淺談數(shù)字國(guó)土
李斌
一、 引 言
隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的到來(lái),全球經(jīng)濟(jì)一體化已是一個(gè)不可抗拒的趨勢(shì)。進(jìn)入21世紀(jì)的人類(lèi)社會(huì),無(wú)論是人類(lèi)的生存環(huán)境,還是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的運(yùn)行模式,乃至人類(lèi)的生活工作方式,都在發(fā)生著巨大的變革,現(xiàn)代交通工具和信息傳播手段使地球變得越來(lái)越“小”了。在這種情況下,數(shù)字地球、數(shù)字區(qū)域、數(shù)字國(guó)土……無(wú)疑是人類(lèi)社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一種必然的選擇。數(shù)字國(guó)土的提出給大家提供了一個(gè)從國(guó)家的層次整合經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的地球信息獲取、處理、分析和共享,發(fā)展地球科學(xué)、信息科學(xué)的機(jī)遇。
數(shù)字國(guó)土是國(guó)土信息化、系統(tǒng)化、虛擬化、可視化的復(fù)雜信息系統(tǒng)工程。通過(guò)數(shù)字國(guó)土戰(zhàn)略的實(shí)施能夠大大促進(jìn)數(shù)字區(qū)域的形成和發(fā)展,以及信息科學(xué)技術(shù)與相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,使區(qū)域在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)中處于有利地位?,F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球、數(shù)字國(guó)土提供了的科學(xué)技術(shù)手段,就是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、衛(wèi)星遙感和地理信息系統(tǒng)等先進(jìn)的地球觀測(cè)技術(shù)組成的地球觀測(cè)系統(tǒng),它提供了對(duì)整個(gè)地球系統(tǒng)進(jìn)行長(zhǎng)期的、立體的監(jiān)測(cè)能力,為收集、處理和分析地球系統(tǒng)變化的海量數(shù)據(jù)提供了工具。
二、 數(shù)字系統(tǒng)內(nèi)涵
國(guó)土資源是國(guó)計(jì)民生的根本依托,是經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。新時(shí)期 的國(guó)土資源管理工作,要以科學(xué)發(fā)展觀統(tǒng)領(lǐng)全局,繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)國(guó)土資源的宏觀調(diào)控,構(gòu)建人與自然以及人與人之間的和諧,促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康平穩(wěn)地運(yùn)行。RS、GIS、GPS為國(guó)土資 源的監(jiān)測(cè)、規(guī)劃、管理提供了先進(jìn)的技術(shù)手段。目前,3S技術(shù)在土地、水文、礦產(chǎn) 林業(yè)等國(guó)土資源領(lǐng)域應(yīng)用中取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。綜合國(guó)土資源監(jiān)測(cè)與管理不僅涉及范圍大、領(lǐng)域廣、部門(mén)多,而且內(nèi)容包括圖形、圖像、文字、表格、聲音、實(shí)地錄像等,只 有站在數(shù)字地球的高度,建立數(shù)字國(guó)土系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)國(guó)土資源綜合管理的現(xiàn)實(shí)需要。
數(shù)字國(guó)土是指在一定區(qū)域內(nèi),建立一個(gè)以空間地理位置為主線,將各類(lèi)國(guó)土資源與環(huán)境信息組織起來(lái)并對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)描述復(fù)雜的綜合信息系統(tǒng)。數(shù)字國(guó)土是數(shù)字地球的體現(xiàn)和延伸,是數(shù)字地球的重要組成部分。數(shù)字國(guó)土工程的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)為政府決策提供信息服務(wù)的實(shí)時(shí)性和為社會(huì)服務(wù)的廣泛性,將已有國(guó)土資源信息進(jìn)行分析篩選并將其數(shù)字化;建成基于GIS平臺(tái)具有信息管理、綜合分析和 評(píng)價(jià)功能的國(guó)土資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形圖件庫(kù);實(shí)現(xiàn)實(shí)施過(guò)程和調(diào)查結(jié)果的數(shù)字化和網(wǎng) 絡(luò)化;建立資料匯總、交流和共享制度;向國(guó)家和社會(huì)提供國(guó)土資源的基礎(chǔ)資料和相關(guān)信息。 信息是知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的主要經(jīng)濟(jì)資源,數(shù)字化是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)形式。數(shù)字國(guó)土為 國(guó)家管理資源、發(fā)展經(jīng)濟(jì)充當(dāng)參謀,也是實(shí)現(xiàn)國(guó)土資源管理工作信息化、現(xiàn)代化的重要 手段。
數(shù)字國(guó)土系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使它成為一個(gè)具有特定功能的信息系統(tǒng)整體。數(shù)字國(guó)土的功能是數(shù)字國(guó)土系統(tǒng)在內(nèi)部關(guān)系和外部關(guān)系中表現(xiàn)出來(lái)的特性和能力。它可在數(shù)字國(guó)土系統(tǒng)與外部環(huán)境的相互作用中表現(xiàn)出來(lái)。數(shù)字國(guó)土的要素、結(jié)構(gòu)、功能和環(huán)境之間存在著復(fù)雜的辯證關(guān)系,應(yīng)對(duì)數(shù)字系統(tǒng)有一個(gè)整體全面的認(rèn)識(shí)。
三、 建立數(shù)字國(guó)土是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)
為順應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化、全球信息化的發(fā)展趨勢(shì),為使國(guó)土資源工作更好地適應(yīng)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的需要,總結(jié)國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),中央做出了抓好國(guó)土開(kāi)發(fā)整治的重大決策。國(guó)土資源部將“加強(qiáng)信息系統(tǒng)建設(shè),實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)社會(huì)化”列為五大目標(biāo)任務(wù)之一,并在全國(guó)第二次土地調(diào)查計(jì)劃中設(shè)立“數(shù)字國(guó)土”工程,旨在通過(guò)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),加速實(shí)現(xiàn)國(guó)土資源調(diào)查評(píng)價(jià)、規(guī)劃、管理、保 護(hù)和合理利用的現(xiàn)代化,為全社會(huì)提供方便快捷的國(guó)土資源信息服務(wù),充分發(fā)揮國(guó)土資源在國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的基礎(chǔ)性、公益性和戰(zhàn)略性作用。實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)土資源科學(xué)管理與規(guī)劃,實(shí)施國(guó)土資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的重要手段就是數(shù)字國(guó)土與衛(wèi)星遙感?!吨腥A人民共和國(guó)土地管理法》規(guī)定國(guó)家實(shí)行土地用途管制制度,其執(zhí)行情況也依靠數(shù)字國(guó)土和遙感來(lái)監(jiān)測(cè)。 簡(jiǎn)單地說(shuō),“數(shù)字國(guó)土”就是把國(guó)土方面的有關(guān)信息數(shù)字化,其本質(zhì)上是一個(gè)信息系統(tǒng),是“數(shù)字地球”在國(guó)土資源領(lǐng)域的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)。它以國(guó)土資源為研究對(duì)象,以遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐,融合多源、多分辨率數(shù)據(jù),并可用多媒體和虛擬仿真技術(shù)對(duì)成果進(jìn)行表達(dá),具有空間化、數(shù)字化、時(shí)間化、網(wǎng)絡(luò)化和可 視化的技術(shù)特點(diǎn)。
建立區(qū)域數(shù)字國(guó)土系統(tǒng),并使其長(zhǎng)期運(yùn)行,要受到計(jì)算機(jī)硬件、計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)據(jù)、應(yīng)用、人才、組織管理、宏觀與微觀環(huán)境等多種因素的制約,缺一不可。其中應(yīng)用處于核心地位。系統(tǒng)所用計(jì)算機(jī)大都為通用產(chǎn)品,因此其技術(shù)集中于軟件。這幾個(gè)因素相互影響,不能只重視技術(shù)而忽視應(yīng)用目標(biāo)、數(shù)據(jù)收集、人才培養(yǎng)、組織機(jī)構(gòu)之間的相互協(xié)調(diào)等非技術(shù)問(wèn)題,否則就無(wú)法使系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)揮作用。建立本區(qū)域的數(shù)字國(guó)土系統(tǒng),必須結(jié)合區(qū)域的實(shí)際情況、實(shí)力,有目的有重點(diǎn)的實(shí)施,不能脫離現(xiàn)實(shí)環(huán)境,應(yīng)做好總體戰(zhàn)略規(guī)劃及分布實(shí)施的系統(tǒng)計(jì)劃。它應(yīng)是一個(gè)以人為中心、以各種技術(shù)為工具、以多種理論為指導(dǎo)、以信息為生命線、以實(shí)際應(yīng)用為根本目的的復(fù)雜巨系統(tǒng),而不單單是一個(gè)技術(shù)手段。
四、 數(shù)字國(guó)土系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)
數(shù)字國(guó)土包含著眾多的層次不一的各類(lèi)信息系統(tǒng),組成系統(tǒng)的要素也是一類(lèi)系統(tǒng)(子系統(tǒng)),系統(tǒng)的信息環(huán)境和結(jié)構(gòu)又構(gòu)成一個(gè)更大的系統(tǒng)。如各類(lèi)地籍信息(如某一地區(qū)所有宗地的名稱(chēng)、位置、面積、界址、權(quán)屬等信息)結(jié)合組成某地區(qū)地籍信息系統(tǒng),土地利用現(xiàn)狀系統(tǒng)、土地整理開(kāi)發(fā)復(fù)墾系統(tǒng)、土地基本農(nóng)田保護(hù)信息系統(tǒng)等。土地信息系統(tǒng)、礦產(chǎn)資源信息系統(tǒng)、基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)等組成了數(shù)字國(guó)土信息系統(tǒng)。
由于土地具有一定的時(shí)空結(jié) 構(gòu)、自然屬性、經(jīng)濟(jì)屬性和權(quán)能屬性,可以綜合運(yùn)用現(xiàn)代遙感(Remote Sensing,RS)、全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)、地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù),以空間和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)對(duì)土 地資源信息進(jìn)行存儲(chǔ)、整理,根據(jù)國(guó)家有關(guān)法律法規(guī),并按照土地資源管理的模式,建 立相關(guān)模型,完成查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、分析、評(píng)價(jià)、制圖等自動(dòng)化功能,輔助國(guó)土資源管理部門(mén)工作人員進(jìn)行管理決策。存儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)土地資源信息的增刪、修改、更新,為土地資源的開(kāi)發(fā)利用提供查詢(xún)、檢 索、分析、評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)和規(guī)劃決策服務(wù)的一種信息系統(tǒng)。因此,土地資源和地理信息系統(tǒng)是土地資源信息系統(tǒng)最為關(guān)鍵的特征。
五、結(jié)束語(yǔ)
數(shù)字國(guó)土是國(guó)家信息基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分,是國(guó)家實(shí)施數(shù)字地球戰(zhàn)略的最基本的基礎(chǔ)設(shè)施。數(shù)字國(guó)土的建立,將全面影響人們認(rèn)識(shí)世界的理論視野和思維方法。數(shù)字國(guó)土的建立將在促進(jìn)科技、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著重大作用。實(shí)現(xiàn)為政府決策提供信息服務(wù)的實(shí)時(shí)性和為社會(huì)服務(wù)的廣泛性,實(shí)現(xiàn)實(shí)施過(guò)程和調(diào)查結(jié)果的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化,建立資料匯總、交流和共享制度,向國(guó)家和社會(huì)提供國(guó)土資源的基礎(chǔ)資料和相關(guān)信息服務(wù)。