无论在国际或国内，城市一直是GIS产业关注的热点。之所以如此，是由城市的性质和特征所决定。城市是一个地区的政治、经济、社会、文化科学中心，因而城市在一个国度里也最具有举足轻重的地位。以我国城市为例，到1996年底，有666个城市，其土地、人口分别占全国的18.1％、42％（均以市区与全国的数据比较，下同），固定资产投资占46％，而国内生产总值、社会消费零售总额都分别达到70％左右。这些数据说明在城市里投资集中、生产规模大、消费水平高。随着城市快节奏的变化，也必然产生大量的地理、经济、社会数据。目前，我国城市邮电业务量和城市电话拥有量都占到全国的70％，网民更是集中在城市里。在信息化时代，城市也必然是一个信息中心。而GIS是处理、分析空间数据，辅助决策的最佳工具。不仅城市政府需要利用它来管理现代化城市，探索城市可持续发展的途径；随着GIS的迅速发展，企业也需要它来辅助管理和决策；应用于社区管理与物业管理的GIS更可以直接为市民服务。可以说，城市与GIS已结下了不解之缘。

15．1 国内外城市管理应用GIS情况

15．1．1 国外城市管理应用GIS概况

　　GIS最早是应用于国家或区域性范围里的。到70年代中叶，美国才开始应用于城市管理。比较有代表性的例子是米耳沃克市（City of Milwaukee），该市从1974年开始研究建立GIS系统，到1976年初步建成系统。当时该市人口有70万，他们把GIS用于城市地图（包括土地利用图）的更新、区划（zooning，与国内的详细规划相似）、选举、税收管理、房屋管理、公共卫生管理（铅中毒）、垃圾清运、社区图书馆管理，等等。以后发展到14个局与部门使用GIS，并辐射到40多个应用领域。从1974年开始，美国国家科学基金和一些公司为了推动城市管理的计算机化，设立了一个叫“城市信息系统”（Municipal Information System, MIS）的长期研究项目，一直跟踪研究到1997年。它所指的系统，既包括GIS，同时又包括其他类型系统，如事务处理系统，类似现在的办公自动化等，实际就是城市的信息化。这个项目对推动美国城市管理利用GIS，也起了很大的作用。据1990年美国公布的资料称：超过5万人口的400个城市，目前都已用上了计算机化的信息系统。

     90年代以来，据不完全统计，美国城市管理应用GIS的状况，具有如下一些趋势：

（1）在9个100万人口以上的城市管理中，应用于交通领域的达28项（一个部门在多个领域应用，就计算多次，下同）、防灾9项、公共工程7项。

（2）在9个50～100万人口的城市中，应用于城市规划的达14项，次之为公安6项、公用事业6项、经济开发6项、土地利用控制5项。

（3）在55个5～50万人口的城市中，用于公用事业的最多，达79项，次之为城市规划36项、公安34项、土地利用控制30项、美化环境27项。

    美国近百个城市利用GIS的趋势初步分析（1990年资料）详见表15-1。

    从上述资料可以看到，城市规模不同，需求不完全相同，难度不一样，不仅耗用资金多少有所区别，应用的主要领域也有所不同。但总体看来，效果是十分明显的。普遍地认为提高了管理和决策水平，提高了工作质量和效率。

    美国国情普查局（Bureau of Census）在推广GIS应用方面，起着十分积极的作用。他们在地理编码（Geocoding）方面很有建树，在70年代首先推出了DIME数据格式，在80年代又推出TIGER数字化的产品（把地理编码和数字化的人口普查地理底图结合起来）。通过它们，人们不仅可以利用地理坐标定位，也可以利用地名、街道名、街坊、路段名，把经济社会基础数据和地理定位结合起来，从而大大提高了城市地理信息系统的利用效率。譬如人们利用国情普查局提供的按街坊的普查数据（人口密度、年龄构成、职业状况、经济收入水平、市政设施状况、不动产资料等），来研究商业点的设置、完善市政设施、改造交通状况等都比较容易。他们公开向社会提供国情普查的各种资料，也推动了GIS的普及与发展。而目前我国的地理编码工作尚未得到有关部门的重视，无法将经济社会数据和地理空间定位数据结合起来（特别是和大比例尺地图上的街坊、街道、地名等结合起来）。大部分的地理信息系统仅仅只有基础地理地图和本部门产生或收集的属性数据（非空间型数据），而无法获得按街坊的基础经济社会数据，使GIS在辅助决策方面的作用大为逊色。

    随着计算机软硬件以及网络技术的迅速发展，GIS几乎深入到各个领域和部门。20多年前，如果要建立城市地理信息系统，还要购置大中型计算机，而现在高档微机结合网络技术就可以达到目的。GIS软件也大为丰富实用，计算机运算速度大大提高、硬件设备不断降低，建立系统的条件已大为改善。互联网的出现又对地理信息系统的发展给予了巨大的推动。国外已经推出多种互联网上地理信息系统（Internet GIS）商品，尽管技术上还有待不断改进。可以毫无疑问地说，地理信息系统将进入一个互联网地理信息系统（Internet GIS）时代。届时，在城市里，不仅政府要用GIS，企业要用，市民也要用GIS。美国有的GIS公司已经提出了口号：GIS为人人服务（GIS for Every One）。这种境地是完全有可能实现的。

　　15．1．2 国内城市管理应用GIS趋势

对于地理信息系统的发展历史，美国学者Foresman Timothy W. 将其概括为5个阶段：

（1）开创时期（50年代中至60年代初）；

（2）研究与开发时期（60年代初至80年代中）；

（3）实施与厂商买方时期（80年代初至90年代中）；

（4）用户应用时期（90年代初延续至今，并继续发展）；

（5）区域与全球网络时期（90年代末至21世纪）。

    从我国GIS的发展进程来看，起步研究始于80年代初。当时，中国科学院的研究机构和一些大学，在研究国外GIS软件的同时，也进行了很多试验和基础研究工作，如软件开发技术，GIS的规范与标准化、软件汉化等问题。有的单位还自行研制了小型的GIS软件。与此同时，还进行了大量的舆论宣传和人才培养工作，为以后推进GIS的发展奠定了基础。到了1987年，建设部在昆明专门召开了城市规划部门应用新技术的经验交流会议，原国家科委也派人出席会议加以指导。随后建设部又规定了城市规划设计部门的资格认证，拟考核新技术的应用状况。这些活动起了十分积极的作用，对于推动城市规划、建设、管理部门应用GIS的步伐，产生了深远的影响。

     80年代后期，一些大城市，如上海、广州、北京的城市规划和城市测绘部门，开始对工程性的、基础地理信息的GIS项目进行调研和论证。1989年，利用世界银行贷款，又正式确定在江苏常州、河南洛阳、湖北沙市这3个中等城市，进行城市规划管理信息系统子系统的研究探索和建设。由于沿海经济特区建设的加快，深圳、厦门、海口等城市的地理信息系统建设的步伐也加快了。多数城市是在进入90年代后，才真正开始了地理信息系统实质性的建设工作。在研究应用GIS的城市，一般都进行了细致的系统分析、对软硬件的调研、二次开发和系统的集成，采集与整理了大量的数据，对用户进行了不同层次的培训，不断调整完善系统等工作。当时由于国内自行开发的GIS软件还不多，所以多数城市都是选用国外的GIS软件，然后根据自己的需求进行二次开发、集成，进入试运行、投入实际运用。

     90年代中期，原国家科委领导深感在采用国外优良软件的同时，还需要引导我国GIS公司与研究单位开发我国自主产权的GIS，并从1996年开始建立了我国GIS软件性能测试和建立GIS示范工程制度，以推动我国GIS向产业化方向发展。这些有远见的战略决策，不仅推动了我国城市运用GIS软件的进程，也促使我国软件公司产业化加快了步伐，效果十分明显。GIS的推广应用，一般人往往注意技术问题较多。实际上，在当前GIS技术已经较为实用、成熟的条件下，非技术问题往往是成败的关键，应更加注意解决。GIS成功也与文化背景有较密切的关系，如，领导的决策习惯和心理、法规和规范的差异等。而采用国产GIS，就更容易和中国的文化背景结合起来，与最终用户也容易结合得更加紧密。这些优势已经逐渐显露出来，将会为更多的人士所认同。

    至90年代中后期，一些城市的地理信息系统相继投入运行，经济社会效益越来越明显。据不完全统计，北京、上海、天津、重庆4个直辖市都建立了基础地理信息系统，前3个市还建立了城市规划管理信息系统。此外，一些省会城市，如广州、海口、郑州、济南、沈阳、呼和浩特、长沙、南宁以及百万以上人口的大城市：大连、洛阳、中山和一些中等城市，如北海、常州、襄樊等，甚至有的小城镇，如中山市的小揽镇，也都相继建立了地理信息系统。各个城市的地理信息系统的应用领域，可能有所侧重，系统规模也不等，但都在自己的地区，树立了一个计算机化的、科学的地理信息系统的样板，这无疑将会进一步推动GIS在更广泛的领域推广应用，并向纵深发展。

    从应用领域来看，多数城市还是先建立基础地理信息系统，同时根据需要，选择一些迫切要解决的问题，来建立子系统。例如，城市规划管理、地下管网综合管理、市政设施及电信、电力、燃气、热力、给排水、交通、消防等单项专业系统。总之，应用领域正在逐步扩大和深入。

    从整体上看，尽管我国城市GIS建设取得了显著的成绩，但发展还极不平衡。从地域上看，经济发达的南方比别的地区要快些。从应用水平看，前一段时间，大家忙于建立系统，应用还有待深入拓展。特别是由于地理编码工作跟不上，空间信息与经济社会数据尚未很好结合；对应用模型的研究还不够深入；数据质量与数据更新尚存在一些问题。这些都需要认真对待、努力去解决，才能使应用水平不断提高。