數字地球與地名信息化

數字地球與地名信息化
浦善新
【摘要】數字地球的提出,有著深刻的時代背景、經濟背景和技術背景,必將全方位地改變人類的生存和發展方式,各國全球戰略的成敗將首先取決於數字地球方面的力量對比。地名作為最常用的社會公共信息之一,在未來社會的重要作用將日益顯現,世界各國都高度重視地名數位化建設,數字地球既對傳統的地名管理提出了嚴峻的挑戰,也為地名的信息化建設提供了機遇。中國地名信息資源豐富,但由於地名數位化建設起步晚、基礎差,大量地名信息處於孤立、分散狀態,因無法使用而閒置,社會各界對地名信息的需求越來越大,卻無從查詢、檢索。開展地名信息化建設不僅十分必要,而且相當緊迫,從社會、技術、經濟和現有基礎分析,條件基本具備。地名數位化建設總體目標是建立功能齊全、資料庫覆蓋全球範圍、能滿足地名管理和地名科研及社會各界使用地名信息需要的中國地名信息系統(CGNIS),並按照建設數字地球的目標,進行時空集成、網路集成,實現地名實體的虛擬現實,成為數字地球的有機組成部分,通過網路走入千家萬戶,為社會各界的交往服務。CGNIS建設的主要任務可概括為前期準備、硬體建設、軟體建設、資料庫建設、系統維護5個方面,其主要功能包括數據輸入、地名排序、統計分析、查詢瀏覽、專題製圖、結果輸出,起步階段的工作可分為8個步驟。要保證地名信息化建設的順利開展,就必須建立地名信息化建設保障機制。
第二次世界大戰以後,尤其是20世紀80年代以來,隨著新科學技術革命席卷全球,人類社會正在從以物質為核心的工業經濟時代邁向以信息為核心的知識經濟時代,現代信息技術的發展給人類社會的各個方面帶來一場深刻的革命。進入90年代,信息社會化、社會信息化的強烈需求已經成為全球共識,信息管理數位化與政治多極化、經濟全球一體化成為當今世界三大發展趨勢。面對以信息為基礎的知識經濟大潮的迅猛興起,美國副總統戈爾(Al Gore)於1998年1月31日在《數字地球:認識21 世紀我們這顆星球》[①]的演講中,率先提出了“數字地球”(Digital Earth)的新概念,迅速引起全世界政界、學術界和高新技術產業界的強烈反響和關注。我國高層領導和科學家也高度重視這一問題,1998年6月1日,江澤民主席在接見兩院院士時明確指出了數字地球的戰略意義[②]。此後,我國有關部門和科技界就數字地球問題進行了比較廣泛的研究、探討,並提出了“中國數字地球”或“數字中國”的命題[③][④]。本文擬就如何迎接數字地球的挑戰,實現地名信息化談幾點粗淺的看法。
一、數字地球的概念、特點及其戰略意義
1、數字地球的概念
自1998年初戈爾首次提出數字地球以來,全球科學界、政界對有關數字地球的問題發表了大量的論述,但到目前為止,還沒有形成嚴格而又權威的科學定義。概括地講,數字地球即信息化或者說數位化的地球,是“一個能嵌入海量地理信息的、多解析度的、真實地球的三維描述”①,是地球的虛擬對照體,也就是對真實地球及其相關現象統一性的數位化重現和認識,是“一個從數位化、數據構模、系統仿真、決策支持一直到虛擬現實[⑤]”的開放而複雜的巨系統,是集地球科學、信息科學、計算機科學、空間探測和數字通訊等諸多學科理論、技術於一體,以工程建設和產業化發展為導向的,旨在促進21世紀人類社會可持續發展的一項宏偉的科學體系。其核心思想,一是用數位化手段整體性地處理和套用全球信息(或者說與空間位置相關的信息),二是最大限度地利用信息資源。
2、數字地球的提出及其背景
用數位化的方式來定量地描述和研究人類居住的星球這一追求由來已久。但只有進入空間時代和信息社會,科學技術飛速進步的今天,隨著人造地球衛星、太空梭、宇宙探測、遙感(RS)、全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、衛星通信、數字光纜、計算機網路等現代技術的成熟和套用,使有關地球的海量數據實現快速、批量地採集、整理、傳輸、分析、處理並用於科學預測預報,從而超越時空局限,滲透到千家萬戶,深刻地影響著、甚至改變人們的生產、生活和交往方式,數位化的地球才被人們認識,並作為一種知識創新的信息資源和能夠增值的社會財富。因此,可以說數字地球是現代科學技術發展的必然結果,是信息科學、空間科學、數字通訊等現代科學技術與地球科學交融的前沿陣地。
數字地球的提出,有著深刻的時代背景、經濟背景和技術背景。從時代背景看,冷戰結束後,世界的重心由蘇美在政治和軍事上的全面對峙變為政治多極化和經濟全球化,隨著全球化趨勢的增強,要求人們更快地獲取全球準確的信息,而全球戰略的推行也必須有新的技術支撐。從經濟背景看,面對即將到來的知識經濟時代,“世界各國都在抓緊制定面向新世紀的發展戰略,爭先搶占科技、產業和經濟的制高點”②。從技術背景看,數字地球的提出是第二次世界大戰以來,特別是本世紀70年代以來的“信息革命”的一個自然的發展,是空間技術、信息技術、網路及其套用技術發展到一定階段的產物,與數字地球最直接相關的計算機、網路、通訊、RS、GIS、GPS、全球對地觀測系統(Earth observing System,EOS)和地學數位技術發展迅速,並逐步與全球化連在一起,國家級、地區級和全球空間數據基礎設施(NSDI、RSDI、GSDI)從90年代開始起步,已在世界範圍內積累了海量的數據。
美國率先提出數字地球這一戰略思想也絕非偶然,而是有其極其深遠的全球戰略考慮。可以說數字地球是美國全球戰略的延續和發展,是戰後國際地緣政治的繼續和新動向,是後冷戰時期全球經濟“大戰”在科學技術上的表現。冷戰以後,隨著蘇聯的解體,美國成為全球唯一的超級大國,從而失去了全民的共同目標和壓力,面臨政治和經濟兩個方面可持續發展的挑戰。為了確保在資訊時代的全球領導地位,美國在結束星球大戰計畫、積極推動EOS計畫和推出新一代網際網路以後,將數字地球作為國家發展戰略,並使之成為繼信息高速公路(Information Highway)和知識經濟之後各已開發國家政府高度重視的戰略思想。從星球大戰計畫到信息高速公路再到數字地球,是美國企圖在政治、經濟、軍事、科技方面長期稱霸全球的戰略體系。在某種意義上講,數字地球與星球大戰計畫更相似,更具有政治、軍事含義。
3、數字地球的特點
數字地球的概念首先由政治家提出,而不是由科學家提出,而且引起政界、學術界和經濟界的廣泛重視,其表述不是用一套系統、嚴密的科學語言,而是用近於科學幻想的語言描述,帶有十分明顯的國家綜合戰略色彩。因此,數字地球具有政治性、戰略性、綜合性、全球性、高投入、高風險、跨學科、軍民兩用等特點,必須由政府組織各方面的專家協同攻關,並進行必要的國際合作。
數字地球從本質上講是一個超巨大的信息系統,但與一般的信息系統相比,數字地球又有其特殊性,主要體現在以下幾個方面:第一,具有空間性、數字性和整體性,這三者的融合和統一構成了數字地球與其他信息系統的根本區別。第二,數字地球的數據具有無邊無縫的分散式數據結構,包括多源、多比例尺、多解析度的,歷史和現時的,矢量和柵格格式的數據。第三,具有可迅速充實、聯網的地理資料庫。第四,數字地球以圖象、圖形、圖表、聲音、文本報告等形式提供服務,其中信息服務是最主要的任務。第五,採用開放平台、構件技術、動態互操作等先進的技術方案。第六,無論生產者是誰,也無論數據在什麼地方,任何一個聯網的用戶都可以根據自己的許可權,以多種形式、實時查詢和調用數字地球的信息。第七,數字地球的服務對象覆蓋整個社會的各個層面,無論是政府機關還是社會團體,無論是跨國集團還是民間作坊,無論是軍事部門還是民用單位,無論是科教文衛領域還是各個經濟行業,無論是政府官員還是普通百姓,無論是專業人士還是平常員工,都可以從數字地球找到需要的信息。第八,通過特殊的感測裝置,可以實現包括視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等在內的虛擬操作。第九,通過數據倉庫等技術,可進行時空反演。
4、數字地球的戰略意義
弗朗西斯·培根早就說過“知識就是力量”。20世紀初蕭伯納又說:“知識和知識者將統治世界”。1919年美國工程師威廉·亨利·史密斯提出“科技治國論(專家治國論)”。而E·拉茲洛則說:“在20世紀末和21世紀初,規定世界上權力與財富性質的遊戲規則已經改變。權力不再以諸如某個辦公室或某個組織的權威之類的傳統標準為基礎,財富的含義正在從諸如黃金、貨幣和土地之類有形的東西轉移開去。一個比黃金、貨幣和土地更靈活的無形的財富和權力基礎正在形成。這個新基礎以思想、技術和通信占優勢為標誌。一句話,以‘信息’為標誌”[⑥]。托勒夫說,當今世界經濟的發展要靠信息和技術,不能靠肌肉,而要靠腦袋。
數字地球作為虛擬的現實世界,其對人類的積極作用,無論如何想像都不會過分。從國家戰略的高度看,資訊時代的到來,正在逐步地、全方位地改變人類的生存和發展方式,未來世界的利益分配,將無不與數字地球息息相關。在未來的利益衝突中,從輿論宣傳、社會導向、心理戰、外交攻勢、文化入侵,直到政治顛覆、軍事打擊,都在很大程度上依賴對數字地球的控制。可以說,數字地球將深刻地影響世界自然和社會資源的分配,在未來社會中起到舉足輕重的作用,各國全球戰略的成敗首先取決於數字地球方面的力量對比。從社會發展的觀點出發,數字地球是知識經濟賴於發展的基石,對人類把握全球環境變化、改善生存環境、更好地協調人與自然的關係、實現可持續發展戰略具有十分重要的意義。從科學技術本身分析,數字地球為21世紀空間科學、信息科學和地球科學的發展提供了嶄新的思路,為相關的自然科學、社會科學、套用科學與技術的深層次融合提供了模擬試驗平台,使人類對全球性複雜巨系統的分析、預測、預報更加科學、準確、客觀。
單從經濟的角度分析,隨著信息科學的創立和低成本電子元件的出現,信息產業於20世紀40年代在已開發國家嶄露頭角,70年代中葉信息經濟在已開發國家國民經濟中占有相當重要的地位,至80年代已開發國家50%以上的國民生產總值與信息行業有關。由於自然資源的有限性,隨著以計算機科學技術發展為特徵的信息革命的深入,世界經濟模式必然由現行的以消耗自然資源為主的工業經濟模式逐步過渡到以利用信息資源為主的知識經濟模式。從知識經濟的觀點出發,世界上的資源分為3種,即物質、能量、信息。對於三者的重要性,有關專家指出,沒有物質,就什麼都不存在;沒有能量,就什麼都不會發生;沒有信息,就什麼都沒有意義(Without materials,nothing exists;Without energy,nothing happens;Without information,nothing makes sense)。而不被利用和傳播的信息,同樣沒有意義。在即將到來的知識經濟為特徵的信息社會中,信息是主要經濟資源,數位化信息是知識經濟的物質形式,而數字地球可以包容80%以上的人類信息資源。由此可見,以數字形式處理一切與空間位置相關信息為特徵的數字地球,對於開發信息資源的重要作用,建設數字地球必將對形成一個廣泛而又重要的產業產生決定性影響。
二、數字地球對地名管理的挑戰
1、地名在資訊時代的重要地位
地名作為最常用的社會公共信息之一,不僅與人們的日常生活息息相關,而且是國家行政管理、經濟建設、國內外交往不可或缺的基礎信息資源,在未來社會的重要作用將日益顯現。一方面,隨著國家解體、民族獨立、體制變革,以及社會、經濟、文化的發展,新地名大量湧現;另一方面,進入資訊時代,現代交通、通訊技術突飛猛進,世界各國之間的聯繫越來越頻繁和密切,國家間、地區間的相互依存、相互滲透不斷加深,特別是隨著全球一體化進程的加快,國際合作與競爭空前廣泛、激烈,地名信息的傳遞速度不斷加快、使用頻率日益提高,對不同語言文字地名之間的轉譯、全球地名單一羅馬化、地名國家標準化以及高效、及時地收集、整理、標準化處理、傳輸地名信息的要求越來越高。總之,地名作為人類識別空間位置的符號,一直伴隨著人類文明的發展。傳統的紙質地圖、地球儀離不開地名,現代的GPS、GIS、RS、電子地圖也離不開地名,地理空間信息基礎設施、數字地球更離不開地名。在當今世界,無論是社會交往、經濟交流、信息傳輸、文化傳播,還是外交鬥爭、現代戰爭,都迫切需要標準化的地名信息。
更為重要的是,隨著以計算機科學技術發展為特徵的信息革命的深入,世界經濟正在由以消耗自然資源為主的工業經濟模式逐步過渡到以利用信息資源為主的知識經濟模式。在知識經濟時代,信息技術是知識經濟的主體,其主要經濟資源即信息,數位化信息是知識經濟的物質形式之一,而人類社會80%以上的信息資源與地理空間相關。因此,地理空間信息技術正逐步成為信息技術發展的主流,基礎地理信息系統建設已成為信息數位化的基礎和重要發展方向,由此可見基礎地理信息的戰略地位。所謂基礎地理信息,即通用性最強,共享需求最大,幾乎為所有與地理信息有關的行業採用作為統一的空間定位和進行空間分析的基礎地理單元,主要由自然地理信息中的地貌、水系、植被和人文地理信息中的地名、居民點、政區、邊界、交通網、大型建築物和構築物及其他特殊地物等要素,以及用於地理信息空間定位的地理坐標系格線組成。顯然,地名在上述要素中基於主導地位,除了地理坐標系格線和表示地形的等高線以外,其他的基礎地理信息要素離開了地名都無法獨立存在,沒有名稱的點、線、多邊形和數字是不能反映地理信息的。從上述分析,我們不難發現,地名信息是基礎地理信息的核心要素,是一切與空間相關的信息的最基本載體,是以信息為核心的知識經濟時代最基本的經濟資源。
從發展的眼光看,隨著GPS、GIS、RS、計算機、網路、通訊等現代技術的成熟和發展,特別是全球對地觀測系統(Earth Observing System,EOS)的建立與完善,地貌、水系、植被、居民點、交通網、大型建築物和構築物及其他特殊地物等有形的基礎地理信息的採集、整理、傳輸、分析、處理速度大大提高。而地名是無形的基礎地理信息,不管科學技術如何進步,都無法通過技術手段直接獲取,必須由專業人員進行收集、整理、譯寫、標準化處理,而且相對自然地理信息,地名變更的速度快、時效性強。因此,科學技術越發展,有形的基礎地理信息更新的周期就越短,對地名信息更新的壓力就更大,採集、處理地名信息需要投入的人力、物力在基礎地理信息系統建設中的比重就越大。如不能採取切實有效的措施,集中、統一進行地名信息系統建設,就有可能拖整個基礎地理信息系統建設的後腿,成為制約數字地球發展的瓶頸。
2、國際上地名信息化發展趨勢
正是基於對地名信息重要性認識的不斷深入,世界各國都高度重視地名信息化建設,聯合國地名專家組為此設立了“地名數據自動化處理工作組”,專門負責地名信息化建設的協調工作。在最近召開的幾次聯合國地名標準化大會和地名專家組會議上,對地名信息系統(Geographical Names Information System,GNIS)建設和地名信息的國際交流提出了較高的要求。世界上多數已開發國家建立了國家級GNIS,已有100多個大型地名資料庫投入使用。為了保持在全球競爭中處於優勢地位,美國、俄羅斯、加拿大、英國、德國、法國等國家還組織專門力量蒐集、研究、譯寫、整理、儲存國內外地名資料,不斷完善GNIS,更新、擴充地名資料庫。其投入的資金、人力有不斷加大的趨勢,很多已開發國家建立了國家地名信息網站,美、俄等國不僅重視本國地名資料庫的建設與完善,還建立了龐大的世界地名資料庫。從2000年1月在美國紐約召開的第20次聯合國地名專家組會議了解的情況看,已開發國家地名信息化有兩個明顯的趨勢:一是地名信息系統建設的步伐明顯加快,地名信息數位化、網路化使已開發國家地名信息儲存能力和傳輸速度大大提高,開發中國家與已開發國家在地名信息化方面的差距越來越大;二是地名信息系統建設由多部門各自為政、分散重複建設,逐步向由國家綜合部門統一協調、專業機構集中建設、全社會信息資源共享方向發展,並將地名信息資料庫作為一切與空間信息相關的資料庫建設的基礎庫,從而成為專業空間信息系統之間進行連線、交換數據、實現信息共享的橋樑和紐帶,起到空間信息檢索引擎的作用。
歐美大國不僅建立了完善的國家GNIS,並且廣泛套用於政治、外交、軍事、經濟各個領域,在經濟合作、交流及競爭,政治鬥爭、外交活動、軍事行動等方面發揮著越來越重要的作用。典型的案例,一是以美國為首的北約在對南斯拉夫的軍事干預中,廣泛使用數字地圖,地名信息資料庫在制定作戰計畫、估算打擊效果,在為飛機、軍艦導航,在確保巡航飛彈特別是精確制導的飛彈準確命中目標等方面都發揮了重要的作用。二是在1995年11月波赫談判中,美國通過精確、逼真的三維數字地圖演示“虛擬打擊”和領土劃分、安全通道劃定模擬方案,成功地說服了米洛舍維奇及波赫塞族談判代表,順利達成“戴頓協定”,取得了外交鬥爭的勝利。而以美國為首的北約轟炸我駐南使館後,其掩蓋事實真相的謊言就是在轟炸中使用的數字地圖的地名資料更新不及時,造成誤炸,從另一個側面反映了已開發國家在GNIS建設方面的進展及地名信息在現代社會中的重要性。在某種意義上地名信息化建設已成為已開發國家爭霸全球的重要工具和手段之一。
3、數字地球對地名管理的挑戰
地名從人類誕生開始就已產生,作為人類識別空間位置的符號,一直伴隨著人類文明的發展。傳統的紙質地圖、地球儀離不開地名,現代的GPS、GIS、RS、電子地圖(矢量化的數字地圖和掃描形成的柵格地圖)也離不開地名,數字地球更離不開地名,而且對傳統的地名管理、科研、使用模式提出了嚴峻的挑戰。
數字地球最主要的基礎設施建設是信息高速公路和全球空間數據基礎設施(GSDI),GSDI的重要組成部分為全球基礎地理信息系統(GFGIS),而地名信息是基礎地理信息的基本要素。因此,發展數字地球必須首先發展GSDI,而建設GSDI離不開地名信息信息化。離開地名數據,GSDI就無法建設,而GSDI沒有建成,數字地球就是空想。數字地球是對真實地球時空和屬性的五維數位化再現及其超媒體、高速寬頻網路傳輸,這不僅對地名的標準化、快速查詢、動態管理、圖表聯動提出了新的要求,而且對地名數據的知識挖掘和海量地名信息的可視化、數位化,地名信息的共享和傳輸的高速化、網路化、安全性,以及地名所表示的地理實體的時空和屬性五維集成、虛擬實現提出了嚴峻的挑戰。
從另一個角度看,數字地球是一個挑戰性的國家目標,實現這一目標是國家之間綜合國力的競爭和發展機遇的爭奪戰,在客觀上使開發中國家陷入進退兩難的境地:不發展數字地球,則有可能在維護國家安全和利益方面陷入被動,而發展數字地球,又需要大量的資金和技術投入,乃至傾舉國之力。中國要實現經濟和社會可持續發展的戰略目標,形成科學技術的自主創新能力,不僅必須參與數字地球的競爭,而且要利用數字地球挑戰所帶來的機遇,探索適合中國國情的發展方式。數字地球是一個整體性、導向性的戰略目標,其內涵非常廣泛,我國現有的經濟基礎和技術基礎都無法支撐數字地球戰略的全面實施。因此,建設中國數字地球應當在現有的基礎上找到一些切入點,既要結合國家和民族的根本利益,又能切實可行地做起來。對此很多專家指出,當前要重點搞好中國國家空間數據基礎設施(CNSDI)建設,解決原始空間數據太多、而可用的數據太少的問題,這也是中國數字地球工程最重要、最主要的任務之一,地名信息化建設則是CNSDI的先導項目,是建設中國數字地球的基礎性工程。
三、地名信息化建設的必要性和可行性
1、我國地名信息化建設現狀
中國幅員遼闊、歷史悠久,地名信息資源十分豐富。建國以來,黨和國家高度重視地名工作,建立了比較系統、齊全的地名管理機構,國家投入了大量的人力、物力用於地名的標準化工作,地名管理和科研取得了巨大成績。半個世紀以來,各級地名管理部門和廣大地名工作者為促進我國地名管理的科學化和規範化進行了艱苦卓絕的努力,在新中國的建設、發展和現代化進程中發揮了重要的作用。但是,由於種種原因,我國地名信息化建設起步晚、基礎差,遠遠落後於已開發國家。地名檔案的保存仍以檔案卷宗、卡片等紙質為主,占用的空間大、對保存條件要求高,保管、更新困難,很多資料不能及時歸檔,已存檔的資料得不到妥善保存,檔案丟失、損毀相當嚴重,地名資料的查詢只能通過手工檢索。結果一方面長期積累下來的大量地名資料,由於處理手段落後,處於孤立、分散、自生自滅狀態,因無法利用而閒置在地名管理機構的檔案、檔案里,無人問津,利用率極低;而另一方面,社會各界對地名信息的需求越來越大,卻無從查詢、檢索,更談不上快速傳遞地名信息,數位化的地名信息更是無處可尋。這就好比,一方面大量的糧食堆積在倉庫里霉爛變質,另一方面很多的人在挨餓。
面對上述狀況,近幾年有些地方地名管理部門開始嘗試建立本地的小型地名資料庫,但一般只有地名屬性資料,沒有矢量化地圖,更無法實現地名屬性資料與地圖、多媒體信息的連結和互動式訪問,仍停留在普通資料庫管理的水平,而且因為沒有統一的技術標準,相互之間缺乏兼容性,無法實現資源共享。從總體上講,我國地名信息化建設開發利用水平低,信息量少,發展不平衡,不具備空間分析能力,標準化程度低,其套用基本限於個別地方的地名管理部門,信息的準確、翔實、時效性較差,信息的管理、開發利用和輔助決策水平低,不能滿足地名管理和社會各界的要求。因此,測繪、城市建設和規劃、國土、公安、交通、郵電、通訊、國防等部門在建立與空間信息相關的資料庫過程中,不得不投入大量的人力、財力收集、整理、錄入地名數據。由於缺乏統一協調,各部門各自為政,不僅因重複建設造成資金、人力、時間的浪費,而且地名數據來源各異、資料截止時間不一致、標準化程度低,一地多名、重名問題比較突出,地名中生僻字、多音字、特殊讀音帶來的錄入、檢索、排序等問題沒能有效解決,嚴重降低了資料庫的使用價值,不利於不同資料庫之間的連線,無法實現空間數據的共享,地名數據得不到及時更新,與專業數據在時間上不配套,而對地名數據的更新則造成更嚴重的重複建設。
2、地名信息化建設的必要性和緊迫性
(1)數字地球的提出向傳統的地名管理、科研、使用模式提出了嚴峻的挑戰,地名信息化建設是實現數字地球的基礎和前提。面對數字地球的挑戰,儘快建立高起點、高質量、高效率的中國國家地名信息系統(China Geographical Names Information System,CGNIS),最終實現地名信息化管理,是建設中國數字地球的基礎工程,有利於提高地名信息資源的利用率和社會經濟效益,從而為地名部門在知識經濟時代創造新的增長點,使我們在為地名管理和社會各界服務的同時,通過地名信息的開發,創造可觀的社會財富。建立以計算機等現代高新技術為基礎的GNIS,以科學的方式收集、整理、標準化處理、儲存、管理、輸出地名信息,實現地名的快速查詢、動態管理、圖表聯動和地名信息的可視化、數位化及地名信息傳輸的高速、保密,快速及時地為政府管理部門和社會各界提供統一、齊全、準確、標準的國內外地名信息,是社會經濟發展的客觀要求,也是我們義不容辭的歷史使命。
(2)地名管理決策的科學化迫切需要管理手段的現代化,實現地名信息化管理已成為地名管理部門和科研機構21世紀的戰略重點。長期以來,儘管我們建立了比較系統、齊全的地名管理機構,國家投入了大量的人力、物力用於地名的標準化工作,各級地名管理部門和廣大地名工作者為促進我國地名管理的科學化和規範化進行了艱苦卓絕的努力。但是,由於沒有建立GNIS,缺乏現代化的管理手段,無法實現快速查詢、檢索,更談不上計算機輔助決策、多方案比較,只能就事論事,始終沒能從根本上克服實際工作中存在的盲目性、隨意性和被動性。在地名管理決策中,憑經驗、拍腦袋的情況時有發生,甚至在縣級以上政區命名、更名過程中,省級人民政府正式上報國務院的報告擬定的方案還經常出現重名問題,同音的現象就更是司空見慣。地名檔案的保存仍以檔案卷宗、卡片等紙質為主,查詢只能通過手工檢索。一方面地名檔案保管、更新困難,很多資料不能及時歸檔,已存檔的資料得不到妥善保存,由於紙質檔案占用的空間大、對保存條件要求高,而不少地名檔案管理單位資金緊張、設備不足,檔案丟失、損毀已不是個別現象;另一方面,由於查詢、檢索困難,地名檔案的利用率極低,大量的地名檔案多年無人問津,大大降低了地名檔案的社會價值。
建國50多年地名工作的實踐使我們充分認識到,制約我國地名管理科學化、規範化水平提高的一個關鍵原因就是管理手段落後,沒有現代化的管理手段就不可能真正實現地名管理決策的科學化、規範化。面對新世紀信息技術革命浪潮的衝擊,再不建立GNIS,我們就有可能被歷時的潮流所拋棄,知識經濟要求地名管理跟上時代的步伐,呼喚早日建立GNIS,將信息化、數位化技術引入地名管理領域,也只有這樣才能促進我國地名管理決策水平的提高。
(3)地名理論研究離不開地名信息化。由於沒有GNIS,我們的研究方法基本上仍停留在考證、描述、推理、個案分析、局部歸納的傳統水平上,地名普查和實際工作中積累的大量寶貴的地名資料,因沒有建立起有效的資料庫而無法利用,科學的統計、模擬、定量分析、比較研究等手段尚未引入地名研究領域,致使我們至今對中國地名帶有全局性的內在規律,如地名的地域分布規律、地名通名使用頻率、地名命名和更名規律等,缺乏定量分析,了解不深、研究不透。離開正確理論的指導、缺乏科學的依據,地名管理就無法走上科學化的軌道。這是地名巨觀管理水平上不去、制定的法規不嚴密、微觀管理不深入的深層次原因之一。此外,由於沒有GNIS,我們編輯出版地名圖、錄、典、志和行政區劃圖、表、手冊等,主要依靠傳統的手工作業,效率低、周期長、成本高,如《中華人民共和國地名大詞典》的編纂歷時15年,無法滿足地名管理和社會各界對地名信息時效性的要求。
(4)相關部門的信息化建設迫切需要地名信息化。國內測繪、城市建設和規劃、國土、國防等部門的數位化、信息化建設已取得很大的成績。但由於沒有地名信息化的支持,與空間有關的信息系統的實用價值大大降低。正是因為地名信息化在空間信息數位化建設中具有如此重要地位,公安、交通、郵電、通訊、國防 、新聞出版、測繪等部門迫切希望地名主管部門儘早建立CGNIS。
(5)已開發國家在地名信息化建設方面取得的巨大成就,既為我國地名信息化、數位化建設提供了可以借鑑的經驗,更對我們的工作提出了嚴峻的挑戰。歷史的經驗告訴我們,落後就要挨打。面對我們與已開發國家在地名信息化建設方面的差距,吸取他國之長,奮起直追、迎頭趕上是我們唯一正確的選擇。資訊時代瞬息萬變、一日千里,機不可失、時不我待,儘快建立CGNIS已成為擺在我們面前的一項十分迫切的歷史使命。
3、地名信息化建設的可行性
第一,從社會因素分析
(1)黨和國家領導人高度重視信息化建設工作。早在1984年中國改革開放的總設計師鄧小平就指出:“搞現代化要從交通、通信入手”。江澤民主席更是把信息化作為社會主義現代化建設的基礎之一,要求有關部門和科研機構下大力氣進行“中國數字地球”或“數字中國”建設。明確指出:“四個現代化,哪一化也離不開信息化”。“在世紀之交,全球信息化進程明顯加快,我們要迎接21世紀的挑戰,就必須重視發展信息產業”。“當今世界,以信息技術為主要標誌的科技進步日新月異,高科技成果向現實生產力的轉化越來越快,初見端倪的知識經濟預示人類經濟社會生活將發生新的巨大變化。世界各國都在抓緊制定面向新世紀的發展戰略,爭先搶占科技、產業和經濟的制高點。面對這個態勢,我們必須順應潮流,乘勢而上”。國務院十分注重以數位化、信息化為特徵的高科技的健康發展,於1993年成立了“國家經濟信息化聯席會議”,不久改組為“國務院信息化工作領導小組”,1998年組建“信息產業部”,並不斷加大在信息化建設方面的投資力度。
(2)社會各界支持空間信息數位化建設。1999年發生的以美國為首的北約轟炸我駐南使館事件,不僅激發了全國人民的愛國熱情,也使人們進一步認識到信息化建設特別是空間信息系統建設的重要性、必要性。社會信息化、信息社會化、加快國家以信息化為重要組成部分的高新技術發展步伐,已成為全黨、全國各族人民的共識。隨著社會的發展、各方面的交流日益廣泛,上至中央下至百姓對地名信息重要性的認識不斷提高,開展地名信息化建設工作具有廣泛的社會基礎。
(3)民政部領導重視、支持CGNIS建設工作,部長辦公會議就此進行了多次專題討論,部長親自過問地名信息化工作,部辦公廳、區劃地名司、人事教育司、財務司等有關司(廳)在人、財、物各個方面給予大力支持。
(4)國家有關部門迫切需要並支持、鼓勵地名信息化、標準化工作,對地名信息化建設寄以厚望。公安部信息中心、信息產業部信息中心、國家測繪局國家基礎地理信息中心、國家發展計畫委員會巨觀經濟研究院等單位先後與我們聯繫,或希望我們提供數位化地名信息,或要求我們協助開發有關信息系統。
(5)各級地名管理部門在實際工作中逐步認識到地名信息化建設的重要性,有開發、建設GNIS的願望和積極性,特別是近幾年一些地方嘗試研究了小型地名資料庫,如江蘇省、上海市、廣東省、南京市、新疆維吾爾自治區克拉瑪依市、天津市紅橋區等都在地名信息化建設方面進行了有益的嘗試,有的還開始建立自己的地名網站、信息台,為當地市民服務。
第二,從技術因素分析
(1)3S(GIS、RS、GPS)技術、計算機技術、網路技術近年來的蓬勃發展為地名信息化建設提供了深厚的技術基礎。我國從20世紀80年代開始對GIS進行研究和套用,制定了相應的標準規範,測繪、城市規劃建設、土地管理、農業、地礦等部門利用GIS技術已建成或已開始建設的信息系統,為我們解決可能遇到的技術問題提供了很好的借鑑。
(2)我國地名工作者為實現地名現代化管理已經進行了多年不懈的努力,制定了一些相關的技術規範。英、法、德、俄、阿拉伯、西班牙六個語種的“外語地名漢字譯寫導則”國家標準於1999年頒布實施,“地名信息系統分類編碼”等國家標準已由國家技術監督局批准正式立項。
(3)民政部地名研究所是我國地名研究的職能機構,也是全國唯一一個集地名理論研究、套用研究、地名譯寫(包括外語地名漢字譯寫、少數民族語地名漢字譯寫、中國地名羅馬字母拼寫等)、地名標準化和單一羅馬化處理、地名技術標準制定、地名人才培訓、地名信息匯集和交流於一體的國家級綜合性科研基地,設有地名信息系統研究室,並有地名譯寫研究室、地名套用理論研究室等配套科研機構,擁有地理學、地名學、測繪學、計算機科學、外語、歷史、行政區劃等多個學科的專業人員,初步具備了實現地名信息化的技術力量。
(4)國家有關科研機構、大專院校在GIS論理研究及其套用方面取得了重大的突破,特別是隨著“八五”、“九五”有關空間信息處理、傳輸、共享等方面科技攻關項目的完成,一批國產化的GIS軟體逐步成熟,如MapGIS、Citystar、GeoStar等,已通過國家權威機構的評審檢測投入商業運行,對國外通用GIS軟體的研究和二次開發也有了很大的進步,還有很多科研單位的研究成果有待轉化為產品。“十五”國家科技攻關更是把以GIS、GPS、RS為核心的空間信息技術作為重點領域,3S的產業化、集成化和實用化問題已引起各方面的高度重視。
第三,從經濟因素和現有基礎分析
(1)各級地名管理部門在長期的管理工作中,特別是經過地名普查、補查,積累了大量的地名數據。僅我國大陸及沿海島礁第一次大規模地名普查,就普查地名550萬條,其中已經標準化處理的達13萬條,僅對外公布的南海諸島標準名稱就達287個,不僅基本上消除了地名使用中長期存在的混亂狀況,而且為地名屬性資料庫建設節省了大量寶貴的資金和時間。
(2)民政部地名研究所在實際工作中逐步建成了包括圖形工作站、伺服器、高性能計算機、繪圖儀、掃瞄器、數位化儀、大螢幕投影儀等設備在內的區域網路,初步具備建立CGNIS所需要的硬體設備。
(3)財政部已批准CGNIS建設第一期工程,國家發展計畫委員會將GNIS研究列為重要科研課題之一,從經費上能保證地名信息化建設工作的順利啟動。隨著國家“十五”期間在空間信息研究和信息化建設領域投資力度的進一步加大,只要我們扎紮實實地把工作做好,地名信息化建設經費是完全有保障的。
(4)測繪、城市建設和規劃、國土等部門已建成的各種比例尺的數字地圖資料庫,為我們在較短的時間內、以比較低的成本建成地名地圖資料庫創造了條件。
(5)GNIS具有數量眾多的用戶群,潛在的經濟價值很高,發展到一定階段後,隨著GNIS在地名系統的推廣、普及,特別是面向公眾的GNIS走向市場,完全有能力步入滾動發展的良性循環的軌道。
四、地名信息化建設構想
1、地名信息化建設總體目標
第一,建立功能齊全、資料庫覆蓋全球範圍、能滿足地名管理和地名科研及社會各界使用地名信息需要的CGNIS。初步構想資料庫收錄地名2000萬條以上,其中國內地名500萬條以上,國外地名(包括國際公有領域)1500萬條以上;屬性庫國內部分每條地名平均30個欄位,國外部分平均15個欄位(通用的為母語拼寫、羅馬字母拼寫、中文譯寫、分類代碼、個體代碼、經度、緯度、國別、歷史沿革9個);不包括多媒體欄位,屬性庫國內部分每條地名數據量估計為1000個位元組(1K),500萬條為50億位元組(5000M,5G),國外部分每條500個位元組,1500萬條為75億位元組(7.5G),合計12.5個G;多媒體信息按文本信息的3倍計算則為37.5個G,對應的地圖庫(按二維數位化計算)信息量應在10個G以上,合計達60個G。若地圖庫為三維數位化或者部分為柵格數據,則地圖庫數據將成十倍增長;在資料庫維護過程中,還將形成大量的歷史地名數據。
第二,根據數字地球的要求,進行地名信息網路集成和時空集成。“擁有聯網的地理空間信息系統是數字地球的重要組成部分”①,網路是數字地球不可缺少的基礎和特徵。網路集成就是要創建地名Web服務站點和空間數據倉庫體系,建立在網路支持下的對象代理機制,實現地名資料庫的動態訪問、查詢、檢索、空間分析和政府決策,建立地名元數據和網路信息標準,確保地名數據的共享。時空集成即建立地名時、空、屬性五維資料庫,運用時空數據模型進行時空拓撲分析,從而實現地名信息的時空模擬、時空仿真、時空反演。
第三,實現地名實體的虛擬現實(Virtual Reality,VR)。即利用計算機圖形技術、仿真技術、人-機接口技術、多媒體技術及感測器技術,由計算機生成地名所代表的地理實體的模擬環境,通過多種感測設備使地名用戶“投入”虛擬現實,包括三維立體視覺及身臨其境的聽覺、觸覺、嗅覺和感覺,實現用戶與地名虛擬環境進行自然互動。VR基於現實,但可以超越現實,將有力地推動地名的動態模擬、仿真和規劃。
第四,全面實現地名信息化管理。在各級地名部門基本建成地名信息系統的基礎上,一方面,不斷更新、維護地名資料庫,研製功能更加齊全的軟體,實現地名的信息化管理;另一方面,將地名信息系統融入數字地球,成為國家空間信息基礎設施的有機組成部分,為各專業空間信息系統提供基礎資料庫,同時通過網路走入千家萬戶,為社會各界的交往服務。
2、CGNIS建設主要任務
CGNIS作為實現地名信息化管理的首期工程,也是實現“中國數字地球”這一國家戰略目標的基礎性先導項目,其建成和使用,具有重要的現實意義和深遠的歷史意義,必將在社會各個領域產生不可估量的社會效益和經濟效益。CGNIS建設主要包括明確建立系統的目標,進行需求和可行性分析,完成立項報告、落實建設經費,研究、設計系統功能,配置滿足要求的硬體,研製適用的軟體,制定包括地名分類代碼、個體編碼、譯寫規則在內的一系列技術標準、規範,收集地名資料並按技術標準進行標準化處理,將標準化的資料輸入資料庫,對軟、硬體和資料庫進行不斷的更新、維護等大量工作。這些工作可概括為前期準備、硬體建設、軟體建設、資料庫建設、系統維護5個方面。
(1)前期準備即為全面啟動CGNIS建設工程進行調查、研究,創造必要的人、財、物基礎。
(2)硬體建設即購置必要的設備,建立一個符合技術標準、安全、適用的計算機系統。主要設備包括:大容量伺服器、圖形工作站、若干微機組成的數據處理設備;寬幅彩色掃瞄器、數位化儀、繪圖儀、彩色噴墨印表機、雷射印表機等輸入、輸出設備;大螢幕顯示器和投影儀等顯示設備;磁帶庫、光碟庫、光碟刻錄機等存儲設備;大功率UPS穩壓電源、集線器等輔助設備。上述設備可採用匯流排式乙太網結構組成區域網路,與Internet國際網際網路相連,以實現資源共享,並滿足多用戶輸入、輸出,矢量化處理、編輯的要求。
(3)軟體建設即研製開發一個適用於地名專業需要,並且具有綜合性、開放性、適應性、智慧型性、穩定性、安全性特色的軟體,既能管理大型字元、多媒體資料庫,又能管理大型地圖矢量資料庫,並能在這兩種資料庫之間進行信息交流,並隨著相關軟體技術的進步而不斷改進、完善。軟體建設除計算機編程工作外,還包括功能設計和制定地名分類代碼、個體編碼技術標準等大量技術工作。
(4)資料庫建設即收集國內外主要地名資料,加以標準化處理,輸入資料庫,並與相應的地圖矢量化資料庫鏈接為統一的整體。包括制定各種外語地名漢字譯寫、國內少數民族語地名漢字譯寫及地名單一羅馬化等一系列標準,以及國內地名標準化的各種規範、細則。CGNIS資料庫由地圖矢量或柵格資料庫(簡稱地圖庫)和地名屬性信息資料資料庫(簡稱屬性庫)兩部分組成。地圖庫儲存地名圖示信息,包括地名編碼、矢量或柵格數據及地圖註記等。屬性庫儲存地名文字資料、統計數字和聲像等多媒體信息,包括地名的標準名稱(國外和少數民族語地名除漢字譯寫名稱外,還包括原文拼寫的名稱)、行政隸屬、羅馬字母拼寫、經緯度、別名(簡稱、雅稱、亦稱)、文字說明(如歷史沿革和名稱來歷、含義)、分類代碼、地名編碼(用來連線地圖庫)、有關統計數字、圖片、錄音、錄像等。
(5)系統維護就是對系統的軟、硬體和資料庫不斷進行完善,保持系統的先進、準確、及時性。具體地講就是根據用戶實際工作的需要,針對系統套用中出現的新情況、新問題,吸收計算機硬體技術和地理信息系統、資料庫技術的最新發展成果,及時更新硬體設備,不斷推出功能更加完善、適應性更強的軟體,提高資料庫管理的效率,改進管理模式,在不斷擴充資料庫的同時,跟蹤地名最新變化情況,對已有的資料庫進行更新,包括數據的改變、增加、刪除、資料庫結構的重組等。
3、CGNIS主要功能
CGNIS主要功能設計為數據輸入、地名排序、統計分析、查詢瀏覽、專題製圖、結果輸出6大模組,另有退出鍵和幫助等功能,通過上述功能我們可以方便地查詢各種地名檔案、技術規範,為地名命名、更名提供科學的決策依據,編纂各種類型的地名錄、地名辭典、行政區劃表、政區地名圖等圖、錄、典、志,設計製作地名信息多媒體光碟,在城市建立多媒體指路系統。
(1)數據輸入即對屬性庫和地圖庫中的數據進行輸入、管理。包括輸入新的數據,建立新的資料庫;更新已有的資料庫,在已有的資料庫中對信息有變化的地名數據進行修改、更新;輸入新的數據,對已有的資料庫進行擴充;讀取其他格式的資料庫,並將其轉換為本系統格式的資料庫;將本系統格式的資料庫轉換為其他格式的資料庫。
(2)地名排序即利用屬性庫的信息,根據不同需要,對地名進行多種方式的排序,包括按漢字部首、漢字筆畫、漢語拼音字母、羅馬字母、統計數字5種方式進行排序。
(3)查詢瀏覽即利用屬性庫和地圖庫的信息,根據不同需要,分別對地名進行數據表和地圖查詢檢索,瀏覽屬性庫中的表格和地圖庫中的各種地圖,包括表格查詢、地圖查詢、表格瀏覽、地圖瀏覽。為方便查詢瀏覽設計的特殊功能主要有:用於瀏覽地圖和空間查詢的地圖放大或縮小、漫遊、流動註記、空間定位、單圖和多圖顯示、地名標註、地圖綜合與詳化、多媒體目錄導航;用於屬性庫、地圖庫雙向查詢的圖層屬性查詢、跨圖屬性查詢、分區屬性查詢、空間位置查詢、邏輯表達式查詢;用於時空信息查詢的歷史地名空間位置查詢、地名的歷史變遷查詢。此外,在查詢瀏覽中,隨時可以顯示當前地名的多媒體信息。
(4)統計分析即利用屬性庫的信息,根據不同需要,對地名進行統計分析,包括專業統計和屬性分析。專業統計即對地名管理和研究常用的專名、通名進行統計分析,主要有:重名統計即統計漢字書寫相同的地名;同音統計即統計羅馬字母拼寫相同的地名;通名統計即統計通名的使用頻率。屬性分析即對屬性庫中地名的統計欄位進行統計分析,包括特徵計算、頻率分布、相關分析、回歸分析等。
(5)專題製圖即利用屬性庫中的信息進行統計分析,並將結果反映在相關的地圖上,同時生成相應的數據表,包括柱狀圖、餅狀圖、分類分級統計圖、百分比結構圖、金字塔形圖、組合圖等。通過專題圖整飾選單,可對當前專題圖進行編輯,內容包括通過對話框輸入、修改圖名、圖例、註記、製作單位、調整版面大小、改變顏色等。
(6)信息輸出即根據需要將資料庫中的數據以合適的介質輸出伺服器或計算機或工作站。輸出的方式包括紙質列印、膠片列印、刻制光碟和磁帶或磁碟、網路傳輸、投影輸出等;輸出的內容包括資料庫中的原始數據(含地圖矢量和柵格數據、屬性數據)、經篩選的數據,以及查詢、檢索、統計分析、排序、專題製圖等功能處理形成的圖、表、文字和多媒體信息。
4、CGNIS技術指標
第一,制定CGNIS主要規範、標準,包括:(1)地名分類代碼、個體編碼體系;(2)主要外國語種地名漢字譯寫標準;(3)國內主要少數民族語地名漢字譯寫及單一羅馬化標準。
第二,達到CGNIS設計要求的計算機編程技術,包括:(1)地名按漢字筆畫、部首及羅馬字母、分類編碼、地理代碼、統計資料等關鍵欄位排序技術;(2)地名文字信息、統計數據與地圖、多媒體信息互動訪問、查詢、檢索技術;(3)地名專業統計分析技術;(4)地名專題製圖技術;(5)系統維護及地名資料更新技術。
第三,資料庫建設技術,包括:(1)地名地圖庫、屬性庫連結技術;(2)數據格式轉換技術;(3)矢量數據、統計數字、文本資料及圖片、錄音、錄像等多媒體信息集成技術。
關鍵技術內容主要有:①地名分類代碼、個體編碼體系;②地名實體空間分析與地名屬性的聯動及集成技術;③地名漢字筆畫、部首排序技術;④地名專業分析統計及專題製圖技術;⑤地名信息數據格式轉換與保密技術;⑥非常用漢字字型檔建設。
5、CGNIS技術路線和技術手段
在集中優勢力量進行關鍵技術攻關的同時,收集、整理、錄入國內外地名信息,採取研究、開發、套用一條龍的方式,建立實用、功能齊全、面向巨觀管理和社會各界需要的運行系統。套用系統及軟體的研製實行專家、專業管理人員、用戶與軟體研製人員相結合的方式進行。項目攻關進程主要由總體設計和標準研製、關鍵技術研究、資料庫建設、系統集成四個階段組成 。
主要技術手段包括:(1)採用面向對象的技術方法。即將複雜的系統分解成不同對象,並以訊息的形式,建立對象之間的聯繫,使分析、設計和實現系統的方法學原理與人們認識客觀世界的過程儘可能一致,以便於用戶理解和接受。(2)數據挖掘和知識發現。數據挖掘和知識發現是人工智慧技術與資料庫技術緊密結合的產物,是嚴格遵循特定的步驟,反覆進行人機互動,從大型資料庫中識別出有效的、有用的、人們能理解的知識的過程。對資料庫記錄的屬性欄位進行更高層次的歸納抽象而建立起來的屬性層次關係稱為概念樹。利用概念樹提升的方法,對CGNIS中具有複雜的多級隸屬關係和時空結構關係的數據進行知識挖掘,得到高度概括的知識基表,再將其轉換成知識規則,形成知識庫,這將大大壓縮表現、管理數據所需的空間。(3)時空數據索引與切換。基於面向對象的方法和對數據特性的分析,在系統設計中根據數據的等級、空間、時間等屬性特徵,為各類數據確定最為合理的時空表現方式,在不同特性的數據之間找到有機聯繫,並據此採用不同的信息交流和數據切換方式,按照信息內容的重要性、普遍性和緊迫性協調、最佳化各組成部分的表現性能和相互關係,使數據組成儘可能小的集合體,建立分級、分時、分區的多級索引,實現時間與空間信息的自由切換。(4)多媒體信息的繼承與表現。CGNIS將最終實現超文本的智慧型化管理,採用面向對象的方法,分析和確定各媒體信息單元之間的相互關係,建立多媒體超文本信息網路,用非線性的結構形式去存儲、管理多媒體信息,為用戶提供更為靈活、方便、友好的信息查詢、檢索手段,如過濾式查詢、結構化查詢,基於內容的檢索和基於時延敏感性媒體的檢索等。
五、地名信息化建設進展與計畫
1、起步階段工作步驟
第一步,明確建立CGNIS的目的、要求,進行必要性、可行性分析,完成立項報告,落實必要的經費和人員;
第二步,進行總體設計,擬定總體設計方案,制定CGNIS建設遠景規劃和十年計畫,估算各階段資料庫信息總量;
第三步,研究、設計CGNIS主要功能、資料庫結構,制定地名分類代碼、個體編碼等有關技術標準;
第四步,配置國家地名信息中心硬體設備,研製CGNIS軟體,建立小比例尺地圖資料庫和國內外重要地名屬性資料庫;
第五步,進行系統集成、試運行和測試,CGNIS投入使用,創建中國地名信息網站;
第六步,在地名系統進行GNIS建設試點,開展GNIS建設宣傳和培訓工作,一方面為全面推廣作準備,另一方面為改進CGNIS軟體、完善系統提供實踐依據;
第七步,全面開展GNIS建設工作,為地名管理服務,根據用戶的要求,向社會各界提供專門的地名信息,必要時對地名之星進行再開發,研製行業地名信息系統,如郵電部門地名自動查詢系統、城市指路系統等;
第八步,做好系統維護工作,對軟體、硬體進行升級,結合地方GNIS建設不斷豐富、更新CGNIS資料庫。
2、建設進展
自1998年底我們全面啟動CGNIS建設工程以來,經過各方面的共同努力,國家地名信息系統建設已初見成效,地名信息化工作邁出了可喜的第一步。
(1)前期準備和硬體建設順利完成。CGNIS已分別在財政部和國家發展計畫委員會立項,民政部地名研究所區域網路已經建成,初步形成了一個符合技術標準、安全、適用的計算機硬體系統。
(2)軟體研製取得階段性成果。研究、制定了中國地名信息系統建設總體框架、功能設計,地名排序字型檔基本建成,制定、頒布了《地名分類與類別代碼編制規則》國家標準。地名信息系統通用軟體──“地名之星”研製第一期工程順利結束,在集成、測試的基礎上,經有關專家評審、鑑定,性能穩定、功能齊全,已投入使用。該既能管理大型字元、多媒體資料庫,又能管理大型地圖矢量資料庫,並能在這兩種資料庫之間進行信息交流、不斷更新完善、保證信息的安全和快速傳輸的開放式系統。
(3)資料庫建設工作陸續展開。已錄入國內地名數據資料約3000萬字,中國縣級以上政區地名資料庫第一期工程初步完成,近30萬條的國外地名資料庫的整理和標準化處理工作全面展開,中國海域地名屬性資料庫、主要自然地理實體地名屬性資料庫及南極地名屬性資料庫的設計、錄入基本完成。
(4)地名信息化培訓及試點開始起步。通過總結地名信息化建設的階段性成果,組織編寫出版了《數字地名──地名信息系統的理論及其套用》一書,為開展地名信息化建設培訓工作、推動地方的地名信息化建設創造了條件。成功地舉辦了3期全國地名信息系統建設培訓班,共有300多名地名幹部參加了培訓,統一了思想,提高了各級地名幹部對信息化建設的認識,為全面推動地名信息化建設工作奠定了思想基礎,已有部分地方開始進行地名信息化試點工作。
(5)中國地名信息網站已經開通。為各級地名機構交流、傳輸地名信息提供橋樑和紐帶,方便社會各界查詢、檢索、瀏覽公開發布的地名信息,提高地名信息的共享水平和使用率,為實現地名信息的網上傳遞、申報、處理、集成、發布打好基礎。
(6)地名信息化產品開發取得突破。與天津市地名辦聯合研製的地名指南天津(光碟)版已出版發行,北京地名指南(包括光碟版和紙質版)的開發、研製進展良好,將於上半年出版發行。
3、“十五”計畫
對“地名之星”進行升級,開發研製網路、單機合成版,為各級地名機構建立的地名資料庫提供高性能的工具軟體;以1:25萬中國基礎地理信息資料庫為基礎,初步建成中國主要地名屬性資料庫(包括中國鄉級以上政區地名資料庫、中國海域地名資料庫、中國主要自然地理實體地名資料庫)。根據外語地名漢字譯寫導則,對外國重要地名進行標準化處理,建立外國重要地名資料庫、南極地名資料庫、世界重要國家分國地名資料庫,並以行業標準的形式頒布實施;每年舉辦2~3期地名信息化建設培訓班,有計畫、有步驟地在地名管理部門開展地名信息化建設工作,研製地名信息登記軟體,以地名普查、補查及歷年工作中積累的地名資料為基本信息源,以縣級政區為單位建立地名屬性資料庫,積極鼓勵、支持有條件的地方以“地名之星”為工具,建立帶有矢量地圖庫、多媒體信息的高級地名資料庫;開發製作城市地名指南系列產品(包括紙質、光碟、多媒體觸控螢幕、網路、衛星定位導航等)通用工具軟體,在北京地名指南試點的基礎上,指導省會以上城市開發地名指南光碟版,有條件的大城市開發地名指南多媒體觸控螢幕系統。
4、遠期規劃(2010年)
進一步增強“地名之星”功能,提高為管理決策等實際需要服務的能力,引進數據倉庫、三維仿真等處於前沿的新技術,完成網路集成、時空集成,初步建成地名實體虛擬環境;基本建成中國國家地名信息資料庫,包含國內、國外(包括國際公有領域)各200萬條以上地名屬性資料庫,能覆蓋全球的多比例尺地名地圖矢量資料庫,比較詳細的世界重要國家和周邊國家地名資料庫;在全國範圍內全面展開地名信息系統建設工作,所有省區、大多數城市建成包括矢量地圖的地名信息系統,地級以上城市建成地名指南系統,並以此為基礎建立地名信息網路、電話(信息台)查詢體系;建立地名信息年報制度,通過中國地名網站建立地名信息網路體系,實現地名信息的網上傳遞、申報、處理、集成、發布;根據用戶的要求,向社會各界提供專門的地名信息,必要時研製行業地名信息系統,如郵電部門地名自動查詢系統。
六、地名信息化建設保障機制
一是基礎地理信息系統建設協調機制。建議由國家地理空間信息協調委員會統一組織、統一規劃、統一技術標準,測繪、民政、外交、國防等部門分工協作共同建立國家基礎地理信息系統,內容包括地貌、水系、交通、居民點、經緯網、地名、國內外政區界線等,以此作為其他部門建立各自專業空間信息資料庫的基礎,解決重複建設的問題。
二是地名信息年報制度和地名普查制度。由民政部建立全國地名數據申報網路系統,以便各級地名管理機構及時將地名變更資料匯總上報民政部,由國家地名專業機構每年對地名資料庫進行更新,保證地名信息的時效性、準確性。為更全面、系統地掌握地名信息,建議每10年開展一次全國地名普查。
三是外語地名漢字譯寫審定、發布機制。由全國地名標準化技術專業委員會組織民政、外交、國防、測繪等部門及新華社、人民日報社、中央電視台、中央廣播電台、地圖出版社等新聞媒體的有關專家,對在實際工作中遇到的外語地名進行審定,每半年公布一次,供社會各界使用,並不斷擴充國外地名資料庫。
四、經費投入機制。建立和維護髮展地名信息系統是國家空間信息基礎設施的基本建設之一,涉及面廣、工作量大,不僅收集、整理、標準化處理地名信息需要大量的投入,數據的錄入、更新也需相當的人力、物力。建議列入國家空間信息基礎設施建設經費開支,專款專用。
* 本文完成於1999年,曾被多個媒體轉載。
*本文獲2007年全國地名理論研討會一等獎
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①AL Gore. The Digital Earth:Understanding our planet in 21st Century. Given at the California Science center , Los Angeles, California, on January 31,1998. http://www.digitalearth.net.cn。
②江澤民同志在接見中國科學院第九次院士大會和中國工程院第四次院士大會部分院士和外籍院士時的講話,《中國科學報》1998年6月2日
③徐冠華:《全社會要高度關注“數字地球”》,《科學新聞周刊》1999年第1期。
④徐冠華、孫樞、陳運泰、吳忠良:《迎接“數字地球”的挑戰》,《遙感學報》1999年第2期。
崔偉宏主編:《數字地球》,中國環境科學出版社,1999年版。
⑥拉茲洛:《決定命運的選擇》第6頁,三聯書店,1997年版。
【作者簡介】浦善新 男,1963年出生於江蘇南通,漢族,中共黨員。現任民政部國地名研究所副所長、中國行政區劃與地名學會副會長、建設部城鎮化專家委員會委員、人民網房產城建頻道高級顧問、中國區域科學協會常務理事、中國國土經濟研究會小城鎮委員會副主任、中國城市規劃學會城市與區域規劃學術委員會委員,高級工程師。已出版專著、合著4部,發表學術論文80多篇,主持編纂圖書20多部,總字數超過5000萬字,主持完成的中國設市規劃總報告獲國家科技進步三等獎、民政部科技進步一等獎,著作《中國行政區劃概論》獲民政部科技進步二等獎,併入選國際行政科學大會圖書展,論文多次獲國家級和省部級一等獎、二等獎。

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