地理信息公共平臺(tái)建設(shè)的技術(shù)探討

摘 要：地理信息公共平臺(tái)是促進(jìn)地理信息資源廣泛應(yīng)用的主要技術(shù)手段，也是數(shù)字省區(qū)與數(shù)字城市空間框架建設(shè)的核心內(nèi)容。該文介紹了平臺(tái)的概念和總體框架，分析了平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)探討了平臺(tái)建設(shè)的總體技術(shù)思路。

關(guān)鍵詞：地理信息 公共平臺(tái) NEWMAP軟件

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（c）-00-02

近年來，隨著信息化建設(shè)與應(yīng)用的不斷深入，網(wǎng)絡(luò)化地理信息應(yīng)用需求不斷加強(qiáng)，政府部門和社會(huì)大眾使用地理信息的方式與頻率正在發(fā)生翻天覆地地的變化。針對(duì)這一重大應(yīng)用需求，國家測繪與地理信息局做出了建設(shè)國家地理信息公共服務(wù)平臺(tái)的戰(zhàn)略性決策。在國家的統(tǒng)籌規(guī)劃下，數(shù)字省區(qū)空間框架與數(shù)字城市空間框架的建設(shè)空前快速發(fā)展，地理信息公共平臺(tái)的技術(shù)框架標(biāo)準(zhǔn)也在逐步形成。該文主要討論了平臺(tái)技術(shù)框架的總體構(gòu)成，分析了平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)，并以newmap系列軟件為例，探討了省級(jí)地理信息公共平臺(tái)建設(shè)的總體思路。

1 地理信息公共平臺(tái)的概念

地理信息公共平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)地理空間框架應(yīng)用服務(wù)功能的數(shù)據(jù)、軟件及其支撐環(huán)境的總稱。平臺(tái)依托地理信息數(shù)據(jù)，通過在線、服務(wù)器托管或其他方式滿足政府部門、企事業(yè)單位和社會(huì)公眾對(duì)地理信息和空間定位、分析的基本需求，同時(shí)具備個(gè)性化應(yīng)用的二次開發(fā)接口，可擴(kuò)展應(yīng)用空間[1]。

2 平臺(tái)的總體框架

從概念上理解，公共平臺(tái)由三大部分構(gòu)成，數(shù)據(jù)、軟件系統(tǒng)、支撐環(huán)境。數(shù)據(jù)方面，按數(shù)據(jù)類型不同，可分為線劃電子地圖數(shù)據(jù)、影像電子地圖數(shù)據(jù)、地理實(shí)體數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)、地形三維景觀數(shù)據(jù)及城市精細(xì)模型數(shù)據(jù)[2]。數(shù)據(jù)是提供信息服務(wù)的主要來源，是地理信息公共平臺(tái)的核心內(nèi)容。軟件系統(tǒng)方面，平臺(tái)建設(shè)目的在于提供地理信息和空間定位、分析服務(wù)，同時(shí)具備拓展應(yīng)用的二次開發(fā)能力。因此，平臺(tái)系統(tǒng)主要包括門戶網(wǎng)站、交換系統(tǒng)、在線服務(wù)基礎(chǔ)軟件。其中，門戶網(wǎng)站是用戶訪問地理信息的總?cè)肟冢梢詾g覽地圖，進(jìn)行定位搜索，可以獲得在線使用地圖服務(wù)的方法以及二次開發(fā)的技術(shù)文檔等。交換系統(tǒng)是地圖發(fā)布維護(hù)部門與其它部門交換數(shù)據(jù)的通道。在線服務(wù)基礎(chǔ)軟件是實(shí)現(xiàn)各類型地圖數(shù)據(jù)在線發(fā)布的管理軟件及工具軟件，同時(shí)包含了大量的二次開發(fā)接口。支撐環(huán)境是地理信息公共平臺(tái)提供服務(wù)的保障條件，包括服務(wù)器集群、存儲(chǔ)陣列、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等。

3 平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)

地理信息公共平臺(tái)是國家、省、市縱向互聯(lián)的多節(jié)點(diǎn)技術(shù)體系，各級(jí)節(jié)點(diǎn)互聯(lián)互通，在平臺(tái)的建設(shè)中應(yīng)重點(diǎn)解決好分布式部署、服務(wù)聚合、安全運(yùn)維等重要技術(shù)問題。

（1）分布式部署與協(xié)同技術(shù)

數(shù)字省區(qū)和數(shù)字城市地理空間框架節(jié)點(diǎn)構(gòu)成了彼此連接、可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、分布式部署與集成式應(yīng)用的地理信息服務(wù)群。省、市按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)的地理信息服務(wù)，包括數(shù)據(jù)服務(wù)和功能服務(wù)。省級(jí)應(yīng)用部門由省級(jí)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入，瀏覽至本省某地大比例尺數(shù)據(jù)時(shí)，通過多節(jié)點(diǎn)的協(xié)同調(diào)度，從當(dāng)?shù)厥屑?jí)節(jié)點(diǎn)調(diào)用服務(wù)。同級(jí)瀏覽時(shí)，遇到跨區(qū)域能夠自動(dòng)地調(diào)用相鄰區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)。此處的重點(diǎn)是軟件及應(yīng)用的快速部署、高并發(fā)請(qǐng)求的快速響應(yīng)、應(yīng)用系統(tǒng)的隔離和自動(dòng)備份還原、服務(wù)器資源的有序組合與統(tǒng)籌等方面。

（2）應(yīng)需服務(wù)聚合與智能處理技術(shù)

Web條件下，任何資源（數(shù)據(jù)、功能、流程等）都可定義為服務(wù)，不同主體發(fā)布的服務(wù)可能存在較大差異，要真正實(shí)現(xiàn)信息應(yīng)用、交換、共享的暢通，必須解決不同來源、不同結(jié)構(gòu)、不同形式服務(wù)之間的聚合問題，同時(shí)也應(yīng)支持對(duì)聚合服務(wù)的再次發(fā)布。服務(wù)聚合是指通過平臺(tái)聚集多領(lǐng)域的資源和能力，整合各種信息、內(nèi)容和應(yīng)用，將不同主體提供的業(yè)務(wù)與服務(wù)有機(jī)地結(jié)合在一。省級(jí)平臺(tái)應(yīng)建立智能服務(wù)代理模型以提供一站式服務(wù)，支持文件、數(shù)據(jù)庫加載及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)發(fā)現(xiàn)，按照用戶需求及通用的服務(wù)規(guī)范進(jìn)行適配，動(dòng)態(tài)投影并進(jìn)行融合，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或定制的SLD（Styled Layer Descriptor）進(jìn)行渲染。

（3）監(jiān)管并重的運(yùn)維技術(shù)

省級(jí)平臺(tái)作為數(shù)字中國體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，起著上下貫通的重要作用，其安全穩(wěn)定的運(yùn)行依賴于運(yùn)維的定位與設(shè)計(jì)。運(yùn)維需做到對(duì)分散在各地的地理信息服務(wù)資源進(jìn)行集中改造，形成一大批服務(wù)節(jié)點(diǎn)。平臺(tái)所包括站點(diǎn)的數(shù)量可以動(dòng)態(tài)變化，各個(gè)站點(diǎn)提供的服務(wù)也可以動(dòng)態(tài)變化，一方面對(duì)平臺(tái)的注冊(cè)業(yè)務(wù)進(jìn)行審批處理，另一方面對(duì)平臺(tái)的服務(wù)、安全、運(yùn)行等各環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵信息進(jìn)行記錄，對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行報(bào)警處理。研究重點(diǎn)是確定運(yùn)行維護(hù)的流程及控制粒度，同時(shí)支持流程的順序、分支、循環(huán)和合并等行為，通過對(duì)流程的控制，省級(jí)節(jié)點(diǎn)能夠監(jiān)控其他分節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)的狀態(tài)、運(yùn)行情況以及服務(wù)內(nèi)容；同時(shí)管理每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)布的自身的服務(wù)，對(duì)所有節(jié)點(diǎn)提供全省服務(wù)目錄。

4 省級(jí)地理信息公共平臺(tái)建設(shè)總體思路

4.1 技術(shù)路線

（1）軟硬件：

基礎(chǔ)軟件：NewMap GIS軟件；操作系統(tǒng)：Windows server 2008

硬件設(shè)備：DELL R900、DELL R710；網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：政務(wù)外網(wǎng)

Newmap系列軟件由中國測繪科學(xué)研究院研制，包括原子級(jí)底層核心（Newmap Components）、組件式開發(fā)控件包（Newmap Objects）、Newmap Server、Newmap DMP GIS、和Newmap PLAT Portal系統(tǒng)，共同構(gòu)成了符合SOA 理念的服務(wù)型GIS的軟件技術(shù)體系。該體系可以提供多種類型的地理信息服務(wù)，其體系架構(gòu)見圖4-1。

（2）空間參考

坐標(biāo)系統(tǒng)采用1980西安坐標(biāo)系，高程采用1985國家高程基準(zhǔn)。

（3）系統(tǒng)架構(gòu)與運(yùn)行模式

系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，分為服務(wù)層，應(yīng)用邏輯層和瀏覽層.用戶在遠(yuǎn)程客戶端通過瀏覽器輸入平臺(tái)網(wǎng)址即可簡單快捷的接入平臺(tái)門戶網(wǎng)站，獲得平臺(tái)地理信息和功能的在線服務(wù)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖4-2所示：

4.2 數(shù)據(jù)建設(shè)

平臺(tái)數(shù)據(jù)主要包括電子地圖數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、地理實(shí)體數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)和三維景觀數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)源主要采用基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，經(jīng)過保密處理、數(shù)據(jù)實(shí)體化處理、瓦片電子地圖生成等處理工序，為了實(shí)現(xiàn)國家、省、市數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，原則上需按照國家有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

4.3 系統(tǒng)建設(shè)

采用NewMap Server平臺(tái)軟件進(jìn)行系統(tǒng)服務(wù)層的搭建，同時(shí)利用NewMap提供的JavaScripts SDK 開發(fā)包進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用的二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)服務(wù)的調(diào)用，空間數(shù)據(jù)瀏覽、查詢、匯總統(tǒng)計(jì)等基本功能。

（1）數(shù)據(jù)瀏覽：系統(tǒng)提供多種形式的空間數(shù)據(jù)瀏覽功能，包括放大、縮小、漫游、全景顯示、圖層控制。（2）空間查詢：包括按照矩形范圍、圓形范圍、多邊形范圍進(jìn)行查詢，還包括點(diǎn)擊地圖查詢，按緩沖半徑進(jìn)行周邊查詢。（3）信息標(biāo)繪：包括點(diǎn)標(biāo)注、線標(biāo)注和面標(biāo)注。用戶可以通過以上方式在地圖上標(biāo)注名稱等信息。（4）搜索定位：按關(guān)鍵字進(jìn)行地圖搜索，結(jié)果可以定位。（5）圖面量算：包括距離和面積量算，支持用戶直接在地圖上量算任意多個(gè)點(diǎn)之間的距離、任意多個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的多邊形面積。（6）地圖輸出：即地圖所見即所得的打印輸出功能。

5 結(jié)語

地理信息公共平臺(tái)的建設(shè)宗旨是為政府部門與廣大的社會(huì)群眾提供在線地理信息服務(wù)。平臺(tái)遵循OGC開放式服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，二次開發(fā)難度低，易于調(diào)用。各應(yīng)用部門可利用平臺(tái)提供的地圖服務(wù)、二次開發(fā)接口等開發(fā)不同的地理信息應(yīng)用，輔助本部門業(yè)務(wù)系統(tǒng)的日常運(yùn)行和業(yè)務(wù)擴(kuò)展[3]，如交通部門的智能交通系統(tǒng)、公安部門的警用指揮系統(tǒng)、醫(yī)療衛(wèi)生部門的120救護(hù)系統(tǒng)等。平臺(tái)在建設(shè)過程中，需要建立數(shù)據(jù)更新制度、運(yùn)維管理制度以及統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范，從機(jī)制上保障平臺(tái)的持續(xù)

建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

[1] 國家標(biāo)準(zhǔn).地理信息公共平臺(tái)基本規(guī)定（征求意見稿）.

[2] 陳軍，蔣捷.地理信息公共服務(wù)平臺(tái)的總體技術(shù)設(shè)計(jì)研究[J].地理信息世界，2009，7（3）.

[3] 宋新龍.地理信息公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的思考[J].地理空間信息，2010，8（1）.