地理信息公共服務(wù)平臺設(shè)計與應(yīng)用研究*

黃東連，徐啟恒

(東莞市測繪院，廣東 東莞 523129)

地理信息公共服務(wù)平臺設(shè)計與應(yīng)用研究*

黃東連，徐啟恒

(東莞市測繪院，廣東 東莞 523129)

以東莞市地理信息公共服務(wù)平臺的建設(shè)為例，從平臺總體設(shè)計、功能設(shè)計、安全設(shè)計以及試點應(yīng)用等方面詳細闡述了平臺的建設(shè)過程，總結(jié)了公共服務(wù)平臺的設(shè)計思路和典型應(yīng)用要求，為地理信息公共服務(wù)平臺的應(yīng)用提供參考。

地理信息；公共服務(wù)平臺；平臺應(yīng)用

Abstract：Taking digital Dongguan geographic information public service platform for a case，from the aspects of the general framework，functional design，safety design and pilot application，this paper describes the estiblishment process of the platform，and summarizes the design idea and typical application requirements of public service platform，to provide a reference for the application of geographic information public service platform.

Keywords：geographic information；public service platform；platform application

0 引言

地理信息是國家重要的戰(zhàn)略資源，在政府決策、城市建設(shè)、改善公眾民生等方面發(fā)揮著越來越重要的作用[1]。國家從2008年開始提出地理信息公共服務(wù)平臺建設(shè)，到目前為止已取得了豐碩的成果。城市建設(shè)、經(jīng)濟發(fā)展、衣食住行中85%的信息與地理信息有關(guān)，城市基建，土地利用規(guī)劃，水利水文，環(huán)境保護，財政調(diào)度，戶籍管理等方面均依賴地理信息數(shù)據(jù)作為支撐。

隨著東莞市信息化建設(shè)的蓬勃發(fā)展，城市建設(shè)的突飛猛進，全市各行各業(yè)對地圖的應(yīng)用需求也逐年增長。東莞市及各鎮(zhèn)街行政職能愈加完善，信息化管理的需求也越來越迫切，各政府部門也開始思考如何利用信息化手段提升政府管理效率。政府部門的信息化建設(shè)急需通過地理空間信息支撐，形成以地理信息為主要推動力的城市化發(fā)展新局面，使城市管理、領(lǐng)導(dǎo)決策、公共服務(wù)能力上升到一個更靈活、更實用的新高度[2]。

為了實現(xiàn)地理信息資源共享，建立地理信息公共服務(wù)平臺是實現(xiàn)地理信息資源共用共享的最佳途徑。地理信息公共服務(wù)平臺通過建立一個面向政府、企業(yè)、公眾的在線訪問交互媒介，實現(xiàn)對分布式、異構(gòu)地理空間信息資源進行集成化管理，實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)源信息整合，可有效解決地理信息資源共享共用問題。東莞市自2011年開始建設(shè)公共服務(wù)平臺，至2013年止，平臺建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模，平臺應(yīng)用效果顯著，已在全市多個部門和多個鎮(zhèn)街實現(xiàn)了應(yīng)用。

1 總體設(shè)計

地理信息公共服務(wù)平臺建設(shè)目標是實現(xiàn)地理空間信息的在線共用共享，為城市建設(shè)、城市管理提供權(quán)威的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。公共服務(wù)平臺目前的主要任務(wù)是在現(xiàn)有信息化平臺成功應(yīng)用的基礎(chǔ)上，建立地理空間數(shù)據(jù)的分布式共享和應(yīng)用。

公共服務(wù)平臺不是相對獨立的，而是依托現(xiàn)有的軟硬件環(huán)境，提供地圖及數(shù)據(jù)服務(wù)，具體表現(xiàn)在：

1)依托各部門信息化成果。地理信息公共服務(wù)平臺必須依托政府各部門的信息化成果，為各部門的信息化建設(shè)提供統(tǒng)一權(quán)威的數(shù)據(jù)載體和應(yīng)用服務(wù)接口。

2)拓展專題應(yīng)用。專題應(yīng)用是各行政管理部門使用地理信息的主要途徑之一，拓展專題應(yīng)用，實現(xiàn)地理信息資源的跨部門應(yīng)用共享是地理信息公共服務(wù)平臺的核心價值所在。

3)面向多種用戶。由于地理信息保密性要求，公共服務(wù)平臺在針對政府部門、公眾用戶、行業(yè)用戶等不同對象采取不同的數(shù)據(jù)保密處理手段，同時依托政務(wù)網(wǎng)、公眾互聯(lián)網(wǎng)等媒介實現(xiàn)面向多用戶的數(shù)據(jù)共享服務(wù)。

公共服務(wù)平臺設(shè)計應(yīng)遵循如下原則：

1)易用性原則。平臺用戶多為非GIS專業(yè)人員，盡管其對自身業(yè)務(wù)較熟練，但對公共服務(wù)平臺應(yīng)用方面并不專業(yè)。平臺設(shè)計及操作習(xí)慣須兼顧非專業(yè)人員的習(xí)慣和思維方式，操作和使用上應(yīng)盡量人性化。

2)高效性原則。平臺應(yīng)在系統(tǒng)響應(yīng)、處理速度、地圖調(diào)用效率等方面進行優(yōu)化，實現(xiàn)流暢的人機交互。同時平臺應(yīng)能提供7×24小時不間斷的運行，保證用戶的地圖使用需求。

3)安全可靠性。平臺軟硬件環(huán)境及運維環(huán)境應(yīng)具有一定的安全保障措施，避免病毒、黑客等入侵，保證平臺穩(wěn)定運行和數(shù)據(jù)安全。

4)數(shù)據(jù)及平臺標準化原則。平臺設(shè)計應(yīng)遵循國家公共服務(wù)平臺技術(shù)設(shè)計，參考OGC和通用數(shù)據(jù)格式標準執(zhí)行，保證各部門間具有統(tǒng)一的接口和應(yīng)用規(guī)則。

1.1 總體框架

地理信息公共服務(wù)平臺主要分為:運行支撐保障層，數(shù)據(jù)層，服務(wù)層，應(yīng)用層等若干層次[3]。其總體架構(gòu)，如圖1所示。

圖1 地理信息公共服務(wù)平臺體系結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Architecture diagram of geographic information public service platform

1)數(shù)據(jù)層：包括地理空間數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等。主要是電子地圖數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)、各部門業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等不同類型數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的標準進行生產(chǎn)、脫密和整飾處理等[2]，采用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫Oracle等進行存儲，在邏輯上相對獨立，在物理上相對分離，在應(yīng)用上根據(jù)業(yè)務(wù)需求相互串聯(lián)。

2)服務(wù)層：主要包括基礎(chǔ)地理信息服務(wù)、目錄服務(wù)、接口服務(wù)、空間查詢服務(wù)、空間分析服務(wù)及相應(yīng)的服務(wù)管理等功能。公共服務(wù)平臺服務(wù)發(fā)布應(yīng)在統(tǒng)一的要求下設(shè)計，符合OGC等標準。普通用戶通過服務(wù)地址可直接實現(xiàn)服務(wù)調(diào)取，專業(yè)應(yīng)用用戶可通過調(diào)用二次開發(fā)接口，實現(xiàn)基于地理信息公共服務(wù)平臺的系統(tǒng)開發(fā)和業(yè)務(wù)定制。

3)運行支持層：即平臺軟硬件支撐層。主要包括平臺網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器集群、服務(wù)器、存儲備份、安全保密系統(tǒng)、計算機機房等硬環(huán)境和技術(shù)規(guī)范與管理辦法等軟環(huán)境[4]。

4)應(yīng)用層：是平臺與外界互通互聯(lián)的交互界面。主要通過地圖服務(wù)和功能服務(wù)的形式提供數(shù)據(jù)支持和功能支持，是公共服務(wù)平臺對外交互的重要媒介。

1.2 標準規(guī)范體系

地理信息公共服務(wù)平臺標準規(guī)范及政策法規(guī)體系，主要是在平臺建設(shè)過程中遵循國家、省、市等相關(guān)的文件要求和規(guī)范要求，同時平臺設(shè)計符合國際OGC標準和國內(nèi)公共服務(wù)平臺標準及數(shù)據(jù)發(fā)布共享要求等[5]。

標準規(guī)范體系建設(shè)主要是制定基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)的分類標準、編碼標準、數(shù)據(jù)標準、生產(chǎn)標準、存儲標準以及接口標準、軟件設(shè)計標準、服務(wù)發(fā)布標準和數(shù)據(jù)共享標準等。標準規(guī)范體系建設(shè)的目標是使公共服務(wù)平臺按照國際、國內(nèi)通用的標準設(shè)計，保證各政府部門之間具有統(tǒng)一的信息共享機制，實現(xiàn)不同平臺間、平臺與數(shù)據(jù)間、不同業(yè)務(wù)間的接口共用和數(shù)據(jù)共享(見圖2)。

圖2 標準規(guī)范及政策法規(guī)體系Fig.2 Standard specification and policies system

1.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

地理信息公共服務(wù)平臺運行網(wǎng)絡(luò)環(huán)境主要分為政務(wù)內(nèi)網(wǎng)、政務(wù)網(wǎng)以及公眾網(wǎng)等。不同網(wǎng)絡(luò)運行的數(shù)據(jù)內(nèi)容及執(zhí)行的加密標準各不相同。公眾網(wǎng)以公眾信息查詢?yōu)橹鳎涿撁芴幚碜顕栏?，政?wù)內(nèi)網(wǎng)以市內(nèi)政務(wù)辦公網(wǎng)絡(luò)為主，其數(shù)據(jù)內(nèi)容較詳細，脫密程度較公眾網(wǎng)有一定程度的寬松。公眾網(wǎng)與政務(wù)網(wǎng)采用物理隔離手段阻隔，保證網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)外數(shù)據(jù)的通信安全[6]。政務(wù)內(nèi)網(wǎng)、政務(wù)外網(wǎng)和公眾網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)模型，如圖3所示。

圖3 政務(wù)內(nèi)網(wǎng)、政務(wù)外網(wǎng)和公眾網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)模型圖Fig.3 Network model among government intranet，government extranet and public network

2 平臺功能設(shè)計

地理信息公共服務(wù)平臺主要包括：數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、服務(wù)發(fā)布及管理子系統(tǒng)、輔助應(yīng)用子系統(tǒng)、運維子系統(tǒng)等4個方面[7]。

2.1 數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)包括地理實體數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)、電子地圖數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、瓦片數(shù)據(jù)等類型?；A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)是公共服務(wù)平臺的核心。數(shù)據(jù)管理依據(jù)國家、省、市相關(guān)的規(guī)范標準，并且嚴格執(zhí)行標準的數(shù)據(jù)生產(chǎn)、數(shù)據(jù)質(zhì)檢流程。

數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)功能主要包括：對上述基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的管理，即矢量數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)更新管理、影像數(shù)據(jù)管理、緩存數(shù)據(jù)的管理、瓦片數(shù)據(jù)管理、電子地圖數(shù)據(jù)管理、元數(shù)據(jù)管理、符號管理等[9]。地理信息公共服務(wù)平臺數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)組織架構(gòu)圖，如圖4所示。

圖4 數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)組織架構(gòu)圖Fig.4 The structure of data management subsystem

2.2 信息服務(wù)子系統(tǒng)

信息服務(wù)子系統(tǒng)采用服務(wù)集中且邏輯相對獨立的策略實現(xiàn)地圖服務(wù)的發(fā)布和管理，為使用者提供在線服務(wù)調(diào)用和數(shù)據(jù)調(diào)用。信息服務(wù)子系統(tǒng)是公共服務(wù)平臺的核心內(nèi)容，是連接后臺數(shù)據(jù)資源、服務(wù)資源與開發(fā)者的功能橋梁，通過標準的服務(wù)接口和相對開放的開發(fā)平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與用戶的共享共用。從功能方面分析，信息服務(wù)子系統(tǒng)通過地圖瀏覽、地名查詢定位、專題信息加載、空間分析等功能，向公眾、政府、公司企業(yè)等部門提供在線地理信息服務(wù)。

2.3 輔助應(yīng)用子系統(tǒng)

通過公共服務(wù)平臺輔助應(yīng)用子系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)接口和服務(wù)接口，為需要接入地圖服務(wù)的用戶提供通用接口，用戶根據(jù)自身需要再重新定制相應(yīng)功能，從而滿足用戶的地圖數(shù)據(jù)應(yīng)用需求。輔助應(yīng)用子系統(tǒng)以地理空間框架數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過與具體業(yè)務(wù)結(jié)合，實現(xiàn)業(yè)務(wù)管理、業(yè)務(wù)查詢、業(yè)務(wù)統(tǒng)計在公共服務(wù)平臺上的綜合管理和應(yīng)用，是公共服務(wù)平臺應(yīng)用與各部門共享互通的重要途徑。

2.4 運維管理子系統(tǒng)

平臺運維管理系統(tǒng)是統(tǒng)合所有在線服務(wù)并形成一個有序運行整體的核心運維平臺，在滿足單點要求的同時，還必須能夠通過聯(lián)通各個節(jié)點的管理系統(tǒng)形成一個分布式、一體化的平臺整體管理系統(tǒng)。

3 安全設(shè)計

公共服務(wù)平臺在統(tǒng)一的分級防護安全策略下，根據(jù)系統(tǒng)安全和數(shù)據(jù)安全需求，采取“分域保護，分級保護”的策略。地理信息公共服務(wù)平臺的安全體系設(shè)計為基礎(chǔ)設(shè)施安全、應(yīng)用系統(tǒng)安全、安全管理保障體系等3個部分。其中，基礎(chǔ)設(shè)施安全涉及物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全等內(nèi)容；與應(yīng)用系統(tǒng)安全聯(lián)系的部分屬于應(yīng)用系統(tǒng)安全部分；與安全管理制度及措施相關(guān)內(nèi)容屬于安全管理保障的內(nèi)容。地理信息公共平臺安全保障框架，如圖5所示。

圖5 公共服務(wù)平臺安全策略框架圖Fig.5 The security policy framework of public service platfrom

4 試點應(yīng)用研究

地理信息公共服務(wù)平臺主要應(yīng)用于城市規(guī)劃、城市建設(shè)、城市管理等行政管理部門；服務(wù)于政府、企業(yè)、公眾等地圖需求較大的用戶；與涉及到人口、民生、資源環(huán)境、經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展的信息基礎(chǔ)設(shè)施和信息系統(tǒng)無縫嵌合。

公共服務(wù)平臺數(shù)據(jù)共享方式主要分為集中式共享、共建共享、數(shù)據(jù)打包共享等3種。集中共享方式具有數(shù)據(jù)管理集中、數(shù)據(jù)更新便捷、服務(wù)統(tǒng)一提供等特點，主要適用于基礎(chǔ)測繪部門、強GIS部門和政府信息化部門等；共建共享方式具有數(shù)據(jù)分布管理、專業(yè)部門專業(yè)維護、服務(wù)分布于各部門等特點，主要適用于城市建設(shè)、公安等專業(yè)業(yè)務(wù)部門；數(shù)據(jù)打包服務(wù)模式具有針對性強、保密性好等特點，主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)保密性要求較高的部門，如安保、消防等部門。

4.1 交通部門公共服務(wù)平臺信息化應(yīng)用

東莞市交通運輸部門在硬件上，雖沒有數(shù)據(jù)中心等專門的信息化部門，但是其數(shù)據(jù)建設(shè)已經(jīng)比較完備，擁有大量工程竣工CAD圖，以及一些矢量地圖，例如站場分布、客運站分布等。

交通運輸于民于社會關(guān)系重大，但是其職能分散，業(yè)務(wù)較為復(fù)雜，日常管理需要較大的行政開銷，在管理模式上應(yīng)向節(jié)約型、高效性政府部門轉(zhuǎn)變。所以，采用公共服務(wù)平臺提供的應(yīng)用服務(wù)來輔助交通部門的日常決策，輔助港口、航道、公路、道路客貨運站場、城市公交站場等交通基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)等工作，將有助于交通部門更好地履行政府部門職能，服務(wù)于廣大民眾。

交通部門的信息化平臺建設(shè)應(yīng)當著力于提高政務(wù)效率，服務(wù)廣大民眾。信息化建設(shè)應(yīng)該從硬件、軟件、人員等各個方面加大建設(shè)力度。交通部門與公共服務(wù)平臺應(yīng)用嵌合主要有以下幾個方面：

1)實現(xiàn)東莞市各鎮(zhèn)街的公交站、客運站的分布統(tǒng)計圖表、各鎮(zhèn)街的公交站、客運站等的分布及密度統(tǒng)計以及分年代、季度、月份統(tǒng)計，各鎮(zhèn)街的公交站、客運站等的比較統(tǒng)計。通過基于交通管理業(yè)務(wù)的公共服務(wù)平臺建設(shè)，能夠有效快速的顯示出這些屬性特征的變化情況，了解交通的發(fā)展概況，從而為下一步交通建設(shè)的決策提供支持。

2)按需要進行地圖信息查詢，例如興趣點查詢、線劃圖、點線面要素查詢等。主要包括客貨運站點、碼頭、駕駛學(xué)校、停車場、交通管理所、過境公路、公交線路以及公交站點等的分布查詢，這些功能的建設(shè)與完善，將極大方便人們的日常出行，從而真正的服務(wù)于廣大民眾。

通過交通部門信息化建設(shè)與公共服務(wù)平臺建設(shè)成果的穩(wěn)步推進和數(shù)據(jù)融合，交通信息化管理水平將全面提升。交通業(yè)務(wù)管理部門工作效率和應(yīng)急指揮能力也將迅速提高，并可為管理對象和社會公眾提供可視化、一體化、形象化、較為完善的綜合業(yè)務(wù)和地圖服務(wù)(見圖6)。

圖6 交通站點查詢Fig.6 Public traffic site query

4.2 林業(yè)部門公共服務(wù)平臺信息化應(yīng)用

東莞市林業(yè)部門目前未建成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心，上級部門雖已建成林業(yè)資源信息系統(tǒng)，但是市級、鎮(zhèn)級林業(yè)部門沒有數(shù)據(jù)資源。地圖數(shù)據(jù)資源對林業(yè)局來說，十分欠缺。林業(yè)部門雖有數(shù)據(jù)科、信息科等信息化管理部門，但這些部門取得數(shù)據(jù)的渠道卻只能通過上級部門的信息系統(tǒng)，且受到國家對林業(yè)資源等相關(guān)法律的約束，數(shù)據(jù)共享能力較差。

資源整合是解決當前林業(yè)信息化存在的資源分散、信息難以共享、浪費嚴重等突出問題的首要措施[11]。一是要抓好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整合共享，通過對林業(yè)管理中的基礎(chǔ)性、參考性、業(yè)務(wù)性的數(shù)據(jù)成果整合，形成統(tǒng)一的林業(yè)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)成果，依托業(yè)務(wù)系統(tǒng)、公共服務(wù)平臺等的數(shù)據(jù)共享性和數(shù)據(jù)開放性，實現(xiàn)林業(yè)管理對內(nèi)、對外的信息互通，數(shù)據(jù)共享。二是重視應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)，提高科學(xué)管理水平，信息資源開發(fā)利用是林業(yè)信息化建設(shè)的關(guān)鍵，尤其是公共服務(wù)平臺和業(yè)務(wù)空間管理平臺建設(shè)，是實現(xiàn)林業(yè)資源互通、數(shù)據(jù)共享的重要途徑(如圖7所示)。

圖7 林業(yè)資源整合框架圖Fig.7 The frame of forestry resources integration

公共服務(wù)平臺可為林業(yè)部門提供權(quán)威的矢量地圖服務(wù)和影像地圖服務(wù)。林業(yè)部門公共服務(wù)平臺專題應(yīng)用主要包括以下幾個方面：

1)按要求獲取地圖信息，如按類型請求地圖服務(wù)數(shù)據(jù)，能夠出圖打圖，顯示綠化區(qū)塊、火災(zāi)點、林類林區(qū)、病蟲害防治區(qū)、山頭名稱等。通過此功能，可有效幫助決策者在最短時間內(nèi)做出最恰當?shù)臎Q定，為輔助決策提供數(shù)據(jù)支撐。

2)按需要進行地圖信息統(tǒng)計、生成統(tǒng)計圖表，例如各鎮(zhèn)街(林業(yè)病蟲害、火災(zāi)等)平均分布值統(tǒng)計圖表，各鎮(zhèn)街(病蟲害、火災(zāi)等)分布密度統(tǒng)計等。

3)按需要進行地圖信息查詢，例如：興趣點查詢、線劃圖點線面要素查詢等。包括木材檢查站、木材加工、經(jīng)營市場分布、植樹造林帶分布等。這些系統(tǒng)功能的完善都將有助于提升管理者的決策能力和公眾服務(wù)能力，從而真正服務(wù)于大眾，服務(wù)社會。

5 結(jié)束語

本文通過對東莞市地理信息公共服務(wù)平臺總體設(shè)計、功能設(shè)計、典型試點應(yīng)用等方面進行論述，總結(jié)了東莞市公共服務(wù)平臺的設(shè)計特色和設(shè)計思路，同時通過應(yīng)用試點討論，著重討論了交通部門和林業(yè)部門的平臺應(yīng)用策略，為公共服務(wù)平臺專題應(yīng)用拓展了思路，為平臺的深度應(yīng)用提供了參考。

地理信息公共服務(wù)平臺經(jīng)過多年發(fā)展，積累了大量的數(shù)據(jù)資源和地圖信息化經(jīng)驗。但隨著應(yīng)用的進一步深入，地理信息公共服務(wù)平臺在數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性、數(shù)據(jù)更新效率、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)兼容等方面的弊端逐漸凸顯[12]。因此，為保證地理信息公共服務(wù)平臺的數(shù)據(jù)權(quán)威性和平臺易用性，同時也為了保證公共服務(wù)平臺能向時空信息云平臺順利升級過渡，公共服務(wù)平臺應(yīng)從地理數(shù)據(jù)實時交互、動態(tài)更新、大數(shù)據(jù)中心等幾個方面進行改革和創(chuàng)新，為智慧城市時空信息云平臺建設(shè)提供基礎(chǔ)保障[12]。

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ResearchonDesignandApplicationofGeographicInformationPublicServicePlatform：A Case Study in Dongguan

HUANG Dong-lian，XU Qi-heng

(DongguanInstituteofSurveyingandMapping，DongguanGuangdong523129，China)

2017-06-28——以東莞市為例

P 208； P 209

A

1007-9394(2017)03-0014-04

黃東連(1988～)，女，廣東湛江人，碩士，助理工程師，現(xiàn)主要從事數(shù)字正射影像處理、地圖制圖等方面的工作。