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澳大利亚学习考察报告
2002年11月04日
由中国土地学会秘书长黄小虎率领的专家考察团一行23人，于2002年10月18日至11月3日赴澳大利亚进行了学习和考察。现将主要情况汇报如下。
(博士教育网www.eduboss.com欢迎您投稿)
一、基本情况
本次学习和考察分为两个阶段：
第一阶段，为期一周的“3S技术应用和集成的发展趋势与前沿”培训。培训由昆士兰理工大学建筑环境工程系举办，昆士兰理工大学位于昆士兰州首府布里斯本市，是一所闻名澳洲的理工科大学，素有“现实世界的大学”之称，他们多从事实际的教学与研究，与企业与其他部门关系颇为密切。建筑环境工程系位于最大的校园区，与风景秀丽的皇家植物园相邻。
培训主要内容包括三个方面：
一是由高等院校和科研机构介绍澳大利亚“3S”技术发展的基本情况和最新态势。昆士兰理工大学著名的教授、新南威尔士州总测量师Don Grant 给代表团做了关于“国家空间数据基础设施和空间信息市场化”的讲座，重点介绍了澳大利亚的国家空间数据框架（NSDI）建设的战略目标、组织结构、在土地管理中的运用，并对亚太地区地理信息委员会也做了简要介绍，最后还展望了空间信息市场化的前景。新南威尔士大学测量与空间信息系统学院的Chris Rizos教授介绍了基于互联网的准实时（NRT）GPS定位和服务体系情况，针对我们的需求，由卫星定位系统研究中心的冯博士具体讲解了GPS 技术发展与趋势，以及GPS在土地测量中的应用研究情况。澳大利亚科学与产业研究组织（CSIRO）的专家做了遥感技术在土地管理中运用和存在问题的精彩讲座。
二是由政府管理部门及相关机构介绍“3S”技术在政府管理工作中的应用情况。主要有：昆士兰州环境保护局介绍该州的环境信息系统，在数据采集、监测和分析基础上建立基于GIS的集成系统。该系统包括环境保护规划与土地管理、湿地保护、环境许可、决策支持及空气质量跟踪、水环境监测与评价等多项功能，在数据汇总、更新和监测分析基础上，充分体现了动态管理的特点和发展方向。该系统的目标是，短时期内（1年以内），对包括野生动物网络、水质量数据库及生物多样性规划评价等系统继续集成；中期目标（3年内）是通过上网颁发环境许可证书并实时报道环境状况；长期目标（5年或以上）则是与环境信息系统相关的所有政府机构活动的集成。布里斯本市政厅介绍了地方政府在土地开发与管理中对“3S”技术的应用情况，他们采用GIS技术建立城市发展信息系统，市民均可从中获取信息，如区域发展规划、用水情况、洪水报告、火警的追踪、房地产管理信息等等。另外，代表团还前往自然资源与矿业部土地信息中心，参观考察了昆士兰州的大地测量网、虚拟参考站（VRS）、基础土地信息网络及服务系统和专题影像地图的制作等。值得一提的是，昆士兰州的基础土地信息网络将土地调查、土地规划、地价以及土地登记等信息均集成在一个系统内，为信息的采集提供了便捷的条件，资料的共享与资料的公开查询均得到了实现。
三是由一些著名的信息技术公司介绍“3S”技术在有关领域的应用与产业化发展趋势。MAPINFO公司的“GIS的最新发展和趋势” 专题，首先明确的是GIS的发展与企业的关系，指出企业包括非传统企业与消费者的需求是推动GIS发展的主要动力和良机。目前，基于因特网的GIS发展迅速，正是需求推动的结果。GEO制图技术公司的“21世纪的空间信息”专题，侧重于制图、空间建模、遥感信息的处理与分析、信息系统建设以及数据采集与转换等介绍，该公司做了大量的有关遥感技术应用实例的演示，如植被变化、探矿、土地利用变化监测、卫星影象制图、影响评价支持、洪水模型、林业与农业、环境监测、生态模型等。INTERWHERE公司的“3S和无线技术的集成应用”报告，突出了以市场为导向的地理信息系统发展，在他们的主要运用领域中，土地管理居于非常重要的基础性的地位。GIS与移动通讯两者的结合具有信息传送的高效、高容量、高精度以及可信赖等特点，这种趋势是符合信息时代发展要求的，具有广阔的市场前景。TRIMBLE公司的“GPS／GIS数据采集应用”专题，集中讲解了GPS是如何应用到GIS的应用实践，GIS系统中制图、导航与资料更新等基础数据的采集，均可以通过GPS完成。目前GPS与GIS综合运用的领域有水、电、气、电话和交通等行业的管理。可以很方便地搞清楚有关物主、位置、价值、现状等基础信息。这些信息可用于规划、建设与维护的预算和制图、导航、环境监测、灾害管理与勘测工作等。
通过一周的培训，全团反映对澳大利亚的3S技术的发展水平、运用领域以及未来前景均有一个全面的认识与了解，尤其是对其技术的社会化、市场化特点印象深刻。
第二阶段，在悉尼及其附近对相关机构的访问和考察。一是访问新南威尔士大学测量与空间信息系统学院，听取了该学院“卫星导航与定位专题研究小组”的专题报告，了解了该研究小组在合成接收装置、伪卫星研究、惯性定位系统等方面的研究进展。该领域的发展与我院大调查工作的关系密切，我们与该学院的教授们一起讨论了共同面临的问题和下一步合作的可能性。二是赴新南威尔士地产信息中心参观考察，对该中心的组织结构和运作模式等进行了详细讨论与深入了解。新南威尔士州的资源管理模式与昆士兰州是完全不同的，昆士兰州是集中统一的管理，土地与矿产属于一个部门管理，而新南威尔士州的资源管理模式是分散管理，不同用途的土地分别由相关部门管理。尽管管理模式不同，但信息化建设却都是高度一体化的、集中的、统一的。新南威尔士地产信息中心隶属于州科技产业部，该州法律规定，各政府部门都有义务及时向该中心提供有关数据。因而该中心的数据采集渠道非常通畅，保证了数据的现时性与完整性。数据的共享也没有阻力，通达性能好。该中心表示这是第一次接待来自中国的专业代表团，非常高兴并热情地向中国同行赠送他们的最新产品。我们认为，在澳大利亚这样的联邦制国家，各州管理体制不同，但是政府间信息共享的效果都很好，这一点非常值得我们借鉴。
这次考察学习活动，除了向外方学习，向澳方相关的机构介绍了我们目前所进行的课题研究动态，如“土地利用调查与监测”和“土地利用变更调查”项目，以及“县级土地利用数据库建设”等。澳方非常惊讶我们现在的研究水平和技术力量已经居于世界先进水平，加强了双方的沟通与了解，为下一步合作奠定良好的基础。
二、比较与借鉴
“3S”技术，作为采集和管理地球数据及其变化信息的重要技术手段，得到了各国政府的高度重视，已被广泛应用于各个领域并取得了巨大效益。然而，由于各国的社会制度、经济和科技水平等情况的不同，“3S”技术的应用水平和应用效果及其采集、加工、管理的数据的共享和社会化服务等方面存在一定的差异。
（一）我国的地理空间信息网络化服务工作与澳大利亚相比存在较大差距
地理空间信息主要包括模拟和数字地图、遥感影像、GPS数据、导航电子地图、城市专题地图等信息。地理空间信息网络化服务系统是利用现代网络和计算机技术，发布地理空间信息，提供信息查询、交换、分发以及加工、处理和其它增值服务的网络平台。澳大利亚是较早开展地理空间信息网络化服务的发达国家，已经基本建立起自己的地理空间数据基础设施（ASDI），较好地实现了地理空间信息的共享和社会化服务。ASDI有如下一些主要特点：
一是在机制上，实行共同参与、分工负责、统筹管理。政府通过各种方式鼓励社会各界广泛参与ASDI的建设，包括政府机构、私营企业、各种组织、大学以及个人。参与的方式多种多样，社会团体、公司、大学可以参与技术开发与讨论，对各种标准与规范提出建议或意见等。ASDI的主要管理机构为澳大利亚国家制图机构 (AUSLIG)，主要负责ASDI的具体实施和联邦范围ASDI的建设，以及政策、标准和空间信息相关事务的协调工作，同时承担澳大利亚新西兰土地信息委员会（ANZLIC）、联邦空间数据委员会（CSDC）、政府间测绘委员会(ICSM)的秘书工作。联邦空间数据委员会（CSDC）为最高协调机构，其主要职责是充分利用全社会的联邦空间信息，并领导ASDI促进和建设工作；政府间测绘委员会(ICSM)，在测绘制图方面开展协调和合作工作，成员包括联邦、州和地方测绘机构的代表。其主要职责是协调和促进主要国家空间信息的开发与维护，包括大地测量、地形、地籍、街道地址、潮汐与海平面以及地名信息。
二是通过项目拓宽社会可使用的空间数据来源。近两年，澳大利亚投资500万美元启动了9个项目。这些项目包括建立澳大利亚空间数据目录(ASDD)私人行业节点，完善对海洋空间数据的访问，为悉尼的一条公路和地方政府的综合规划提供信息，以及开发国家本土社区信息目录。这些项目拓宽了社会可使用的空间数据来源。
三是基本采用和美国相一致的标准和软件系统。美国是最先提出建立地理空间数据基础设施的国家，在地理空间数据基础设施的建设标准和软件系统方面处于世界领先水平，采用和借鉴其成功的成果，无疑会起到事半功倍的作用。
四是提供数据的形式多样。数据提供者可以有各种方式提供或宣传他们的数据产品，如可以让用户直接下载数据，或对数据实时浏览，或通过元数据介绍产品的特点和获取途径，或在网络上进行实时交易，甚至根据用户设定的范围和选取的内容打印出图。
我国政府近年来非常重视地理空间信息网络化服务的建设工作。“九五”期间，开展了“中国可持续发展信息共享示范”和“国土资源与环境和地区经济信息系统及国家空间信息基础设施关键技术研究”等国家科技攻关项目；近年来，在“政府上网”工程的推动下，国家许多政府部门开始在网络上提供各种信息服务，许多省（区、市）提出建立和正在建立数字省（区、市）和数字城市工程。同时，制定了中华人民共和国行政区划代码和中国土壤分类与代码共18项地理空间信息的相关标准；开发了一些用于地理空间信息网络化服务的软件，包括网络地理空间信息系统、元数据库管理系统等专业软件。但与澳大利亚相比，我国在地理空间信息网络化服务系统建设方面存在如下差距：
一是不能做到信息共享。一方面，数据生产和管理主要属于政府行为，由于历史和管理体制的原因，各个部门基于各自的部门利益都不愿意对外共享信息。另一方面，促成地理空间信息共享的市场机制还不完善。普及信息共享的观念，宣传信息共享对社会的好处，培育共享地理信息市场，将是一项长期艰巨的任务。
二是对国家空间数据基础设施的框架体系、目标、整体规划、运行机制等问题深入研究不够。目前由于缺乏这方面的理解，导致某些相关概念的混乱，从而出现重复建设等问题；另外，与澳大利亚等发达国家相比，我国的全社会参与程度远远不能适应国家空间数据基础设施建设的需要。
三是国家对地理空间信息网络化服务体系建设的统筹管理体制尚未真正形成。地理空间信息网络化服务体系建设涉及到社会各个领域，不但包括部门之间、国家与地方之间、地方与地方之间，还包括各种项目与项目之间、标准之间、政策法规之间，需要做大量的统筹和协调工作。我国至今还没有一个明确的体制和机构来统筹管理相关工作。
四是标准制定的步伐跟不上地理空间信息的应用需求。近几年来虽然有一些相关标准出台，但真正针对地理空间信息处理、交换、存储与分发的标准还很缺乏，整个地理空间信息的科学的标准体系还没有建立。已有部分标准与实际应用脱钩，为应用带来各种不必要的麻烦。
我们要正确认识和承认我国在地理空间信息网络化服务体系建设方面的差距，充分借鉴澳大利亚的成功经验，建立、健全国家地理空间信息网络化服务体系建设的管理体制，加强相关标准的研制工作，鼓励全社会的参与，提高全民的信息共享意识。只有这样，才能加快我国的地理空间信息网络化服务体系建设步伐。
（二）在“3S”技术应用方面，我们的差距主要在应用的体制和实用性等方面，而不在技术层面上
澳大利亚已将RS、GIS、GPS技术广泛应用于科研、环境监测、农业、林业、土地、水利、海洋、制图等领域。早在20世纪90年代利用差分GPS技术，即DGPS技术建立了国家级的高精度GPS空间网；在国家级GPS空间网的基础上，相继建立了州级GPS控制网。基于Internet的准实时和实时的昆士兰GPS虚拟参考站系统，已在土地调查等领域中发挥了重要作用，该系统的定位精度达厘米级，用手机进行网站间的传输，中央处理器全天候工作，利用该系统用户可获得实时实地的定位数据。Tim Cunron等人研发的GPS/ GIS数据采集系统，具有快速准确地野外数据采集、并与CAD相兼容等特点，被广泛应用于资产管理、环境监测、灾害监测与管理、地图生产与更新等领域。昆士兰州的土地与产权信息中心，利用GIS技术建立了地籍管理信息系统，该系统有效地管理着昆士兰州100多年的地籍信息，并利用GPS/ GIS数据采集系统准实时或实时地不断更新，用户可方便地上网查询有关信息。
中国政府和各个部门非常重视RS、GIS、GPS技术的应用工作。在国家基础地理信息中心的组织协调下，武汉测绘科技大学、陕西省测绘局、黑龙江省测绘局、四川省测绘局等单位参与，历经7年的艰苦努力，利用DGPS技术几乎和美国、澳大利亚、加拿大等国同时建立了国家级的高精度GPS空间网。在国家GPS空间网的基础上，各地相继建立了C、D、E级GPS控制网。在野外数据采集方面，南方测绘仪器公司开发了基于DGPS、TSS(全站仪测定系统)等技术支持下的野外大比例尺地形、地籍测图系统（CASS3.0），该系统可将电子手簿实时自动记录的DGPS、TSS等仪器采集的数据直接进入GIS，配合野外记录的属性数据，绘制地图，修测地图；也可将电子手簿记录的数据在野外或室内输入数字化测图系统软件（如Auto CAD）中，或实时或后处理测绘电子地图。武汉地质大学开发的Map GIS是非常优秀的国产GIS软件。Map GIS已被土地、地矿、高校等行业和部门广泛应用，中国土地勘测规划院开发的县级土地利用管理信息系统的开发平台就是Map GIS，该系统正在全国县级土地利用数据库建设中发挥着巨大作用。RS或“3S”技术已被广泛应用于车辆导航与车辆监控、海洋渔业资源开发、精细农业、精准林业、环境监测、国土资源等领域。
“3S”不是RS、GIS、GPS的简单组合，而是将其通过数据接口严格地、紧密地、系统地集成起来，形成一个大系统。目前，在这个意义上的“3S”不论是国外（包括澳大利亚）还是国内尚在实验当中。通过学习与考察，我们感到在技术层面上，我们并不落后于澳大利亚，差距主要在应用的广度和深度方面，这主要与管理体制有关。由于历史和管理体制的原因，我国没有一个权威组织协调机构来协调“3S”技术在中国的有效应用。各个部门基于各自的部门利益，信息不能对外共享；部门与部门间、国家与地方间、地方与地方间重复立项，有关的标准、政策法规不协调，造成人力、物力、财力的严重浪费。各部门、各地方往往只注重技术而忽视实用性，致使成果只能是实验室成果，很难转化为生产力。
就土地管理工作而言，一是在GIS中的基础信息的精度和可靠性方面，我国和澳大利亚相比，存在很大差距。如县级土地利用数据库建设，基础资料完全依赖于土地详查和变更调查的资料，受调查时所利用资料、调查方法以及人为等因素的影响，难以保证图、数、实地三者的一致性。而澳大利亚地籍信息系统中的基础资料，均是依靠高精度的遥感影像、GPS/ GIS数据采集系统采集而得，精度高，可靠性强。椐我们此次考察了解，昆士兰州的地籍管理信息系统，到目前为止还未发现与实际不一致的情况。二是我们的土地管理基础数据库更新工作滞后。澳大利亚的地籍管理信息系统的数据库是准实时或实时更新的，而我们的土地利用数据库，大多建立的是土地详查历史库，更新工作没有及时跟上，失去了其利用价值。
借鉴澳大利亚的成功经验，我国“3S”技术应用的当务之急是，国家应明确一个有权威的部门来统一管理和协调，防止本位主义和低水平重复，努力提高基础资料的可靠性，加大基础数据库的更新力度，充分发挥“3S”技术在政府决策中的应有作用。
（三）我国至今没有优秀国产商业化遥感图像处理系统
澳大利亚于20世纪90年代由EARTH RESOURCE MAPPING公司开发出具有自主版权的ER MAPER国际商业化遥感图像处理系统。其主要特点有：1）独特的软件设计思想，算法概念贯穿整个图像处理过程，更适用于大型工程的图像处理作业；2）通过先进的动态连接技术，实现了遥感、GIS、数据库的全面集成；3）数据高比例压缩算法的应用，最大幅度的节约了用户硬件投资；4）全模块设计，除了具有空间滤波、影像增强、波段间运算、几何变换、几何纠正、影像配准与镶嵌、影像分类等传统图像处理功能外，更具有航片的正射校正和等高线生成等高级功能；5）用户界面十分友好、简洁，富于逻辑性；6）具有方便创新的用户开发环境，允许用户在三个层次上根据需要进行开发。EARTH RESOURCE MAPPING公司自成立以来，一直致力于遥感图像处理系统技术的开发应用和服务，开拓遥感领域的全球市场，取得了巨大的成功，在10多年里始终保持利润持续稳定增长。目前该公司已经成为世界上专业遥感图像处理软件公司的重要角色，全球用户遍布100多个国家。
近20年来，我国的一些科研院所、高校投入一定的人力和财力相继研发出国产的遥感图像处理系统，如中国科学院的遥感图像处理系统、中国农业大学的遥感图像处理系统等。这些系统在功能、稳定性等方面与国外遥感图像处理系统相比存在较大差距，目前还达不到商业化的水平，国内各用户基本上都是使用ER MAPER、ERDAS IMAGING、ENVI、PCI等国际商业遥感图像处理系统进行科研和生产工作。我国的遥感工作者，今后应在遥感理论和技术研究和应用的同时，加强遥感图像处理系统的研发，早日填补我国没有优秀国产商业化遥感图像处理系统的空白。
三、建议
（一） 加快基础信息的采集、更新及建库进程，为土地管理信息化打好基础
提供准确而及时的土地基础信息，是土地管理信息系统的基本功能，也是为管理部门和社会公众服务的前提条件。因此，我们应充分借鉴澳大利亚的经验，加快以土地为核心的基础信息的采集、更新和建库进程，为土地管理信息化好基础。要加快土地基础数据库建库工作。一是借助“数字国土工程”的实施，加快县（市）级土地基础数据库建设步伐；二是积极筹措资金，加大、加快城镇地籍调查成果的建库工作；三是结合正在实施的土地监测调查工程耕地后备资源调查、西部地区生态退耕调查等项目，及时完成这些项目调查成果的建库工作，扩展土地利用基础数据库的内容。要做好土地基础数据的更新和维护。土地利用本底数据库是某一时间的土地利用历史现状的反映，随着社会和经济的发展，土地利用状况在不断的变化。在做好土地基础数据库建设的同时，一定要重视和加强土地基础数据库的准实时或实时更新和维护工作，为各级政府和管理部门决策及时提供现势性的土地利用信息。要加强新技术的应用，提高土地基础数据的精度和可靠性。由于历史的原因，土地基础数据库中的某些信息精度和可靠性难以保证。今后，应加大利用高分辨率遥感影像、GPS、GIS等新技术进行土地利用基础数据采集的应用力度，保证土地基础数据的必要精度和可靠性。
（二）面向实际需求，促进“3S”及相关技术在土地领域的集成应用及市场化进程
面向实际，以需求为导向，是澳大利亚“3S”及其它相关技术（特别是现代通讯技术）开发应用的成功经验。我国应加强土地领域对“3S”及其它相关技术的集成应用研究，研究方向要紧紧把握土地管理实践的需求，并注重实效。目前重点应放在土地调查的野外数据采集、传输、处理和数据库更新的现代技术集成研究和开发上，提高土地管理的科技水平。要逐步引入市场机制，推进以技术集成为特色的实用型技术产业化进程。面向需求，还要根据管理部门和社会公众的需要不断调整和补充土地基础信息的种类，提高其权威性和实用性。
（三）加强统筹协调和系统整合，提高“3S”技术应用的整体效率
“3S”技术集成与应用是一项投入大、技术含量高的工作，而各级政府的财力又十分有限，因此在全国范围内，特别是在行业系统内加强协调、统筹规划、避免低水平重复和浪费，十分必要。在全国范围内，应对资源及环境基础信息的采集、更新、建库等做出整体安排。在我部之内，也应加强统筹和协调，特别是在土地系统内，更要做好总体规划，加强各有关机构间的协调配合，尽快将土地产权、土地利用、土地利用规划、土地价格等各类信息系统整合成有机整体，统一系统平台和技术标准，为实现土地基础信息共享打下良好的基础。
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（四）加强国际合作，提高我国“3S”技术有土地领域的应用水平和国际地位
近年来，“3S”技术在我国土地领域的应用发展很快，特别是国家投入大量资金进行土地利用遥感监测，并结合常规调查方法进行土地利用基础数据与图件更新，积累了一定的实践经验，为吸收借鉴国外先进技术和经验打下了基础。因此我们应加强该领域的国际交流与合作，首先，要进一步加强我国“3S”技术集成应用重大项目及成果的向外推介工作，如正在实施的大调查土地监测调查工程和数字国土工程等，有关机构（如规划院及省规划院和信息中心等）要组织技术力量，认真总结实施这些工程的经验和取得的成果，精心准备好推介材料。第二，在现在开展的土地监测调查工程的“土地利用基础图件与数据更新”等项目中选择部分研究性项目，或利用部重点科技项目“土地变更调查现代技术集成示范”等与澳大利亚的有关机构进行合作研究。以利于尽快了解和应用国外最新技术成果，也利于扩大和提高我国和我部在国际上的影响。第三，要有计划、有目的的选派本系统内优秀专业技术人员到澳大利亚的高校和相关机构进行“3S”技术学习和培训，特别是要学习澳大利亚的“3S”技术集成应用的实用化技术。近期可以考虑安排澳大利亚基于GPS/GIS与现代通讯技术一体化的野外数据采集系统的学习与培训工作。
中国土地学会 Copyright 2005年4月
标签：澳大利亚 学习
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