數(shù)字焦作地理空間框架建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

丁林可，王 娟，宋 珂，馬 磊，史燕茹

（1.河南七彩數(shù)字制圖有限公司，河南 鄭州 450008；2.河南省地圖院，河南 鄭州 450008；3.河南理工大學(xué) 測繪與國土信息工程學(xué)院，河南 焦作 454000）

2011年焦作市被列入數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)推廣項(xiàng)目城市。數(shù)字焦作地理空間框架的建立，充分發(fā)揮了地理信息資源的基礎(chǔ)性作用，促進(jìn)了測繪成果的廣泛應(yīng)用，能滿足社會(huì)公眾對地理信息日益增長的需求，在政府管理決策、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、人民生活等方面發(fā)揮著越來越重要的作用[1]。

1 總體目標(biāo)和主要建設(shè)內(nèi)容

根據(jù)國家測繪地理信息局的相關(guān)要求，城市級地理空間框架建設(shè)的內(nèi)容要基本一致，主要包括建設(shè)“一環(huán)境、一庫、一系統(tǒng)、兩平臺(tái)（政務(wù)版、公眾版）”和多個(gè)應(yīng)用示范[2]。數(shù)字焦作地理空間框架建設(shè)主要包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫、地理信息公共服務(wù)平臺(tái)和多個(gè)應(yīng)用示范項(xiàng)目。數(shù)字焦作地理空間框架建設(shè)還有支撐環(huán)境建設(shè)、空間數(shù)據(jù)服務(wù)體系建設(shè)、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)與保障體系建設(shè)[3]，其總體設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

2 技術(shù)路線設(shè)計(jì)

2.1 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫包含涉密版、政務(wù)版、公眾版3套數(shù)據(jù)，能系列地、多尺度地為各級領(lǐng)導(dǎo)和政府宏觀決策提供測繪保障基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。各行業(yè)、各部門通過對空間數(shù)據(jù)庫的檢索，獲取所需要的基礎(chǔ)地理信息，進(jìn)行空間分析、模擬和決策，同時(shí)要為數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行、維護(hù)、管理、更新和數(shù)據(jù)安全提供有效的技術(shù)手段[2，4]。

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫主要包括：測繪基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫、DLG數(shù)據(jù)庫、DEM數(shù)據(jù)庫、DOM數(shù)據(jù)庫、地名/地址信息庫、元數(shù)據(jù)庫等。

數(shù)據(jù)庫建設(shè)利用地理信息系統(tǒng)軟件，將大比例尺的DLG、DEM、DOM數(shù)據(jù)進(jìn)行縮編和更新，地名/地址信息、元數(shù)據(jù)等轉(zhuǎn)換為建庫數(shù)據(jù)格式。建庫前要檢查數(shù)據(jù)的質(zhì)量，合格的數(shù)據(jù)采用分塊或分幅組織，最終建設(shè)成焦作市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫建設(shè)技術(shù)流程如圖2所示。

2.2 地理信息公共平臺(tái)建設(shè)

圖1 項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)流程

圖2 數(shù)據(jù)庫建設(shè)技術(shù)流程圖

地理信息公共平臺(tái)是一個(gè)開放的、資源共享、應(yīng)用集成的公用服務(wù)平臺(tái)，既可以為各種應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)共享和交換服務(wù)，也可以在其基礎(chǔ)上快速開發(fā)各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，是整個(gè)數(shù)字焦作地理空間框架的重要支撐。

2.2.1 開發(fā)思路

基于政務(wù)專線網(wǎng)或Internet廣域網(wǎng)環(huán)境，采用由國家測繪地理信息局推薦的地理信息公共平臺(tái)軟件NewMap，根據(jù)國家相關(guān)地理信息公共平臺(tái)建設(shè)規(guī)范配置硬件、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和軟件平臺(tái)，并以焦作市的需求進(jìn)行特定應(yīng)用的二次開發(fā)，研制成焦作市地理信息公共平臺(tái)[3-5]。

2.2.2 建設(shè)路線

在基礎(chǔ)地理信息標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，經(jīng)過數(shù)據(jù)提取與數(shù)據(jù)重組后，按照實(shí)際應(yīng)用需求，進(jìn)行數(shù)據(jù)擴(kuò)充，滿足政府各部門的應(yīng)用需求，為業(yè)務(wù)管理和決策分析等應(yīng)用提供支撐，形成可直接服務(wù)于政府局委辦、公共部門的地理信息公共平臺(tái)數(shù)據(jù)，其建設(shè)路線見圖3。

圖3 地理信息公共平臺(tái)內(nèi)容建設(shè)路線圖

依托更新完善后的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫，進(jìn)一步整合加工，提取交通、水系、居民地、境界等與政務(wù)應(yīng)用和社會(huì)化應(yīng)用緊密相關(guān)的要素內(nèi)容，擴(kuò)充地名/地址數(shù)據(jù)。面向信息化要求和各部門需求，把要素?cái)?shù)據(jù)與專題數(shù)據(jù)重組，開發(fā)各行業(yè)網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用系統(tǒng)，構(gòu)建焦作市權(quán)威、標(biāo)準(zhǔn)、唯一的地理信息公共平臺(tái)。通過空間分析滿足政府部門、企事業(yè)單位和社會(huì)公眾的基本需求，具備實(shí)現(xiàn)個(gè)性化應(yīng)用的二次開發(fā)接口和可擴(kuò)展空間。

地理信息公共平臺(tái)提供了業(yè)務(wù)應(yīng)用需要的通用功能，如配圖、路徑分析、網(wǎng)絡(luò)分析等。通過對這些功能的針對性專業(yè)設(shè)置，可以形成專用功能，并采用搭積木方式組裝成特定行業(yè)的專業(yè)系統(tǒng)。另外，通過公共平臺(tái)的二次開發(fā)API（應(yīng)用程序接口），對復(fù)雜應(yīng)用可以采用程序設(shè)計(jì)語言進(jìn)行二次開發(fā)，深入定制，以實(shí)現(xiàn)某些通用功能不能完成的效果[6]。

對于地理信息公共平臺(tái)的系統(tǒng)開發(fā)來說，其功能要求、建設(shè)內(nèi)容基本一致，表現(xiàn)形式也大致相同。數(shù)字焦作地理信息公共平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容如圖4。

圖4 數(shù)字焦作地理信息公共平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容

2.3 應(yīng)用示范建設(shè)

應(yīng)用示范系統(tǒng)支持各種數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)，示范應(yīng)用系統(tǒng)具備各種基本GIS功能：包括多種形式的空間數(shù)據(jù)瀏覽（放大、縮小、漫游、圖層控制等）、空間量算（距離、面積、角度等）、不同查詢條件的數(shù)據(jù)檢索與統(tǒng)計(jì)（圖形與屬性雙向查詢、單一條件查詢、組合條件查詢等）、空間分析（疊置分析、緩沖分析、網(wǎng)絡(luò)分析等）、專題地圖的配置與顯示等。

基于構(gòu)建的地理信息公共平臺(tái)，開展典型應(yīng)用示范系統(tǒng)建設(shè)，以應(yīng)用部門為主導(dǎo)，建立地理信息公眾服務(wù)系統(tǒng)——天地圖·焦作、焦作市國土動(dòng)態(tài)執(zhí)法管理系統(tǒng)、公安警用信息系統(tǒng)、城市管理信息系統(tǒng)、園林綠化管理信息系統(tǒng)、城市公交GPS智能調(diào)度系統(tǒng)等，并總結(jié)公共平臺(tái)的應(yīng)用模式，在政府部門及社會(huì)用戶中全面推廣[7]。

2.4 支撐環(huán)境建設(shè)

空間數(shù)據(jù)支撐環(huán)境包括軟硬件環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。軟件環(huán)境主要有數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，地理信息系統(tǒng)GIS平臺(tái)；硬件環(huán)境主要有專業(yè)輸入設(shè)備、輸出設(shè)備及大容量存儲(chǔ)設(shè)備；網(wǎng)絡(luò)環(huán)境主要有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器和安全設(shè)備。

2.5 空間數(shù)據(jù)服務(wù)體系建設(shè)

空間數(shù)據(jù)服務(wù)體系包括空間數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)管理、更新與應(yīng)用保障、提交與處理服務(wù)。空間數(shù)據(jù)的服務(wù)有地理空間信息的訪問服務(wù)、地理空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換服務(wù)、地理注記服務(wù)、圖像操作處理服務(wù)、地理特征操作服務(wù)、數(shù)據(jù)開發(fā)服務(wù)、地理特征及綜合分析服務(wù)、地理信息提取服務(wù)等。

2.6 法律標(biāo)準(zhǔn)與保障體系建設(shè)

通過建立地理信息標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及管理機(jī)制、安全機(jī)制、項(xiàng)目成果共享機(jī)制、數(shù)據(jù)維護(hù)與更新管理機(jī)制、人才培養(yǎng)機(jī)制，以滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性的需求，從而更好地為焦作城市管理服務(wù)。

建立焦作市地理空間框架建設(shè)的政策法規(guī)和全市統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)、管理與更新的組織體系和管理機(jī)制；成立焦作市地理空間框架建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，指定專業(yè)隊(duì)伍對地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行更新和維護(hù)；研制地方性系列技術(shù)規(guī)程，包括各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)要素分類、采集、縮編、更新和建庫及公共平臺(tái)應(yīng)用的技術(shù)指標(biāo)和規(guī)程規(guī)范等；建立空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施集成和分發(fā)服務(wù)中心，依托城市公用數(shù)據(jù)通訊平臺(tái)，建立空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施信息的管理和發(fā)布機(jī)制[6]。

3 結(jié) 語

數(shù)字城市地理空間框架是城市信息化的基礎(chǔ)，有利于提高科學(xué)決策、應(yīng)急保障處置、公共服務(wù)等方面的水平和能力。因此，積極開展數(shù)字焦作地理空間框架建設(shè)，建立以基礎(chǔ)地理信息為載體的測繪保障體系，必將加快數(shù)字河南地理空間框架建設(shè)進(jìn)程，全面提高測繪保障能力和服務(wù)水平，拓寬基礎(chǔ)地理信息應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域，滿足焦作市飛速發(fā)展的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)對基礎(chǔ)地理信息服務(wù)的需求。

[1]邱儒瓊,陳彩軍,羅伊.湖北省地理信息公共服務(wù)平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)探索[J].地理空間信息,2010,8(6):5-7

[2]黃偉龍.數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的溫州模式實(shí)踐——地理空間信息共建共享動(dòng)態(tài)[EB/OL].http://www.zjdpc.gov.cn/art/2012/7/30/art_296_122525.html，2012-07-30

[3]王海英,劉劍.基于NewMap GIS的數(shù)字城市地理空間框架淺談[J].信息技術(shù),2011(3):12-15

[4]宋大明.鎮(zhèn)江基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)框架[J].地理空間信息,2007,5(3):30-32

[5]張士柱,趙鵬,謝華莉,等.面向數(shù)字城市的地理信息公共服務(wù)平臺(tái)[J].地理空間信息,2012,10(1):18-19

[6]陳軍,蔣捷,周旭,等.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(3):7-11

[7]李宗華,彭明軍.武漢市地理空間信息共享服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)與應(yīng)用[J].測繪與空間地理信息,2009(3):1-3