鄭州航空港區(qū)地理信息云平臺的建設(shè)思考

趙婉珠

（河南省遙感測繪院，河南 鄭州 450003）

為了更好地解決城市的發(fā)展問題，2015年，國家測繪地理信息局提出由“數(shù)字城市”向“智慧城市”轉(zhuǎn)型升級[1]。2017年《智慧城市時空大數(shù)據(jù)與云平臺建設(shè)技術(shù)大綱》強(qiáng)調(diào)了建設(shè)時空大數(shù)據(jù)與云平臺對于“智慧城市”建設(shè)的重要性[2]。云平臺作為“智慧城市”建設(shè)的骨架，既包含不可或缺的基礎(chǔ)性信息資源，又是其他信息交換共享與協(xié)同應(yīng)用的載體，可實現(xiàn)基于統(tǒng)一時空的規(guī)劃、布局、分析和決策。

1 構(gòu)建港區(qū)地理信息云平臺的現(xiàn)狀

《鄭州航空港經(jīng)濟(jì)綜合實驗區(qū)發(fā)展規(guī)劃（2013—2025）》提出，要建設(shè)綠色智慧航空都市，加速推進(jìn)信息服務(wù)平臺建設(shè)，整合公共管理信息資源，提升政府公共服務(wù)和城市管理的信息化水平，實現(xiàn)城市管理網(wǎng)格化、精細(xì)化、智能化。結(jié)合航空港區(qū)實際，構(gòu)建地理信息云平臺，為各政府部門、企事業(yè)單位及公眾提供統(tǒng)一的地理信息云服務(wù)，實現(xiàn)部門間的數(shù)據(jù)共享，促進(jìn)部門間相關(guān)業(yè)務(wù)協(xié)同處理，為航空港區(qū)各種智慧應(yīng)用提供數(shù)據(jù)和服務(wù)支撐，促進(jìn)航空港區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1.1 信息數(shù)據(jù)融合問題

目前，航空港區(qū)現(xiàn)有的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性較低，各部門間的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，格式不一致，難以滿足數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與應(yīng)用的需要，亟須建立標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，推動國土、規(guī)劃、水利等不同行業(yè)、不同部門間信息數(shù)據(jù)的融合。

1.2 信息化系統(tǒng)應(yīng)用問題

航空港區(qū)各部門大都建有各自的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，系統(tǒng)間相互獨立，無法實現(xiàn)跨部門的業(yè)務(wù)協(xié)同處理。此外,航空港區(qū)的部分委、辦、局已建的專有網(wǎng)絡(luò)規(guī)格低，難以實現(xiàn)跨部門的數(shù)據(jù)應(yīng)用和服務(wù)共享。因此，亟須搭建一個政府部門、企事業(yè)單位和公眾能夠互動參與的集成技術(shù)平臺，及時有效地為港區(qū)城市規(guī)劃、管理、決策提供技術(shù)支持和支撐服務(wù)。

2 總體設(shè)計

航空港區(qū)地理信息云平臺依托港區(qū)智慧城市數(shù)據(jù)中心搭建的支撐環(huán)境，利用超圖軟件各子系統(tǒng)，以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)集成和整合各類地理信息數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)等，形成一個互聯(lián)互通、相互協(xié)調(diào)的運行系統(tǒng)，為后期智慧旅游、智慧城管等行業(yè)應(yīng)用提供服務(wù)。系統(tǒng)可實現(xiàn)對分散的信息源和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的集中管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集存儲、服務(wù)發(fā)布與管理、應(yīng)用定制與使用一體化的按需服務(wù)流程。技術(shù)路線如圖1所示。

圖1 技術(shù)路線圖

3 云平臺的建設(shè)內(nèi)容

航空港區(qū)地理信息云平臺采用Linux環(huán)境，利用虛擬化技術(shù)，基于國內(nèi)自主研發(fā)的SuperMap-9D，可滿足與國家天地圖對接的需求，支持多種數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)處理、分析、管理、服務(wù)發(fā)布等，兼顧云端一體化GIS技術(shù)，為各群體提供穩(wěn)定、可靠、高效的服務(wù)。

3.1 服務(wù)環(huán)境的搭建

航空港區(qū)地理信息云平臺采用虛擬化技術(shù)，通過云管理平臺將物理資源進(jìn)行虛擬池化處理，構(gòu)建統(tǒng)一的資源池，實現(xiàn)資源池根據(jù)業(yè)務(wù)需求動態(tài)擴(kuò)展。部署在數(shù)據(jù)中心外聯(lián)訪問區(qū)網(wǎng)絡(luò)出口處和兩臺核心交換機(jī)旁路的兩臺防火墻作為公網(wǎng)邊界和安全域邊界的安全防護(hù)設(shè)備，對訪問數(shù)據(jù)中心的進(jìn)出流量進(jìn)行實時監(jiān)控、記錄和訪問控制。部署的SSL VPN設(shè)備實現(xiàn)了遠(yuǎn)程連接數(shù)據(jù)的加密傳輸，并通過堡壘主機(jī)訪問業(yè)務(wù)系統(tǒng)，保障運維人員、用戶的遠(yuǎn)程接入安全。云平臺服務(wù)環(huán)境的搭建可實現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的異地備份，讓各部門直接通過網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)和服務(wù)，節(jié)省基礎(chǔ)設(shè)施資源及軟件使用許可費用。此外，虛擬化的系統(tǒng)服務(wù)具有故障漂移、高速、冗余備份等功能，可大大降低云平臺的建設(shè)維護(hù)成本，提高平臺的應(yīng)用服務(wù)效率[3]。

3.2 信息數(shù)據(jù)的融合與集成

在航空港區(qū)地理信息云平臺的建設(shè)過程中，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)入庫，有利于推動國土、城規(guī)、交通等專題數(shù)據(jù)的融合。云平臺建成后，港區(qū)可利用眾源地理信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)代測繪技術(shù)把自移動終端依據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)采集的眾包數(shù)據(jù)加入進(jìn)來[4]，經(jīng)技術(shù)處理后與已有數(shù)據(jù)整合，與國土、規(guī)劃等各部門的數(shù)據(jù)同步，實現(xiàn)監(jiān)督反饋數(shù)據(jù)的聯(lián)動更新[5]，推動部門間業(yè)務(wù)協(xié)同辦理，實現(xiàn)信息互聯(lián)共享。

此外，云平臺還集成核心建成區(qū)三維模型、地下管網(wǎng)三維模型、重要公共場所室內(nèi)三維模型，將地理信息元素以實景模擬方式展現(xiàn)，構(gòu)建生動真實的網(wǎng)上數(shù)字城市，能夠為城市規(guī)劃、景觀設(shè)計、出行導(dǎo)航提供直觀的地理信息服務(wù)，為公共場所的應(yīng)急指揮決策提供科學(xué)依據(jù)。地下管網(wǎng)三維模型的建立可實現(xiàn)地上地下空間信息的共享和聯(lián)合展示，降低事故發(fā)生率，提升市政管理的科學(xué)化、精細(xì)化水平。

3.3 服務(wù)體系的建設(shè)

依據(jù)國家地理信息公共平臺的建設(shè)要求，對航空港區(qū)的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、城市三維模型數(shù)據(jù)、地下管線數(shù)據(jù)、室內(nèi)三維數(shù)據(jù)等進(jìn)行提取、融合、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等流程后，進(jìn)行無縫集成，整飾制作在線數(shù)據(jù)集，發(fā)布服務(wù)，建設(shè)滿足不同用戶需求的地理信息平臺，提供在線和離線兩種服務(wù)。在線服務(wù)通過網(wǎng)絡(luò)為用戶提供數(shù)據(jù)、功能、接口、基礎(chǔ)設(shè)施等服務(wù)。而對于人防、公安等需要物理隔離的網(wǎng)絡(luò)，采取定期離線更新的模式或服務(wù)器托管的方式提供服務(wù)。

地下管線數(shù)據(jù)服務(wù)利用地理信息、數(shù)據(jù)庫和三維技術(shù)，直觀顯示地下管線的空間層次和位置，以仿真方式形象展現(xiàn)地下管線的埋深、材質(zhì)、形狀、走向以及工井結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境，解決了傳統(tǒng)的二維管理方式不能直觀顯示地下管線交叉排列的空間位置關(guān)系問題，提高了排管、工井占用情況、位置等信息的查找效率，為地下管線資源的統(tǒng)籌利用和科學(xué)布局等提供參考。

國土、城管、規(guī)劃等專題數(shù)據(jù)服務(wù)的接入可實現(xiàn)部門間數(shù)據(jù)的聯(lián)動更新、業(yè)務(wù)的協(xié)同辦理，為“多規(guī)合一”奠定基礎(chǔ)。此外，將處理過后的實景數(shù)據(jù)發(fā)布到云平臺，與矢量電子地圖或影像電子地圖聯(lián)動實現(xiàn)動態(tài)實景漫游效果。還可根據(jù)需求添加規(guī)劃、國土類的專題矢量圖層、DEM數(shù)據(jù)，為用戶呈現(xiàn)二、三維場景聯(lián)動，深入挖掘分析數(shù)據(jù)中與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展相關(guān)的信息，并以可視化的形式展現(xiàn)。

4 結(jié)語

航空港區(qū)地理信息云平臺依托航空港區(qū)智慧城市數(shù)據(jù)中心，著重解決港區(qū)數(shù)據(jù)資源標(biāo)準(zhǔn)不一致、規(guī)劃建設(shè)和服務(wù)應(yīng)用缺乏集中管理的問題，采用裝配方式搭建特定行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，滿足了各行業(yè)需求，解決了部門間數(shù)據(jù)共享、業(yè)務(wù)協(xié)同辦理難的問題。此外，將利用低成本獲得的眾包數(shù)據(jù)引入云平臺后，更新了原有的地理數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的采集方式[6]，降低了平臺建設(shè)與運維的成本，實現(xiàn)了信息資源的最大利益化，讓公眾更好地融入到城市的建設(shè)管理中。