于千分之一,GPS接收机标称误差a
三、新型测绘技术的应用前景
随着传统测绘技术向新型测绘技术的转变,工程测量科技进步很大,发展很快,取得显著成绩,以空间技术,通讯技术,信息技术为支柱的测绘高新技术迅猛发展,测绘业已成为一项重要的信息产业。测绘技术的广泛应用必将给国民经济的发展带来新的生机,他作为社会发展的服务行业为我国的创业时期的建设做出了不可磨灭的贡献,在当今的发展时期,测绘技术更需要提升行业技术水平,创新应用进一步扩展其应用领域,才能更好地发挥其服务职能为政府的决策部门提供科学依据,从其职能和社会需求它的应用和发展前景是令人乐观的。
测绘是准确掌握国情国力、提高管理决策水平的重要手段。提供测绘公共服务是各级政府的重要职能。加强测绘工作对于加强和改善宏观调控、促进区域协调发展、构建资源节约型和环境友好型社会具有重要作用。现在测绘技术已经成为国家科技水平的重要表现,地理信息产业正在成为新的经济增长点。全面提高测绘保障服务水平,对于经济又好又快发展具有积极的促进作用。
随着经济和社会的进步现代的,数字化技术的发展,测绘技术已从传统的模拟时代跨过数字走向信息时代,已广泛应用在国民经济的各个领域,特别是国家政府部门的决策,测绘技术和产品在各个行业起着关键的作用。
参考文献
中图分类号:TU198文献标识码: A
引言
地理信息量不断扩展的今天,数据单位已经达到了TB,面对各行各业的需求,信息的管理出现了“既多又少”的局面,一方面海量的数据无法有效的得到处理;另一方面用户想要获取到自己所需的数据又无法找到,得不到快速高效的回答。所以地理信息的处理加工要求向着智能化、自动化以及实时化方向发展,这是对系统整体格局的适应也是数字化提升的要求。
一、信息化概述
全球信息网格是建立在现代信息技术不但发展的今天,人们所面对的是当下3G互联网时代,网络以及计算机的发展使得人们在进行信息的检索和查询过程中,不仅能够获取GIS时空数据,同事还能够网格计算网络资源。正是由于网格计算你的发展,使得在该种环境下,空间信息的全球统一化成为了必然的趋势。至此多级空间信息网格的概念应时而生,这种概念以用户作为出发点,对时空数据通过粗细网格进行统一的管理。该种结构的基础理念是以地理坐标作为基础框架,依据社会发展的差异性将全球范围进行划分,以粗细不同的网格作为基本单位,地球地心以及全球网格的中心店是整体坐标的参照物,将不同网格中的地物和地物属性进行存贮,这种存贮方式在国家经济数据的空间统计中较为适用,便于对社会经济的发展状况进行分析。若能够有效解决多级网络同实际不同比例尺的空间信息之间的相互装换问题,那么GIS技术会从理论上上升到一个新的技术高度,空间数据的应用更是能够得到飞速发展,从辅助决策以及空间分析上更进一步。并且明确了信息化测绘的发展方向以及发展目标。无论是自然界的变化还是人类活动都是以时空作为框架进行变迁的,地球及其周围的空间是所有活动的信息载体,可以作为信息计算的基础。信息时代是以互联网以及计算机终端为基础发展起来的,并且随着网络的移动化,终端的便携化,时空信息服务越来越趋向于大众化,这是未来时代的基本特征,也是保证信息产业是否能够正常运转的核心内容。因此,公共产品、平台以及服务是信息化测绘能够得以推广应用的基本依托。
二、信息化测绘的若干关键技术
1、城市地理信息共享标准
由于标准化工作未得到重视的危害有滞后性,往往被忽视,而一旦发现失误再去弥补,代价很大,有些工程需要重来。主要包括:地理基础框架与地理信息分类标准、数据质量标准和分发服务标准等。
2、现代化城市测绘基准体系
该技术不仅可逐步取代传统的城市测量控制系统,还可以提供实时动态的空位置服务,将带来城市测量的历史性进步。
3、智能化移动测量技术
移动测量技术是多传感器集成技术、空间同步技术、自动提取技术、移动信息实时传输等技术的总称。
4、无人飞行器航空摄影测量技术
无人飞行器航空摄影测量技术主要包括:长航时无人飞行器技术、传感器姿态控制技术、平流层平台摄影测量技术与应用、航空摄影二维及三维信息的提取技术等。
5、地理信息动态更新技术
地理信息动态更新技术主要包括:基于遥感信息的地物要素变化的发现与测定技术、级联更新技术、基于时态的增量更新与历史数据保存技术等。
三、信息技术在工程测绘中的实际应用
现代化的测绘技术中主要应用了全球定位系统技术(GPS),数字化技术,地理信息系统技术(GIS)和遥感技术(RS),并且这几种技术作用较大,很大程度上提高了测绘技术的质量和工作效率。
1、数字化技术
跟传统的地形测图相比,数字化测图技术具有更高的优越性,不仅提高了测图的效率,还可以提高测图的精度,保证测图的质量"数字化技术可以更好的适应当前科技的发展,在地籍测量、工程测量、房产测量和管网测量中应用广泛,既降低了工作量,还提高了作业精度,实现了数字化的要求。
2、自动化
在地形测图中大比例尺地形图的测绘是工作的重点任务,而数字测绘技术刚好可以在大比例尺地形图测绘中发挥作用。数字测图是通过利用计算机的各种软件来进行计算!连接!识别和调用图式符号的自动化,然后准确的绘制出规范、合理、美观的数字地形图。并可以通过计算机软件将测绘出的数据制作成模型,能清楚的观察到其模型的特点,对于地形和地貌的特征和要素等一目了然,让施工人员更容易读懂测绘出的地形图。同时降低了地形图的出错率,并可以自动的提取所需要的数据坐标和高程等信息,方便、快捷。
数字化测图可以利用分图层的形式来进行图幅的管理和保存,这样可以减少负载量,方便的对图幅进行变更和修改,保持图幅的现势性和可靠性,随时对其进行更改,提高了工作效率。
施工案例
案例一:定向测量在北京地铁复八线中的应用北京地铁复八线的中间段全长12.7千米,东西走向由复兴门至八王坟。其中地上线接近2千米,地底线十千米左右。地下线处地质情况复杂,有多层地下水分布,施工面临防水的挑战。这种情况下,进行竖井定向采用全站仪、垂准仪和陀螺经纬仪组成的联合作业方法可以提升图形清晰度,缩短占用井筒时间。而且采用双投点-双定向的方法的好处是对数据的检核条件进行了优化,也令测量定向精度有所提高。测量中所使用的陀螺经纬仪(型号gak―1)的一次定向中误差理论值为±20毫米′,实际作业时自动校对其定向边陀螺方位角误差可达到±8′。在工作推进中他们引进操作简便的智能陀螺经纬仪定向系统,保证了定向成果的可靠性。
3、全球定位技术
全球卫星定位系统技术是在上个世纪70年代开始发展的,主要运用于海洋、陆地和航天等领域,随着全球定位系统技术的发展和进步,逐渐被运用于测绘技术中。定位技术和定位理论的不断改变,使得测绘技术也有了革命性的变革。目前使用的GPS接收机的重量和体积逐渐变小,便于操作,且质量越来越好。在现代化的测绘技术中,全球定位系统技术逐渐成为了主要的测绘技术之一,能够通过测角、测水准和测距的方式来快速的为客户提供所需要的三维坐标和其他数据。实现高效率、高精度和高速度的测量水准,并逐渐将测量领域扩展到宇宙空间,测量方式也实现了实时动态化。
施工案例
案例二:北京地铁四号线GPS控制网测量四号线的建设难点在于北京南站一段地处交通枢纽,车多客流量大,施工地有限且干扰大。车站周围建筑物布局集密存在民工互扰问题。采用盾构就要求施工配合度较高,因此必须加大工程测量的幅度。为满足盾构施工的需要,要对已提供的一级GPS控制点、精密导线及精密水准点进行检测,保证各级控制点相邻点的精度分别小于±10mm,±8mm和±8mm(l为线路长度,以km计)(精密水准路线闭合差)作为盾构测量工作的起算依据。
四、工程测绘的信息化发展趋势
随着国民经济的快速发展,信息化进程也不断加快,推进信息化技术,是工程测绘工作中必须可少的。传统的工程测绘技术主要包括了航空摄影测量、大地测量、工程测量、海洋测量、地图印刷和制造以及测绘仪器的生产和制造技术等。目前出现的高科技的信息化测绘技术主要是指空间定位、卫星和航空遥感、地理信息技术和地面的一体化测量技术等。该现代化的测绘技术主要是通过当前的通信技术、系统技术和测绘技术配套,对地理信息的产生!收集、整理、检测、传递、储存、识别等,并对这些信息进行应用,满足测绘工作的需要。当前的测绘技术信息化主要是通过各种先进的信息技术,深人的利用和开发地理信息的数据和资源,实现现代化,其中涵盖了测绘技术的数字化,测绘产品的数字化和信息服务的网络化。未来的测绘工程,必然要利用信息技术,实现测绘的现代化和科学化。
结束语
现代测绘技术中多学科经过交叉融合,逐步的形成了新型的信息化测绘技术手段,其主要以数字化测绘作为体系依托,快速更新、获取地理空间信息,实现一体化的信息管理,使得系统在进行数据处理的过程中向着智能化方向发展,这种生产的网络化使得地理信息在空间上逐步的融合,使得技术产品同测绘信息社会化。使得测绘服务在形式上更加的多元灵活,因此信息化测绘是测绘技术后数字化时期的必然发展趋向。
参考文献
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