国家测绘局国土司

2002年2月
　

1 建设“数字中国”地理空间基础框架的必要性与紧迫性

1．1 国际背景情况

20世纪下半叶开始的信息365JT技术革命引发了全球信息化浪潮，特别是到了20世纪80、90年代，世界加快了由传统工业社会向现代信息社会、工业经济向知识经济时代的转变。

90年代初，美国信息探索研究所在它出版的《1993一1994年鉴》中，以《知识经济：21世纪信息时代的本质》为总标题，发表了6篇文章，从6个不同的方面审视了“明天信息社会”的特征和本质，明确地提出：“信息和知识正在取代资本和能源而成为能创造财富的主要资产，正如资本和能源在200年以前取代土地和劳动一样。”

1991年，美国政府智囊团首先提出“信息社会”概念。1992年，西方七国集团在布鲁塞尔召开了“信息技术部长会议”，会上通过了建立信息社会的原则和中间试验计划，并首次确定了“全球信息社会”的构想。1996年5月，联合国在约翰内斯堡召开了“信息社会和发展大会的部长级会议”，会上讨论了以信息高速公路为标志的信息社会的到来，将引起世界深刻的变化及国际间的合作问题，会上通过了全球Internet的建365JT设计划、全球环境与资源管理计划、全球紧急情况（如特大自然灾害）管理计划、全球卫星计划（包括遥感卫星）和海洋信息社会建设等重大计划。

知识经济是世界进入信息传递高速化、商业竞争全球化、科技发展高新化的一种新经济，实质是建立在知识和信息的生产、分配和使用之上的经济。信息和通信技术在知识经济的发展过程中处于核心地位。

1993年2月，美国时任总统克林顿签署法令，建设全美的信息高速公路，将信息技术推进到人们的日常生活，并扩展到全世界。1994年4月，克林顿又签署了“协调地理空间数据的获取与访问：国家空间数据基础设施”的12906号行政令，为信息高速公路生产和提供地理空间数据。

美国从其自身的利益和全球政治、经济、军事战略目标出发，于1998年1月又提出了“数字地球”的概念，认为“数字地球”是指以地球坐标为依据的、具有多分辨率、由海量数据组成的、能立体表达的虚拟地球。并将数字地球描述为一个可以嵌入海量地理数据的、多分辨率的、真实地球的三维表示。

同样，具有高度洞察力的一些企业家已感受到现代信息社会、网络经济的脉搏与挑战，并采取相应对策。如比尔·盖茨在它的一部著作中提出了“数字神经系统”的概念，并认为只有驾驭数字世界的企业才能获得竞争优势。他说：如果80年代的主题是质量，90年代的主题是结构调整的话，那么2000年以后企业经营管理的关键就是速度。这种变革的发生，完全决定于数字信息流。无论是文字、声音或影像，都将以数字的形式让电脑储存、处理和输送。

由此可知，信息流带动资金流进而推动物质流将成为21世纪信息时代的主要特征。
1．1．1 发达国家空间数据基础设施（SDI）发展情况

日新月异的空间技术、信息技术的发展，促进了全球社会的信息化。当今，谁能充分利用信息化手段，最大限度地开发和利用信息资源，谁就掌握了未来发展竞争的主动权和制高点。信息社会的发展，一方面对地理空间数据提出了强烈需求；另一方面，又有力地推动着空间数据基础设施的建设与发展。发达国家根据各自的需要，都在大力加强空间数据基础设施的建设。

（1）在美国，国家空间数据基础设施（NSDI）被定义为地球空间数据获取、处理、访问、分发以及有效利用所需的技术、政策、标准和人力资源。其内容主要包括地理空间数据框架、空间数据交换网络、空间数据法规与标准以及空间数据协调管理机构等四个部分。联邦地理数据委员会（FGDC）负责协调国家空间数据基础设施的建设。通过FGDC，由相关部长与州、地区和地方政府等协作，共同建立NSDI的核心——一国家地理空间数据交换中心（ National Geospatial Data Clearinghouse），将地球空间数据的生产者、管理者和用户连接成一个网络。美国联邦政府每年投入10－20亿美元用于NSDI建设，并通过税收和法规政策等促进私人企业投资。1996年，在芝加哥召开了NSDI发展战略会议，提出了NSDI发展战略的前景，目标和任务。

1）发展前景

现势性好，精度高的地球空间数据，将很容易用在地方、国家和全球事务中，并对经济增长、环境质量改善和社会进步等做出贡献。

2）目标任务

——通过技术推广和培训，增进对NSDI概念、前景和效益的认识与理解。

——研制地球空间数据生成、访问和应用的统一解决办法，以满足不同用户的需求。

——通过有关社会各界的共同采集，扩大和维护合理决策所需的地球空间数据。

——在各组织之间建立良好的合作关系，以支持NSDI的持续发展。

美国地质调查局（USGS）国家测绘部（NMD）负责国家地理空间数据框架的建设。地理空间数据框架的数据包括：正射影像、高程、365JT交通、水文、境界。地籍和大地控制网等。框架将提供一个数据共享的基础，任何组织和机构可以在其上添加其它专题的数据或者增加专题信息的应用。

NMD在地理空间数据生产方面，主要进行全国1：24万比例尺的矢量数据（DLG）、数字高程模型数据（ DEM）、正射影像数据（ DOM）和栅格图形数据（ DRG ）、以及土地覆盖分类数据、地名数据的生产。实施国家定期航空摄影计划（NAPP）。

在对地观测方面，美国航空航天局（NASA）在1999年发射了第一颗载有5种观测地球系统状况和监测全球环境变化先进仪器的地球观测卫星 EOS AM－1，与 1998发射的 landsat－7、 1999年发射的 Meteor3M／SAGElll、 2000年发射Jason－l，EOS PM－1相结合，构成了美国的地球观测系统（Earth observationsystem EOS），从地球的地圈、水圈、大气圈、冰雪圈和生物圈等多学科领域收集丰富的数据和图像资料。EOS平台安装了十多种高精尖的多波段高光谱分辨率、高灵敏度的仪器。仪器频率覆盖宽，同时具有多视角多极化遥感能力。从而给天气预报、气候预测以及全球生态变化监测等一系列重大的地学和环境科学问题带来突破性进展。

2000年2月美国发射了“奋进号”航天飞机，利用干涉雷达测量技术，仅九天时间，探测了地球75％地貌，绘制了4600多万张地貌图片，用其生成相当1：5万比例尺精度的高程模型。与此同时，具有高空间分辨率和立体成橡能力的制图卫星进入商业运行，如 Space Imaging公司 1999年发射的 Ikonos 2地面分辨率达到0．82m，为快速制图提供了全新的信息源。

（2）在英国，国家空间数据框架（Nnonal GeosPatial Data Fr。。rk， NGDF）是1995年在英国地理信息协会年会 AGI’95上提出来的，后得到英国军械测量局的支撑而发展起来。NGDF的驱动因素是政府、企业和个人对创建NGDF有一些重大的需求：如改进政府的效率和效益、提供新的就业机会、通过促进地理信息的应用开拓市场。预测地理信息未来的需求。

NGDF的任务和目标包括：鼓励和帮助数据提供者宣传他们拥有的地理信息数据，编制元数据库系统，使用户能够从Internet上找到所需数据；提供改进地理信息访问机制的指导建议，以帮助建立数据中介服务组织；寻求政府机构的支持，鼓励数据提供者使信息能为更多的人所应用；鼓励数据提供者使用NGDF编制的各种标准以及所推荐的直接或间接的参考系统；协调在元数据及其相关数据能够给用户带来信心的各种保险程序的引进；促进和刺激那些能够鼓励更大规模信息集成及其市场的发育；通过评价改进英国地理信息开发能力的有关事务、促进地理信息使用效益的提高，为信息的使用提出具体建议。NGDF的战略目标包括：

1）数据基础设施的建设，给用户提供他们可利用数据的有关详细信息；促进对现有和潜在地理信息组织的服务；积极对各种信息源进行甄别、分类和评价，通过现有系统和中介服务，使信息的应用越来越广泛。

2）通过标准使地理信息的集成更容易。NGDF要建立一个英国标准地理数据库（UKSGB）网关，为全英国提供空间参考数据；建立一个NGDF支持标准的框架和指南，鼓励、指导和提高对标准的使用，推动对更大规模信息集成的认识。

3）鼓励更广泛地应用地理信息。NGDF要调查限制地理信息应用的主要因素，通过NGDF认可的信息的现有和潜在应用，扩大地理信息的效益；建立与其他支持和扩充 NGDF工作的项目接口。

4）对用户的信息一致性及其质量保证作出规定。NGDF要从长远角度协调元数据和数据保险（安全）机制的引入。

5）给政府部门提出地理空间信息方面的建议。NGDF要给政府部门提出地理空间信息管理在政策、法规方面的建议，通过说服政府、取得他们的支持，提高自己的影响。

战略计划分为两个阶段。第一阶段是到2001年，主要的努力集中在早期有形成果提交上，效益可通过有尽可能多的用户实现。第二阶段将把努力集中在一些有长期效果，加扩大信息使用范围、改进信息质量的活动上。

英国从1970年开始数字化制图，已完成全国范围的1：5万、1：25万及365JT城市地区1：1250、农村1：2500、山区1：10000的矢量地图。英国军械测量局在矢量数据的基础上推出国家道路、道路中心线、邮政编码分区、境界数据、地名等框架数据。

（3）在加拿大，空间数据基础设施KGDn建设的宗旨是：通过联邦、州及地方政府与私营部门合作，发展空间数据访问的战略，设计相应的系统；发展数据访问协议，引导数据集成；建立现有数据资源的元数据库；改造现有的系统和数据库，确保其互操作性；增强现有的或增加新的软、硬件设备，以建立一个“公共窗口”把数据提交给用户。

CGDI持续发展和成功使用的最基本因素是来自加拿大不同机构和学科的数据很容易地集成与应用。CGDI必须保证现有的大量数据能够有效地被访问和使用，而且还必须给广大数据生产者和用户提供今后收集和维护数据所需的基础设施，从而使一个在线的、分布式的、能更新和可充分集成的国家地理信息集成建设成为现实。并提供一个数据基准图层作为可视化的参考系统，使各种新老数据集在地理空间上得以相互配准，免费提供用户使用。另外还特别注意数据标准建设，各部门共同参加标准的制定过程，确保标准的实用性，用户需要在内容更为广泛的国际标准基础上，发展适合加拿大国情的标准集，产业部门根据这些标准生产相应的商业化产品，数据生产者须严格地按照这些标准收集生产和分发销售数据。

近几年，加拿大推出了地理信息联网计划，其内容包括：

——地理信息快速访问计划，使政府机构里的地理信息通过Internet成为大家可访问的资源；

——国家地理信息框架计划，使来自不同组织机构的多种数据，可作为基础集成和建造各种专题数据库；

——地理信息伙伴计划，建立联邦、省、地方伙伴关系，推动数据共享；

——地理信息创新计划，对私人企业进行投资，以发展新的工具和创新技术，鼓励产业增长和商业化以及下一代产品的开发；

——可持续发展社区计划，建设或加强加拿大社区利用通过Internet提供的地理信息服务，有效地365JT规划和管理自身经济、环境和社会发展的能力；

——国家地图集计划，利用Internet为各年级学生和一般公众提供有关加拿大自然、环境、经济、社会和文化等方面的地图。

（4）亚太地区空间数据基础设施（APSDI）

亚太GIS常设委所规划的亚太空间数据基础设施是一个数据库网络，这些数据库分布于整个地区，而又一起为地区的经济、社会、人力资源开发以及环境目标的实现提供所需的基础数据。亚太GIS常设委开发了一个空间数据基础设施的模型，该模型由机构体系、技术标准、基础数据和接口网络4个核心部分组成。亚太GIS空间数据框架的主要内容：

大地控制网：基础地理参考框架，大地测量控制点，大地测量参数

高程：高程数据、地面高程模型

水系：天然和人工流域要素，江河、运河、水体、海岸线和流域集水处

交通：公路、铁路、海港和机场

居民地：城市、主要市镇的地理位置、范围

地名：正式承认的地理和人文要素名称

植被：天然植被、森林和庄稼

自然灾害：地震区、泛滥平原、火山等

政区：国界、省界等

土地利用：农业、自然保护区、人口分布等

亚太空间数据基础设施将在现有的国家数据的基础上建立、支持各成员国中有效国家空间数据基础设施的发展。

（5）全球空间数据基础设施（GSDI）的建设，把国家、区域委员会及其相关的国际机构在灵活、简单、持续的原则框架下组织在一起。它对于支持全球经济增长、实现各国社会和环境目标是必不可少的。GSDI的常务委员会包括一个执行委员会，顾问小组和一些分组委员会。GSDI目前的一项重要工作是执行全球测图计划，即是一种1：100万比例尺全球空间数据产品的开发，它将提供一种工具帮助决策者说明人类社会的全球环境事务。自1996年以来，GSDI会议已开了六次，我国作为A类成员国积极参加其活动。
1．1．2空间数据基础设施（SDI）发展趋势

纵观国际地理空间数据的获取与应用方面（SDI）的发展，有如下趋势：

（1）空间数据基础设施（SDI）建设已被越来越多的国家、地区所重视，并随着经济全球化、全球信息化的进程，已成为国际联合行动，如全球空间数据基础设施（GSDI）的建设。（SDI）一般包括地理空间数据框架、地理空间数据交互网络、数据标准和空间数据协调管理机构四个部分，但各国对SDI的建设有其自己的国家目标。

（2）空间信息获取、处理技术发展迅速，如高分辨率卫星遥感技术，以数字激光测图、激光成像雷达、数字相机为主体的机载三维摄影测量系统，大容量数据存贮技术和高速宽带网络技术的发展，使地理空间数据从快速获取、建库、更新到提供使用的水平不断提升，从而能应对现代信息社会对地理空间数据时空要求的挑战。

（3）地理信息系统的网络化已成为一大发展趋势，无论是建库、数据传输。应用服务均在网上进行。加之空间信息应用技术的开发，如智能化系统、空间决策支持系统、虚拟现实技术的开发与应用，使地理空间信息数据的应用深入到各行各业乃至家庭、社会的各个角落。

（4）全球定位系统技术日趋完善，美国、俄罗斯和欧洲等卫星定位系统的不断加强，不仅服务于它的自身的军事目的，而且也为快速、实时、精确定位，监测地壳运动，预测地震灾害创造了条件。全球定位技术（GPS）与无线通信（WAP）、掌上电脑（PDA）和地理信息系统（GIS）相结合的基于位置服务的LBS（Location based services）系统，将全新改变人们的工作、生活方式，为公众提供信息服务，辅助公众进行行为决策，使地理空间信息的应用更加社会化。个性化，可以认为是未来信息社会的一个缩影。
1．2国内情况
1．2．1 党和政府对推进国民经济和社会信息化建设十分重视

（1）早在1984年，邓小平在给国家信息中心成立时的题词中就提出：“发展信息产业，服务四化建设”。江泽民也在多次讲话中指出：“四个现代化，哪一化也离不开信息化”。“知识经济、创新经济对我们2I世纪的发展至关重要”。1994年，国家成立了有15个部委参加的“国家信息化联席会议”，并专门成立办公室，负责领导和组织国家信息基础设施的启动。1997年4月，国务院在深圳召开了“全国信息工作会议”，会上正式提出了“国家信息化”的号召和实现国家信息化要坚持“统筹规划，国家主导；统一标准，联合建设；互联互通，资源共享”的方针，力争在2001年初形成一定规模和比较完整的国家信息系统（即国家信息基础设施Nil），并指出要把信息资源的开发利用作为信息化的核心。2000年4月，经国务院批准，由国家发展计划委员会牵头，科技部、国防科工委、财政部、信息产业部、国土资源部、建设部、农业部、中国科学院。国家测绘局和解放军总装备部等11个部委组成国家地理空间信息协调委员会，其主要任务是，研究提出我国空间信息基础设施和地理信息系统的发展战略，统筹规划和协调我国地理信息系统技术、产业和应用系统的发展，促进空间信息基础设施和地理信息系统及相关产业的高起点、高效率建设。

（2） 2000年10月中共中央关于制定国民经济和社会发展第十个五年计划的建议中指出：“信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，也是我国产业优化升级和实现工业化、现代化的关键环节。要把推进国民经济和社会信息化放在优先位置。顺应世界信息技术的发展，面向市场需求，推进体制创新，努力实现我国信息产业的跨越式发展。”“要在全社会广泛应用信息技术，提高计算机和网络的普及应用程度，加强信息资源的开发和利用。政府行政管理、社会公共服务、企业生产经营要运用数字化、网络化技术，加快信息化步伐”。2001年3月九届人大四次会议通过的《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》把加速发展信息产业，大力推进信息化，加强信息资源开发，强化公共信息资源共享，推动信息技术在国民经济和社会发展各个领域的广泛应用和建设基础国情、公共信息资源、宏观经济数据库及其交换服务中心，完善地理空间信息系统等列入“十五”计划。

（3）2001年8月，中央为加强对全国信息化工作的领导，决定重组成立以朱鎔基为组长，胡锦涛、李岚清等为副组长的国家信息化领导小组，并于12月26日召开了第一次会议。会议指出，加快信息化建设，是我国面临的历史机遇，也是我国现代化建设的迫切需要，明确了推进国家信息化必须遵循的五点方针。

（4）关于“数字地球”和国家空间信息设施建设，“数字地球”的概念提出以后，我国党和政府领导、科技界对此高度重视。江泽民在1998年6月11日接见两院院士时谈及了“数字地球”问题。中国科学院地学部于1998年11月初在北京香山召开了“资源环境信息与数字地球”研讨会，在此基础上，于1999年1月20日向国务院提交了“中国数字地球发展战略的建议”。建议书中提出：“数字地球不是一个孤立的项目，而是一个整体性的、导向性的发展战略措施，它反映了科学技术乃至经济和社会的跨世纪发展的国家目标。”“在中国跨世纪的发展中，实现经济和社会的可持续发展、保持和平安定的国际环境。发展科学技术的自主创新能力，是三项重大战略目标。从我国的国家目标出发，我们迫切需要一个中国数字地球或数字中国。”国务院李岚清副总理在1999年北京的数字地球国际会议上强调，无论是促进社会的可持续发展，还是提高人们的生活质量；无论是推动当前科学与技术的发展，还是开拓未来知识经济的新天地，“数字地球”都具有重要意义。中国政府高度重视数字地球的作用，实行“需求牵引、统筹规划、阶段发展、共建共享”的方针，将力争在数字地球建设中实现跨越式发展。中国现时和未来的社会需求是发展数字地球的巨大驱动力。我们需要从数字地球的战略高度，在全球、国家和区域三个层次上，长远地规划地球表层信息的获取、处理、应用等相关工作，从系统论和一体化的角度整合已有的或者正在发展的与数字地球相关的工作，从而更广泛、深入地为社会提供服务，造福于人类。

（5）2001年7月，国务院办公厅转发了国家计委等11个部门“关于促进我国国家空间信息基础设施建设和应用若干意见的通知”。《意见》提出，“为了进一步促进我国地理空间信息的共享和广泛应用，充分发挥地理空间信息在我国国民经济和社会信息化以及经济结构战略性调整中的作用，需不失时机地加快我国国家空间信息基础设施建设，健全地理空间信息标准和政策法规，建立完善的公益性、基础性地理空间信息系统及其交换网络体系，为相关产业的发展创造条件。”《意见》关于加强地理空间信息资源建设问题中强调，“当前，要进一步加大投资力度，完善我国大地测量基准系统，遥感和卫星定位导航信息服务体系，国家基础地理信息系统，人口、资源环境与地区经济信息系统，宏观经济社会地理信息系统。”
1．2．2 地理信息系统已广泛应用于国民经济各个领域

地理信息系统是指基于同一空间定位基准的自然、人文、经济信息获取。储存、处理、应用的计算机系统。由于人类活动所接触和利用的信息中有80％以上与地理空间位置相关，因此地理空间信息是最基本、最基础的信息。全球测图国际指导委员会（ISCGM）制定通过的《全球测图技术规范》及《对已有全球空间数据测评指南》重要文件中，要求第一期数字化的全球地图定期更新，采用 ITRF94国际地球参考框架和 GRS80参考椭球体，栅格数据分辨率为 Iklll，矢量数据为 1：100万比例尺。《全球测图技术规范》着重指出：全球地图由交通、行政区边界、水系、高程、植被、土地利用和土地覆盖数据矢量和栅格层构成。在我国，随着经济建设的发展和国民经济信息化的推进，地理空间信息系统及其技术已广泛应用于环保、地矿、土地、气象、地震、水利、交通、电力、海洋、石油、通信、公安、农业、林业、卫生、航天、科研、教育等各个领域；是政府决策、管理，工程规划设计，企业生产经营的有力工具。特别是在国家“十五”信息化计划的带动下，各经济专业部门、各地区都纷纷提出信息化、数字化计划。如“数字国土”、“数字海洋”、“数字省区”、“数字城市”，一个“信息化”、“数字化”的浪潮席卷中华大地。

（1）国土资源部召开国土资源信息化工作会议，提出国土资源信息化建设的总体目标，即以满足国家社会经济发展和国土资源管理的需要为宗旨，在现代化信息技术的支持下，建立结构完整、功能齐全、技术先进并与国土资源工作现代化要求相适应的国土资源信息系统，形成完善的国土资源信息化体系，全面实现国土资源调查评价、政务管理和社会服务三个主流程的信息化。

（2）我国环境污染和生态破坏形势严峻，环境保护工作任务艰巨。针对这种情况，国家环保部门提出建设国家环境地理信息系统的目标与任务：建立国家级网络化地理信息系统，形成国家级环境地理信息系统应用平台和应用体系，充分利用地理信息系统的技术特点和优势提高国家环境信息获取和处理水平，为国家环保部门和有关机构提供基于地理信息系统的环境管理与决策支持手段，为社会提供全方位的环境地理信息服务。

（3）建设部在“关于加快建设系统信息化进程的若干意见”中提出：“建设系统的信息化是实现城乡现代化的重要前提条件。我国已进入全面建设小康社会和社会主义现代化建设的新的发展阶段，在城乡现代化进程中，建设系统担负着城乡规划、建设、管理、服务的重要职能，管理着城镇正常运转所必须的水、气、热、交通、环卫、生态、建筑等生命线工程，掌握着大量城市基础信息资料、统计数据和动态数据，如城乡规划信息、市政公用信息、建设工程信息、工程建设标准信息、地籍地质信息、房地产开发交易管理信息等，这些信息数据既是建设系统重要的业务资源，也是国民经济各行业发展所需的重要信息，这些信息数据能否实现有效地管理、传递、共享，是衡量城乡现代化水平的重要标志”。“城市地理信息系统（UGIS）是城市信息化建设的关键”。“城市地理信息系统围绕业务所涉及的人地关系这一管理的中心环节，实现数据共享，可以大大地提高管理的质量和效率，减少因缺乏信息共事所造成的工作失误，同时也可以为政府其他部门及企业和市民提供更多的信息查询服务。因此，城市地理信息系统是城市各管理系统的基础平台，是建设系统信息化建设的重点内容，应当引起建设主管部门的高度重视。”

（4）全国已有十多个省区提出“数字省区”计划

陕西省为实施“山川秀美工程、基础设施建设、电子政务、电子商务工程。产业结构大调整、生态省建设…等”，提出建设“数字陕西”地理空间基础框架，并已列入陕西省国民经济和社会发展“十五”计划。

海南省提出为加快信息智能岛建设步伐，促进“一省两地”产业升级，实现跨越式发展，实施“数字海南”计划。“数字海南”即是利用已有的信息基础设施，在多尺度、多分辨率的空间数据库和空间数据交换网络的支撑下，通过对社会、政治、经济、文化、环境、资源、科研等信息在空间位置和表达方式上的整合，使之成为一个有机的整体，构筑一个“数字海南”，为政府科学决策管理、产业结构调整和实现海南经济建设和社会跨越式发展服务。

能源大省山西提出“数字山西”计划，“十五”期间，要初步建成空间数据基础设施和基于这些设施的信息开发及推广应用体系，形成“数字山西”的基础框架，从而更好地服务于山西经济建设和山西省可持续发展战略的实施。

“数字福建”在加紧建设中。“数字福建”建设是指建设信息化的福建，即以福建为对象的数字化、网络化、可视化、智能化的信息集成、应用与共享系统建设。将全省各部门、各行业、各领域、各区域的信息通过数字化、标准化。计算机处理和网络传输，最大限度地集成和利用各类信息源，快速、准确、便捷地为经济和社会建设提供各种信息服务，实现福建省国民经济和社会信息化。

（5）北京、上海、广州、武汉、宁波、重庆等数十个城市推进城市信息化。“数字城市”计划。北京市明确提出“数字北京”建设的目标：通过建设宽带多媒体的信息网络、地理信息系统等基础设施平台，整合首都信息资源，建立电子政务、电子商务系统，实现国民经济信息化和公共服务领域的信息化；构建起与信息社会相适应的信息化软环境；通过发展信息家电、远程教育、网上医疗，建设信息化社区。具体的是，基于“3S”（地理信息系统 GIS．全球定位系统GPS、遥感RS）等关键技术，建设服务于北京市规划、建设、管理，服务于政府、企业、公众，服务于人口、资源、环境、经济与社会可持续发展的信息基础设施和信息系统。北京2008年奥运会申办成功，要将2008年奥运会办成一个“科技奥运”、“绿色奥运”、“人文奥运”，这是北京向国际奥委会的庄严承诺。为此目标，北京更加加快了“数字北京”建设的步伐。

作为国际经济、金融、贸易中心之一的上海，以信息化带动工业化，以信息化促进城市现代化，建设上海信息港列为“十五”期间上海国民经济和社会发展的战略举措和重点工作任务。上海市测绘部门为此加快了基础地理信息数据库的建设与开发应用，为上海信息港的建设提供坚实的基础地理信息保障。
1．2．3 我国空间数据基础设施发展情况

我国基础地理信息的获取与应用方面随着国家改革开放政策的实施，国民经济和社会高速发展，对基础地理信息强劲需求的带动下，取得了飞速的发展。以卫星定位系统、遥感。地理信息系统和计算机网络为主体的数字化测绘技术已取代了传统的测绘技术，成为获取基础地理信息的主要手段，国家基础地理信息系统在加速发展完善之中。

（1）在测绘基准的平面基准建设方面，在完成了1954北京坐标系、1980西安坐标系的全国平面控制网的基础上，建成了一批SLR． VLBI站和GPS跟踪站，布设了1300余点的A． B级、一、二级GPS网和1000点组成的中国地壳运动观测网；在高程基准方面我国建成了以1985国家高程基准的近23万公里的全国一、二等水准网；在重力基准方面在已建立的1985第二代国家重力基本网的基础上，开始建设2000国家重力基本网。利用地面重力、GPS／水准等数据，使我国大地水准面不断精化，经度102“以西地区精度达到0．4～0．6m，分辨率为30’×30’，以东地区精度达到0．3m，分辨率15’×15’，从而为GPS定位技术应用于高程测定奠定了一定的基础。

（2）在国家基础地理信息系统的建设方面，我国起步于二十世纪八十年代，并完成了全国1：400万、1：100万、1：25万地形和高程模型数据库、重点江河洪水防范区的数字高程模型数据库，几十个城市大比例尺地图1：500～1：2000数据库，并开始1：5万，1：1万地形数据库的建设。从1999年开始启动建设的《国家基础测绘设施项目》，使我国在航空航天遥感数据的处理、基础地理信息管理服务、基础地理信息数据生产、基础地理信息数据传输网络等方面的基础设施有了明显的改善和加强，建立了1个国家级基础地理信息中心，31个省级基础地理信息中心， 3个国家级（兼所在省的）基础地理信息数据生产基地和 28个省级基础地理信息数据生产基地，并构成了以“航空航天遥感数据处理系统”、“基础地

理信息管理服务技术体系”、“基础地理信息数据生产技术体系”、“国家基础地理信息系统数据传输网络”等四个单项工程为骨干的从基础地理信息数据生产到信息服务的基础框架，从而使我国基础地理空间数据的规模化生产能力上了一个新的台阶。

（3）在对地观测方面，随着我国航天事业的发展也取得了长足的进步，我国发射了风云一号、风云二号气象卫星，资源1号、2号卫星，实施国家定期的航空摄影计划，从而为基础地理信息的获取提供了数据源，同时也为利用遥感数据在国家经济建设中的应用创造了条件。

（4）国民经济各专业部门大力进行专题地理信息系统数据库的建设。据对全国主要各经济专业部门、各地区的调查统计，建成覆盖全国、全省的大型地理空间数据库、专题数据库超过100个，数据总量超过1250GB，覆盖全国的航片500万张以上，已有卫星影像50多万景，数据量达140TB。2000年全国对RS、GIS、GPS建设投入总量约为6亿1千多万人民币。据建设部测算估计，城市数字化工程的实施，可带动城市国民经济增长1个百分点，“十五”期间，城市数字化工程项目的直接经济效益为474．7亿元，间接经济效益为1289．4亿元。
1．3必要性与紧迫性

综合以上国际背景和国内情况，从经济全球化、国民经济信息化和我国对基础地理空间数据的需求和空间信息技术发展趋势看，建设“数字中国”地理空间基础框架是十分必要的，同时也是十分紧迫的，主要有：
　　一是国民经济和社会信息化建设目标的需要 面对世界经济、社会信息化迅猛发展的大趋势，中央及时作出了把推进我国国民经济和社会信息化、以信息化带动工业化，实现社会生产力的跨越式发展作为“十五”计划期间乃至二十一世纪我国社会主义现代化建设的一项战略措施。无论对传统产业的改造。优化、升级，还是政府的行政管理，社会公共服务，企业生产经营，以及实现金融、财税、贸易等领域信息化，加快电子商务、网上教育、网上医疗、智能交通的建设都离不开地理空间信息。另外在发展我国地球科学、空间科学，增

强科学技术自主创新能力方面，地理空间信息也是不可缺少的。“数字省区”。 “数字城市”、“数字区域”的建设，必须首先加快基础地理空间数据库的建设，从而为其提供一个坚实的空间平台。
　　二是可持续发展、经济建设重大战略实施的需要 人口众多、土地资源有限、自然灾害频繁、环境状况恶化是我国的基本国情。发展精准农业，实现农业产业化，加强土地资源、水资源的监测和保护，大力进行环境治理，加强对自然灾害，特别是洪涝灾害的监测和防御是十分紧迫的工作，地理空间信息及其基础框架可在其工作中发挥巨大的作用。

推进城镇化，优化城乡经济结构，促进城乡共同发展是我国二十一世纪经济社会发展的一个重要措施。在城镇建设中如何做到合理布局、科学规划、体现特色、规模适度、注重实效，以及在城市管理中，搞好市政建设与管理、社区管理，打击犯罪活动，处理城市灾害等紧急、突发事件等方面，地理空间信息是必不可少的。

实施西部大开发战略，加快中西部地区发展，合理调整地区经济布局，促进地区经济协调发展和最终实现共同富裕，是实现社会主义现代化建设第三步战略目标的重大举措。西部大开发首先要加快基础设施建设，抓好一批交通。水利、通信、电网及城市基础设施等重大工程，实施“西气东输”、“西电东送”。加强生态和环境保护，加强农业，发展特色产业等都必须有地理空间信息的基础支撑条件。

在经济发展中，劳动力、资金、生产、市场的空间分布，动态变化和全球布局有重要意义，地理空间信息是政府进行管理、决策的基本信息基础。
　　三是加入WTO、参与全球竞争的需要 我国加入WTO，参与全球经济、贸易、科技竞争，立足中国、放眼世界，及时了解和掌握各国的自然地理、人文经济情况是参与竞争的前提。为此，我们不只是需要一个“数字中国”空间数据基础设施（CSDI），而且还要有一个“数字地球”空间数据基础设施（GSDI）的支撑。
　　四是现代化国防建设，打赢高科技战争的需要 强大的国防是国家安全和现代化建设的基本保证，加强国防建设，增强国防实力，坚持质量建军，科技强军，勤俭建军，从严治军，积极改革创新，全面提高官兵素质，走有中国特色的精兵之路，提高现代技术特别是高技术条件下防卫作战的能力是新时期我国国防建设、军队建设的基本方针。未来的战争是电子战、信息战、高科技战，我们要打赢一场高科技战争，这些都必须有实时的地理空间数据支持。
　　五是我国基础测绘的发展需要 新中国成立50多年来，我国的基础测绘工作尽管取得了令人瞩目的成绩，国家基础地理信息系统的建设取得了巨大进展，但其现状看，还远不能适应国家经济建设和社会信息化的需要。主要反应在：

——我国西部地区尚有地理、气候条件较差的200多万平方公里地区无大比例尺实测地图，这将严重制约我国西部大开发战略的实施；

——我国地域广阔，1／5万、1／1万比例尺地图数字化任务量大；城市地区1／500～1／2000地理信息系统建设任务艰巨。财力投入不足，基础地理信息的更新机制尚未建立起来，现有的地理信息数据现势性差；

——我国空间定位基准建设任务仍很十分艰巨。几十年来，传统的控制网由于标志的大量破坏已遭到严重损害；我国空间大地测量，无论是连续运行的GPS跟踪站的建设，还是国家GPS网的布测，数量少、网点稀，还远不能满足建立我国高精度动态三维地。0大地坐标系和空间定位服务系统的需要；

—一快速获取地理空间信息的航空、航天遥感技术手段没有完全解决。航空摄影受天气制约因素大，耽误地理信息数据的获取。我国自主对地观测卫星数量少，遥感图像分辨率低，不能满足快速更新地理空间信息数据的需要；

——我国地理空间信息标准化体系尚未形成，关键性硬件和软件依赖进口，地理空间信息产品的开发与应用明显不足，社会化、网络化服务水平低。

从以上主要几点看，我们需要继续加倍努力，加快“数字中国”地理空间基础框架的建设，完善我国基础地理信息系统体系，满足国家信息化和国民经济建设以及社会发展的迫切需要。

2．“数字中国”地理空间基础框架的基本含义与总体构架

2．1基本含义
2．1．1“数字中国”的基本概念

1995年 1月，美国时任副总统戈尔发表了题为“The Digital Earth：Understandlns our Planet in the 21st Century”的演讲，提出了“数字地球”的概念，即：“数字地球”是一个可以嵌入海量地理数据的、多分辨率的。真实地球的三维表示，可以在其上添加与我们所处的星球有关的数据，实现在不同分辨率水平上对地球的三维例览。随后，不同的学者、不同的部门从不同的角度对“数字地球”进行了解释。综合起来讲，“数字地球”是一个科学与技术的聚合体，是人类认识地球的一种新的方式，它涉及到对地观测、地球科学、计算技术、网络通讯等多个领域。

“数字中国”是国民经济和社会信息化的重要组成部分，是基于地理空间信息的中国国民经济和社会的信息化，是指对中国的一切自然资源与人文社会现象在空间位置上的统一的数字化表示。具体说来，“数字中国”是指以高速宽带网络通信技术为基础，以国家空间信息基础设施（NSll）为依托，以虚拟现实技术为特征，在统一的规范标准环境下，全面系统地揭示和反映中国的自然。社会和人文现象的信息系统体系。“数字中国”是适应经济全球化和信息网络化发展战略的一项长期任务，“数字中国”的建设需要国家主管部门统筹规划、明确目标，协同工作，分步实施。
2．1．2“数字中国”的基本内涵

“数字中国”是一个庞大而复杂的信息系统，它涉及空间和非空间的经济社会信息以及现代科学技术的诸多领域。“数字中国”主要由地理空间基础框架、宽带网络基础设施、经济社会信息平台、政策法规与标准体系、应用系统。技术支撑体系等七个部分组成，具体内容见图1。

——地理空间基础框架：包括全国领土、领海和领空的地理空间数据以及 与人类知识与活动相关的非空间经济社会数据的有机集合。

——机星地一体化地理空间数据采集系统：包括应用卫星、航空、车／船载技术手段对地理空间点数据、面数据、地物、地貌、属性等数据的采集系统。

—一经济社会信息平台：工业、农业、第三产业以及人文、教育、社会公共事业等信息数据集。

——宽带网络基础设施：包括高性能计算机，互联网络，互操作机制等。

——政策法规与标准体系：包括数据的更新与共享机制，数据规范与标准，相关法律与法规等。

——应用系统：包括各种专业化信息管理系统等。

—一技术支撑体系：包括计算机技术，数据库技术，网络与通讯技术，地理信息技术（测量，全球定位系统，遥感，地理信息系统），虚拟现实技术等。中国的数字区域（城市、省、社区）是在不同尺度、不同范围对数字中国的诠释。中国的数字区域是数字中国的组成部分，数字区域的建设应当在数字中国的总体框架下进行。
2．1．3 地理空间基础框架的基本含义

“地理空间基础框架”由基础数据库体系、网络交换服务体系、政策法规与标准体系、组织机构体系、技术支撑体系等5部分组成，具体内容见图2。

基础数据库体系是构建“数字中国”地理空间基础框架的核心，其主要内容包括：国家空间定位基准，国家基础地理信息数据库，省级基础地理信息数据库，城市综合地理信息数据库和专用数据库等。基础数据库体系还包括基础空间数据的获取和更新系统。

数据交换网络服务体系主要包括由计算机与网络技术支持的网络化数据分发、共享的数据传输、交换通信网络。

政策法规与标准体系是为确保“数字中国”地理空间基础框架的建设及应用而制定的政策、法律、法规、标准等，包括信息生产、管理与共享的政策。法律，信息共享机制，定位参照系统、数据模型、数据字典、数据质量、数据交换格式及元数据等数据标准、技术标准和应用标准等；其作用是规范地理空间信息数据描述、采集、处理、分析、查询、表示、转换的方法、工艺和服务，在分布式环境下实现多源、异质、异构数据的流通、共事与系统互操作。

组织机构体系是指由权威的行政管理机构、组织协调机构、数据生产机构、数据服务机构和执法监督机构等所组成的“数字中国”建设、管理与资源利用的机构系统。

技术支撑体系是指空间数据获取、处理、管理、使用、更新等技术保障体系，主要包括大地定位技术、对地观测技术、影象处理技术、地理信息系统技术和虚拟现实技术等。
2．2 总体构架

根据数字中国地理空间基础框架的基本内容，数字中国地理空间基础框架的总体构架如图2所示。

2．3基本特性

（1）基础性：数字中国地理空间基础框架是其它统计信息和专题信息的空间载体，是其它各类信息系统建设的空间定位框架，是国家经济和社会信息化的基础，它具有通用性强、使用面宽的特点，它为数字中国、数字城市和数字区域的建设提供统一的地理空间基础，或者说提供统一的空间定位平台。鉴于地理空间基础框架的基础性属性，地理空间基础框架的建设需要国家予以优先重点支持。

（2）权威性：数字中国地理空间基础框架是国家空间信息资源的核心部分，它不仅为国民经济建设、国防建设和经济社会信息化提供统一的空间数据平台，为空间信息资源的共享提供可能，而且与国家的领土主权和版图完整密切相关；在地理空间基础框架的建设过程中，在数据体系、标准体系、数据结构、产品模式和信息安全等方面都具有高度的统一性、完整性和精确性，因此它对国内外用户具有权威性。

（2）多尺度性：中国地域辽阔，对地球表层各种自然和经济社会现象的空间形态结构需要进行不同尺度的抽象表达。根据国家经济社会信息化及宏观。中观和微观分析决策的客观需要，数字中国地理空间基础框架将适应多尺度。多分辨率和多用途的要求；与此相适应，需要开发1：100万、1：25万、1：5万、I：1万和局部地区更大比例尺（如1：1000，1：500）等多尺度地理空间基础数据，并对其进行实时维护和更新。与此同时，需要建设不同精度等级的平面、高程、重力基准系统和地图投影系统。为了保证不同尺度地理空间数据的协调一致性，还需要加强地理空间数据的规范化和标准化建设。

（4）现势性（动态性）：地理空间基础框架是地球表面按一定数学法则。遵循一定综合规律而形成的地球表面的真实缩影，它具有时空关系的确定性和客观性。地理空间基础框架的现势性直接制约其使用价值和使用范围。现势性强的空间数据使用价值大，反之亦然。由于人为因素的干预和自然因素的作用，地球表面处于随时间推移而变化的状态，即地理空间基础框架存在有效使用寿命的问题。为了保证地理空间基础框架的现势性，必须采用各种高新技术和各种信息资源对地理空间基础框架进行适时维护和更新。

（5）先进性（高技术性）：在数字中国地理空间基础框架的建设、维护和服务过程中，全球卫星定位系统、遥感技术、地理信息系统、网络通信、虚拟现实等高新技术具有十分重要的作用。借助全球卫星定位系统可以实时、快速地确定静态和动态目标的准确位置；借助遥感技术可以快速实时或准实地获取目标及其周围环境的语义或非语义信息及其变化；借助地理信息系统技术可以对多源时空数据进行整合、管理和集成应用；网络通信技术为地理空间基础框架的信息发布和信息共享提供了技术基础；虚拟现实技术为地理空间基础框架的地形仿真和三维动态应用提供了可能；上述高新技术的综合应用，为地理空间基础框架的建设、维护和更新创造了条件。
2．4地理空间基础框架与其他相关概念的关系

（1） 国家空间数据基础设施与数字中国地理空间基础框架

国家空间数据基础设施（NSDI）是指空间数据的获取、处理、访问、分发以及有效利用所需的技术、政策、标准和人力资源；其主要内容包括空间数据框架、空间数据管理与分发体系、空间数据交换网络、空间数据法规与标准体系等。空间数据基础设施的核心是空间数据框架，主要包括空间定位控制、数字高程模型、土地利用覆盖、地籍数据、行政界线、道路交通、水系、地名及数字正射影象数据等。通过对地理空间基础框架的分析不难看出，数字中国地理空间基础框架就是国际上统称的国家空间数据基础设施在中国的具体表述。

（2）基础测绘与地理空间基础框架

基础测绘是指为布设国家测绘基准和生产国家基础地理信息数据与国家基本比例尺地形图而进行的测绘，基础测绘是一个事业名称或业务名称，它同时定义了事业或业务的性质。基础测绘是相对于专业测绘而言的，专业测绘是各专业部门在基础测绘成果的基础上为特定目的而进行的测绘。基础测绘工作包括基础空间数据的获取、处理、管理、分发与服务以及开发利用等各个环节，基础测绘的主要任务就是要建立数字中国地理空间基础框架，换言之，地理空间基础框架是基础测绘数据和成果及其存档、管理、分发系统在信息时代的具体表现形式和发展。

3 构建“数字中国”地理空间基础框架的目标、任务和实施步骤

3．1 总体目标

通过5年至15年的努力，建立国家、省区和城市三级现代化测绘基准和基础地理信息数据库体系，数据交换网络服务体系，政策法规与标准体系，组织机构体系和技术支撑体系，实现多尺度、多分辨率、现势性好的基础地理信息数据的全国覆盖，为国民经济和社会信息化提供地理空间基础平台，为政府和全社会准确及时地提供三维空间定位数据、基础地理信息数据及其应用服务。

总体目标体现以下基本内容：

——用5至15年时间，采取渐进方式，从国家、省区、城市三个层次全面构建我国地理空间基础框架；

——服务对象，从政府到企业，从社会公共服务到科研教育各个领域，“地理空间基础框架”为其提供空间分析决策支持，是各类专题数据的空间载体，是“数字中国”的地理空间公共平台；

——“地理空间基础框架”所提供的地理信息基础数据，一是空间定位坐标数据；二是自然、人文、经济、环境等多尺度、多分辨率、多种类、现势性好的基础地理信息数据；

——服务手段，依托国家高速宽带公用通信网和计算机专线网快速提供网上服务；

——建立应用示范工程，开展地理信息数据应用服务，促进地理信息产业化发展。
3．2 分阶段目标

构建“数字中国”地理空间基础框架按其总体目标划分三个分阶段目标，即 2005年目标、2010年目标和 2015年远景目标，并按此目标组织实施。
3．2．1 2005年目标

（l）通过2000国家GPS大地控制网、国家三期高程控制网、2000国家重力基本网的施测，初步建成我国三维、地。b、高精度的平面、高程、重力基准，以满足构建数字省市地理空间基础框架空间定位网的建设和用户对三维、实时空间定位的需求；

（2）基本构成国家层次的基础地理信息数据库，即完成对全国 1：100万、1：25万地形、地名数据库的更新，基本完成1：5万数字栅格地图、数字高程模型、数字正射影像、核心地形要素、地名和土地覆盖六个数据库的建库；

（3）除台湾、香港、澳门以外，五个省、自治区、直辖市中有25％～30％的省区完成平面高程控制网（GPS C级网）及 1：1万地图数据库的建库，初步构建省区地理空间基础框架；

（4）完成全国30％的城市三维坐标控制网的加强与改造和城市1：500～1：2000地形数据库的建库，少部分“数字城市”地理空间基础框架平台构建完成；

（5）初步建成以国家基础地理信息中心为主节点，与全国主要的数字化测绘生产基地、国务院有关部委的信息中心和省级基础地理信息中心相连结的地理信息空间数据交换服务网络；

（6）建成若干个“地理空间基础框架”的应用示范工程。
3． 2． 2 2010年目标

（1）完成 2000国家 GPS大地控制网的加密，建成布局合理、有相当密度的GPS永久跟踪站，完成国家三期高程控制网、2000国家重力基本网的建设，全面启动建设我国自主的卫星导航系统，建成我国地心的、三维的、动态的新大地坐标系，为国民经济各部门和社会用户提供快速、精确、实时的定位服务；

（2）全部完成国家层次基础地理信息数据库的建设，并基本形成基础地理信息空间数据定期更新的机制；

（3）有60％～70％的省、区完成省级平面高程控制网（GPS C级网）的布测和1：1万地图数据库的建设，其余省区“地理空间基础框架”的建设也都启动；

（4）有60％～70％的城市完成三维坐标控制网的加强与改造，并已经建成了1：500～l：2000地形、地籍数据库，大部分城市的地理空间基础框架平台构建完成；

（5）全国地理空间基础框架数据传输变换服务的网络系统基本建成；

（6）地理空间基础框架信息获取系统基本形成，为空间数据库的建设与更新提供稳定的信息来源：

（7）建成政府管理、资源、环境、交通、防汛、边防……等基础地理信息数据应用示范系统，以促进地理空间基础框架的应用辐射与建设。
3．2．3 2015年远景目标

（1）国家、省和城市三个层次的平面、高程、重力基准网全部建成，并建立了定期更新复测机制，形成我国自主的卫星定位导航系统，为国民经济建设国防、科技和社会用户快速提供实时定位服务；

（2）国家、省和城市多尺度、多分辨率、多种类基础地理信息数据库建成，数据保持很高的现势性，并在此基础上构建“数字中国”基础地理信息空间数据仓库；

（3）地理空间基础框架的数据传输、交换、服务网络系统全部建成；

（4）高分辨率的、丰富的、快速的地理信息获取处理系统已建立起来，为地理信息数据的及时更新和遥感在国民经济领域的应用提供保障；

（5）基础地理信息数据应用领域进一步拓展，特别是在基础地理信息数据挖掘和基础数据与各专题数据的融合应用等方面有新的发展。
3．3 主要任务

“数字中国”地理空间基础框架建设的主要任务包括：现代化国家测绘基准建设、国家基础地理信息系统数据库建设、地理信息数据获取系统建设、政策法规标准体系建设、技术支撑体系建设、计算机网络系统建设和组织机构运行体系建设。
3．3．1 现代化国家测绘基准建设

国家测绘基准，也可称为国家空间定位基准。它为地形测绘和大型工程测量提供基本的平面和高程控制；为空间科学技术、国防与经济建设提供精确的点位坐标、距离、方位及地球重力场资料；为研究地球形状、大小，地壳运动及地震预报等提供数据资料；同时也能为目标点提供实时、动态定位服务。测绘基准是地理空间基础框架的骨架，是基础的基础。

现代化测绘基准建设的目标是建立全国统一的、地心的、三线的、高精度、动态的测绘基准，为用户提供空间定位服务，实现多源地理信息数据的无缝无边连接和整合，保证地理信息数据坐标的一致性和可转换性。

国家测绘基准建设包括平面基准、高程基准和重力基准的建设。其主要任务是建设国家、省、城市三个层次的平面、高程、重力控制网，形成全国统一的高精度空间定位基准。

（1）大地（平面）基准建设：建成全国 2000GPS网。该网由国家测绘部门布设的A、B级网、军事测绘部门布设的一、二级网、地震部门网络工程中的区域网，“三网”合一 2400余点和25个GPS永久跟踪站组成，经统一处理后网点相对精度10’以上，使我国大地坐标框架在三维和高精度方面走上一个新台阶；2000GPS网与全国原天文大地网联合平差，提高天文大地网相对点位精度，以满足用户对三维大地坐标框架的急需；布设GPS加密网，使点数增加到5000至6000点，使平均点距达到 50km；增加 GPS永久跟踪站的数量，增加到 260个站，最终达到1000个站；在国家空间大地控制网的基础上，省区、城市布设C级网，省级网平均点距10～15km，城市网平均点距能达到2km；建立中国新一代大地坐标系统，以地心、三维、动态的大地坐标取代目前的 54和 80坐标系。

（2）高程基准建设：研究布设国家三期高程控制网的施测工作，扩充一等水准网，使原 100环增至130环，9．3万 km增至13万km，平均每2幅1：5万图幅中至少有一个国家三期高程控制网点。在此基础上，省市要加强对三、四等水准网点的维护，并根据需要和点网密度加密二等水准网，建立定期复测制度。对C级GPS网点进行水准联测，使之成为用于精化大地水难面的GPS／水准点。

（3）重力基本建设：在既重力基本网的基础上建立 2000国家重力基本网，2000重力基本网由120余个绝对和相对重力点组成。通过国家和省、市共同努力，使全国的重力点数从目前20余万个增加到30万至40万个。最终目标达到80～100万点。继续精化我国大地水准面，达到厘米级。

（4）建立我国自主高精度的卫星导航定位系统。目前，美国有全球卫星定位GPS系统，俄罗斯有GLONASS系统，欧洲建立伽利略导航卫星系统。基于国家安全、国家经济建设和国防建设的需要，我国的卫星大地控制网从长远看不能建立和依附在外国的导航卫星系统上，宜尽早建立我国独立的、高精度的卫星导航定位系统。需在已发射的双星导航试验卫星基础上，进一步建立中国的导航卫星系统。
3．3．2 国家基础地理信息数据采集和数据库建设
3．3．2．1 国家基础地理信息数据采集

（1）基础地理信息系指反映地球表面的自然、人文、经济等具有基础性、普遍适用性强和使用频率高的信息。主要包括：测量控制点、居民地、独立地物、管线垣栅、境界、交通、水系、地貌、地名等基本要亲信息，土地覆盖信息、地籍信息以及历史人文信息等。其特点是具有三维空间位置和时效性，其表现形式为模拟信息（载体为纸张、布匹、石板、铜板上的信息）和数字信息载体为磁带、光盘、软盘上的信息）。

测量控制点：不同等级的平面控制点（三角点、 GPS点、导线点）、高程控制点（水准点、三角高程点）以及兼有平面与高程的控制点（GPS／水准点）、重力点。

居民地：城镇、厂矿和村庄，居民窑洞和固定住人的蒙古包。

独立地物：具有方位作用的气象台、卫星地面接收站、科学观测站、纪念碑、像、发电厂、塔形建筑物等。

管线垣栅：电力线、通信线、输油输气管道、城墙、围墙、栅栏、篱笆等。

境界：国界、各级行政区（省、市、县、乡）和独立管理单元界、自然保护区界以及界桩、界牌等。

交通：铁道及其附属物、公路分高速公路、国道、省道、县道及相应附属物、乡村道、航行线及附属物、桥梁、隧道等。

水系：江、河、湖、海、水库、沟渠、井、泉等。

地貌：等高线、高程注记、溶斗、岩峰、崩崖、冲沟、陡崖、雪山、冰川等。

地名：包括居民地名称，山、河、湖、海等地理名称，水库、运河、行政区划名称等。

土地覆盖信息：这与资源和生态环境密切相关，反映土地利用情况的信息。包括耕地（水田、旱地、菜地、水浇地）、园地（果园、桑园、茶园、橡胶园、苗圃等）、林地（阔叶林、针叶林、混交林、竹林、幼林、灌木林、疏林／、草地（天然、改良、人工草地，高中低密度草地人建设用地（居民地、工矿、交通等用地）、水域（河、湖、塘、水库、海等人湿地（沼泽，滩涂，芦苇地等）、裸荒地（戈壁、沙漠、盐碱、荒土地等）、冰J咳D常年积雪地。

（2）地理信息数据采集利用航空摄影或卫星遥感所取得影像资料，加上野外控制测量和实地调绘所取得的资料，按摄影测量生产工艺流程采集生成基础地理信息数据；利用全站仪或电子平板仪，采用全野外数据采集形成的基础地理信息数据；利用己有模拟地形图进行数字化、整理编辑形成基础地理信息数据。

地理信息数据采集、建库、服务技术结构模式见图3。

地理信息系统技术体系框架见图4。

地理信息数据采集和建库技术路线见图5，

3．3．2．2 基础地理信息系统数据库建设

基础地理信息数据库是指以自然、人文、经济和环境等核心地理要素为基本要素，表示其空间位置、形状特征和相互关系的矢量或栅格数据模型的空间数据库。用户可通过对空间数据库检索，获取所需要的地理信息，进行空间分析、模拟和决策。

国家基础地理信息数据库建设包括：

●大地测量数据库

包括大地控制点成果（三角点、GPS点、导线点）、高程控制点成果（水准点、三角高程点）、GPS／水准点成果、重力点成果，包括点名称、数据、等级。点位略图、经纬度、大地高、正常高以及各点的元数据（包括设计、观测、平差、条件、位置、精度等相关描述性数据）。

●数字栅格地图数据库

将模拟地形图经扫描、几何纠正及色彩归化后，形成在内容、几何精度和色彩等方面与模拟地图基本相一致的栅格数据文件所建的数据库。

●数字高程模型数据库

是区域地形的数字表示。它由规则水平间隔处地面点的抽样高程矩阵组成。数据抽样格网大小，按比例尺划分为 1：100万 15”（ 500mi）、 l：25万 3”（ 100m）、1：5万 0．75”（25m）、1：1万 0．3”（５m）。

●核心地形要素数据库

地形要素的矢量数据集。数据遵循特定的标准分类组织和编码，保持要素的空间关系和相关属性信息。核心要素包括：测量控制点、水系、地貌、居民地、工矿地建筑物、交通、境界、管线、垣概、独立地物、其它要素。

●数字正射影像数据库

航片或卫片影像的数字表示形式。经过几何纠正，按一定图幅范围镶嵌、裁切生成影像数据集。它由代表着地面分辨率的一系列二维矩阵的像素所组成，该像素具有准确的地面定位，并将该像素所对应的地面光谱反射率进行量化。按影像的地面分辨率大小（分辨率可分为0．5－lm、 5－10m、 20－30m）建库。

●地名数据库

地名数据库包括：行政区域名称、居民地名称、有地名意义的大型企事业单位名称、交通线名称、纪念地和古迹名称、山名、陆地和海洋地域名称、自然地域名称、境界名称等。

●土地覆盖数据库

包括耕地、园地、林地、草地、居民地及工矿交通用地、水域、末利用土地的七个一级分类，水田、旱地、园地、林地、疏林地、灌木林地、其它林地、草地、湖泊水库水塘、冰J！I及永久积雪地、海涂滩涂、河渠、沙漠戈壁盐碱地。裸土裸岩地、沼泽地等十五个二级分类。各地根据情况可以调整。

●地籍数据库

地籍（土地地块的位置、界址、面积、质量、权属与用途）图、册的数字化表示及建库，可进行查询、统计分析、产品输出，是为土地管理服务的信息系统。

●元数据库

元数据库指对某一数据库数据的描述，包括数据库的数据分类名称、比例尺、数据生产时间、生产者等，以利于用户了解、使用数据，提高数据的共享度和利用价值。对基础地理信息空间数据库建立的元数据库，用于数据管理，便于用户网上查询，了解地理信息空间数据库的情况。

国家基础地理信息系统数据库按比例尺划分为：1：400万、1：100万、1：25万、1：5万、1：1万、1：2000、1：1000、1：500。分为三个层次：国家层次，1：400万、1：100万、1：25万、1：5万；省区层次，1：25万、1：5万、1：1万；城市层次1：1万、1：5000、1：2000、1：1000、1：500（见图 6）。
3．3．3 建立基础地理信息数据更新机制

基础地理信息数据的现势性是地理空间数据库的生命，只有始终保持数据的现势性，跟上经济建设的步伐，才能使框架数据库在国民经济和社会发展中发挥应有的作用，才能有效地为“数字中国”真正构筑起地理时空平台。为此，必须切实建立地理信息数据更新机制，从现势资料搜集、数据源的获取、更新周期、更新方法、负责更新工作的机构、人员和经费等方面落到实处。对具有重要意义的地理数据，如主要交通、铁路、高速公路、行政区划变动、重大工程设施建成，要持续、实时更新，一有变化，就应更新数据库的数据。