GIS在西安數(shù)字化城市管理中的綜合應用研究

云南師范大學旅游與地理科學學院 張 健

數(shù)字化城市管理是一種全新的城市管理模式，它運用現(xiàn)代信息技術(shù)，量化城市管理對象和細化管理行為，創(chuàng)新城市管理信息實時傳輸手段，再造城市管理流程，從而形成全方位覆蓋、高效率運行的城市管理模式。近年來，西安市在創(chuàng)新城市管理理念、管理體制、管理手段、管理方法等方面進行了有益探索，取得了積極成效。但目前城市管理中還不同程度地存在信息滯后、管理粗放、資源分散等問題，影響了城市管理水平的提高。積極運用現(xiàn)代科技手段，把信息技術(shù)與城市管理相結(jié)合，推廣應用數(shù)字化城市管理模式，實現(xiàn)城市管理由滯后向?qū)崟r、由粗放到精確、由低效到高效、由被動向主動的轉(zhuǎn)變，可以有效提高城市管理效率和服務(wù)水平，降低管理成本，推進城市管理現(xiàn)代化。

1.系統(tǒng)設(shè)計

西安市數(shù)字城管基礎(chǔ)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)為市級監(jiān)督指揮中心、各區(qū)監(jiān)督指揮中心、市區(qū)兩級專業(yè)部門、以及社會公眾提供數(shù)字城管服務(wù)?？墒芾砦靼彩懈鲄^(qū)監(jiān)督指揮中心監(jiān)督員、社會公眾上報的城市管理事件，為市級和各區(qū)監(jiān)督指揮中心提供業(yè)務(wù)平臺，通過本系統(tǒng)可將系統(tǒng)受理并立案的各類城市管理事件根據(jù)權(quán)屬不同派遣到市屬或區(qū)屬專業(yè)部門。

數(shù)字城管基礎(chǔ)應用子系統(tǒng)遵循建設(shè)部《城市市政綜合監(jiān)管信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（CJJ/T106-2005），充分考慮西安市本地化需求，實現(xiàn)了事件采集、受理、協(xié)同處理等功能，建設(shè)了9個核心應用子系統(tǒng)，包括：監(jiān)管無線數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、監(jiān)督中心受理子系統(tǒng)、協(xié)同工作子系統(tǒng)、地理編碼子系統(tǒng)、監(jiān)督指揮子系統(tǒng)、綜合評價子系統(tǒng)、應用維護子系統(tǒng)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換子系統(tǒng)。

1.1 系統(tǒng)覆蓋范圍

西安市數(shù)字化“城市管理”信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)范圍涵蓋了全市城6個區(qū)（新城區(qū)、碑林區(qū)、蓮湖區(qū)、雁塔區(qū)、未央?yún)^(qū)、灞橋區(qū)）和4個開發(fā)區(qū)（高新區(qū)、經(jīng)開區(qū)、曲江新區(qū)及浐灞生態(tài)區(qū)），涉及到市級監(jiān)督指揮中心、各區(qū)級監(jiān)督指揮中心、市屬專業(yè)部門和區(qū)屬專業(yè)部門的業(yè)務(wù)，利用工作流技術(shù)可標準化業(yè)務(wù)處理流程，完成跨部門、跨層級的業(yè)務(wù)處理和協(xié)同工作。

1.2 系統(tǒng)工作流程

1.2.1 利用工作流技術(shù)標準化業(yè)務(wù)處理流程

參照住建部《城市市政綜合監(jiān)管信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（CJJ/T106-2005）中關(guān)于系統(tǒng)流程的描述，根據(jù)西安市實際情況建立西安市城市管理事件處理流程，并固化到應用軟件中，以此規(guī)范化西安市城市管理事件的處理流程，提高各級城市管理職能部門的事件處理效率。

1.2.2 利用工作流技術(shù)完成跨層級、跨部門的協(xié)同處理

西安市城市管理事件處理流程包括上報、立案、派遣、事件處理、核查、結(jié)案等多個環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)由不同的部門按照一定順序進行處理，各環(huán)節(jié)的處理時限、處理方式都不一樣，利用工作流技術(shù)可將這些業(yè)務(wù)邏輯集成到應用軟件中，通過工作流技術(shù)可有效控制事件的執(zhí)行過程并對各執(zhí)行過程進行調(diào)度、控制和監(jiān)控，實現(xiàn)監(jiān)督指揮中心和專業(yè)部門之間、市級監(jiān)督指揮中心和區(qū)級監(jiān)督指揮中心之間的工作協(xié)同。

1.2.3 利用工作流技術(shù)詳細跟蹤和記錄業(yè)務(wù)處理過程

利用工作流技術(shù)可實現(xiàn)對事件處理過程的詳細記錄，以便于以后追溯辦理過程，包括：

1）記錄處理部門接受案卷、轉(zhuǎn)出案卷的時間

2）記錄處理人、處理意見、處理過程等信息。

3）記錄延期申請、駁回申請、注銷申請、轉(zhuǎn)辦申請等特殊流程信息。

4）記錄領(lǐng)導審批信息。

2.主要技術(shù)

2.1 采用SOA和SERVICE GIS技術(shù)實現(xiàn)信息資源整合和共享

西安市數(shù)字化“城市管理”信息系統(tǒng)采用SOA和Service GIS技術(shù)整合已建數(shù)字城管平臺區(qū)的業(yè)務(wù)，實現(xiàn)對各區(qū)平臺等業(yè)務(wù)的整合。系統(tǒng)利用SOA和Service GIS技術(shù)封裝工作流服務(wù)，地理空間框架數(shù)據(jù)服務(wù)、部件數(shù)據(jù)服務(wù)、城市管理案卷數(shù)據(jù)服務(wù)、考核評價數(shù)據(jù)服務(wù)、地理編碼服務(wù)、短彩信發(fā)送服務(wù)等業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)，為各區(qū)數(shù)字城管平臺、外網(wǎng)網(wǎng)站、專業(yè)部門以及城管專網(wǎng)內(nèi)的其它應用系統(tǒng)提供各類數(shù)字城管相關(guān)服務(wù)，實現(xiàn)西安市城市管理信息資源共享。

通過SOA和Service GIS技術(shù)將實現(xiàn)西安市數(shù)字化“城市管理”信息系統(tǒng)與西安市已建數(shù)字城管平臺區(qū)的對接，確保市級平臺提供的空間信息服務(wù)、工作流服務(wù)、地理編碼服務(wù)等服務(wù)能夠與西安市區(qū)兩級業(yè)務(wù)系統(tǒng)和工作流程進行有機集成，充分發(fā)揮西安市數(shù)字化“城市管理”信息系統(tǒng)在西安市城市管理工作中的作用，為平臺最終提升為西安市城市管理基礎(chǔ)平臺奠定基礎(chǔ)，確保平臺的持續(xù)發(fā)展。

2.2 采用3G無線通訊技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)場信息的動態(tài)采集和高效傳輸

西安市數(shù)字化城市管理信息系統(tǒng)覆蓋范圍廣，數(shù)據(jù)采集方式多樣，其中城管通和移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)等都是進行現(xiàn)場采集，需要通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)接入到服務(wù)器上，另外，城管通采集的數(shù)據(jù)包含圖片、錄音等多媒體信息，移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)為實時的視頻數(shù)據(jù)采集平臺，數(shù)據(jù)量較大，需要較高帶寬，3G無線通訊技術(shù)的發(fā)展有效解決了數(shù)字城管無線數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)量不斷增加帶來的通信帶寬瓶頸。

2.3 采用固定和移動視頻監(jiān)控技術(shù)實現(xiàn)城市重點區(qū)域的動態(tài)監(jiān)測

西安市執(zhí)法局將擴建36路重點部位固定視頻監(jiān)控點，同視頻監(jiān)控一期在建的21路重點部位固定視頻監(jiān)控點共同形成57路重點部位視頻監(jiān)控點位，此外，還將建立1部現(xiàn)場執(zhí)法指揮車和10部移動視頻監(jiān)控采集車實現(xiàn)對非固定的城市管理重點區(qū)域進行實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，另外，本項目還將接入未央?yún)^(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、通過應急指揮中心整合公安視頻監(jiān)控資源，形成固定點位視頻監(jiān)控和移動視頻監(jiān)控相結(jié)合的視頻監(jiān)控平臺，實現(xiàn)對西安市重點區(qū)域的監(jiān)控，并可將發(fā)現(xiàn)的城市管理事件通過西安市數(shù)字城管應用軟件系統(tǒng)上報到市級或區(qū)級數(shù)字城管平臺進行處理，視頻監(jiān)控系統(tǒng)將成為數(shù)字城管事件采集、取證的重要平臺。

2.4 利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立西安市城市管理專網(wǎng)

為實現(xiàn)市區(qū)兩級數(shù)字化城市管理平臺的互聯(lián)互通、資源共享，西安市數(shù)字化“城市管理”信息系統(tǒng)建立了西安市數(shù)字化城市管理專用網(wǎng)絡(luò)（即“城管專網(wǎng)”），搭建西安市城市管理的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺。“城管專網(wǎng)”利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過千兆光纖建立連接，作為西安市數(shù)字化“城市管理”信息系統(tǒng)平臺與下轄六個城區(qū)及四個開發(fā)區(qū)的西安市城市管理基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。

2.5 服務(wù)式地理信息系統(tǒng)技術(shù)

服務(wù)式地理信息系統(tǒng)技術(shù)（Service GIS）是一種致力于把GIS全部功能以服務(wù)方式的技術(shù)，它的特點是可以被多種客戶端跨平臺、跨網(wǎng)絡(luò)、跨語言的調(diào)用，并且在發(fā)布GIS服務(wù)時，可以與其他服務(wù)器進行集成。

Service GIS軟件平臺在西安市數(shù)字化“城市管理”信息系統(tǒng)中主要包括以下作用：

將西安市地理空間框架切片數(shù)據(jù)、部件數(shù)據(jù)、地理編碼數(shù)據(jù)等封裝成粒度適中的西安市數(shù)字城管GIS服務(wù)群，服務(wù)遵循WMS、WCS、WFS、WPS、GeoRSS、KML等通用規(guī)范，并向各區(qū)平臺和市級應用系統(tǒng)發(fā)布，這里所說的GIS服務(wù)可以是數(shù)據(jù)管理、二維可視化、三維可視化、地圖在線編輯、制圖排版、以及空間分析等內(nèi)容。

另外，服務(wù)式GIS還為各區(qū)提供GIS客戶端組件，支持二次開發(fā)，各區(qū)數(shù)字城管平臺可以利用此組件實現(xiàn)本地業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與市級平臺地理空間數(shù)據(jù)的無縫集成。

2.6 地址編碼技術(shù)

地理編碼技術(shù)始于美國人口普查局的Tiger系統(tǒng)，它能夠給人口數(shù)據(jù)賦予一些空間屬性，并且反映在地圖上，為空間分析提供參考。地理編碼技術(shù)分為地理編碼和逆地理編碼兩種功能。地理編碼是通過已知的地址數(shù)據(jù)，獲得地圖定位信息并在地圖上標注出來的過程；逆地理編碼是指通過坐標位置得到地址信息的過程。

2.7 空間數(shù)據(jù)庫引擎

西安市數(shù)字化“城市管理”信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)包括地理空間框架數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、城市管理部件和事件數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù)量較大，而且隨著系統(tǒng)的運行不斷增長。對這些數(shù)據(jù)的存儲和管理主要技術(shù)難點有：

1）數(shù)據(jù)量大、結(jié)構(gòu)復雜、關(guān)系多樣化，存儲和訪問都需要耗費計算機系統(tǒng)的資源，系統(tǒng)性能很難提高；

2）查詢過程比較復雜；

3）難以定義多維空間對象的空間次序。

使用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫來一體化管理空間數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，已經(jīng)成為GIS應用發(fā)展的主流?？臻g數(shù)據(jù)庫技術(shù)在很多方面有著明顯的技術(shù)優(yōu)勢，包括海量數(shù)據(jù)管理能力、圖形和屬性數(shù)據(jù)一體化存儲、多用戶并發(fā)訪問（包括讀取和寫入）、完善的訪問權(quán)限控制和數(shù)據(jù)安全機制等。

目前，空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)成為越來越多的大中型GIS應用系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)存儲和應用的解決方案。SuperMap SDX+是SuperMap GIS的空間數(shù)據(jù)庫引擎，是SuperMap GIS軟件的重要組成部分，它采用先進的空間數(shù)據(jù)庫存儲技術(shù)、索引技術(shù)和查詢技術(shù)，具有“空間－屬性數(shù)據(jù)一體化”、“矢量－柵格數(shù)據(jù)一體化”和“空間信息－業(yè)務(wù)信息一體化”的集成式空間數(shù)據(jù)庫管理能力，是GIS大型工程應用的理想選擇。

SuperMap SDX+具有以下特色：

1）安裝使用簡便，充分結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)

2）全面支持主流商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫平臺

3）支持Oracle集群技術(shù)

4）采用混合多級索引技術(shù)

5）支持緩存技術(shù)

6）支持數(shù)據(jù)有損/無損壓縮

7）全面支持各種空間對象類型

3.結(jié)論

城市發(fā)展的競爭力不僅是GDP的比較，而是融入了管理智慧化、設(shè)備數(shù)字化等元素。西安市數(shù)字化城市管理系統(tǒng)的建設(shè)，必將加快城市數(shù)字化建設(shè)的步伐，最大限度的整合、共享、利用信息資源，帶動西安市區(qū)域經(jīng)濟的高速發(fā)展。

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