松遼委水利地理信息共享服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)與建設(shè)

劉媛媛，任祖春，廖曉玉，曹 東

（松遼水利委員會(huì)水文局（信息中心），吉林 長(zhǎng)春 130021）

松遼委水利地理信息共享服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)與建設(shè)

劉媛媛，任祖春，廖曉玉，曹 東

（松遼水利委員會(huì)水文局（信息中心），吉林 長(zhǎng)春 130021）

結(jié)合松遼流域水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目需要，基于Super Map iServer 平臺(tái)設(shè)計(jì)和建設(shè)松遼委水利地理信息共享服務(wù)平臺(tái)。通過(guò)對(duì)服務(wù)目錄、分類檢索、專題服務(wù)、運(yùn)維管理等 7個(gè)方面的功能建設(shè)，以及對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)的接入、注冊(cè)和發(fā)布，為業(yè)務(wù)應(yīng)用提供統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)地理和水利業(yè)務(wù)專題空間服務(wù)。共享平臺(tái)的建設(shè)規(guī)范空間數(shù)據(jù)使用，降低開(kāi)發(fā)成本，加強(qiáng)數(shù)據(jù)資源共享。共享平臺(tái)是松遼委水利“一張圖”工作平臺(tái)的基礎(chǔ)成果，為水資源項(xiàng)目提供服務(wù)的同時(shí)，還為松遼委防汛抗旱指揮系統(tǒng)二期工程等項(xiàng)目提供空間服務(wù)。

水資源；GIS 共享平臺(tái)；服務(wù)平臺(tái)；松遼流域；資源整合

0 引言

松遼流域水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目（2012—2014年）是國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目的流域組成部分之一，在水利部初步構(gòu)建水資源業(yè)務(wù)應(yīng)用統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)和運(yùn)行環(huán)境基礎(chǔ)上，結(jié)合松遼流域?qū)嶋H水資源應(yīng)急、調(diào)度、信息服務(wù)等綜合業(yè)務(wù)需求，整合現(xiàn)有資源，建立松遼流域水資源管理體系的工作業(yè)務(wù)平臺(tái)和適應(yīng)流域水資源管理“三條紅線”考核要求的管理體系框架，為松遼流域水資源開(kāi)發(fā)利用與管理提供技術(shù)支撐和保障[1-2]。空間數(shù)據(jù)的整合共享是平臺(tái)設(shè)計(jì)中的重要切入點(diǎn)，為此以水資源業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向，在應(yīng)用支撐層實(shí)現(xiàn)松遼水利委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱松遼委）水利地理信息共享服務(wù)平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱“共享平臺(tái)”）的初步構(gòu)建，為水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目的業(yè)務(wù)應(yīng)用提供統(tǒng)一的地圖資源服務(wù)，并作為公共支撐資源，為松遼委國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)二期工程、松遼委農(nóng)村水利基礎(chǔ)信息查詢系統(tǒng)等多個(gè)應(yīng)用提供地圖資源支撐服務(wù)。

1 松遼委共享平臺(tái)設(shè)計(jì)與建設(shè)

1.1 共享平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)

依托松遼流域國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目（2012—2014年）初步構(gòu)建了松遼流域水資源監(jiān)控平臺(tái)框架（以下簡(jiǎn)稱“監(jiān)控平臺(tái)”）。作為監(jiān)控平臺(tái)重要組成部分的共享平臺(tái)，是為松遼委水資源各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供空間數(shù)據(jù)服務(wù)的服務(wù)中心，通過(guò)提供數(shù)據(jù)、地圖服務(wù)，確保各業(yè)務(wù)系統(tǒng)快速獲取統(tǒng)一的流域地圖服務(wù)，完成監(jiān)控平臺(tái)中三條紅線展示、應(yīng)急地圖、國(guó)控監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)展示等與地圖交互有關(guān)的功能模塊，并形成統(tǒng)一的整體。共享平臺(tái)的設(shè)計(jì)實(shí)施是對(duì)“五統(tǒng)一”要求中的“統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心”和“統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”2項(xiàng)要求的重要實(shí)踐，也是松遼委“一張圖”體系建設(shè)的初步嘗試和實(shí)踐。

1.2 共享平臺(tái)設(shè)計(jì)

1.2.1 共享平臺(tái)定位

共享平臺(tái)是監(jiān)控平臺(tái)（2012—2014年）本地建設(shè)內(nèi)容之一，在監(jiān)控平臺(tái)總體三層六級(jí)體系中與應(yīng)用、數(shù)據(jù)集成支撐，以及統(tǒng)一用戶管理和安全認(rèn)證軟件等一起構(gòu)成應(yīng)用支撐層的上層結(jié)構(gòu)。與其他應(yīng)用支撐層軟件不同的是，共享平臺(tái)又具有應(yīng)用系統(tǒng)的性質(zhì)，處于應(yīng)用支撐層與業(yè)務(wù)應(yīng)用層交匯的邊界，重心是作為業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐平臺(tái)，提供統(tǒng)一的地理信息服務(wù)，同時(shí)輔以流域水資源地理信息數(shù)據(jù)服務(wù)的展示應(yīng)用。監(jiān)控平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示[1]。

共享平臺(tái)是地理空間數(shù)據(jù)在監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)和其他業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)間中轉(zhuǎn)調(diào)用和共享的樞紐性服務(wù)平臺(tái)，具體定位如下：

圖1 松遼流域水資源監(jiān)控管理信息平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖

1）在資源接入方向上。監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)資源管理層中的空間數(shù)據(jù)庫(kù)和文件型數(shù)據(jù)資源為共享平臺(tái)提供服務(wù)發(fā)布所使用的數(shù)據(jù)資源，共享平臺(tái)以注冊(cè)的方式接入的服務(wù)主要包括國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目辦公室（以下簡(jiǎn)稱部項(xiàng)目辦）發(fā)布的、天地圖公眾平臺(tái)提供的和其他應(yīng)用發(fā)布的服務(wù)，并提供統(tǒng)一的服務(wù)目錄和管理。

2）在服務(wù)提供方向上。共享平臺(tái)對(duì)監(jiān)控平臺(tái)業(yè)務(wù)應(yīng)用層的調(diào)配決策支持、應(yīng)急管理、信息服務(wù)等系統(tǒng)及平臺(tái)門(mén)戶提供地圖和空間分析等服務(wù)，這些服務(wù)也可以同時(shí)提供給監(jiān)控平臺(tái)項(xiàng)目以外的其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用。監(jiān)控平臺(tái)的綜合數(shù)據(jù)庫(kù)和各系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)結(jié)合共享平臺(tái)提供的空間服務(wù)，為各業(yè)務(wù)系統(tǒng)和平臺(tái)門(mén)戶提供信息服務(wù)[3-4]。共享平臺(tái)與各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)關(guān)系如圖2所示。

1.2.2 共享平臺(tái)功能

共享平臺(tái)是松遼委在大型項(xiàng)目中首次搭建和應(yīng)用統(tǒng)一服務(wù)式地理信息服務(wù)的支撐性平臺(tái)，基于Super Map iServer 平臺(tái)建設(shè)，該平臺(tái)可提供標(biāo)準(zhǔn) OGC，REST 服務(wù)的發(fā)布管理，提供標(biāo)準(zhǔn)電子地圖、服務(wù)及日志管理、功能聚合、擴(kuò)展 REST 服務(wù)等功能。遵循水利部項(xiàng)目辦“五統(tǒng)一”的建設(shè)要求，結(jié)合松遼流域水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目業(yè)務(wù)應(yīng)用建設(shè)需要，共享平臺(tái)本期共建設(shè)了服務(wù)目錄、分類檢索、專題服務(wù)、運(yùn)維管理、服務(wù)管理、服務(wù)端 API、客戶端 API 等 7項(xiàng)內(nèi)容[4]。共享平臺(tái)主要以注冊(cè)、發(fā)布、轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的地理信息服務(wù)的方式，提供基礎(chǔ)地理、水利專題等空間信息及業(yè)務(wù)專題地圖服務(wù)，并對(duì)各類服務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和運(yùn)維。

圖2 共享與監(jiān)控平臺(tái)各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)關(guān)系圖

共享平臺(tái)與部項(xiàng)目辦空間數(shù)據(jù)平臺(tái)采用同構(gòu)的設(shè)計(jì)和參數(shù)，在建設(shè)期得以快速接入部項(xiàng)目辦統(tǒng)一發(fā)布的各類標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)，保持與部項(xiàng)目辦空間數(shù)據(jù)內(nèi)容的協(xié)調(diào)性、一致性，并在業(yè)務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中便捷地調(diào)用和嵌入，加速了項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)程。按照《關(guān)于使用國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目空間數(shù)據(jù)庫(kù)地圖服務(wù)的通知》（水資源辦〔2014〕43 號(hào)）文件中的地圖服務(wù)參數(shù)[5]，采用經(jīng)緯度 CGCS2000 坐標(biāo)系，基礎(chǔ)地理空間要素顯示表達(dá)遵從 CH/Z 9011—2011《地理信息公共服務(wù)平臺(tái)電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范》[6]，水利基礎(chǔ)和水資源專題等空間要素顯示表達(dá)遵從 SZY 402—2013《空間信息圖示》[7]，使用 20個(gè)層級(jí)金字塔分層組織規(guī)則，分層組織相應(yīng)比例尺要素服務(wù)[5]。并在水利部數(shù)據(jù)上線后，及時(shí)進(jìn)行本地平臺(tái)的注冊(cè)轉(zhuǎn)發(fā)。

1.3 共享平臺(tái)成果應(yīng)用

共享平臺(tái)目前可提供水利基礎(chǔ)空間與專題數(shù)據(jù)中，水資源分區(qū)、水系軸線、水庫(kù)、堤防、灌區(qū)、地表水水源地、河湖取水口等自然地物和水利工程共 24 類空間要素的 442個(gè)注冊(cè)服務(wù)，其中接入部項(xiàng)目辦服務(wù) 191項(xiàng)，本地發(fā)布服務(wù) 251項(xiàng)。按接口標(biāo)準(zhǔn)劃分，提供了 OGC 標(biāo)準(zhǔn)下WMS 服務(wù) 119個(gè)、WMTS 服務(wù) 145個(gè)、WFS服務(wù) 42個(gè)、WCS 服務(wù)2個(gè)、WPS 服務(wù) 1個(gè)和 Supermap REST 服務(wù) 133個(gè)。在應(yīng)用層展示了部項(xiàng)目辦發(fā)布的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)成果，共享平臺(tái)應(yīng)用展示界面如圖3所示。

圖3 松遼委水利地理信息共享服務(wù)平臺(tái)應(yīng)用界面

共享平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)松遼委基礎(chǔ)水利空間數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理、服務(wù)注冊(cè)發(fā)布和綜合展示，監(jiān)控平臺(tái)各業(yè)務(wù)應(yīng)用統(tǒng)一調(diào)用共享平臺(tái)發(fā)布的空間數(shù)據(jù)服務(wù)，規(guī)范了空間數(shù)據(jù)使用，降低了開(kāi)發(fā)成本。監(jiān)控平臺(tái)各系統(tǒng)應(yīng)用如下：

1）調(diào)配決策支持系統(tǒng)。在首頁(yè)、水資源基礎(chǔ)信息管理、水資源配置管理等模塊中調(diào)用了基礎(chǔ)底圖和部分 REST 服務(wù)，用于對(duì)水庫(kù)、取水口等取用水工程分布和水量監(jiān)測(cè)信息的展示。

2）應(yīng)急管理系統(tǒng)。對(duì)地圖服務(wù)的調(diào)用集中在應(yīng)急地圖模塊，是以事件為單元進(jìn)行組織的系統(tǒng)，在事件初期對(duì)污染源進(jìn)行地圖標(biāo)繪，在事件中期對(duì)污染發(fā)展可能影響的區(qū)域進(jìn)行空間分析，并展示在地圖中。

3）信息服務(wù)系統(tǒng)?；诠蚕砥脚_(tái)服務(wù)和監(jiān)測(cè)信息完成信息資源的專題渲染展示，提供 3 條紅線和水功能區(qū)評(píng)價(jià)結(jié)果等專題展示。平臺(tái)門(mén)戶直接調(diào)用已聚合的專題地圖，同時(shí)將共享平臺(tái)的應(yīng)用展示首頁(yè)作為支撐平臺(tái)接入門(mén)戶。流域水資源應(yīng)急管理系統(tǒng)調(diào)用地圖服務(wù)展示如圖4所示。

圖4 流域水資源應(yīng)急管理系統(tǒng)調(diào)用地圖服務(wù)展示

共享平臺(tái)是松遼委水利“一張圖”工作平臺(tái)的設(shè)計(jì)和建設(shè)基礎(chǔ)成果。在提供監(jiān)控平臺(tái)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)用外，還為松遼委農(nóng)村水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)和防汛抗旱指揮系統(tǒng)二期工程等項(xiàng)目提供空間數(shù)據(jù)和地圖服務(wù)。結(jié)合已發(fā)布的基礎(chǔ)性空間服務(wù)，將節(jié)水增糧行動(dòng)、農(nóng)田水利重點(diǎn)縣等項(xiàng)目的要素信息在地圖上進(jìn)行分析展示，發(fā)布了東北四省區(qū)節(jié)水增糧行動(dòng)項(xiàng)目縣、松遼流域農(nóng)田水利重點(diǎn)縣建設(shè)分布圖等地圖服務(wù)，直接供松遼委農(nóng)村水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)調(diào)用，取得了良好的效果。流域農(nóng)村水利業(yè)務(wù)調(diào)用地圖服務(wù)展示如圖5所示。同時(shí)，加強(qiáng)水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目與防汛抗旱指揮系統(tǒng)項(xiàng)目之間的數(shù)據(jù)資源融合。目前松遼委防汛抗旱指揮系統(tǒng)二期工程的洪災(zāi)評(píng)估系統(tǒng)已調(diào)用了部分共享平臺(tái)服務(wù)，其中包含新發(fā)布的松遼委重點(diǎn)防洪區(qū)域服務(wù)。

2 松遼委“一張圖”體系完善

在共享平臺(tái)建設(shè)成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)二期工程等項(xiàng)目，對(duì)松遼委“一張圖”開(kāi)展初步完善與整合工作，以部項(xiàng)目辦發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)為主，以天地圖公眾數(shù)據(jù)服務(wù)為輔，整合建設(shè)松遼委空間數(shù)據(jù)資源，完善空間數(shù)據(jù)資源和服務(wù)提供的整體性和統(tǒng)一訪問(wèn)。規(guī)范數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，優(yōu)化空間服務(wù)效率和易用性，開(kāi)發(fā)常用水利空間分析模版，提供用戶一般專題圖在線成圖功能。初步整合主要分為 4個(gè)層次，從下至上依次為：

圖5 流域農(nóng)村水利業(yè)務(wù)調(diào)用地圖服務(wù)展示

1）數(shù)據(jù)層。在數(shù)據(jù)層完成空間數(shù)據(jù)庫(kù)的完善補(bǔ)充，通過(guò)規(guī)范數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，將共享平臺(tái)建設(shè)中沒(méi)有進(jìn)行空間數(shù)據(jù)整理入庫(kù)的文件型數(shù)據(jù)（以 SuperMap UDB 格式存儲(chǔ)）資源和其他收集到的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一整理入庫(kù)，同時(shí)加強(qiáng)元數(shù)據(jù)建設(shè)。

2）服務(wù)層。服務(wù)層主要是整理共享平臺(tái)已有服務(wù)、公眾服務(wù)資源和松遼委內(nèi)其他業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)所接入的其他服務(wù)，按照本地業(yè)務(wù)規(guī)則進(jìn)行整理和確認(rèn)有效性，構(gòu)建有效的分類管理。

3）應(yīng)用層。在應(yīng)用層接入共享平臺(tái)的應(yīng)用展示部分及其他可對(duì)外提供空間服務(wù)調(diào)用的應(yīng)用系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)典型應(yīng)用模版和功能模塊。

4）訪問(wèn)層。在訪問(wèn)層提供全松遼委空間數(shù)據(jù)服務(wù)的統(tǒng)一訪問(wèn)入口，使共享平臺(tái)和其他項(xiàng)目空間服務(wù)平臺(tái)形成資源共享、服務(wù)互備的松遼委空間數(shù)據(jù)應(yīng)用工作平臺(tái)。

3 結(jié)語(yǔ)

“一張圖”工作平臺(tái)是水利信息化資源整合的重要抓手，能夠大幅度降低業(yè)務(wù)部門(mén)在基礎(chǔ)性公共數(shù)據(jù)資源建設(shè)上的投入和精力；增加數(shù)據(jù)資源的彈性，推動(dòng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的“二次創(chuàng)業(yè)”，促進(jìn)數(shù)據(jù)孤島連成價(jià)值“綠洲”；為水利信息化與業(yè)務(wù)深入?yún)f(xié)同與整合提供平臺(tái)和切入點(diǎn)，為提高水利業(yè)務(wù)全局工作效率和服務(wù)水平提供支撐。

共享平臺(tái)是松遼委水利“一張圖”工作平臺(tái)的初步成果和實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了松遼委水利基礎(chǔ)和水資源專題業(yè)務(wù)等空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和服務(wù)發(fā)布，初步滿足了監(jiān)控平臺(tái)空間數(shù)據(jù)和服務(wù)需求，并為其他項(xiàng)目提供數(shù)據(jù)服務(wù)支撐和業(yè)務(wù)融合參考。但因?yàn)榻ㄔO(shè)周期、數(shù)據(jù)資源和應(yīng)用接入方式等因素，平臺(tái)建設(shè)仍存在很多問(wèn)題和技術(shù)缺口。在業(yè)務(wù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)中，也存在訪問(wèn)效率低，開(kāi)發(fā)人員對(duì)調(diào)用優(yōu)化不足，模型運(yùn)用中 OGC 服務(wù)支撐效果有待完善，數(shù)據(jù)資源建設(shè)整合標(biāo)準(zhǔn)欠缺等問(wèn)題，需要在進(jìn)一步的應(yīng)用實(shí)踐中研究和探索。

[1] 水利部松遼水利委員會(huì). 國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目松遼流域技術(shù)方案（2012—2014年）[R]. 長(zhǎng)春：水利部松遼水利委員會(huì)，2013: 12-19，81.

[2] 任祖春，曹東. 基于信息化建設(shè)的松遼流域水資源監(jiān)控管理信息平臺(tái)設(shè)計(jì)與研究[D]//中國(guó)水利學(xué)會(huì) 2015 學(xué)術(shù)年會(huì)論文集. 北京：中國(guó)水利學(xué)會(huì)，2015: 205-211.

[3] 水利部松遼水利委員會(huì). 松遼委水利地理信息共享服務(wù)平臺(tái)需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)[R]. 長(zhǎng)春：水利部松遼水利委員會(huì)，2013: 5-19.

[4] 水利部松遼水利委員會(huì). 松遼委水利地理信息共享服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)[R]. 長(zhǎng)春：水利部松遼水利委員會(huì)，2013: 5-24.

[5] 國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目辦公室. 關(guān)于使用國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目空間數(shù)據(jù)庫(kù)地圖服務(wù)的通知（水資源辦〔2014〕43 號(hào)）[A/OL]. [2016-07-20].http:// szyjk.mwr.gov. cn/tzgg/201410/t20141017_576209. html.

[6] 國(guó)家測(cè)繪地理信息局. 地理信息公共服務(wù)平臺(tái)電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范：CH/Z 9011—2011[S]. 北京：測(cè)繪出版社，2011: 8-10.

[7] 國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目辦公室.空間信息圖示：SZY 402—2013[S/OL].[2016-07-20]. http://szyjk.mwr.gov. cn/szhjnl/kjbdl/201401/P020150113597861533090.pdf.

Design and Construction of Water Conservancy Geological Information Shared Service Platform for Songliao River Water Resources Commission

LIU Yuanyuan, REN Zuchun, LIAO Xiaoyu, CAO Dong
（Bureau of Hydrology (Information Center), Songliao River Water Resources Commission, Changchun 130021, China）

In order to meet the requirement of the Songliao river basin water resources monitoring capacity building project, based on the Super Map iserver software, it designs and establishes the water conservancy geological information shared service platform for Songliao River Water Resources Commission. Through the realization of seven business functions, which included service directory, classification search, monographic service, operation and management, by accessing, publication and registration of data services, it applies unified and standard basis geography and water conservancy business monographic spatial service for business application systems. The construction of shared service platform regulates the spatial data utilization, reduces the development costs, and enhances the data sharing. The shared service platform is the basis achievement of the water conservancy one-map work platform for Songliao River Water Resources Commission. It provides spatial service not only for water resources monitoring capacity building project, but also the other projects, such as the second period flood control and drought relief command system.

water resources； GIS shared platform； service platform； Songliao river basin； resources integration

TV122+.1

A

1674-9405(2016)06-0055-06

10.19364/j.1674-9405.2016.06.012

2016-08-02

劉媛媛（1983-），女，吉林長(zhǎng)春人，工程師，主要從事水利信息化和 GIS 方面工作。