杭州市基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫共享服務(wù)平臺建設(shè)初探

◎ 杭州市城市規(guī)劃信息中心 汝 虎 葉智宣

浙江工業(yè)大學(xué)建筑規(guī)劃設(shè)計研究院 王 群

1.前言

基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)作為一種國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中重要的基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性戰(zhàn)略資源，為政府管理、輔助決策、提升城市管理和公共服務(wù)水平等方面提供了資源保障，在各級政府部門信息系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮了巨大作用。杭州市規(guī)劃局一直致力于多尺度全要素地形圖、基礎(chǔ)空間框架、綜合地下管線、空間地名、影像等基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和維護，并在40余家杭州市政府部門或單位共享使用，取得了較好的社會效益和經(jīng)濟效益。

為了保障基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的及時更新，杭州市規(guī)劃局實行了地形圖動態(tài)跟蹤修測方法，市區(qū)范圍實現(xiàn)了地形圖每月更新。但是，隨著公共安全、應(yīng)急聯(lián)動、智能交通、城市管理等對基礎(chǔ)空間信息應(yīng)用的逐漸深入，目前的共享方式已經(jīng)遠遠不能滿足數(shù)據(jù)更新和應(yīng)用的需要，迫切需要開創(chuàng)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫共享、服務(wù)和應(yīng)用的新模式，建設(shè)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫共享服務(wù)平臺，從而進一步推動“數(shù)字杭州”建設(shè)，大幅提升杭州市基礎(chǔ)空間信息資源的開發(fā)利用水平。

2.杭州市基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)及應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 數(shù)據(jù)庫建設(shè)

圖1 杭州市基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)資源結(jié)構(gòu)

杭州市基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基于ArcSDE ＋Oracle平臺建設(shè)，系統(tǒng)具備大面積地形圖的入庫更新功能，能有效地保證地圖檢查、入庫效率和質(zhì)量，較好地滿足了地形圖動態(tài)跟蹤修測每月更新的要求。同時系統(tǒng)具備高擴展性，可管理多種不同類型的空間數(shù)據(jù)，包括各比例尺地形圖、管線、地名、專題數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、規(guī)劃專題數(shù)據(jù)等等，為全市基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)共享提供了有效保障。具體各種地理空間基礎(chǔ)信息如圖1：

2.2 數(shù)據(jù)庫共享

作為城市電子政務(wù)建設(shè)的重要內(nèi)容，杭州市基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫為全市其他專業(yè)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用提供必要的基礎(chǔ)空間信息，從而避免了城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)采集、處理的重復(fù)投資，達到了“一處更新、多處應(yīng)用”的效果。從目前基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)共享的26家市級政府部門使用情況分析，各單位地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用水平存在比較大的差距，數(shù)據(jù)的應(yīng)用主要有以下三個層次：

瀏覽查詢：針對有關(guān)空間地理信息的空間位置查詢及基本屬性查詢。一般為應(yīng)用比較簡單的政府部門和公眾；

業(yè)務(wù)對象管理：體現(xiàn)在日常辦公與業(yè)務(wù)管理，需要在空間地理信息上疊加部門的專題業(yè)務(wù)對象，除了對空間信息的瀏覽和查詢之外，還需要對空間數(shù)據(jù)的整合、編輯和維護，以實現(xiàn)政府部門社會公眾服務(wù)、綜合分析和輔助決策；

信息交換發(fā)布：除了需要“業(yè)務(wù)對象管理”對數(shù)據(jù)和功能要求之外，還需要發(fā)布自有的專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換功能。

此外，各部門基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)應(yīng)用的格式也各不相同。其中，使用ArcGIS格式的單位14家，使用SuperMap格式的4家，使用MapInfo格式的3家，其他格式的5家（圖2）。

3.平臺建設(shè)的基本思路

基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫共享服務(wù)平臺作為杭州市地理空間基礎(chǔ)信息交換的支持系統(tǒng)，以3S（遙感RS、地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS）技術(shù)為基礎(chǔ)，研究建立地理空間信息共享與服務(wù)標準規(guī)范體系，整合城市自然資源與空間基礎(chǔ)地理信息及關(guān)聯(lián)的各類經(jīng)濟社會信息，建立多源、多尺度且更新及時的空間共享數(shù)據(jù)庫；構(gòu)建科學(xué)、規(guī)范的空間信息共享與服務(wù)技術(shù)體系，實現(xiàn)信息資源共享能力的有效提升，滿足城市規(guī)劃、建設(shè)和管理及社會公眾對地理空間信息日益增長的迫切需求，推動“數(shù)字杭州”建設(shè)。

平臺建設(shè)計劃分三期實施：

一期初步完成基于政府部門應(yīng)用的共享服務(wù)平臺硬件框架，研究建立地理空間信息共享與服務(wù)系列標準規(guī)范（數(shù)據(jù)及技術(shù)），建立政務(wù)共享空間數(shù)據(jù)庫，研究共享服務(wù)平臺關(guān)鍵技術(shù)并建設(shè)地理空間信息共享服務(wù)平臺，重點實現(xiàn)空間框架數(shù)據(jù)的共享服務(wù)和共享應(yīng)用示范；

二期進一步拓展數(shù)據(jù)共享服務(wù)模式，提升共享空間信息資源的內(nèi)涵和范圍，面向杭州市各政府部門全面推廣共享應(yīng)用。建立空間信息資源雙向共享交換機制，搭建杭州市空間信息承載平臺；

圖2 使用數(shù)據(jù)格式比例

三期建立城市三維數(shù)據(jù)共享服務(wù)模式和平臺，完成基于互聯(lián)網(wǎng)的共享服務(wù)軟硬件框架，提供面向社會公眾的地理信息共享服務(wù)。

4.平臺總體設(shè)計方案

4.1 平臺總體框架

通過穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)傳輸，在有關(guān)政策法規(guī)規(guī)章、管理制度、技術(shù)標準規(guī)范及信息安全措施的約束和指導(dǎo)下，該平臺將實現(xiàn)多源、海量基礎(chǔ)空間信息資源的管理和服務(wù)，通過提供的技術(shù)聯(lián)盟（OGC）標準規(guī)范的二次開發(fā)接口，實現(xiàn)異構(gòu)GIS平臺的數(shù)據(jù)互操作。依托共享服務(wù)平臺，各政府職能部門根據(jù)自身的業(yè)務(wù)需求，獲取不同格式、不同圖層、不同要素及不同屬性的基礎(chǔ)空間信息，實現(xiàn)基礎(chǔ)空間信息的在線共享應(yīng)用。同時實現(xiàn)與杭州市政務(wù)信息資源目錄與交換體系和浙江省基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺的對接和共享。平臺總體框架見圖3。

其中：

數(shù)據(jù)層是整個平臺的基礎(chǔ)。平臺的數(shù)據(jù)分為三個部分，一是基于測繪標準體系建設(shè)的杭州市基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫；二是在基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，經(jīng)過處理與整合形成的基于各部門應(yīng)用的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)庫；三是通過共享平臺形成的各部門的政務(wù)專題數(shù)據(jù)庫。

接口服務(wù)層是提供給各應(yīng)用部門數(shù)據(jù)和功能的調(diào)用通道。主要包括目錄服務(wù)、空間數(shù)據(jù)訪問服務(wù)、功能服務(wù)、幫助服務(wù)、地址匹配服務(wù)等。

圖3 平臺總體框架

認證層是共享服務(wù)平臺與政務(wù)專網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全體系集成接口。

應(yīng)用層是各委辦局基于平臺服務(wù)接口建立的專業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。

管理維護層包括對平臺數(shù)據(jù)的管理和應(yīng)用及服務(wù)的管理，是整個平臺正常運行的保證。

4.2 平臺功能需求

平臺由數(shù)據(jù)共享服務(wù)子系統(tǒng)、資源展示子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)、運維支撐子系統(tǒng)四部分構(gòu)成，集海量數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)絡(luò)空間信息共享、服務(wù)管理和后臺日志監(jiān)控以及資源展示應(yīng)用等功能于一身，全面考慮效率、高并發(fā)、穩(wěn)定、安全等因素，為全市統(tǒng)一搭建基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫共享服務(wù)平臺，為政府各部門提供高效、安全、可靠的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)。

數(shù)據(jù)共享服務(wù)子系統(tǒng)主要是面向杭州市各委辦局提供基于數(shù)據(jù)的W e b服務(wù)，實現(xiàn)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)共享和互操作，以及與各委辦局和區(qū)縣業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的無縫集成。各委辦局可以綜合自身業(yè)務(wù)需求、網(wǎng)絡(luò)連接情況等，采取適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)共享方式，加載已經(jīng)發(fā)布的不同專題的基礎(chǔ)空間信息，并疊加自身業(yè)務(wù)專題信息，完成相關(guān)的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的查詢、定位、分析等功能，實現(xiàn)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的共享服務(wù)。

資源展示子系統(tǒng)充分展示平臺現(xiàn)有基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)資源情況，以及這些數(shù)據(jù)在各個領(lǐng)域（綜合決策、應(yīng)急指揮和公眾服務(wù)）中的作用和典型應(yīng)用。

數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)實現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)的入庫、更新、管理和地圖配置；通過目錄管理和元數(shù)據(jù)管理相結(jié)合，實現(xiàn)統(tǒng)一資源目錄的管理和應(yīng)用；實現(xiàn)對各類基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)及各委辦局的政務(wù)專題數(shù)據(jù)等的一體化集成管理。

運維支撐子系統(tǒng)包含對平臺四大子系統(tǒng)的用戶、用戶組進行管理，對用戶所在組織機構(gòu)、用戶信息、角色信息、數(shù)據(jù)權(quán)限、服務(wù)權(quán)限、功能權(quán)限等進行控制；建立數(shù)據(jù)訪問、服務(wù)訪問的管理日志和安全審計管理機制，對平臺各種日志進行管理、維護、查詢和統(tǒng)計，以保障平臺的正常運行。

4.3 標準規(guī)范體系

建立基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)共享技術(shù)標準體系是實現(xiàn)共建共享的基本條件。杭州市基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)時，在國家和行業(yè)標準基礎(chǔ)上已經(jīng)發(fā)布了1：500、1：1000、1：2000、1：5000、1：10000比例尺地形圖分層規(guī)程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)程、要素分類編碼規(guī)程以及地形圖數(shù)字化數(shù)據(jù)檢查驗收及質(zhì)量控制規(guī)程等標準。但是這些標準是基于地形圖測繪和入庫編制的。

基礎(chǔ)空間共享服務(wù)平臺應(yīng)用涉及城市建設(shè)和管理的方方面面，其工作的標準規(guī)范也應(yīng)來源于各個行業(yè)和部門。隨著基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)應(yīng)用的推廣和深入，數(shù)據(jù)應(yīng)用部門的需求也不斷增加。平臺建設(shè)中，在貫徹這些部門的標準要求的同時，結(jié)合杭州市的實際情況，需要建立一套空間信息共享平臺的工作框架、實施細則、數(shù)據(jù)標準和技術(shù)要求相關(guān)規(guī)范和標準。包括：

圖4 硬件總體框架

共享服務(wù)數(shù)據(jù)規(guī)范，如：目錄和元數(shù)據(jù)規(guī)范、政務(wù)專題圖層數(shù)據(jù)規(guī)范、政務(wù)電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范、地名地址數(shù)據(jù)規(guī)范等。

共享服務(wù)接口規(guī)范，如：目錄服務(wù)接口規(guī)范、政務(wù)專題圖層服務(wù)規(guī)范、政務(wù)電子地圖服務(wù)規(guī)范、地名地址匹配服務(wù)規(guī)范等。

共享交換管理規(guī)范，如共享平臺管理規(guī)定、地理空間共享協(xié)議、數(shù)據(jù)服務(wù)流程規(guī)范以及數(shù)據(jù)更新流程規(guī)范等等。

4.4 硬件框架體系

基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)特點是數(shù)據(jù)量大、保密要求高。因此平臺的硬件框架應(yīng)綜合效率、高并發(fā)、穩(wěn)定、安全等因素考慮相關(guān)的選型，以保證平臺的高效、穩(wěn)定運行。平臺的硬件框架體系方案見圖4。

5.結(jié)束語

杭州市基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫共享服務(wù)平臺是“數(shù)字杭州”建設(shè)的基礎(chǔ)性項目。通過平臺的建設(shè)，以基礎(chǔ)地理信息作為框架，區(qū)域內(nèi)各行各業(yè)的數(shù)據(jù)在空間上得到集成，不同區(qū)域的數(shù)據(jù)得到無縫整合，能夠進一步完善各專業(yè)信息系統(tǒng)的決策支持功能，從而保證決策依據(jù)的科學(xué)性和準確性。同時，通過跨部門、跨平臺的數(shù)據(jù)信息共享共用，對于打破部門間的信息壁壘，消除信息孤島，實現(xiàn)多領(lǐng)域間的信息交換與共享，推動政府的信息資源開發(fā)利用進程，具有十分重要的戰(zhàn)略意義。