地理空间信息一站式服务.docx
《地理空间信息一站式服务.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地理空间信息一站式服务.docx（47页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
地理空间信息一站式服务
地理空间信息一站式服务
地理空间信息的“一站式”服务是建立在美国国家空间数据基础设施（NSDI）之上的总统动议。
NSDI定义了在促进各级政府、私营和非盈利机构以及学术界范围内共享地理空间数据时所需的技术、政策和人力资源。
空间数据基础设施的目标是要尽可能地减少重复工作，在提高地理空间信息质量的同时使得地理空间信息更加便于访问。
此外，NSDI还促进了州、县、市、部落、学术界以及私营企业之间的合作伙伴关系，使空间数据的效益达到了全面的实现。
地理空间信息“一站式”服务的动议将加速NSDI的研究与实施。
1.电子政府战略
电子政府（E-Government）是总统管理日程和行动计划中的五项内容之一，对于满足一般市民和商务界期望与政府之间相互沟通和促进是至关重要的，它是总统管理日程的重要部分。
行政管理和预算办公室正在通过支持24个多机构合作项目，以改进对市民的服务和提高政府的工作业绩来推进电子政府战略。
地理空间信息一站式就是上述项目中的关键一项，被归入政府到政府（G2G）项目一类，其原因在于它将关注点放在了联邦、州、地方及部落数据的共享和综合上，以加强对政府事务的有效管理。
地理空间信息一站式是电子政府的重要部分，因为许多的政府职能都应用到了地理空间信息。
2.地理空间信息
地理空间信息正在迅速地成为政府和商业领域中重要的资产。
政府数据中大约有80%的内容涉及到了地理空间信息，包括地址、地名以及坐标等数据。
几乎在各级政府的项目中，对地理空间信息的需求都成为了最基本的需要。
通过使用地理空间信息，管理者和专家拥有了共同的标准，从而能够将许多不同类型的数据和信息汇集于简明的地图中，以表达和解决复杂的问题，并随时对此提供多种评估方法和做出更加合理的决策。
然而不幸的是，在最有效地使用地理空间信息上还存在着障碍。
地理空间信息是由许多政府组织为应用于各种不同的目的所采集和使用的。
目前已有许多基于不同介质与格式的地理空间信息储存在全国各地。
为了有效地使用各种不同来源的地理空间信息，我们需要地理空间数据基础设施。
政府、商业界、学术界以及公众等正在协同建立和研究与地理空间信息基础设施有关的政策、技术、标准、资源和合作伙伴关系，以便于更有利地共享空间数据。
这一基础设施就是国家空间数据基础设施。
随着对地理信息价值认识的不断提高，并将其视为了信息资产，改进软件、增强储存能力和提升地理信息处理技术的互操作功能都在不同程度上取得了显著的进展，使得地理空间信息得以有效使用。
地理空间信息一站式项目计划，力图建立在已进行的工作之上，推动NSDI的快速发展。
对于健全的NSDI来说，它具备扩展地理空间信息的能力，并使得政府的服务实现空间化传输，同时为国家提供十分简单而易于理解的信息。
3.地理空间信息一站式远景
地理空间信息一站式服务的远景就是要实现政府服务的空间化传输。
4.地理空间信息一站式目标
● 为政府的工作提供快速、低价、可靠的地理空间数据访问。
● 使政府到政府间的互动影响变得更为便捷，更有效地服务于国家的最高利益，如国土安全事务。
● 使联盟中各成员所扮演的角色、承担的责任和拥有的资源更为合理。
● 为获得多部门的投入而建立起一种机制，以用于协调、研究和实施地理（数据和服务）信息标准，从而创建互操作性所需的一致性以及刺激技术工具的市场开发。
5.地理空间信息一站式的重点工作项目
在项目计划中确定了5项主要的工作：
● 研究和实施用于NSDI框架数据的数据标准。
● 履行和维护来自联邦机构NSDI框架数据的操作目录（基于标准化文档，使用FGDC元数据标准），并在NSDI数据交换网络上公布元数据记录。
● 公布已计划获取的元数据和更新来自于联邦机构NSDI数据交换网络上NSDI框架数据的工作活动。
● 为来自于联邦机构的NSDI框架数据提供样板、配置数据访问和网络制图服务。
● 对资源中所描述的前四部分建立一个综合性的联邦级电子“入口”（标准、数据优先权、制定信息计划以及产品和服务），以作为对NSDI数据交换网络的逻辑延伸。
6.地理空间信息一站式的参与战略
地理空间信息一站式项目属于政府内部多部门的动议。
所有参与部门的目标集中在能够达到实现政府服务的空间化传输。
主要由政府内部多部门参加的工作如下：
任务1：
为NSDI框架数据研究制定内容标准和数据模型
任务4：
计划、设计和改进信息入口
任务5：
最终确定和实施入口
每一机构和组织完成的主要任务如下：
任务2：
将目前所拥有的框架专题数据文档化
任务3：
将已计划了的数据采集工作文档化，尽管上述任务包括着多部门的工作，但已在使用这些文档的元数据方面达成了协议
关于信息收集等方面的工作将由政府各部门进行。
7.地理空间信息一站式项目参与对象
在实施一站式项目中将会涉及到州、地方、部落自治政府、私营企业、学术界以及一般大众等各方面。
联邦机构：
内政部将代表白宫来协调这项工作。
以下联邦机构将成为合作伙伴：
● 内政部
● 商务部
● 交通部
● 国家航空与空间管理局
● 美国环境保护中心
● 联邦应急事务管理中心
● 农业部
● 国防部
州、地方和部落自治政府：
在地理空间一站式的所有活动中，州、地方和部落自治政府将成为同一等级意义上的合作伙伴。
通过以下各组织来管理协调地理空间一站式的各项活动。
● 州：
国家地理信息委员会；国家协会的CIOS分会
● 地方：
国家协会县级分会；国家城市联盟；国际城市/县管理者协会
● 部落：
部落间的GIS委员会
其他：
私营企业、学术界和一些其他组织同样也在地理空间一站式和NSDI的各项活动中承担了重要的角色。
这些组织有：
● 开放式GIS联盟
● 大学地理信息科学联盟
● 地理数据联盟
● 地理空间信息与技术协会
● 空间技术产业协会
● 专业协会
8.相关信息的来源
总统管理日程：
www.firstgov.gov
电子政府战略：
www.whitehouse.gov/omb/inforeg/egovstrategy.pdf
地理空间一站式项目计划：
www.fgdc.gov/geo-one-stop
地理空间一站式项目指南
1.项目远景
地理空间信息一站式远景是实现政府服务的空间化传输。
这一远景目标的实现将有效推动以下有关经济、社会和环境问题的研究：
● 简化和统一商业处理流程。
● 通过提供全天候的对现势、精确的地理空间信息的便捷访问，来应对任何一个地区的市民、数据生产者以及一般用户对地理信息的需求。
● 参与和整合各级政府及私营企业的各项工作。
● 使数据的一次性采集和多次使用便利化。
● 通过使用地理空间信息能够及时地对任何涉及到国土安全、经济开发、健康和公共安全等重大事宜提供决策方案。
2.项目目的/目标
目的：
● 为政府的工作提供快速、低价、可靠的地理空间数据访问。
● 使政府到政府间的互动影响变得更为便捷，更有效地服务于国家的最高利益，如国土安全事务。
● 使联盟中各成员所扮演的角色、承担的责任和拥有的资源更为合理。
● 为获得多部门的投入而建立一种机制，用于协调、研究和制定地理（数据和服务）信息标准，从而创建互操作性所需的一致性以及刺激技术工具的市场开发。
目标：
地理空间信息一站式项目的目标如下所述。
这些目标也是本项目的工作模式：
● 研究和制定用于NSDI框架数据的数据标准。
● 建立和维护来自联邦机构NSDI框架数据的操作目录（基于标准化文档，使用FGDC元数据标准），并在NSDI数据交换站网络上公布元数据记录。
● 公布已计划获取的元数据和更新来自于联邦机构NSDI数据交换站网络上NSDI框架数据的工作活动。
● 为来自于联邦机构的NSDI框架数据提供样机、配置数据访问和网络制图服务。
● 对资源中所描述的前四部分（标准、数据优先权、制定信息计划以及产品和服务）建立一个综合性的联邦级电子“入口”，以作为对NSDI数据交换站网络的逻辑延伸。
3.项目指南
● 政策指南由OMBA-16通告和EO12906提供。
该指南及其他OMB的指南为所有联邦机构提供政策框架。
● 资本资产计划表300为地理空间一站式项目提供基础纲要。
● 遵循NSDI的惯例和原则。
● 地理空间一站式的联邦合作伙伴不局限于资本资产计划附送报表300首版中所确定的群体，将会增加新的联邦合作机构。
● 期望所有的联邦合作伙伴积极参与标准研究小组和其他项目的活动。
同样地，也要求非联邦组织参与到能够代表其需求和利益的活动中。
对这些参与活动的成本估算没有包括在地理空间一站式的资本资产计划表300中。
● 在该项目中地理空间一站式入口的实施将会成为入口得以继续发展的第一阶段。
这一发展将体现在参与者群体的数量、范围和所提供的地理空间数据资源及服务功能两方面。
● 地理空间一站式入口将为NSDI数据交换站网络的空间数据资源提供访问和服务功能。
所有的联邦合作机构都拥有项目初期的配置。
● 标准研究工作如下：
——数据标准研究是该项目中的一部分，其研究将满足用户的广泛需求。
为了实现这一目标，研究流程中的程序开发将由ANSI和FGDC联合进行，从而使所制定的标准适合于国家用途。
——目前已有的各项框架专题标准或是正在制定中的标准，都能够为框架标准的研究提供起始点。
这项工作将与其他所吸纳到的意见一同用于标准的开发。
——OMBA-16通告任命的领导机构将为相关的标准研究小组提供联邦级的协作。
希望对此感兴趣和所涉及到的各联邦机构都能适时参加标准研究小组的相关工作。
——在某种程度上，非联邦部门将作为合作伙伴参与到标准的研究中。
它将包括所有标准研究小组的非联邦代表。
同样也将包括由同一等级的联邦、州和地方政府的代表来确定是否应对提议的标准进行公开评审，以及是否应将标准推荐给FGDC协调小组和指导委员会进行签署。
——将要求联邦机构按照A-16和EO12906的规定采用所有由FGDC指导委员会签署的标准。
——FGDC和联邦机构将鼓励非联邦组织采用国家标准。
——所有标准都将包括内容的定义和数据模型，并且都将把研究的重点确定在共同的需求上。
——所有的标准研究将在相同时间段中使用一样的数据建模处理流程。
● 互操作技术和入口开发：
——在NSDI范围内，项目中涉及到的所有技术部分都必须与开放系统和已签署使用的互操作技术规范保持一致。
——OpenGIS联盟（OGC）将成为与地理信息处理产业进行合作以及开发和检测地理信息处理技术规范的主要机构。
联邦机构同OGC的协同工作将可能在最大程度上产生对地理空间一站式的影响力。
● 项目管理团队：
——将由在地理空间一站式动议中工作的全职人员或重要人员组成。
——将可能是由一些在公共领域工作的核心群体所组成的虚拟团队。
——将负责对地理空间一站式的不同模式和工作任务进行领导，并对项目给予全面支持。
——目前的FGDC和其他机制将尽可能多地开展项目的具体工作。
● 项目管理结构：
——FGDC工作人员：
人事主管、数据交换网络、框架、标准、BDR、OMB动议协调。
——为地理空间一站式项目各部分工作的联邦机构人员和其他合作伙伴。
——框架标准团队的领导。
——其他对于项目的某部分进行领导、或是提供管理或是给予支持的人们。
4.地理空间一站式动议工作模式
4.1标准研究和成本效益分析
任务1——需求分析：
根据地理空间数据用户群体的不同需求，对框架数据内容进行评估。
此外该工作活动还将包括对现有数据内容模型的鉴定，从而可为标准研究提供基础。
目的：
为框架数据内容确定公共需求和商业需求。
任务2——OMBBDR：
该任务将包括预算数据申请单，通过行政管理与预算办公室来收集关于联邦机构用于空间数据的成本和支出信息。
为了能够采集到有益于动议实施的信息，BDR将预先为数据的框架专题采集信息。
目的：
完成OMB数据要求，鉴定用于数据框架专题采集和使用的联邦机构的预算。
任务3——成本效益分析报告草案：
对空间基础设施标准共享的价值和能够用于公共访问、使用框架数据和信息的详细成本效益进行分析研究。
目的：
完成报告草案中对计划成本、公共访问的效益和地理空间信息共享使用的鉴定。
任务4——最终成本效益分析报告：
最终报告
目的：
完成最终报告
任务5——NSDI框架标准的工作草案：
FGDC标准流程将用于指导框架数据标准的研究开发和认定。
通过这一流程FGDC将与ANSI、ISO和NIST进行协调，以确保标准的研究制定与FGDC的工作保持一致。
每一标准研究小组将履行地理空间数据团体成员的义务，并为提议的标准研究制定工作草案。
根据NSDI框架所定义的7类数据，将研究制定相对应的标准：
● 高程数据
● 正射影像数据
● 水文数据
● 行政境界数据
● 交通网络数据
● 地籍数据
● 大地控制数据
目的：
完成代表用户群体各个方面需求和兴趣的每一框架专题的工作草案。
任务6——NSDI框架标准委员会草案：
在工作草案完成之后，标准研究小组将为公开审议提出工作草案，以广泛地获取用户和生产商的建议，这些建议将用于公开审议前的草案预备。
目的：
完成标准草案的初期审议。
任务7——NSDI框架标准的FGDC最终草案：
经正式公开审议期后，各标准研究小组将对所有的意见进行评估分析，对经初期审议的标准进行修订并作为标准提议。
提议的标准和公众反馈意见将由FGDC标准工作组进行审议并完成最终草案。
与以前所有任务一样，这一流程将代表更为广泛的意见。
目的：
完成代表各方面需求的每一框架数据专题的最终草案。
任务8——NSDI框架标准由FGDC标准委员会签署：
FGDC协调小组对标准工作组推荐的标准草案进行审议，并提交FGDC指导委员会进行签署。
目的：
签署7类NSDI框架专题的每一项数据内容标准。
4.2现有框架数据的目录和文档
任务9——完成使用FGDC元数据标准的所有现有机构框架分类数据储存的目录和文档，并在NSDI数据交换站发布元数据记录。
目的：
所有已具备元数据的框架分类数据能够在NSDI数据交换站网络中进行访问和查询。
4.3已计划的数据采集工作的目录和文档
任务10——完成使用FGDC元数据标准的所有已计划的机构框架分类数据采集工作的目录和文档，并在NSDI数据交换站发布元数据记录。
目的：
将所有为框架分类数据已计划的数据采集工作文档化，并使已完成的元数据能够在NSDI数据交换站网络中被访问和查询。
4.4基于数据交换站服务的Web互操作
任务11——互操作工具：
与产业界组织协同开发，以促进传统数据集数据内容标准、模型和语义翻译的应用，从而帮助不同来源数据的共享和集成。
目的：
使数据内容标准和模型的实施和应用更加便捷。
任务12——Web和数据服务协议：
为基于Web的数据服务开发所需要的协议和规范，从而提高对NSDI数据交换站网络访问和应用的能力。
目的：
开发研究基于特殊标准包的协议和规范，以扩展NSDI数据交换站网络的功能。
任务13——样机服务集成：
研究开发用于地理空间一站式入口的样机和测试访问与服务的协议。
目的：
完成样机并建立基于特殊标准集的协议，以确保地理空间一站式入口能够使用可靠的商业产品。
4.5商业等级入口服务的配置
任务14——为每一联邦合作伙伴安装和配置基于标准的数据访问功能，从而为虚拟的地理空间数据和服务建立起地理空间一站式入口，以增强和扩展NSDI数据交换站网络。
目的：
为地理空间数据和服务建立综合性的联邦入口。
5.成功的关键因素
● 在标准制定和参与跨机构和政府间数据获取方面得到所有相关联邦、州和地方企业的配合。
● 所有相关的联邦、州和地方企业都采用所制定的标准，以帮助淘汰多余的、无标准的数据采集方式。
● 所有相关的地理空间数据以及已计划的联邦数据采集均被编入和更新进入NSDI数据交换站网络中，其中包括了非联邦数据采集计划的主要文档。
● 互操作工具被用于现有的商业处理流程。
● 为了对各利益相关者负责，项目流程和系统采用灵活的方式进行开发。
● 由合作伙伴和利益相关者的代表共同构建项目管理办公室。
● 资金已划拨。
● OMB的参与和支持。
6.地理空间一站式设计
入口的初步设计概念示意图描绘如下。
初期地理空间一站式入口的范围拟计划侧重于两个方面，一是提供地理空间信息的图书馆/数据交换站/探查和补偿，二是提供能够用于包括电子政府在内的其他用途的地理空间信息Web服务。
入口将建立在数据、数据文档化和访问的FGDC/NSDI标准和规范以及地理信息处理和服务的工业标准和规范之上。
这将扩展现有NSDI数据交换站网络的功能，并为不同的供应商实施通用标准提供机遇。
框架标准及研究现状
1.概述
地理空间信息一站式服务需要为NSDI框架数据研究制定数据标准。
这些标准将支持一致性的数据在政府、非政府和商业框架数据合作伙伴中进行采集和交换。
7类NSDI框架数据专题的每一类中都有其工作主题，并使得专题数据的主要提供者之间产生相互作用和影响。
所有7类专题数据在某种程度上都已完成了其标准的研究工作。
这一任务将建立在已有的工作基础之上，并采纳和实施具体的框架数据模型及内容数据处理标准，以提高其数据间的互操作性。
美国国家标准研究院（ANSI）授权其国际信息技术标准委员会（INCITS）在ANSI的管理之下作为从事标准研究开发的组织。
框架核心数据内容标准将在INCITS主持下研究开发。
这些标准采纳ANSI/INCITSL1的标准流程，以便于确保更大范围的非联邦机构参与其研发工作，并且可利用INCITSL1成员所提供的有关ISO和ANSI标准方面的专业技术知识。
这与OMB通告A-119一致，都是用以指导联邦机构自愿使用诸如ANSI的标准。
每一标准都将包含着一个带有文本文件、使用统一模式语言（UML）的数据模型。
最终产品将是经ANSI批准用于NSDI的标准。
期望这一方法能够使得标准满足各个层次的基本需求，并且通过vendor工具和技术在政府部门和商业领域得到广泛应用。
2.七类NSDI框架专题以及联邦机构的协调部门
● 数字正摄影像——国家内务部，美国地质调查局
● 地籍数据（近海）——国家内务部，土地管理局
● 大地控制——国家商务部，美国地质调查局
● 高程数据——国家内务部，美国地质调查局
● 水文——国家内务部，美国地质调查局
● 交通运输（道路）——国家交通部，交通统计局
● 行政管辖区境界——国家商务部，人口统计局
3.框架数据内容标准状况
正摄影像
在FGDC基础制图数据分委员会（SBCD）的研究开发下，FGDC指导委员会于1999年签署了数字正摄影像内容标准“FGDC-STD-008-1999”。
USGS是FGDC正摄影像生产的主要机构，并通过SBCD来对数字正摄影像的内容标准进行维护。
USGS正在通过国家数字正摄像片计划（NDOP）帮助和协调有关标准方面的补充工作。
目前数字正摄影像内容标准被众多的联邦机构所采用，已经生产出的符合这一标准的正摄像片产品的数量已超过220000幅。
将标准纳入到美国国家标准研究院（ANSI）的标准流程中，并采用统一模式语言的标准建模将是今后研制标准工作的重点。
高程
1999年，FGDC标准工作组建议FGDC协调小组批准将高程数据内容标准上报FGDC指导委员会进行签署。
FGDC协调小组在是否同意将该标准上报指导委员会签署而进行表决时，未将该标准认定为框架标准。
SBCD告知FGDC应暂停这一标准的制定，因为它与当前定义国家空间数据基础设施框架的高程专题中的一些重要问题有关。
目前，由联邦机构生产或用于联邦机构、且符合框架土地高程数据内容标准之用途的数字高程产品已经超过56000幅。
SBCD建议，将国家数字高程计划（NDEP）研究的高程指南摘要用于研究高程框架内容标准。
USGS通过NDEP来帮助和协调有关标准的补充工作。
该标准将采用统一的TOPO/Bathy数据模型。
下一步要做的工作包括将标准纳入到ANSI标准流程中，并采用统一模式语言建模的标准。
交通运输
美国交通运输部交通统计局确认了四种主要的交通方式以构成NSDI的交通数据层：
道路（公路）、铁路和航空。
由于每一模式之间都略有不同之处，故而需要分别对其进行研究。
道路（公路）——目前有两项标准正在制定之中：
NSDI框架交通识别标准（已完成公开审阅）和道路框架内容标准。
识别标准的研究工作已持续了近三年,并且在设计中加强了交通要素数据的共享。
识别标准是一个介于技术和软件之间的中性标准。
该标准的应用既未得到研究，又未能通过一种方式来演示如何使用，其效益回报机制也未建立起来。
FGDC地面交通分委员会希望在2002年夏季完成其最后修改,并向FGDC提交最终草案。
在设计道路的框架内容标准时也将加强数据的共享性。
交通统计局（BTS）已提出招标合同，这将有助于该标准的研究，同时BTS正在准备承诺支付一些费用用于应用方面的研究和广告宣传。
美国交通运输部（USDOT）正在积极地寻找有关人员的参与，使之成为顾问小组成员或以其他资格加入到这一过程中。
铁路、航空——关于铁路和航空交通模型的框架内容标准研究只是刚刚开始。
USDOT正在积极地寻找对此感兴趣的人员来参与到对这类标准的研究制定中。
水文
2001年11月，水文标准建模顾问小组（MAT）曾研究了有关数据模型的术语、定义和其他一些问题，并将这些具体事项通报给了MAT成员以便于他们对问题进行确认和澄清。
最终将形成水文标准文本草案供MAT审阅。
此项工作一旦完成，水文标准草案将返回到更广泛的领域包括FGDC空间水域数据分委员会等进行审议。
分委员会已在积极地与州和私营机构协同工作。
期望将水文标准工作纳入到ANSI的流程中以便将该标准批准为ANSI标准。
在FGDC标准流程中，国家水文框架地理空间数据内容标准正处于提议阶段。
地籍
地籍数据内容标准FGDC-STD-003已于1996年签署实施。
FGDC地籍分委员会已经为地籍数据研究开发了能够成为框架内容标准的核心数据标准。
这一标准目前正在由联邦、州和地方机构进行检测，以确保充分地满足商业界对地籍信息的需求。
需将该标准纳入到ANSI流程中，并采用统一模式语言标准建模。
大地控制
FGDC大地控制分委员会对大地控制数据内容标准的研究，目前正处于FGDC标准流程的起草阶段。
在此之前，已研究制定了两项与FGDC标准有关的标准并经FGDC指导委员会签署。
它们分别是地理空间精度标准的第二部分：
大地控制网标准和地理空间数据转换标准（SDTS）的第六部分：
PointProfile。
政府管辖区域
在FGDC标准流程中，政府管辖区域境界数据内容标准正处于起草阶段。
地理空间一
升级会员 