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[转载]杭州市基础空间数据库共享服务平台建设及应用

(2010-12-06 17:10:02)
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  基础空间数据作为一种国民经济和社会发展中重要的基础性、关键性战略资源,为政府管理、辅助决策、提升城市管理和公共服务水平等方面提供了资源保障,在各级政府部门信息系统建设中发挥了巨大作用。杭州市规划局一直致力于多尺度全要素地形图、基础空间框架、综合地下管线、空间地名、影像等基础空间数据库的建设和维护,并在44家杭州市政府部门或单位共享使用,取得了较好的社会效益和经济效益。
  随着公共安全、应急联动、智能交通、城市管理等对基础空间信息应用的逐渐深入,为了保障基础空间数据的及时更新,杭州市规划局实行了地形图动态跟踪修测方法,市区范围实现了地形图每月更新。因此,原有的介质拷贝的共享方式已经远远不能满足数据更新和应用的需要。此外,作为“杭州市政务信息资源共享与业务协同”项目建设的人口、法人、社会经济、地理空间四大基础信息库中的一个重要组成部分,只有地理空间数据库还没有实现在线共享,基础空间资源目录尚未纳入到市资源目录交换体系中。基于以上的种种原因,杭州市迫切需要开创基础空间数据库共享、服务和应用的新模式,建设基础空间数据库共享服务平台,进一步推动“数字杭州”建设,从而大幅提升杭州市基础空间信息资源的开发利用水平。

一、杭州市基础空间数据库建设及应用现状
  1、数据库建设现状
  杭州市基础空间数据库系统基于ArcSDE平台建设,系统具备大面积地形图的入库更新功能,能有效地保证地图检查、入库效率和质量,较好地满足了地形图动态跟踪修测每月更新的要求。同时系统具备高扩展性,可管理多种不同类型的空间数据,包括各比例尺地形图、综合地下管线、地名地址、基础专题数据、影像数据、规划专题数据等等,为全市基础空间数据共享提供了有效保障。具体各种地理空间基础信息如图1所示。
  2、共享应用现状
  作为城市电子政务建设的重要内容,杭州市基础空间数据库为全市其他专业地理信息系统的应用提供必要的基础空间信息,从而避免了城市基础地理数据采集、处理的重复投资,达到了“一处更新、多处应用”的效果。
  从目前基础空间数据共享的26家市级政府部门使用情况分析,数据应用主要有以下三个层次:
  浏览查询:针对有关空间地理信息的空间位置查询及基本属性查询。一般为应用比较简单的政府部门和公众;
  业务对象管理:体现在日常办公与业务管理,需要在空间地理信息上叠加部门的专题业务对象,除了对空间信息的浏览和查询之外,还需要对空间数据的整合、编辑和维护,以实现政府部门社会公众服务、综合分析和辅助决策;
  信息交换发布:除了需要“业务对象管理”对数据和功能要求之外,还需要发布自有的专题业务数据,并实现数据交换功能。
  此外,各部门基础空间数据应用的格式也各不相同。其中,使用ArcGIS格式的单位14家,占54%。

二、平台的建设目标和建设内容
  基础空间数据库共享服务平台作为杭州市地理空间基础信息交换的支持系统,以3S(遥感RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS)技术为基础,研究建立地理空间信息共享与服务标准规范体系,整合城市自然资源与空间基础地理信息及关联的各类经济社会信息,建立多源、多尺度且更新及时的空间共享数据库;构建科学、规范的空间信息共享与服务技术体系,实现信息资源共享能力的有效提升,满足城市规划、建设和管理及社会公众对地理空间信息日益增长的迫切需求,推动“数字杭州”建设。
  平台建设计划分四期实施:一期初步完成基于政府部门应用的共享服务平台硬件框架,研究建立地理空间信息共享与服务系列标准规范(数据及技术),建立政务共享空间数据库,研究共享服务平台关键技术并建设地理空间信息共享服务平台,重点实现空间框架数据的共享服务试点;二期在一期试点的基础上,针对不同需求进一步拓展数据共享服务模式,提升共享空间信息资源的内涵和范围,面向杭州市各政府部门全面推广共享应用。通过建立空间信息资源双向共享实现机制,搭建杭州市空间信息承载平台;三期建立城市三维数据共享服务模式和平台;四期完成基于互联网共享服务的硬件框架,提供面向社会公众的地理信息共享服务。

三、平台总体设计方案
  1、平台总体框架
  通过稳定的网络传输,在有关政策法规规章、管理制度、技术标准规范及信息安全措施的约束和指导下,该平台将实现多源、海量基础空间信息资源的管理和服务,并通过提供的OGC标准规范的二次开发接口,实现异构GIS平台的数据互操作。依托共享服务平台,各政府职能部门根据自身的业务需求,获取不同格式、不同图层、不同要素及不同属性的基础空间信息,实现基础空间信息的在线共享应用。同时实现与杭州市政务信息资源目录与交换体系和浙江省基础空间数据共享服务平台的对接和共享,平台总体框架如图2所示。
  其中,数据层是整个平台的基础,包括基础空间共享数据库、基础专题共享数据库、政务专题共享数据库、三维共享数据库和公众地图共享数据库。其前期建设的数据库包括:一是在杭州市基础空间数据库基础之上,经过处理与整合形成的基础空间共享数据库;二是面向专业部门应用基于框架数据提取形成的基础专题共享数据库;三是专业部门特有的政务专题共享数据库。
  服务层由数据共享服务子系统组成,是提供给各应用部门数据和功能的调用通道,主要包括目录服务、空间数据访问服务、功能服务、帮助服务、地址匹配服务等;认证层是共享服务平台与政务专网的网络安全体系集成接口;应用层由资源展示子系统和各委办局基于平台服务接口建立的专业业务应用系统组成;管理维护层由数据库管理子系统和运行维护子系统组成,包括对平台数据的管理和应用及服务的运行维护管理,是整个平台正常运行的保证。
  2、平台构成
  平台由数据共享服务子系统、资源展示子系统、数据库管理子系统、运维支撑子系统四部分构成,集海量数据管理、网络空间信息共享、服务管理和后台日志监控以及资源展示应用等功能于一身,全面考虑了高效率、高并发、稳定性、安全性、可扩展性等因素,为全市提供基础空间数据共享应用服务。
  资源展示子系统提供基础专题矢量数据、基础空间框架栅格数据、遥感影像数据、地名地址数据、三维数据和政务专题数据等各类基础空间数据资源的展示;空间分析、查询定位、地图标注等功能的应用展示;用户个性化的地图数据和应用界面定制等。
  基础空间共享数据库包括多种风格的空间框架数据和多分辨率的遥感影像数据;基础专题共享数据库包括行政区划、地名地址、道路交通、河流水系、城市绿地、建筑物、数字高程等;政务专题共享数据库包括各委办局面向政务共享的业务专题数据。
  数据共享服务子系统提供资源目录、数据和功能的一系列服务接口。各委办局通过服务接口和开发指南实现与其专业应用系统的无缝集成,空间数据的查询、浏览、定位、分析等功能以及空间数据共享和互操作等。
  数据库管理子系统提供平台各类数据的入库、更新、管理和地图配置,通过目录管理和元数据管理相结合,实现统一资源目录的管理和应用。
  运维支撑子系统提供平台用户、资源目录、数据、服务以及子系统功能等的维护和权限管理,数据和服务访问的日志和监控管理,以及直观的统计分析功能,为客户端应用访问提供安全、稳定的支撑。
  3、平台特点
  多维度的资源目录服务
  平台支持多维度的资源目录管理。其运维子系统支持按主题、行业、部门对全部资源进行管理;而共享服务子系统中的资源目录服务支持按行业、主题、部门、存储、区划等多种角度对全部资源进行查询和检索。
  多样化的空间服务类型
  平台不仅提供数据服务,还提供功能服务和Web服务等多样化的空间服务类型和访问接口。
  数据服务按照空间框架数据、基础专题数据和政务专题数据来组织。其基础专题和政务专题均面向平台的业务用户,提供个性化的专业数据服务。
  功能服务提供地理编码服务,坐标转换服务等,未来将增加更多的基于空间分析的服务。Web服务包括空间查询服务、地图编辑服务、高级分析服务、数据抽取服务等多样化的服务类型。
  个性化的数据定制和应用定制平台
  平台支持数据服务定制和应用定制。如各委办局可以通过数据定制功能创建自定义的地图服务,可以编辑地图中包含的图层,并控制其他用户对本部门地图服务的访问。数据定制充分满足了委办局用户对数据的个性化定制需求。
  应用定制平台为委办局用户提供了快速应用搭建的能力。根据不同的应用需求,用户可以很方便的添加菜单,指定所需的数据服务,完成应用构建。
  完善的用户权限管理
  平台提供完善的用户权限管理功能。可以创建和管理不同的角色和用户,并对可访问的地图和菜单进行权限分配和控制管理。
  直观的平台监控和统计管理
  平台的运维支撑子系统提供丰富的日志监控、系统状态监控、数据访问统计和部门访问统计管理,以保障平台的正常、持续、稳定运行。
  基于时间维的数据更新查询
  平台的资源展示系统中提供的数据更新查询功能,可以基于元数据对当前地图范围内的不同年份的地图数据信息进行查询。
  4、标准规范体系
  建立基础空间数据共享技术标准体系是实现共建共享的基本条件。杭州市基础空间数据库建设时,在国家和行业标准基础上已经发布了1:500、1:1000、1:2000、1:5000、1:10000比例尺地形图分层规程、数据结构规程、要素分类编码规程以及地形图数字化数据检查验收及质量控制规程等标准。但是这些标准是基于地形图测绘和入库编制的。
  基础空间共享服务平台应用涉及城市建设和管理的方方面面,其工作的标准规范也应来源于各个行业和部门。随着基础空间数据应用的推广和深入,数据应用部门的需求也不断增加。平台建设中,在贯彻这些部门的标准要求的同时,结合杭州市的实际情况,需要建立一套空间信息共享平台的工作框架、实施细则、数据标准和技术要求相关规范和标准。包括:
  共享服务数据规范(如目录和元数据规范、政务专题图层数据规范、政务电子地图数据规范、地名地址数据规范等);共享服务接口规范(如目录服务接口规范、政务专题图层服务规范、政务电子地图服务规范、地名地址匹配服务规范等);共享交换管理规范(如共享平台管理规定、地理空间共享协议、数据服务流程规范以及数据更新流程规范等)。
  5、硬件框架体系
  基础空间数据特点是数据量大、保密要求高。因此平台的硬件框架应综合效率、高并发、稳定、安全等因素考虑相关的选型,以保证平台的高效、稳定运行。平台的硬件框架体系方案如图3所示。

四、结束语
  杭州市基础空间数据库共享服务平台是“数字杭州”建设的基础性项目。通过平台的建设,以基础地理信息作为框架,区域内各行各业的数据在空间上得到集成,不同区域的数据得到无缝整合,能够进一步完善各专业信息系统的决策支持功能,从而保证决策依据的科学性和准确性。同时,通过跨部门、跨平台的数据信息共享共用,对于打破部门间的信息壁垒,消除信息孤岛,实现多领域间的信息交换与共享,推动政府的信息资源开发利用进程,具有十分重要的战略意义。
(来源《数字城市》杂志2010年第8期,文中图表略,作者:杭州市城市规划信息中心 孙建华 叶智宣 汝虎)

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