第 36 卷第 2 期2011 年 03 月

测绘科学Science of Surveying and Mapping

Vol. 36 No. 2Mar.

作者简介: 余旭 ( 1977-) ，男，湖北省麻城市人，博士，讲师，主要研究领域为地理信息系统的理论及应用。E-mail: yux@ lreis. ac. cn

收稿日期: 2009-09-11基金项目: 国家科技基础条件平台工作重点项目( 2006DKA21301) ; 国家科技支撑计划重点项目课题( 2008BAH24B01) ;

国家标准化管理委员会项目( 20075988-T-466 ) ; GEF/UNEP“长江流域自然保护与洪水控制项目”课题( C/IV /S /08 /151)

地理信息共享框架及模型研究

余 旭①②

( ①广东工业大学测绘工程系，广州 510006; ②中国科学院地理科学与资源研究所，北京 100101)

【摘 要】地理信息共享是地理信息系统研究领域的重要研究方向之一。自地理信息共享的概念提出以来，对其研究更多的是集中在技术层面，但并不能期望所有地理信息共享的障碍都能通过技术上来解决。论文从非技术视角分析了近年来国内外的几个典型地理信息共享框架 /模型，对它们的优缺点做了较为详细的评述，提出了地理信息共享未来的研究方向。【关键词】地理信息共享; 框架; 模型; 合作关系【中图分类号】P208 【文献标识码】A 【文章编号】1009-2307( 2011) 02-0030-03

1 引言对地理信息共享的认识一般来源于两种角度: 第一种

角度为组织方面，认为地理信息共享是各类社会组织之间的一种关系，是一种互动行为。如 Azad 等认为［1］，地理信息共享是组织结构之间的一种关系或一种行为，这一行为会随着 GIS技术的发展而变得更加容易操作。第二种角度为技术方面，涉及地理信息共享、互操作、地理信息服务等方面。几十年来，从技术的视角对地理信息共享的研究得到了较多的关注，但并不能期望所有地理信息共享的障碍都能通过技术上来解决，因为对技术视角的关注能掩盖个人和组织的地理信息共享效率。大多数研究完全从技术的视角去理解地理信息共享的优缺点，而并未研究地理信息共享行为的社会文化特征。因此，到底是哪些因素影响地理信息共享这一特定的合作关系的形成，以及如何去评价地理信息共享的效果，是地理信息共享领域重要研究的方向之一。

Porter和 Park等的报告称［2，3］，组织间相互关系的失败率约达到 50%。虽然组织间在不断的形成这些关系，但是其结果却是维持这种关系的失败且失败率呈上升之势［4］。地理信息共享也是一种特殊的合作关系，在这方面也有相关研究。有些文献研究了组织内部和组织间的地理信息共享，包括组织从事地理信息共享的意愿。这些文献复杂而详细，为了对现存的理论与实践有更好的理解，有必要对相关模型和框架进行研究。

2 各种地理信息共享模型 /框架及评述2. 1 空间数据共享分类框架

Calkins等较早地开展了地理信息共享框架的研究，他们提出了空间数据共享分类框架［5］。该分类框架包括四个基本元素 : 组织特征、数据特征、交换特征以及约束与障碍，通过识别这些特征，可以区分各种空间数据共享活动。这四个基本元素也是空间数据共享分类框架

的一级元素，每个一级元素下面还包含若干子元素，即二级元素。组织特征包括数据用途、活动类型、部门类型、组织身份和数据共享角色五个二级元素，还为每个二级元素枚举了相应的属性值。从数据接受者的视角，框架中数据特征包括数据类型、数据的重要性、数据格式、数据收集方式、数据处理方式和质量保证等六个二级元素。交换特征主要涉及的是空间数据交换的管理和经济特征，它包括三个二级元素 : 结构特征 ( 包括二个三级元素) 、交换方式( 包括二个三级元素) 和运行特征( 包括五个三级元素 ) ; 约束与障碍包括约束 ( 包含三个三级元素) 和障碍两个二级元素。该框架促进了对空间数据共享模式和方法的讨论，并且可以作为空间数据共享问卷调查和案例研究的基础。其优点在于，认识到了参与空间数据共享的组织方面的问题以及交换的本性。但该框架对某些元素的属性值定义的并不全面，也没有涉及到政策、组织的动机和能力。2. 2 基于因子的可测量框架

Kevany提出了一个详细的基于因子的可测量模型［6］，该模型可用于量测数据共享效率，该框架是基于作者大量的项目经验，特别是在美国的县级、自治区以及市级的项目。该框架确定了三十个影响空间数据共享的因素，分别属于下述九大方面: 共享级别、项目环境、对共享数据的需求、共享数据的机会、共享数据的意愿、共享数据的动机、共享数据的障碍、共享的技术能力和共享资源。该框架基于已有交换关系，提出非常全面的能够进行分级的因子列表，但该框架的建立主要是基于个人经历，没有相应理论基础支持。2. 3 基于前因后果的概念模型

影响组织之间合作和地理信息共享的因素很多，有个人因素，如个性、人与人之间的关系、个人技能等［7，8］，有组织因素，如奖金制度、文化规范等［9］，以及其他因素。为了更深刻地理解组织之间的地理信息共享，确定影响地理信息共享的主要因素是极为重要的。因此，基于组织理论、交换理论、组间动力学、政治经济学等理论，Pinto 等提出了一个基于前因后果的概念模型( 如图 1 所示) ，包括了一些地理信息共享过程的前提条件，如上级目标、官僚化规则与程序、动机、可达性、资源稀缺性、关系的质量等［10］，这些因素会影响地理信息共享的结果，如效能、效

图 1 基于前因后果的地理信息共享概念模型

率和 决 策。该概念模型是基于几个经 典 理 论的，有较强的 理 论 基础，但仅是

第 2 期 余 旭 地理信息共享框架及模型研究

概念化的，深度有限，也未得到验证。2. 4 基于组织间关系的概念框架

在组织间关系( IOR) 及其动力学的基础上，Azad 等提出了一个研究框架，他们强调多个代理间的地理信息共享从根本上说是一个组织的事务，以及组织的自主权的观念在地理信息共享中是一个关键性的问题［1］。该模型从组织的视角，将地理信息共享看作是一种组织间关系，而是否形成并维持地理信息共享这种组织间关系取决于各个组织对自主权的关注程度。该模型涵盖了组织间关系形成的原因、组织间关系的水平和组织间关系所处的阶段，它注重组织间关系，并对其进行分类，但缺乏对地理信息共享初始条件的验证，导致了组织的自主权和独立性的缺失，也未进行实证研究。2. 5 基于背景、动机、机制和结果的概念框架

基于 Kevany 的模型［7，8］，Nedovic-Budic 等提出了一个用于研究组织的地理信息共享的框架［11］( 如图 2 所示) 。该概念框架吸收了大量的文献资料的思想，得到四个主要的框架元素，即组织间背景、动机、协调机制和结果。这个

图 2 基于背景、动机、机制和结果的概念框架

框架的理论基础为进一步发展和评估地理信息共享行动计划提供了一个有益的基础。该概念框架具有广泛的理论基础，并且后续的定量研究也证明了其正确性，但该框架无法预测地理信息共享参与者的共享意愿。2. 6 基于计划行为理论的模型

基于计划行为理论，Wehn de Montalvo采用社会心理学的理论作为组织框架［12］，系统地研究了组织的地理信息共享行为的决定因素，开发了一个用于解释组织内关键人物从事跨组织地理信息交换的意愿模型( 如图 3 所示) ，最后在南非通过实证研究来检验该模型。该研究得出了下述结论，虽然在空间数据共享方面当前主要注重的是技术层面，但是研究和减少组织内的决策者们害怕对地理信息失去控制的恐惧也是至关重要的。图 3 所示的模型为基本模型，态度、社会压力和行为控制认知都还收到许多外生变量的影响。影响态度的外生变量有资源后果、战略态势( 包括信息控制、知识创造和组织间关系三个外生变量) 、组织活动和社会后果; 影响社会压力的外生变量有 GIS 团体压力、市场压力、制度压力、组织压力和道德规范; 影响行为控制认知的外生变量包括技术技能、交往技巧、资源控制、空间数据的地位、寻找共享伙伴以及机会等。该模型具有坚实的理论基础，在南非的实证研究也证明了它的有效性和正确性，但该模型是一个预测性的模型，无法直接对已有地理信息共享行动进行解释。

图 3 基于计划行为理论的地理信息共享意愿模型

2. 7 基于多个理论的地理信息共享行为模型个人之间、组织之间以及个人与组织之间的相互作用

是一种复杂的现象，这种现象之中的地理信息共享行为不可能用一个单一的理论去理解。因此，在对大量的社会文

图 4 基于多理论的地理信息共享行为模型

化理论进行分析的基础上，Omran等提出了一个地理信息共享行为模型［13］，其基本模型如图 4 所示。该模型集成了下面三个理论的思想: 计划行为理论［14］、文化 ( 网格 /团 体 ) 理论［15］和 Hofstede的文化维［16］。这些理论都能为地理信息共享研究发展一种更全面的方法，因为它们都已经被其他的研究者研究过，并确认其在相关领域具有相关性。同时，这些理论在社会科学中都得到了强有力的经验支撑，得到了广泛的应用，他们在对个人、组织甚至国家行为的解释和预测价值也得到了证实。图 3 表示地理信息共享行为模型的主要元素。空间数据共享受个人和组织的行为所影响。个人的地理信息共享行为( 微观层次) 通过采用计划行为理论的主要思想进行分析; 组织的地理信息共享行为( 宏观层次) 应用网格 /团体理论理论进行研究。个人层次和组织层次在模型内由两种方式联系起来: Hofstede的文化维和激励因素。Nakata等认为，Hofstede的文化维是社会研究最有影响力的文化理论［17］。另外，还有潜在的激励因素 ( 信任、不确定性、动机、资源稀缺、规则和自主权) 也影响个人和组织的空间数据共享行为。因此，将文化维和激励因素结合起来，可以作为个人地理信息共享行为模型和组织地理信息共享行为模型的联系纽带。

该模型对个人和组织的地理信息共享模型有明确的区分，个人和组织子模型通过五个文化维度和六个激励因素连接起来。在该模型中，所有因素两者之间的关系以 23 个假设的形式表示，这些假设描述了在社会文化因素和地理信息共享之间所期望的关系。Omran 以埃及调查局和荷兰的 Alterra为调查对象，进行实证研究的结果表明［18］，该模型在对个人和组织行为的研究上是有效的，并且阐明了与个人和组织行为相关的重要因素之间的相互关系，但仅是在两个单位内部进行了实证研究，未能得到更为广泛的支持，而且模型本身也较为复杂。

3 结束语地理信息具有分散、类型多样、时空尺度大、综合性

强等特点，其共享既具有信息共享的共性，又具有独特的复杂性。因此，地理信息共享不但是地球系统科学发展的必然要求，而且对推动科学数据共享具有重要意义。本文对地理信息共享模型 /框架的研究成果进行回顾和评述，以期跳出仅从技术是视角研究地理信息共享，为地理信息共享的理论研究与实践提供借鉴，未来还需对下述地理信息共享问题进行更为深入的研究: ①地理信息共享的理论基础，特别是地理信息共享的社会文化理论方面; ②影响地理信息共享合作关系的非技术因素; ③具有坚实理论基础的地理信息共享研究模型 /框架; ④地理信息共享行为研究也是未来的研究方向之一。

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Research on geographic information sharing framework /modelAbstract: Geographic information sharing is one of the most important research directions in GIS field． Since the concept of geo-

graphic information sharing has been proposed，technical aspects in the direction receive much attention，but it cannot be expected thatall geographic information sharing obstacles can be solved by technical solutions． From a non － technical perspective，based on an anal-ysis of several typical geographic information sharing frameworks /models brought forward by foreign researchers in recent years，their ad-vantages and disadvantages were particularly discussed，and the future research directions were also put forward in the end of the paper.

Key words: geographic information sharing; framework; model; cooperation relationshipsYU Xu①② ( ①Department of Surveying and Mapping Engineering，Guangdong University of Technology，Guangzhou 510006，Chi-

na; ②Research Institute of Geographical Sciences and Natural Resources，CAS，Beijing 100101，China

檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿

)

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Management information system of environmental and geological survey based on AE and workflowAbstract: It is an important basic work of the environmental and geological survey to protect the development and utilization of

environment for management department. This paper studied the needs analysis，system architecture and database design of the environ-mental ＆ geological survey management information system based on AE and workflow technologies，and realizing the system after ana-lyzing in detail. Research was around the integration technology of component GIS and database to achieve the work flow operation of en-vironmental geological survey and the input，query，retrieval，statistics，show of the various thematic survey information. The applica-tions could not only improve work efficiency of the relevant administrative departments and research institutes，but also provide muchreliable information for regional environmental geological by its spatial analysis，which would play an active role in the informationprocess of environmental geological survey.

Key words: environmental and geological survey; workflow technology; ArcEngine; geographic information systemLONG Xiao-Jun①②，HE Zheng-wei①③，ZHANG Dong-hui①③，ZHANG Xue-feng①③，XUE Dong-jian①② ( ①National Laboratory

of Geo-hazard Prevention and Geo-environment Protection，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，China; ②Institute ofInformation Engineering，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，China; ③Institute of Earth Science，Chengdu Univer-sity of Technology，Chengdu 610059，China)

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