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GIS是通过计算机技术和信息工程技术等，实现对城市空间信息、属性数据采集、存储、整理、查询、分析和更新的空间信息系统。因为人类活动所接触和利用的信息中80%以上与地理空间位置相关。因此，地理信息系统在城市建设与发展中是最基础、最先决的操作，是“数字城市”的基础和核心。它在“感知城市”中不仅仅是提供数据采集和展示，提供地图可视化和目标对象的查询和定位，更是实现整个城市价值的关键，它作为城市规划发展和动态管理的城市基础设施之一，将逐步成为对城市重大问题和突发性事件进行科学决策的重要手段。城市空间地理信息系统的不断扩充和完善，将进一步推进城市规划管理、土地管理、房产管理、环境保护、社会治安管理、交通管理、突发事件处置及旅游、通信等各项事业的信息化应用和发展。
同时，地理信息系统也是城市物联网必不可少的子系统和重要功能。一方面，地理信息数据库是物联网感知城市非常重要的信息源，其地名、地物、交通道路、地形地貌、水文地质等地理要素及其拓扑关系是物联网对城市感知和进行管理所必需的基础数据与基本信息；另一方面，该系统也是物联网汇集、综合和集成所感知的城市各种资源信息和环境参数的重要工具，保障与获取的各类事物实时动态信息链接，按空间分布或地理坐标，以一定格式和分类编码输入、处理、存储、输出，以满足应用需要的人-机交互信息系统，通过对多要素数据的操作和综合分析，方便快速地把所需要的信息以图形、图像、数字等多种形式输出，满足各应用领域或研究操作的需要。
因此，GIS是利用计算机存储、处理地理信息的一种技术与工具，不单单是“数字地球”引导的用空间来管理空间的静态数据，更重要的价值是通过其数据库提供的数据，并与物联网获取的对城市感知的各类事物实时动态信息链接，可做到对动态数据进行处理与管理。根据各类信息的时空关系进行融合处理，可以对相同空间范围内各种不同因素之间的内在规律和关系进行分析和挖掘，这是GIS更为强大的功能和本质价值。通过时空分析，进行由表及里、由此及彼的关联，可以帮助我们寻找事物的内在规律和不同因素之间的内在联系，从而帮助我们更好地认识并了解和掌握其行动规律和现象后面更深层的原因。这对于决策者而言是十分重要的，它可以帮助决策者在更加全面、系统地把握信息的基础上进行科学的决策。因而，GIS是保障物联网对城市的感知、认识及其各项业务与管理的空间框架与动态信息融合处理与集成的重要信息资源和重要保障手段。物联网与GIS结合的应用已经很多，例如，RFID物流系统对物品的定位、跟踪，智能交通的车辆定位与调度指挥管理，与定位系统结合的车辆位置、速度显示与导航，城市公共设施监控管理，生态、环境监测、管理与模拟及城市重大问题和突发性事件处理等，均发挥了不可替代的作用。
本节将讨论GIS技术，首先介绍GIS系统观念、基本组成及发展概况与进展，然后介绍国家测绘局建设“数字城市”的地理空间框架网络建设的情况与效果等内容。
1.GIS的观念
谈及GIS概念离不开地理信息，这是与地理位置有关的信息，如耕地、林地、城镇、楼房等的分布及道路、河流、海岸、医院、商店、学校、企事业单位、管线、派出所、井位、电闸、水表、开关等能用“位置”去描述的事物，都属于“地理信息”，RS、定位系统和物联网所感知的万事万物信息也全部包含在地理信息之中。
空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据，它可以用来描述来自现实世界的目标，具有定位、定性、时间和空间关系等特性。空间数据是一种用点、线、面及实体等基本空间数据结构来表示人们赖以生存的自然世界的数据。空间数据是“数字地球”的基础信息，“数字地球”功能的绝大部分将以空间数据为基础。
地理信息系统就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统，它不但能分门别类、分级分层地去管理上述信息，提供查询、检索、修改、输出、更新等功能；同时，与数据融合技术结合，提供对各类信息进行分析、综合的深加工功能，将上述信息及其与物联网的实时感知的动态信息进行各种组合、分析、再组合、再分析等，发现和挖掘事物的更深层次的规律与内在联系；再次，提供一个直观形象和动态逼真的“可视化”功能，即通过计算机屏幕把所有的信息逼真地再现到地图或遥感像片上，成为信息可视化工具，在屏幕上实时监视动态“信息”的变化，清晰直观地表现出信息的规律和分析结果。
因此，地理信息系统是利用计算机存储、处理地理信息的一种技术与工具，是在计算机软件和硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布及其属性以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析应用的技术系统，是将计算机技术、信息处理技术与地理空间分布数据相结合，通过一系列空间操作和分析方法，为地球科学、环境科学和工程设计，乃至政府职能和企业经营等提供对规划、管理和决策有用的信息，为用户各类业务应用提供支撑保障与服务。
2.GIS系统的基本组成和原理
从上面的叙述可以看到，整个地理信息系统是在计算机软硬件支持下，由空间数据库、地理信息分析应用软件和图形用户界面等组成。
在物联网信息系统和应用系统中，地理信息系统作为其中的一个子系统，是整个系统应用软件中的地理信息支持与保障的子功能模块，为系统提供其空间数据的数据库及其地理信息分析应用软件的程序。数据和软件由测绘保障部门统一提供或从专业公司采购，以便统一数据格式与应用范围。
GIS系统的操作原理：它以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运行其地理信息分析应用软件程序，对地理空间数据及其相关属性数据进行采集、输入、存储、编辑、更新、查询、分析、显示输出，为用户提供所需应用。所以，整个地理信息系统的核心是地理信息分析应用软件，上述所有功能均由其软件程序的运行和操作来实现，其系统的组成与操作原理简介如下。
1）系统的运行环境
（1）硬件环境要求。GIS的硬件配置根据用户应用的功能需求和具体条件不同有多种方案，最简单的配置可以是一台简单的PC方案，复杂的配置基于局域网的服务器/客户机方案；在现今基于网络环境下可采用网络应用模式，由于可以通过网络以按需/易扩展的方式获得所需的信息资源、分布式普适计算能力，因而配置又可简化，且还能取得强大的处理功能。
（2）软件环境要求。即操作系统，通常为中文Windows操作系统或其他系统。
2）地理信息分析应用软件
系统各组成部分即是GIS的应用软件，是指其在Windows操作系统环境下的地理信息分析应用软件。从应用角度看它由四个程序模块组成，即用户需要的四个主要功能。
（1）电子地图：提供较完备的电子地图与图形显示和地理信息查询、量算/统计的方法。
① 图形显示：快速查阅有关区域地图，显示所关心的要素（水系、道路、植被、地貌、交通信息等），无级缩放、漫游等。
② 地物属性查询和多媒体查询：图片、文本、语音、录像等。
③ 地图量算与统计：坐标显示、距离/面积/坡度/方位角量算、居民/居民地统计等。
（2）空间数据处理和分析：提供一些基本和常用的处理和分析功能。这是体现地理信息系统功能强弱的关键部分，其功能强弱直接影响地理信息系统应用范围。
分析的主要功能有两类：
一是基于数据库空间数据进行的分析，如地形分析，包括坡度、高度、通视、剖面等分析显示；网络分析，运用图论及运筹学方法来解决与网络有关的各种问题，如最佳路径选择、地下管网中流量的分配及生活服务网点的分布；缓冲区分析、叠加分析等；
二是利用GIS提供的对各类信息进行分析、综合的深加工的功能与工具，为用户提供二次开发手段，以便用户开发新的空间分析模块，即开发各种应用模型，扩充地理信息系统处理和分析功能，例如，在城市物联网系统中，可扩展与多源信息融合技术结合，将上述空间数据信息与物联网实时感知的动态信息进行各种组合、分析、再组合、再分析等，发现和挖掘事物的更深层次的变化情况、趋势及其内在联系等。
（3）虚拟现实（Virtual Reality，VR）和城市3D仿真：俗称城市“电子沙盘”。建立3D城市能够全方位地、直观地给人们提供有关城市的各种具有真实感的场景信息，构建出一个真实、直观的虚拟城市环境，为城市管理者面对复杂的城市，实施科学的、人文的、生态的规划，提供有力的决策手段。3D城市的建立，现今一般基于影像，也可以数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）和二维地物数据为基础，模拟从任一方位、任一视角、不同距离观察地面的视觉效果，制作和显示形态逼真的电子沙盘。提供三维交互显示、地形地貌的表示与三维显示等。目前已有专门用于三维数码城市的GIS软件，如武汉大学吉奥公司推出的CCGIS（Cyber City GIS），它已用于建立上海、北京和深圳等城市的三维仿真城市，能提供对3D城市的漫游、查询与各种属性库的链接。
（4）实时的城市动态态势图生成和地图标注。在城市物联网系统应用中，以综合的数字地图（光栅背景地图）为背景，通过上述的多种要素数据的操作和综合分析，将实时感知的万事万物信息及其分析处理结果自动图例化，进行重要目标和地物的文字标注显示，形象直观地把所需要的信息以图形、图像、数字等多种形式显示与输出（城市态势图），以帮助决策者及时、更加全面、系统地把握信息，进而实现科学的决策与指挥调度，进行控制管理等，满足各应用领域或研究的需要。
3）数据
GIS的数据是和空间地理要素相关的数据。GIS数据按类型可分为空间数据和属性数据。其中空间数据通常为几何图形或图像数据，属性数据通常为文档或表格数据。GIS数据按内容又可分为基础数据，如地质、地貌、地形数据；专题数据，如规划、房地产、交通、环保、公用事业、公安和消防等数据；宏观数据，如综合统计指标数据。
地理信息数据，在过去通常从纸质地图通过扫描仪数字化输入的地理信息，以数字图像即以光栅编码结构存储和检索；另一种是在数字图像基础上矢量量化处理，以矢量编码存储与检索，此时数据被压缩，地图要素的数据结构在各要素之间建立了隐含关系，因而存取速度快，且操作灵活方便。现在可直接由测绘部门提供或从专业地理信息公司购买现成产品，并可利用地图绘制工具包开发保障任务的专用地图集。地理信息的产品可根据需要有光栅、矢量和栅格三种产品，比例有1∶1000000、1∶250000、1∶100000和1∶50000等，对城市应用有1∶10000、1∶5000和1∶1000等。
4）人机界面
地理数据经过运算处理、统计分析后，其结果就被显示在屏幕上并可按要求形成产品输出。输出设备主要有显示器、绘图仪和打印机，产品输出形式有矢量图、栅格图、统计图表及其他形式的数字产品等。
可视化应用（Visualization Application，VA）：以数字地形模型为基础，建立城市、区域或大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型，实现多角度浏览，可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型工程管理和仿真、旅游等领域。
1.地理信息系统发展回顾与在城市建设领域的应用
1）地理信息系统发展回顾
地理信息系统自20世纪60年代问世以来，经历了60年代摇篮时期、70年代发展时期、80年代趋于成熟时期，90年代后得到了全面发展，并成为信息产业的重要组成部分。
20世纪60年代是地理信息系统的摇篮时期，出现了许多相关组织机构。1963年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson博士提出把常规地图变成能存入计算机的数字形式地图的想法，并建立了世界上第一个地理信息系统（CGIS），用于自然资源的管理和规划。
这一时期，地理信息系统发展的另一标志是许多与地理信息系统有关的组织机构纷纷建立。美国成立城市和区域信息系统协会（Urban and Regional Information System Association，URISA），州信息系统全国协会（National Association of State Information System，NASIS）；国际地理联合会（International Geographical Union，IGU）于1968年设立了地理数据收集和处理委员会等。这些组织和机构的建立，对于传播地理信息系统的知识和发展地理信息系统技术，起了重要的指导作用。
20世纪70年代，由于计算机硬件和软件技术飞速发展，尤其是大容量存取设备——磁盘的使用，为空间数据的录入、存储、检索和输出提供了强有力的手段，用户屏幕和图形、图像卡的发展大大增强了人机对话功能和高质量的图形显示功能，促使地理信息系统向实用方向迅速发展。同时，西方国家各级机构十分关心资源和环境问题，非常需要地理信息系统处理和分析大量的地理数据，这导致出现了地理信息系统在自然资源开发、环境保护、土地利用及规划等领域的应用，这客观上给地理信息系统的发展提供了一个机遇。一些商业公司也先后开发和销售地理信息系统。据统计，在20世纪70年代大约有300多个系统投入使用；许多大学（如美国纽约州立大学布法罗分校）开始注意培养地理信息系统方面人才，创建地理信息系统实验室。因此在这一时期，地理信息系统技术已受到政府部门、商业公司和大学的普遍重视，成为一个引人注目的领域。
20世纪80年代，是地理信息系统普及和推广应用阶段。地理信息系统的数据处理能力、空间分析功能、人机交互、地图输入、编辑和输出技术均有较大发展，使地理信息系统逐渐走向成熟。此期间，图形工作站、微型PC性价比大为提高，加上计算机网络的建立，加速了地理信息系统的系统软件和应用软件的发展，地理数据的处理开始同数学模型、模拟等决策工具相结合，应用不断向横向及纵向深入，并转向更为复杂的区域开发。市场出现一些有代表性的软件（如ARC/INFO、IGDS/MRS、TIGRIS、SICAD、GENAMAP、MGE、SYSTEM9等）可在工作站或微机上运行。
进入20世纪90年代以来，随着微机的发展和数字化信息产品在全世界普及，地理信息系统应用已深入各行各业。现在的问题不再是讨论是否使用地理信息系统，而是讨论如何利用地理信息系统获取经济效益及扩大应用范围和提高开发水平的问题。
2）GIS已成为城市规划、建设与管理的重要工具
目前，美国、日本、澳大利亚等许多国家和地区都在城市规划、市政工程、交通设施、公共服务、动态监测等方面广泛应用了城市GIS，GIS现已成为城市规划、建设与管理的重要工具。下面是收集到的几个有代表性的应用案例。
① 美国华盛顿特区集成了34个城市信息子系统进行城市动态管理，如交通子系统能定时发布交通状况信息，引导车辆选择路线行进，减少城市拥堵，这是GIS用于城市交通管理的成功范例。
② 1988年法国巴黎市政府开始建设了主要用于协调城市规划和管理部门工作的城市信息系统（城市地籍和地下管线管理的GIS系统）。
③ 20世纪80年代初，泰国曼谷市政府、泰国电话局、曼谷市供电局和供水局建立合作机构，共同建设为未来基础设施发展的UGIS。1989年9月泰国完成了覆盖曼谷市20km 2 地区的试验项目，有效地提高了地下管网的管理水平，并有助于减少曼谷市的交通堵塞、控制洪流、为开发者和投资者提供土地信息服务。
2.地理信息系统的发展趋向
地理信息系统技术的发展始终同计算机信息技术的发展息息相关，计算机技术领域中面向对象技术、软件集成技术、网络技术的发展对地理信息系统的发展产生巨大的冲击力。
从系统总的发展趋势来看，地理信息系统是向着GIS应用社会化方向发展。因此，就其技术的发展来说，地理信息系统将向着数据标准化、系统集成化、平台网络化方向发展。
数据标准化使GIS市场从单纯的系统驱动转向数据驱动，意味着支持GIS操作的数据结构及数据交换格式的标准化，提供GIS操作基础数据接口的标准化。包括建立开放地理信息系统（Open GIS）的互操作标准，寻求网络化地理信息系统数据和空间数据处理服务的标准方法等。
系统集成化意味着GIS软件部件的对象化，使GIS软件具有不同功能，可实现互操作和自我管理的软件组件。使数据不仅能在应用系统内流动，还能在系统间流动。通过面向对象技术和集成技术利用对象链接和嵌入技术（Object Linking and Embedding，OLE）、开放式数据库互链技术（Open Data Base Connectivity，ODBC）等为用户提供简单、标准、透明的公共编程接口。
平台网络化意味着GIS的操作平台将逐步从单机转入网络操作环境。GIS引入互联网（Internet/Intranet）使GIS可实现网上发布、浏览、下载，实现基于Web的GIS查询和分析。应用社会化意味着GIS的应用范围将随着上述技术的发展不断拓宽，最终走入千家万户。
3.地理信息技术发展的最新进展
当代地理信息系统在技术方面有了一系列新进展，主要包括以下几方面。
（1）GIS正在实现由2维或2.5维向3维数字城市描述的转变。专门用于三维数字城市的GIS软件已经问世。
（2）面向对象的数据库管理系统或对象关系型数据等管理系统正在取代传统的管理模式，支持海量空间数据存储管理、空间数据自适应快速索引和多用户并发访问的海量空间数据库引擎已经出现。
（3）GIS正在从项目型、集中式向基于网络的业务系统和面向公众的社会型发展。地理信息服务的理念使地理信息系统成为可运行的分布式开放性网络化GIS。通过互联网实现了分布式计算、系统互操作和软硬件资源共享、数据多重应用及跨平台运行的Web GIS；使用户不必购买数据库和GIS软硬件，在任何时间、地点都可以通过Internet在终端设备上找到所需的地理信息服务。
地理信息技术的这些发展和实用化，为“数字城市”战略实施过程中海量数据的存储、管理和维护提供了一种有效的技术手段。
1.国内地理信息技术的发展和在城市建设中的应用
国内的地理信息系统研究起步于20世纪70年代，80年代进入试验阶段，开始只有少数教育和科研机构从事GIS的探索和试验性研究，随后，国家的一些宏观和综合管理部门从国外引进技术进行应用方面的研究。直到20世纪80年代末90年代初，GIS的应用进入了城市，其应用研究与开发才真正有了长足的发展。90年代后，随着社会主义市场经济的发展，地理信息系统研究得到了前所未有的发展，出现一批从事地理信息学科和工程的高科技企业，开发出一批GIS软件，如MapGIS、Geostar、Citystar、ViewGIS等。
在我国，最初的GIS大多被用于自然资源的调查与规划。随着计算机软硬件的发展、成本的降低及GIS软件本身的改进和提高，如今GIS已被广泛用于城乡规划、住宅与房地产、交通运输、公用事业、重大工程、环境保护、公安与消防及军事和国防等众多领域。其中GIS在城市建设和管理中的典型应用有以下几方面。
1）城乡规划和管理
空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容，利用GIS技术可进行城市规划的辅助设计、工程选址等操作，也可进行城市管理的规划控制、辅助决策等操作。
2）土地信息系统和地籍管理
土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成对土地和地籍状况的监控和管理。
3）生态、环境管理与模拟
应用GIS技术可实现区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物处理的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。
4）基础设施管理
城市基础设施（如道路交通、电力、电信、燃气、自来水、排污等）广泛分布于城市的各个角落，且这些设施具有明显的地理参照特征。它们的工程设计、应急抢修、日常维护都可以借助GIS来完成，而且可以大大提高操作效率。
5）应急响应
解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时，如何安排最佳的人员撤离路线并配备相应的运输和保障设施的问题。
可以预测在不远的将来，GIS的应用将会渗透到人们生产生活的各个领域。
下面介绍国内建设的GIS系统和下一步要建设的数字城市地理空间框架与平台。
2.中国建成最新国家基础地理信息系统
国家测绘局于2006年已建成最新的国家基础地理信息系统1∶50000数据库，覆盖包括港澳台地区在内的中国整个陆地国土范围。这是我国目前覆盖全国的比例尺最大、数据量最大、内容最丰富、精度最高的基础地理信息数据库。
1∶50000数据库工程是“十五”期间中国基础测绘最大的工程项目，内容包括高程模型、正射影像、地形要素、地名、土地覆盖、栅格地图、元数据7个子库，总数据量相当于8000多张光盘的存储量。
目前，我国获得测绘资质的单位，包括地理信息系统公司及从事数据加工的GIS公司已达8000多家。
3.积极建设数字城市地理空间框架
2005年，国家测绘局提出了数字城市地理空间框架建设工作；2006年，在财政部的大力支持下，国家测绘局启动了“数字区域地理空间框架建设示范”基础测绘项目。几年来，已分批在全国29个省、自治区、直辖市遴选112个直辖市的区、地级城市和个别县级市开展了数字城市地理空间框架建设。同时，建立了国家、省和城市人民政府三级基础地理信息共建共享机制。“十一五”期间，国家测绘局启动了数字城市建设工作，目前，山西省太原市、湖北省潜江市、浙江省嘉兴市、黑龙江齐齐哈尔市4个试点城市已经通过了国家测绘局组织的验收。山东省临沂市、聊城市、烟台市，广东省佛山市、惠州市，陕西省西安市，四川省德阳市近20个城市已经通过了省级测绘行政主管部门组织的预验收，且已基本达到了验收条件。北京市西城区、河南省平顶山市、湖南省郴州市、甘肃省白银市、青海省西宁市、内蒙古自治区包头市、福建省莆田市近30个城市已经完成了地理信息公共平台的建设。同时在完成地理空间框架建设的基础上，开展了包括规划、国土、城管、公安等15个领域总计约300多个应用专业部门示范，在城市科学决策、精细管理、服务民生和调整结构等方面真正发挥了“强决策、兴产业和惠民生”的重要作用，为推动城市信息化建设做出了贡献，达到了夯实基础、巩固地位、强化职责、锻炼队伍、强化监管的目的。
“十二五”将进一步加大数字城市的建设力度，全面推广数字城市建设，力争“十二五”末基本完成全国地级市数字城市建设工作，形成互联互通的数字城市地理空间框架网络，为城市经济社会发展和信息化建设及市民生活提供可靠、适用、及时的地理信息服务，并逐步实现与省、国家的上下贯通，相邻区域的横向互联，伴随着物联网趋向智能化，最终实现全国“一张图、一个网、一个平台”。
4.“数字城市”空间信息基础数据平台建设
“数字城市”空间信息基础数据平台是城市建设信息化的重要组成部分，是支撑城市规划、建设和各类管理信息系统的公共服务平台。要求针对基础地理信息在线服务的需求，推动测绘部门同相关部门合作，在城市基础地理信息数据库的基础上，建成统一的、权威的、标准的地理信息公共平台，提供二维地图、三维地图、地理编码和数据应用分析等基本服务，并提供标准服务接口，供有关部门叠加专业信息，实现地理信息与城市其他经济社会、自然资源和人文信息的互联互通与整合集成应用。
空间信息基础数据平台是建立在分布式网络基础上，空间信息基础数据交换网络把各机构的地理空间数据库连接成松耦合系统，即在物理上是分散的，而在逻辑上是一个整体。空间信息基础数据可以在网络中心结点存储，而各种专题数据可以在远程结点存储，如城市规划数据存放在规划局，环保数据存放在环保局，市政建设数据存放在市政局等，各结点地理空间信息的融合是以共同的几何参照系统、数据模型和标准接口为基础的。
整个框架由四个部分组成：空间数据交换网络、空间数据框架、空间数据服务体系和空间数据平台运行环境（标准、政策、法规等）。
1）空间信息基础数据框架建设，丰富和完善基础地理信息资源
空间信息基础数据框架是“数字城市”空间信息数据基础平台的核心。空间信息基础数据框架包括地理空间基础数据和专题基础数据，对每一种数据又可以是多比例尺和多时相；包括大地测量控制、地形、地貌、地名、交通、水系、境界、地籍、城市综合管网、门牌地址、房产、规划、地理编码等基本要素的城市基础地理信息数据库。
开发高效的时空数据库引擎，支持多类型、海量的时空数据管理与分析，实现历史数据和现实数据的关联，形成完善的城市基础地理信息数据库体系。建立分工明确、相互配合的基础地理信息数据获取和更新机制，不断提高基础地理信息的现实性。
2）空间信息基础数据交换网络建设
建设城市基础地理信息数据交换中心（Intranet Data Center，IDC）。依托国家网络通信基础设施，建立覆盖全国的基础地理信息数据交换体系和信息安全监测系统，逐步推进各城市地理信息公共平台、城市基础地理信息数据交换中心与同级政府数据交换中心互联互通，各有关部门和测绘部门要实现信息交换与共享。
3）空间信息基础数据服务体系建设，丰富公共服务内容，提升公共服务水平
空间信息基础数据的服务体系包括空间数据协调管理、更新与应用保障、提交与处理服务。空间信息基础数据的服务包括地理空间领域的访问服务、地理空间坐标转换服务、地理注记服务、图像操作处理服务、地理特征操作处理服务、图像开发服务、地理特征分析服务、特征综合服务、影像地图生成服务、地理信息提取服务、图像解析服务等。
在城市规划、建设和管理中，经常需要对各种数据进行综合分析，如重大工程的建设、城市交通优化管理、城市防灾救灾等综合类应用，要分析区域性的自然、经济、环境等数据，并进行预测和评价。空间信息基础数据平台不仅是各种空间数据的集合，同时还提供空间数据的集成、融合和处理服务。基于平台建立的各种基础数据和数据处理模型及各类应用系统，将成为城市规划、建设和管理决策中最有力的支持。
4）空间信息基础数据运行环境，加快地理信息社会化应用，促进地理信息产业繁荣
空间信息基础数据运行软环境包括标准、政策、法规等，它是“数字城市”空间信息基础数据平台运作的外部保障，提供开放、集成、标准和互操作的应用环境。