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跨世纪地名工作的战略重点──中国地名信息系统概述

一、有关地名信息系统的基本概念
    1、数据和信息
    数据是未经加工的原始材料,是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号,不仅包括数字,也包括文字、符号、图象。信息是对数据的解释、运用、计算。数据即使是经过处理的数据,只有经过解释才有意义,才成为信息。从本质上讲,数据是客观对象的表示,是信息的表达,而信息是数据内涵的意义,只有当数据对实体产生影响时才成为信息。概括地讲,信息是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等内容、数量或特征,以便向人们或系统提供关于现实世界的信号,作为生产、管理、决策、科研的依据。
    从数字中得到信息,处理和解释是非常重要的环节。所谓数据处理,就是对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算,以及分析、模拟、预测等操作。数据处理的目的是:(1)把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式;(2)把数据加工成对正确管理和决策有用的数据;(3)把数据编辑后储存起来,以供不断使用。
    信息具有客观性、适用性、传输性和共享性。
    2、地名信息
地名信息是指反映地名各要素的数字、文字、图象、声音等的总称。地名信息具有区域性、多层次和动态变化的特征。
    3、系统
    系统是由相互作用、相互依赖的若干组成部分有机结合而成的具有特定功能的整体。一个系统的构成一般包括功能、输入、输出、程序、系统环境、人员六个组成部分。功能即系统期望完成的任务;输入指提供系统处理所需的能量、物质、信息;输出是系统产生的结果或产品;程序是指系统各个处理步骤之间的关系和运算次序;环境包括系统工作的周围环境和有关资源;人员即人力及人与系统之间的对话。
对系统的评价包括:(1)系统容量,即系统存储的数据量;(2)系统质量,即信息的可靠性和系统按照设计指标连续运行的能力;(3)系统兼容性,包括系统空间框架的兼容、数据类型的兼容、分类体系和分类标准的兼容、编码方法的兼容
    4、地名信息系统
    地名信息系统是在计算机软件和硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地名数据,为地名管理、决策、科研、使用提供所需信息的技术系统。
    二、建立中国国家地名信息系统(CGNIS)的必要性、紧迫性
    第二次世界大战以后,尤其是80年代以来,随着新科学技术革命席卷全球,以知识为基础的知识经济的大潮迅猛兴起,对人类社会的各个方面带来一场深刻的革命。世界各国之间的联系越来越频繁和密切,国家、地区间的相互依存、相互渗透不断加深,国际合作与竞争空前广泛与激烈。进入90年代,信息社会化、社会信息化的强烈需求已经成为全球共识,信息管理数字化与政治多极化、经济全球一体化成为当今世界三大发展趋势。
    地名作为最常用的社会公共信息之一,不仅与人们的日常生活息息相关,而且是国家行政管理、经济建设、国内外交往不可或缺的基础信息资源。随着国家解体、民族独立、体制变革,以及社会经济、文化的发展,新地名大量涌现,地名信息的传递速度不断加快、使用频率日益提高,对不同语言文字地名之间的转译、世界地名单一罗马化、国家地名标准化以及及时、高效地收集、整理、标准化处理、传输地名信息的要求越来越高。所有这一切,都向传统的地名管理、科研、使用模式提出了严峻的挑战。建立以计算机等现代化技术为基础的地名信息系统,实现地名的快速查询、动态管理、图表联动和地名信息的可视化、数字化及地名信息传输的高速、保密,已成为社会发展的客观要求。世界各国都已认识到地名信息管理现代化的重要性和必要性,以“地球数字化”、“数字地球”为口号的世界地理基础信息系统建设成为信息数字化的基础和重要发展方向,而地名信息是地理基础信息的基本要素。联合国地名专家组为此设立了“地名信息自动处理工作组”,专门负责地名信息建设的协调工作。在最近召开的几次国际性地名标准化会议上,对地名信息系统建设和地名信息的国际交流提出了较高的要求。世界上多数发达国家建立了国家级地名信息系统,已有100多个大型地名信息系统投入使用,美国、俄罗斯、加拿大、英国、德国、法国等国家还组织专门力量搜集、研究、译写、整理、储存国内外地名资料,不断完善地名信息系统,更新、扩充地名数据库。
    当今的世界是开放的世界,世界需要中国,中国的发展离不开世界。我国幅员辽阔、历史悠久,地名信息资源十分丰富。建国以来,党和国家高度重视地名工作,地名管理和科研取得了巨大成绩。但是由于种种原因,我国地名信息化建设起步晚、基础差,远远落后于发达国家。近几年有些地方地名管理部门开始尝试建立本地的小型地名数据库,但一般只有地名属性资料,没有矢量化地图,更无法实现地名属性资料与地图、多媒体资料的链接和交互式访问,仍停留在普通数据库管理的水平,而且因为没有统一技术标准,相互之间缺乏兼容性,无法实现资源共享。因此,我国地名信息化建设总体开发利用水平低,信息量少,发展不平衡,不具备空间分析能力,标准化程度低,其应用基本限于个别地方的地名管理部门,信息的准确、翔实、时效性较差,信息的管理、开发利用和辅助决策水平低,不能满足地名管理和社会各界的要求。国家地名信息系统建设才开始着手,至今尚无统一、齐全、准确、标准的国内外地名信息向政府管理部门和社会各界提供。公安、交通、邮电、通讯、国防 、新闻出版、测绘等部门迫切希望地名主管部门尽早建立国家地名信息系统,此事已经引起民政部等有关国家部门领导的高度重视,并给予了极大的支持。
    建立高起点、高质量、高效率的地名信息系统,已成为地名管理部门和科研机构跨世纪的战略重点。中国国家地名信息系统的建成和使用,具有重要的现实意义和深远的历史意义,必将在社会各个领域产生不可估量的社会效益和经济效益。
    (1)填补我国国家级地名信息系统建设的空白,为我国地名宏观规划、管理决策和科研以及社会各界的交往提供及时、准确的信息保证和先进有效的技术支持,从根本上改变地名管理和决策手段落后、缺乏现代信息科学技术支持的被动局面,促进政府职能的转变,大大提高地名管理、科研和咨询服务的水平、效率,加快我国地名标准化和地名管理科学化的进程。
    (2)加强国家对各地和各部门地名信息系统建设的统一规划和宏观调控,防止在地名信息数据库建设中出现大量低水平重复建设和无效投资,使各部门、各地区的地名信息系统建设走上规范化、标准化的有序轨道,提高国家地名信息系统建设的整体效率和效益。
    (3)防止在体制转轨时期出现国有地名信息资源的大量流失,杜绝国家保密地名信息的外泄。
    (4)准确、及时地向社会提供详细的地名公共信息,为全面实现地名信息资源的共享和动态管理打下坚实的基础,对于推动我国21世纪信息化建设将起到巨大促进作用。
    三、CGNIS建设总体构想
    1、主要工作内容
    CGNIS建设包括研究、设计系统功能,配置满足要求的硬件,研制适用的软件,制定包括地名分类代码、个体编码、译写规则在内的一系列技术标准、规范,收集地名资料并按技术标准进行标准化处理,将标准化的资料输入数据库,对软、硬件和数据库进行不断的更新、维护等大量工作。这些工作可概括为硬件建设、软件建设、数据库建设、系统维护四个方面。
    (1)硬件建设即购置必要的设备,建立一个符合技术标准、安全、适用的计算机系统。中国国家地名信息中心设在民政部地名研究所,其局域网主要设备包括:大容量服务器、图形工作站、若干微机组成的数据处理设备;宽幅彩色扫描仪、数字化仪、绘图仪、彩色喷墨打印机、激光打印机等输入、输出设备;大屏幕显示器和投影仪等显示设备;磁带库、光盘库、光盘刻录机等存储设备;大功率UPS稳压电源、集线器等辅助设备。上述设备采用总线式以太网结构组成局域网,可与INTERNET国际互联网相连,以实现资源共享,并满足多用户输入、输出,矢量化处理、编辑的要求。配置硬件总的指导思想,一是要满足CGNIS软件运行、大容量数据库储存和多用户调用、处理数据库信息的需要,二是要充分考虑计算机更新换代的周期和CGNIS数据库建设的阶段性、长期性,寻求最佳的性能价格比,服务器容量以满足5年内数据库建设需要为宜。各地方地名信息中心硬件建设可根据当地实际需要,在国家地名信息中心的指导下进行。
    (2)软件建设即研制开发一个适用于地名专业需要,并且具有综合性、开放性、适应性、智能性、稳定性、安全性特色的软件,并随着相关软件技术的进步而不断改进、完善。软件建设除计算机编程工作外,还包括功能设计和制定地名分类代码、个体编码技术标准等大量技术工作。
    CGNIS功能设计既要尽可能地吸取现有地理信息系统(GIS)和数据库通用软件的精华,又要充分考虑到CGNIS的特殊需求,如地名按汉字部首和笔划查询、检索、排序,图、表的集成,地名的属性信息与空间特征的有机结合等。
地名分类代码技术标准由民政部委托国家地名信息中心负责制定。地名个体编码技术标准由民政部委托国家地名信息中心负责制定总的原则,并对国外和国际公有领域地名及国内主要地名(如乡级以上行政区域名称)进行编码,以国标或行标的形式颁布实施;国内次要地名,如村级以下地名,由省级地名管理部门根据总的原则进行编码,并报国家地名信息中心备案。
    CGNIS软件是既能管理大型字符、多媒体数据库,又能管理大型地图矢量数据库,并能在这两种数据库之间进行信息交流、不断更新完善、保证信息的安全和快速传输的开放式系统,技术含量高,专业性强,其研制由CGNIS课题组根据功能设计提出明确的要求,在充分吸取Mapinfo 、Arc/Info、ArcView等GIS通用软件和Oracle、FoxPro等通用数据库软件精华的基础上,开发、研制CGNIS专门软件,包括网络和单机两个版本。
    (3)数据库建设即收集国内外主要地名资料,加以标准化处理,输入数据库,并与相应的地图矢量化数据库链接为统一的整体。包括制定各种外语地名汉字译写、国内少数民族语地名汉字译写及地名单一罗马化等一系列标准,以及国内地名标准化的各种规范、细则。
    CGNIS数据库由地图矢量或栅格数据库(简称地图库)和地名属性信息资料数据库(简称属性库)两部分组成。地图库储存地名图示信息,包括地名编码、矢量或栅格数据及地图注记等,地图库建设尽可能利用GIS现有成果,必要时再补充、完善。属性库储存地名文字资料、统计数字和声像等多媒体信息,包括地名的标准名称(国外和少数民族地名除汉字名称外,还要原文名称)、行政隶属、罗马字母拼写、经纬度、别名(简称、雅称、亦称)、文字说明(如历史沿革和名称来历、含义)、分类代码、地名编码(用来连接地图库)、有关统计数字、图片、录音、录像等,不同种类的地名相应增加特殊属性字段。
    属性数据库建设的主要任务可以分为以下3个方面:一是按地名类型划分库类,确立各类数据库数据项及数据技术标准(包括数据类型、计量单位、书写格式、统计精度等);二是收集、整理地名资料,进行标准化处理,包括国内、国外、国际公有领域三部分;三是将数据输入数据库。
    (4)系统维护就是对系统的软、硬件和数据库不断进行完善,保持系统的先进、准确、及时性。具体地讲就是根据用户实际工作的需要,针对系统应用中出现的新情况、新问题,吸收计算机硬件技术和地理信息系统、数据库技术的最新发展成果,及时更新硬件设备,不断推出功能更加完善、适应性更强的软件,提高数据库管理的效率,改进管理模式,在不断扩充数据库的同时,跟踪地名最新变化情况,对已有的数据库进行更新,包括数据的改变、增加、删除、数据库结构的重组等。初步估计,地 名数据平均每年更新比例在1/2000以上,按200万条计算,每年更新1000条,为保证数据库更新的速度和质量,必须建立全国地名变更资料年报制度。
    2、主要功能
    CGNIS主要功能设计为地名排序、统计分析、查询浏览、专题制图、系统维护5个方面。地名排序即利用属性库的信息,根据不同需要,对地名按汉字部首、汉字笔画、罗马字母、汉语拼音字母音节、地名特征值(统计数或分类分级数)等方式进行排序。统计分析即利用属性库的信息,根据需要对地名进行各种统计、分析,包括重名统计、同音统计、通名统计等地名专业统计和特征值计算(如最大值、最小值、总和、统计样本数、平均值、方差、标准偏差、均值、标准误差等)、频率分布、相关分析、回归分析等指标分析。查询浏览即利用属性库和地图库的信息,查询检索地名的属性资料和在地图上的地理位置,浏览属性库中的表格、文本、多媒体信息和地图库中的各种地图,包括浏览已存盘的排序表、统计表、查询结果表、专题图等,并可在属性库、地图库中进行交互式访问查询,查询方式可按地名汉字、罗马字母、特征值进行条件查询、逻辑查询、模糊查询、限制查询等。专题制图即利用属性库中的信息进行统计分析后,将结果反映在相关的地图上,包括柱状图、饼状图、分类图、曲线图等。系统维护即对属性库和地图库中的数据进行管理,包括输入新的数据,建立新的数据库,更新、扩充已有的数据库,读取其它格式的数据库,将其它格式的数据库与本系统格式的数据库进行格式互转。
    通过上述功能我们可以方便地查询各种地名文件、技术规范,为地名命名、更名提供科学的决策依据,编纂各种类型的地名录、地名辞典、行政区划表、政区地名图等图、录、典、志,设计制作地名信息多媒体光盘,在城市建立多媒体指路系统。
    3、预期达到的技术水平和主要技术指标
    本项成果将填补我国国家级地名信息系统建设的空白,初步建成具有我国特色的地名信息系统技术和标准规范体系,达到或接近国际领先水平。
    第一,制定CGNIS主要规范、标准,包括:(1)地名分类代码、个体编码体系;(2)主要外国语种地名汉字译写标准;(3)国内主要少数民族语地名汉字译写及单一罗马化标准。
    第二,达到CGNIS设计要求的计算机编程技术,包括:(1)地名按汉字笔画、部首及罗马字母、分类编码、地理代码、统计资料等关键字段排序技术;(2)地名文字信息、统计数据与地图、多媒体信息交互访问、查询、检索技术;(3)地名专业统计分析技术,包括地名重名、同音、通名使用频率统计等;(4)地名专题制图技术;(5)系统维护及地名资料更新技术,包括地名属性库的编辑、修改、链接和地图数据库的录入(矢量化)、编辑、修改、链接等。
    第三,数据库建设技术,包括:(1)地名矢量库、属性库链接技术;(2)数据库转换技术,包括其它 GIS格式的数据转换为CGNIS格式的数据,在掌握密码的前提下,将CGNIS格式数据转为其他GIS格式的数据;(3)矢量数据、统计数字、文字字母资料及图片、录音、录像等多媒体信息集成技术。
    关键技术内容主要有:(1)地名分类代码、个体编码体系;(2)地名实体空间分析与地名属性的联动及集成技术;(3)地名汉字笔画、部首排序技术;(4)地名专业分析统计及专题制图技术;(5)地名信息数据格式转换与保密技术;(6)非常用汉字字库建设。
    4、方法及技术路线
    在集中优势力量进行关键技术攻关的同时,收集、整理、录入国内外地名信息,采取研究、开发、应用一条龙的方式,建立实用、功能齐全、面向宏观管理和社会各界需要的运行系统。CGNIS总体规划、功能设计、分类编码、有关标准的制定、地名信息的整理由地名研究所负责。地名信息的收集由地名研究所牵头,发挥有关主管部门、科研机构的作用。应用系统及软件的研制实行专家、专业管理人员、用户与软件研制人员相结合的方式进行。项目攻关进程主要由总体设计和标准研制、关键技术研究、数据库建设、系统集成四个阶段组成 。项目主要环节包括:总体设计、技术标准制定、信息汇集、信息标准化处理、信息数据库动态管理(查询、检索和输出)、专题方法、信息更新、辅助决策等应用技术及软件研制。
    四、可行性及经济社会效益分析
    1、可行性
    (1)GIS技术近年来的蓬勃发展为本项目提供了深厚的技术基础。我们对建立国家地名信息系统进行了充分的调查、研究,基本掌握目前的技术发展现状和趋势,形成了比较完整的设计和实施方案。
    (2)我国地名工作者为实现地名现代化管理已经进行了多年不懈的努力,制定了一些相关的技术规范,尝试研究了一些地方小型地名数据库。
    (3)民政部领导高度重视CGNIS建设工作,部长办公会议就此进行了多次专题讨论。
    (4)民政部地名研究所是我国地名研究的职能机构,也是全国唯一一个集地名理论研究、应用研究、地名译写(包括国外地名汉字译写、少数民族语地名汉字译写、中国地名罗马字母拼写)、地名标准化和单一罗马化处理、地名技术标准制定、地名人才培训、地名信息汇集和交流于一体的国家级综合性科研基地,设有地名信息系统研究室,并有地名译写研究室、地名应用理论研究室等配套科研机构,包括图形工作站、服务器、高性能计算机、绘图仪、扫描仪、数字化仪、大屏幕投影仪等设备在内的局域网已经建成,并拥有地理学、地名学、测绘学、计算机科学、外语、历史、行政区划等多个学科的专业人员,具有较强的科研力量,初步具备建立地名信息系统所需要的硬件设备和人才资源。
    (5)有关部门大力支持地名信息化、标准化建设,财政部已批准CGNIS建设第一期工程,国家技术监督局已批准制定相关技术标准,英、法、德、俄、阿拉伯、西班牙六个语种的“外语地名汉字译写导则”即将颁布实施,“地名信息系统分类编码”等国家标准已正式立项。
    (6)地名研究所同时承担全国地名标准化技术委员会秘书处的日常工作,负责国内外地名标准化处理。目前已经对10万多条地名进行了标准化处理。
    2、经济效益
    第一,CGNIS具有广泛的宏观、微观用户和潜在用户,包括各级地名、行政区划、邮电、交通、通讯、测绘、旅游、国防、公安、新闻等有关部门,以及科研机构、企业等,具有一定的市场前景;
    第二,高效、准确的地名信息,保证了邮电、交通、通讯、旅游等行业物资、人员、信息传递的准确性和高效率,将产生不可估量的经济效益;
    第三,促进国际、地区间的交往,并将提高我国对外开放的的服务水平,减少由于地名信息传递迟缓、错误造成的经济损失,提高工作效率;
第四,避免地名信息系统建设中的重复投资。
    3、社会效益
CGNIS作为下世纪我国地名管理现代化建设的基础,是我国信息化建设的重要组成部分,也是地名工作科学化管理的客观需要。快捷、准确的地名信息不仅为地名管理的科学决策提供可靠的信息保证和信息技术支持,而且将为信息社会中人们的生活带来更多的便利,方便人们的日常交流。
    五、工作步骤和近期计划
    首先,明确建立CGNIS的目的、要求,研究、设计CGNIS功能;
    然后,估算CGNIS需要处理的信息总量,及时完成国家地名信息中心的硬件建设;
    第三,制定地名分类代码、个体编码体系,研制CGNIS软件;
    第四,建立CGNIS小比例尺地图数据库和国内外重要地名属性数据库,包括中国百万分之一级地图、世界千万分之一级地图和国内、国外各100万条地名属性数据;
    第五,在民政系统推广CGNIS,为地名管理服务。根据用户的要求,向社会各界提供专门的地名信息,必要时对CGNIS进行再开发,研制专业地名信息系统,如邮电部门地名自动查询系统;
    第六,做好系统维护工作,不断完善CGNIS,丰富、更新数据库,对软件、硬件进行升级;同时与各地地名管理部门合作,建立地方地名数据库和指路系统,包括省级十万分之一级地图库、城市万分之一级地图库和指路系统等。
    目前,第一、二步工作已基本完成,第三步工作计划在1999年8月底结束,第四步力争1999年底完成20万条地名属性数据库和中国百万分之一地图数据库建设,从1999年下半年开始着手系统的推广工作,2000年计划建成2~3个省级地名信息系统、3~4个城市地名信息系统,选择其中1个城市进行多媒体指路系统建设试点。


 

 



[日期:2013-05-28] 来源:未知  作者:济南地名网 阅读:108
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