数字天台地理空间框架建设

数字天台地理空间框架建设

张钱淼

张钱淼

天台县城乡建设规划测绘室（浙江天台317200）

摘要：数字天台地理空间框架建设对于天台县政府的科学决策、应急保障处置、公共服务等方面的水平和能力的提高具有重要的战略意义。由于建设和研发的大量研究和探索工作，项目在数据建设、应用示范工程建设和地理信息公共服务平台等方面取得了丰硕成果。

关键词：数字天台；地理空间框架；信息系统；网络；

引言

随着我国国民经济和信息化的快速发展，利用现代高科技手段，充分采集、整合和挖掘城市各种信息资源，建立一个基于网络环境的面向政府、企业、社区和公众服务的城市空间信息服务体系。既十分迫切、必要，也具有可行性。

城市地理空间框架是该体系建设的核心任务之一，它为城市发展和信息化建设提供统一的空间定位与基础地理信息公共平台，进而实现城市信息资源按照地理空间位置的整合和共享。为此，浙江天台在经济不断发展的推动下，需要建立起自己的数字地理空间框架，形成权威性的、统一的天台地理信息公共平台，实现天台地理空间信息资源的城市规划、建设管理、经济发展等方面的开发利用和共建共享。

1.城市地理空间框架

1.1内涵与组成

城市地理空间框架指在遥感、地理信息系统、全球定位系统、网络和多媒体等现代信息技术的支撑下，依托于城市现有空间数据基础设施和信息基础设施，形成在网络上运行并广泛共享的多尺度、多格式、多内容、多时相的城市综合信息，通过专题系统与网站对政府、企业、社会公众提供服务。

地理空间框架由数据体系、目录与交换体系、公共服务体系、政策法规与标准体系和组织运行体系等构成，可分为国家级、省区级和城市级三级架构。

1.2应用与问题

在国内，各级政府都在开展城市发展规划、城市产业调整、城市基础设施建设和城市信息化工作，从中央到地方已形成推进城市地理空间框架建设的网络体系。如”数字浙江”的地理信息，为数字磁悬浮铁路、卫生管理、环保监测及气象等政府决策及各专业部门应用提供大量空间信息支持。但是，应用中也仍存在一些问题，例如统筹监管、基础设施、信息资源自主保障、政策法规、标准规范和安全保障、信息共享、社会化信息服务等方面存在问题。

2.天台城市地理空间需要与总体目标

随着天台城市信息化进程加速发展，以地理空间信息为载体的各类应用信息系统将越来越多，对基础测绘成果的应用需求越来越多，精度也越来越高，数据内容要求越来越详细。

2.1信息需要

⑴.天台“十二五”规划中战略措施的实现，整合、集成、开发利用各类专题信息资源，满足政府的宏观决策和科学规划都需要基础地理信息的支持。

⑵.天台政府各部门及企事业单位、社会公众急需现代化的地理信息技术支持，例如旅游路线查询、酒店查询、公交查询、地图导航等都离不开基础地理信息数据的支持。

⑶.天台信息化建设需要权威的地理信息数据及服务体系，实现各类政务信息资源的集成与管理，促进政府部门的业务协同办公能力，促进电子政务的发展。

⑷.天台越来越多的用户希望测绘部门将以往单纯的数据提供上升为基于地理信息公共服务平台的服务，有效地提高地理信息应用的能力和水平。

⑸.满足社会公众应用的需要。人们日常生活中，对旅游路线查询、酒店查询、公交查询、地图导航等都需要基础地理信息数据的支持。

2.2总体目标

在县政府的统一领导下，在已有地理空间数据基础上，进行更新、扩展和开发，建成天台县权威的、统一的、现势性强的地理信息公共服务平台，横向上实现跨部门、跨行业的政务地理信息资源交换共享，纵向上实现县（市-市-省-国家地理信息互联互通，实现地理信息服务从传统提供数据的方式到提供在线地理信息服务的彻底转变，形成天台县、台州市、浙江省、国家四级层次的基础地理信息动态更新机制与体系。

依托政务网、公众网等多级网络为天台县政府部门、企事业单位、社会公众提供权威、精确、现势性强的地理信息共享服务，促进各专业地理信息系统的发展与应用。

3.城市地理空间框架技术设计

3.1基础地理信息系统建设

⑴.数据库设计

基础地理信息数据库由基础地形数据库、栅格数据库、3D产品数据库、大地成果数据库、系统维护数据库、地名数据库、元数据库八大类数据构成，每一类数据又可细分为多个子类，子类数据库之间紧密关联，相互共享，相互更新，形成一个逻辑整体，如图1所示。

基础地理信息数据库建设的主要任务是将项目建设中所需要的不同尺度、不同分辨率、不同类型的数据成果，按照数据库设计要求整理建库，形成标准统一、内容完整、格式一致的数据库成果，并采用关系数据库管理系统实现基础地理信息数据的集成和统一管理。

⑵.系统设计

系统主要由8大子系统构成，分别是有具备拓扑、注记、辅助等检查功能，包含数据入库、提取、规则管理等功能的数据质量监理子系统，具有入库规则管理、矢量数据入库、矢量数据更新及历史数据管理等功能的数据入库与更新子系统，具有系统登录、文件、数据管理、查询定位、统计分析、图层管理等功能的数据管理子系统，具有产品入库、调图卸图、产品查询及数据分发等功能模块的3D产品数据管理子系统，具有大地数据录入更新、大地数据导出和大地成果输出等功能模块的大地成果数据管理子系统，具有构建地名、地名数据类型管理、查询定位及地名导出等功能模块的地名数据管理子系统，具有元数据管理、元数据查询统计、元数据用户管理及元数据录入等功能模块的元数据管理子系统，具有数据源管理、权限管理、系统管理等模块的系统维护子系统。

各个子系统通过“通用功能”和系统框架集成至一个统一框架，各子系统调用功能通过配置件进行配置。

3.2地理信息公共服务平台建设

地理信息公共服务平台运行于局域网、电子政务网和公众网三套网络。通过系统定制、权限控制、数据服务资源分别部署，形成地理信息公共服务平台基础版、政务版、公众版，提供差异化服务。三个版本的软件功能一致，但是在数据丰富程度、数据精度、用户对象等方面不同。平台可以分为七大系统，包括门户网站、地理信息公共服务系统、元数据目录服务系统、三维服务系统、空间数据交换系统、平台数据管理系统和平台运维系统，以及支撑平台运行的地理信息公共服务平台数据库。

3.3应用示范建设

应用示范点主要包括WMS、WFS、数据全文检索等服务和二、三维地图API的调用等。本项目选择了专题部门的业务系统作为应用示范，每个应用示范将使用平台至少一个应用示范点。

⑴.天台地下综合管线信息系统

天台住房和城乡建设规划局已建成了天台县综合管线管理信息系统，基于ArcGISEngine进行开发，旨在利用GIS平台，实现地下综合管线的日常管理、运营。其系统具有：综合管线普查结果的图形数据和属性数据快速入库功能、图形数据分层、编辑功能，属性数据和报表生成功能、图库管理功能、综合管线优化和综合管线维护和事故处理功能等。

本系统涉及的基础地理信息数据来源于地理信息公共服务平台，通过在线的方式，调用平台发布的地理空间框架要素数据、影像数据、地名地址数据等基础地理信息数据服务。数字天台地理信息公共服务平台为系统建设提供数据支撑，通过二次开发接口、服务聚合，实现与平台数据、服务的相互调用。

⑵.天台县规划管理信息系统

天台规划管理信息系统是基于AutoCAD、ArcEngine进行开发，采用Oracle数据库软件，建立以“一书三证”审批为核心的综合办公管理信息、综合地理信息、档案管理、规划信息发布等系统，并将这四个系统有机的融为一体，实现业务审批自动化、图文互访一体化、信息发布智能化，最终在全局范围内构造高效率、集中式的综合业务管理信息系统。系统主要特点：

图文一体化、基础信息统一管理、文字信息与电子材料统一管理、强大的统计分析功能、管线系统监理内容灵活定制天台规划管理信息系统可以直接调用数字天台地理空间框架基础版提供的地理信息数据服务，实现业务数据与地图的结合展示，并对规划成果进行有效地管理。应用示范点：调用平台基础版提供的基础地理信息数据。

3.4网络化运行服务模式

地理空间框架的主要业务围绕地理信息公共服务平台展开。平台是一个以多源异构地理信息交换、整合、共享为核心业务的复杂系统，涉及多个行业、多个部门和多个层级。既能够和专题部门、台州市地理信息公共服务平台、省地理空间数据交换平台、国家地理信息公共服务平台进行数据在线交换，包括自动实时交换和人工交换，又能够提供空间数据的直接浏览、查询和分析使用，能够管理平台上的数据和服务，也能够提供在线的数据、服务和接口，供专题部门的业务系统在不接触实际数据的情况下使用，还能够提供监控、管理、统计、分析数据交换业务，维护和配置用户、角色、权限的功能。

3.5支撑环境建设

⑴.网络环境。数据中心由硬件、基础软件、网络环境等基础设施构成，网络环境分为局域网、电子政务网、公众网。每个网络内部署地理空间数据和地理信息公共服务平台，为不同网络上的用户提供数据资源及服务。

⑵.服务器系统。服务器系统包括数据库服务器、应用服务器。平台峰值并发用户数分别不少于500，整体性能上，满足提供7×24小时不间断服务、高服务质量要求。远距离访问服务等待时间不超过1秒，互操作和信息加载服务等待时间不能超过5秒，平均每个用户每分钟显示8次地理信息图形/图像。同时应能实时检测和抵御黑客攻击，满足国家计算机信息系统等级保护第三级建设的要求。

⑶.安全保密设计

平台覆盖范围广、用户来源多样化、数据资源数量众多、空间数据密度高、应用环境复杂等，需要建立一个从网络、系统、应用、管理等各个层面提供可靠的安全防范措施，充分保障平台的稳定、正常、高效运作的全面的网络安全解决体系。

3.6软硬件及网络设备配置

主要硬件和网络设备配置方案如表格1所示。

主要硬件和网络设备配置方案

3.7质量保障措施

质量控制过程包括总体质量控制、设计质量控制、数据质量控制、软件质量控制、质检和测试质量控制、用户培训、内部系统验收质量控制等方面。

4结语

数字天台地理空间框架是浙江天台县信息化的基础，其以基础地理信息作为框架，将天台内各行各业的数据在空间上进行集成，并将不同区域数据进行无缝整合，能够进一步完善各专业信息系统的决策支持功能，保证决策依据的科学性和准确性。

参考文献

〔1〕陈柳钦，“数字城市”内涵与框架的研究综述〔J〕．中国市场，2010（42）：51-61．

〔2〕袁存忠、胡海燕、余丽钰，福建省数字城市地理空间框架建设及应用〔J〕．海峡科学，2010（11）

〔4〕王军，邓开艳，戴建祥城市基础地理空间框架平台建设研究〔J〕．测绘与空间地理信息，2008，31