地市級地理信息共享服務(wù)平臺設(shè)計

杜福光

(唐山師范學(xué)院 資源管理系，河北 唐山 063000)

地市級地理信息共享服務(wù)平臺設(shè)計

杜福光

(唐山師范學(xué)院 資源管理系，河北 唐山 063000)

隨著社會經(jīng)濟與信息技術(shù)的不斷發(fā)展，地市級智慧城市建設(shè)提上日程，如何建立一套規(guī)范統(tǒng)一而又具有通用性的地理信息共享服務(wù)平臺是其關(guān)鍵。平臺建設(shè)必須考慮三方面內(nèi)容，即建設(shè)內(nèi)容、運維機制與具體應(yīng)用。在智慧唐山建設(shè)過程中，以面向服務(wù)為目標(biāo)，顧及地市級地理信息共享服務(wù)平臺的通用性，針對總體需求、總體架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)等方面進(jìn)行設(shè)計，明確地理信息共享服務(wù)平臺建設(shè)的內(nèi)容、運維機制建設(shè)以及示范應(yīng)用等內(nèi)容，探討適用于地市級智慧城市地理信息共享服務(wù)平臺構(gòu)建的解決方案。

智慧城市；地理信息系統(tǒng)；共享服務(wù)平臺；云計算；智慧唐山

智慧城市是指將物聯(lián)網(wǎng)、云計算、新一代移動互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)的信息技術(shù)與城市運行管理相結(jié)合，通過各領(lǐng)域智能化應(yīng)用、信息整合與互聯(lián)、各方面的協(xié)同運作，提升城市基礎(chǔ)設(shè)施的運作效率，提升城市運行管理和公共服務(wù)水平，讓人們的生活更美好[1]。智慧城市建設(shè)是城市信息化的必然趨勢，而地理信息共享服務(wù)平臺的建設(shè)則是智慧城市建設(shè)的重點內(nèi)容之一。由于唐山市作為河北省域經(jīng)濟中心城市并處在經(jīng)濟轉(zhuǎn)型與發(fā)展的關(guān)鍵時期，進(jìn)行智慧城市建設(shè)迫在眉睫，而建立一套具有通用性的地理信息共享服務(wù)平臺是其關(guān)鍵[2]。

韓天璞在分析國內(nèi)外典型智慧城市基礎(chǔ)上，對我國智慧城市建設(shè)的目標(biāo)模式、關(guān)鍵要素、運營目標(biāo)進(jìn)行闡述，為智慧城市的設(shè)計提供思路[3]；謝敏等對水利地理信息共享服務(wù)平臺的設(shè)計步驟進(jìn)行研究[4]；郭范春在數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)要求下，提出基于Geodatabase模型建立城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫[5]；余旭等從管理、標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)方面對地理信息共享服務(wù)技術(shù)進(jìn)行探討[6]。盡管多人對智慧城市地理信息共享服務(wù)平臺進(jìn)行了大量基礎(chǔ)研究工作，但智慧城市建設(shè)在國內(nèi)外均無成熟的可以全面推廣的模式來借鑒[7]，因此，必須以全新的理念對其進(jìn)行設(shè)計與探索。

本文以唐山市為例，從地理信息共享服務(wù)平臺的地市級城市應(yīng)用的通用性角度出發(fā)，提出面向服務(wù)(SOA)的架構(gòu)思想，對地理信息共享服務(wù)平臺的建設(shè)內(nèi)容、運維機制與示范應(yīng)用3個方面進(jìn)行設(shè)計，并通過智慧旅游示范應(yīng)用對地市級地理信息共享服務(wù)平臺設(shè)計的可行性進(jìn)行驗證。

1 總體目標(biāo)

通過綜合利用GIS、物聯(lián)網(wǎng)和云計算等高新技術(shù)手段，整合唐山市現(xiàn)有的信息化基礎(chǔ)設(shè)施，采用先進(jìn)的城市運營服務(wù)理念，建立廣泛覆蓋和深度互聯(lián)的城市信息網(wǎng)絡(luò)，對城市的資源、環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)等多方面要素進(jìn)行全面感知。同時，整合構(gòu)建協(xié)同共享的城市地理信息平臺，對信息進(jìn)行智能處理利用，從而為城市運行和資源配置提供智能響應(yīng)控制，為唐山市各級政府部門提供一個地理信息數(shù)據(jù)共享平臺，方便部門之間進(jìn)行數(shù)據(jù)共享與交換，為政府和公眾用戶提供全面的、具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和服務(wù)接口的地理信息服務(wù)。

2 平臺設(shè)計思路

2.1 總體架構(gòu)設(shè)計

地理信息共享服務(wù)平臺采用SOA(Service-Oriented Architecture，面向服務(wù))架構(gòu)設(shè)計思想進(jìn)行底層功能設(shè)計，以基礎(chǔ)地理信息資源為基礎(chǔ)，以相應(yīng)的地理信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為依據(jù)，以政務(wù)版、公眾版地理框架數(shù)據(jù)庫為核心，利用現(xiàn)代信息服務(wù)技術(shù)，顧及不同地市級城市的架構(gòu)通用性，建立一個面向?qū)I(yè)政務(wù)、普通政務(wù)和社會公眾用戶的、開放與多層次的綜合信息服務(wù)平臺。

系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計采用基于云的架構(gòu)體系，將平臺作為服務(wù)層搭建在云基礎(chǔ)設(shè)施、云數(shù)據(jù)庫等基礎(chǔ)設(shè)施層之上，以IaaS (Infrastructure as a Service，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))的方式為使用者提供共享數(shù)據(jù)存儲空間[9]。采用SOA架構(gòu)，可以根據(jù)需求通過網(wǎng)絡(luò)對松散耦合的粗粒度應(yīng)用組件進(jìn)行分布式部署、組合和使用[10]。在系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)過程中，可以將其提供外部服務(wù)的應(yīng)用程序功能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)發(fā)布，從而實現(xiàn)松耦合方式的系統(tǒng)功能集成，并提供服務(wù)功能接口使其具有可擴展性，最終實現(xiàn)以DaaS(Data as a Service，數(shù)據(jù)即服務(wù))的方式為使用者提供地理信息服務(wù)。此外，根據(jù)不同行業(yè)應(yīng)用的用戶可以采用不同的云架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，主要包括私有云與公有云兩種類型，即針對政府管理部門的用戶可以采用搭建私有云，為之提供政務(wù)版的地理信息服務(wù)；而針對企業(yè)以及社會公眾用戶可以搭建公有云提供公眾版的地理信息服務(wù)。

除了總體架構(gòu)設(shè)計外，還需考慮架構(gòu)的內(nèi)容設(shè)計，主要包含地理信息共享服務(wù)資源建設(shè)和地理信息服務(wù)軟件系統(tǒng)建設(shè)兩個主要方面，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)平臺總體架構(gòu)設(shè)計

1)地理信息共享服務(wù)資源采用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)開發(fā)和發(fā)布地理信息數(shù)據(jù)服務(wù)、實時位置信息服務(wù)、數(shù)據(jù)分析服務(wù)和地理信息聚合服務(wù)等。它們以云數(shù)據(jù)庫中的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點位置數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、行業(yè)專題數(shù)據(jù)等為基礎(chǔ)進(jìn)行加工與制作，發(fā)布在分布式節(jié)點服務(wù)器上，就近為用戶提供地理信息共享服務(wù)；也可以集中部署在專門服務(wù)器上，為政府部門提供前置的地理信息服務(wù)。

2)地理信息服務(wù)軟件系統(tǒng)應(yīng)該具有平臺各系統(tǒng)整合的功能[11]，具體包括二次開發(fā)接口、門戶網(wǎng)站、地理信息服務(wù)發(fā)布系統(tǒng)、專題數(shù)據(jù)共享與交換、地理信息系統(tǒng)運維服務(wù)管理與監(jiān)控等。為保證系統(tǒng)軟件間的信息聯(lián)通，應(yīng)設(shè)計開發(fā)軟件接口，既能實現(xiàn)地理信息共享服務(wù)平臺的信息共享，也能夠保證現(xiàn)階段平臺的穩(wěn)定運行與后續(xù)開發(fā)。

2.2 技術(shù)路線

智慧唐山平臺建設(shè)項目技術(shù)流程設(shè)計為：根據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，生產(chǎn)、更新、整合和改造唐山基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)；構(gòu)建“云”的軟硬件管理平臺；對現(xiàn)有各部門專有數(shù)據(jù)進(jìn)行整合后創(chuàng)建唐山市時空與專題信息數(shù)據(jù)庫，并構(gòu)建數(shù)據(jù)交換與共享服務(wù)中心；開發(fā)云數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及平臺[12-13]；同時，作為地市級子節(jié)點接入到省級以及國家級節(jié)點，并具備區(qū)縣級節(jié)點的接入接口，以實現(xiàn)平臺的國家、省、市、區(qū)縣的互聯(lián)互通；根據(jù)政府和公眾的智慧應(yīng)用需求，在共享服務(wù)平臺的基礎(chǔ)上開發(fā)綜合信息服務(wù)門戶網(wǎng)站，并開展智慧旅游的示范應(yīng)用建設(shè)，整體技術(shù)路線流程如圖2所示。

3 建設(shè)內(nèi)容

在系統(tǒng)總體架構(gòu)與路線設(shè)計的基礎(chǔ)上，進(jìn)行地理信息共享服務(wù)平臺建設(shè)是課題研究的重點工作之一，主要包括地理信息數(shù)據(jù)服務(wù)、實時位置信息服務(wù)、數(shù)據(jù)分析服務(wù)、地理信息聚合服務(wù)、地理信息服務(wù)軟件系統(tǒng)以及平臺技術(shù)支持等建設(shè)內(nèi)容。具體服務(wù)內(nèi)容見表1。

圖2 智慧唐山建設(shè)技術(shù)流程

表1 智慧唐山地理信息共享服務(wù)平臺建設(shè)內(nèi)容

續(xù)表1

4 運維機制建設(shè)

平臺建設(shè)涉及到多種地理信息數(shù)據(jù)與資源，為保證該數(shù)據(jù)與資源的長久使用以及可持續(xù)性，必須建立一定的運維機制，是進(jìn)行平臺建設(shè)的必備內(nèi)容。

運維機制主要包括數(shù)據(jù)與服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、數(shù)據(jù)共享發(fā)布與更新維護(hù)機制建設(shè)、平臺推廣與應(yīng)用機制建設(shè)、服務(wù)共享與交換和平臺安全管理機制建設(shè)等。通過國家、政府及相關(guān)部門出臺平臺建設(shè)在數(shù)據(jù)、服務(wù)、應(yīng)用、維護(hù)等方面的各項標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和相關(guān)辦法，具體建設(shè)內(nèi)容見表2。

表2 運維機制建設(shè)主要內(nèi)容

5 示范應(yīng)用設(shè)計

示范應(yīng)用設(shè)計集面向用戶與面向服務(wù)于一體，是地理信息共享服務(wù)平臺建設(shè)的重要組成方面，涉及規(guī)劃、交通、物流、資源、旅游、醫(yī)療等多個行業(yè)。本文主要以“智慧旅游”為例來介紹示范應(yīng)用的設(shè)計思路。

5.1 系統(tǒng)框架體系

智慧旅游是旅游業(yè)與科技創(chuàng)新融合發(fā)展的典范，是旅游業(yè)發(fā)展的未來趨勢，也是旅游業(yè)轉(zhuǎn)型升級為現(xiàn)代城市服務(wù)業(yè)的關(guān)鍵。以現(xiàn)有的旅游信息為基礎(chǔ)，將目前已有的大量數(shù)據(jù)資源和應(yīng)用系統(tǒng)與智慧唐山地理信息共享服務(wù)平臺進(jìn)行對接整合，服務(wù)旅游市場主體的各類旅游活動，其體系涵蓋技術(shù)層、應(yīng)用層、產(chǎn)業(yè)層和關(guān)聯(lián)層，以達(dá)到資源共享目的，框架體系設(shè)計如圖3所示。

圖3 智慧旅游框架體系設(shè)計

其中，云計算、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)是實現(xiàn)智慧旅游的技術(shù)基礎(chǔ)，是智慧旅游實現(xiàn)的根基，同時也是智慧旅游數(shù)據(jù)流、信息流、要素流的來源和運行基礎(chǔ)。智慧旅游示范應(yīng)用框架體系的設(shè)計除了應(yīng)遵循面向服務(wù)架構(gòu)的設(shè)計思想外，還應(yīng)滿足地市級平臺建設(shè)總體架構(gòu)的要求，整合各種數(shù)據(jù)資源，構(gòu)建符合智慧城市標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)要求的智慧旅游示范應(yīng)用。除此之外，智慧旅游系統(tǒng)框架體系設(shè)計還應(yīng)顧及到與“智慧城市”其它建設(shè)成果的集成，最終實現(xiàn)整個平臺系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)用與服務(wù)的規(guī)范與統(tǒng)一。

5.2 系統(tǒng)開發(fā)方案設(shè)計

智慧旅游建設(shè)方案設(shè)計綜合考慮旅游管理部門建設(shè)需求，注重利用已有數(shù)字化景區(qū)建設(shè)的成果，融合智慧城市建設(shè)的新技術(shù)，升級、整合和打通現(xiàn)有平臺系統(tǒng)間的信息孤島，整合與旅游相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息，實現(xiàn)其在整個旅游產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的互聯(lián)、互通與共享，方案設(shè)計如圖5所示。

圖5 智慧旅游平臺建設(shè)方案

5.3 應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)

智慧旅游建設(shè)圍繞以游客體驗為中心，通過智慧唐山旅游信息共享服務(wù)平臺建設(shè)，實現(xiàn)信息共享，將旅游市場各方有機連接起來，規(guī)范旅游市場參與方的行為，維護(hù)旅游市場秩序，促進(jìn)旅游行業(yè)發(fā)展。通過為游客個性化、全方位、全天候的服務(wù)，提升游客旅游體驗，實現(xiàn)旅游各方共贏，促進(jìn)城市社會經(jīng)濟更好更快發(fā)展。

此外，智慧旅游共享服務(wù)平臺建設(shè)需要考慮與后期系統(tǒng)設(shè)計的銜接，預(yù)留后期與國家級、省級與區(qū)縣級的接口，保障智慧旅游各階段成果的無縫集成與共享，系統(tǒng)示范應(yīng)用截圖如圖6所示。

圖6 智慧旅游部分示范應(yīng)用

6 結(jié)束語

以面向客戶與面向服務(wù)為目標(biāo)，對智慧唐山地理信息共享服務(wù)平臺建設(shè)的內(nèi)容與思路進(jìn)行設(shè)計。通過智慧旅游研究成果表明，系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計合理，具有良好的穩(wěn)定性與應(yīng)用性，符合地市級城市進(jìn)行智慧城市建設(shè)地理信息服務(wù)平臺的標(biāo)準(zhǔn)要求，通過智慧旅游信息平臺，不僅可以給公眾方便、快捷的旅游信息服務(wù)，還可以給旅游管理部門發(fā)布和共享各類旅游數(shù)據(jù)與信息，進(jìn)行旅游管理、決策提供很好的平臺。

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[責(zé)任編輯：張德福]

Design of geographic information sharing service platform of the city level—a case study of Tangshan City

DU Fu-guang

(Dept. of Resource Management, Tangshan Normal University, Tangshan 063000, China)

With the development of the social economy and information technology, the construction of smart city construction becomes increasingly urgent. How to create a set of standard and versatility of geographic information sharing service platform is the key factor. There are three aspects of construction of geographic information sharing service platform: the construction of the content, operation and maintenance mechanisms and specific applications. A case study of Tangshan city is made on the construction of geographic information sharing service platform in the process of the construction of smart Tangshan. Considering of the versatility of geographic information sharing service platform, it takes lots of research as a service-oriented goal and designs a platform of overall demand, the general framework, and the key technology. The contents of geographic information sharing service platform construction, the operation and maintenance mechanisms, and demonstration applications are presented. Then the solutions of the geographic information sharing service platform are proposed.

smart city; geographic information system; sharing service platform; Cloud computing; Smart Tangshan

2014-05-08;補充更新日期：2014-09-25

唐山師范學(xué)院科學(xué)研究基金資助項目(2014E01)

杜福光(1983-)，男，講師.

P208

：A

：1006-7949(2014)11-0051-05