廣東城市地質(zhì)信息管理服務(wù)平臺設(shè)計與實現(xiàn)

江齊英，黃睦謹(jǐn)，樂 輝

（廣東省國土資源技術(shù)中心，廣東 廣州 510075）

城市地質(zhì)調(diào)查是城市規(guī)劃、建設(shè)和管理及解決城市地質(zhì)問題等方面的重要基礎(chǔ)性工作，2000年以來我國城市地質(zhì)工作先后經(jīng)歷3個大的發(fā)展階段（金江軍等，2007；姜杉鈺等，2021），第一階段，2003年中國地質(zhì)調(diào)查局在上海、北京、杭州、天津、南京、廣州等6個城市啟動城市地質(zhì)調(diào)查試點，標(biāo)志著我國進(jìn)入多要素城市綜合地質(zhì)調(diào)查階段；第二階段，2010年前后在以京津冀、長三角、成渝等為代表的城市群，福州、廈門、蘇州等幾十個中心城市相繼開展地質(zhì)調(diào)查。這些優(yōu)先開展城市地質(zhì)工作的城市先后建設(shè)了相關(guān)信息系統(tǒng)，基本解決了城市地質(zhì)成果數(shù)字化、三維可視化和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化等問題（吳沖龍等，2003；屈紅剛等，2007；何育楓等，2018），特別是上海的地質(zhì)資料信息社會化服務(wù)工作尤其成功，形成了“上海模式”（楊麗君等，2020；陳勇等，2010），值得學(xué)習(xí)與借鑒。第三階段，2017年以來，黨中央、國務(wù)院對城市地質(zhì)工作高度重視，習(xí)近平總書記指出向地球深部進(jìn)軍是必須解決的戰(zhàn)略科技問題，李克強(qiáng)總理明確統(tǒng)籌城市地上地下建設(shè)，加強(qiáng)城市地質(zhì)調(diào)查，原國土資源部印發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)城市地質(zhì)工作的指導(dǎo)意見》明確提出要建設(shè)城市地質(zhì)大數(shù)據(jù)共享平臺，推進(jìn)地下空間資源信息與基礎(chǔ)地理、土地、礦產(chǎn)、規(guī)劃管理等信息資源整合和共享，并與國土資源管理主流程有機(jī)融合，自此我國城市地質(zhì)工作正式進(jìn)入3.0時代，該階段城市地質(zhì)工作的明顯特征是多要素綜合調(diào)查、全過程支撐服務(wù)及多層級協(xié)調(diào)推進(jìn)（李倩楠等，2019）。

目前，全國已經(jīng)建成或正在建設(shè)一批以管理單個城市或區(qū)域范圍內(nèi)城市地質(zhì)調(diào)查成果和共享服務(wù)的地理信息系統(tǒng)（傅俊鶴等，2011；于軍等，2016；賈佳佳等，2017；徐曉秋等，2018；黃妲，2020），主要功能集中于C/S架構(gòu)模式的數(shù)據(jù)管理、分析評價、三維建模等方面，以及B/S架構(gòu)模式的信息對外開放等，受地方政策及管理需求的影響，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)功能往往只在本區(qū)域內(nèi)適用，難以在跨區(qū)域或者全省范圍內(nèi)實現(xiàn)城市地質(zhì)信息的統(tǒng)一管理和不同政府部門間成果交互共享，以及缺少基于web端的二三維分析功能輔助決策。隨著城市地質(zhì)工作向多要素、三維調(diào)查的方向發(fā)展，以及地質(zhì)成果服務(wù)城市規(guī)劃、建設(shè)和管理等需求，在廣東省“數(shù)字政府”改革建設(shè)背景下，在大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)（宋越等，2020）的支撐下，建設(shè)匯聚管理全省地質(zhì)成果的三維城市地質(zhì)信息管理服務(wù)平臺，是實現(xiàn)全省多源異構(gòu)、多專業(yè)地質(zhì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化集成管理、分析評價、輔助決策等的有效途徑，并可基于省級平臺資源為地市開展城市地質(zhì)工作提供全過程信息化支撐服務(wù)，避免地市重復(fù)建設(shè)。

1 平臺設(shè)計

1.1 平臺建設(shè)目標(biāo)

從目前地質(zhì)行業(yè)仍然存在的“標(biāo)準(zhǔn)各異、數(shù)據(jù)分散、應(yīng)用不足”等問題出發(fā)，設(shè)定平臺建設(shè)的總體目標(biāo)是“定標(biāo)準(zhǔn)、搭平臺、建系統(tǒng)、促應(yīng)用”：一是通過制定城市地質(zhì)數(shù)據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范促進(jìn)全省城市地質(zhì)調(diào)查成果的統(tǒng)一管理，制定平臺相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范推進(jìn)平臺規(guī)范化建設(shè)和安全運行；二是搭建平臺及開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)對全省城市地質(zhì)調(diào)查成果的匯聚管理、分析處理、共享服務(wù)、決策模擬，有效管理成果、高效挖掘價值，為數(shù)據(jù)應(yīng)用打好堅實基礎(chǔ)；三是以管理需求、解決地質(zhì)問題、業(yè)務(wù)應(yīng)用為導(dǎo)向，開發(fā)示范應(yīng)用功能模塊，推進(jìn)地質(zhì)成果在城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、安全等方面發(fā)揮作用，為政府管理部門、地質(zhì)專業(yè)人員、社會公眾等提供不同地質(zhì)信息服務(wù)。

1.2 總體架構(gòu)設(shè)計

平臺總體架構(gòu)如圖1所示，自下而上依次為基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)存儲層、微服務(wù)層、負(fù)載均衡層、終端應(yīng)用層和用戶層，平臺建設(shè)前規(guī)范先行，制定廣東省城市地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)匯交、服務(wù)共享接口等標(biāo)準(zhǔn)，以及平臺建設(shè)管理、安全保障等規(guī)范，為全省城市地質(zhì)調(diào)查成果規(guī)范化匯聚管理、平臺安全建設(shè)、穩(wěn)定運行提供依據(jù)。

圖1 平臺總體架構(gòu)圖Fig. 1 Overall architecture of the platform

（1）基礎(chǔ)設(shè)施層。根據(jù)廣東省“數(shù)字政府”建設(shè)要求，政務(wù)信息化系統(tǒng)平臺全部部署在政務(wù)云上，政務(wù)云提供平臺所需的計算資源、存儲資源及網(wǎng)絡(luò)資源，按照云服務(wù)模式和云架構(gòu)建立共享資源池，形成可按需動態(tài)擴(kuò)展的高性能計算環(huán)境、大容量存儲環(huán)境，滿足海量數(shù)據(jù)存儲、高并發(fā)用戶信息共享查詢，以及地市版城市地質(zhì)平臺應(yīng)用云資源的需要。

（2）數(shù)據(jù)存儲層。數(shù)據(jù)是上層應(yīng)用的基礎(chǔ)，平臺數(shù)據(jù)中心基于MapGIS DataStore建設(shè)，MapGIS DataStore即面向大數(shù)據(jù)存儲的分布式存儲引擎，能夠?qū)崿F(xiàn)各種類型和各種規(guī)模的全空間數(shù)據(jù)的存儲管理。在此基礎(chǔ)上部署PostgreSQL、MongoDB、ElasticSearch及Hadoop數(shù)據(jù)庫，分別存儲空間矢量數(shù)據(jù)、切片數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，全方面管理城市地質(zhì)調(diào)查產(chǎn)生的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)成果。采用大數(shù)據(jù)采集技術(shù)和存儲技術(shù)從數(shù)據(jù)源經(jīng)抽取、轉(zhuǎn)換、加載到目的端，如各地市在線匯交城市地質(zhì)調(diào)查成果，平臺利用ETL等技術(shù)形成目的數(shù)據(jù)；為支撐上層微服務(wù)層中數(shù)據(jù)中臺和地質(zhì)業(yè)務(wù)中臺的搭建，應(yīng)用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)如spark、storm等進(jìn)行高效率傳輸、查詢、共享數(shù)據(jù)信息等操作。

（3）微服務(wù)層。平臺建設(shè)采用主流微服務(wù)技術(shù)架構(gòu)思想，自動化編排和動態(tài)調(diào)度資源，提供高效、彈性、穩(wěn)定的服務(wù)?；谥信_搭建地質(zhì)信息化的技術(shù)中臺、數(shù)據(jù)中臺和業(yè)務(wù)中臺，技術(shù)中臺是基礎(chǔ)技術(shù)支撐，提供服務(wù)注冊、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡、彈性伸縮以及認(rèn)證授權(quán)等方面的技術(shù)能力，可按需擴(kuò)展服務(wù)，從而保證整個技術(shù)架構(gòu)更開放；數(shù)據(jù)中臺以數(shù)據(jù)匯聚和數(shù)據(jù)融合為抓手，基于數(shù)據(jù)治理統(tǒng)籌建設(shè)，建設(shè)基于“地上+地表+地下”的全空間數(shù)據(jù)體系，通過數(shù)據(jù)API實現(xiàn)“數(shù)據(jù)+能力”共享開放；業(yè)務(wù)中臺按照“共建、共用、互聯(lián)、共享”原則，統(tǒng)一包裝和抽象可復(fù)用的組件資源和服務(wù)資源，實現(xiàn)應(yīng)用快速云上構(gòu)建，避免重復(fù)投資和復(fù)雜的日常運維，滿足地質(zhì)業(yè)務(wù)的快速變化和增長需求。

（4）負(fù)載均衡層。基于Web靜態(tài)資源服務(wù)、反向代理等實現(xiàn)資源的彈性擴(kuò)容、高效容災(zāi)，保障平臺穩(wěn)定運行，為用戶提供高效、安全的應(yīng)用服務(wù)。

（5）終端應(yīng)用層。根據(jù)平臺建設(shè)目標(biāo)，以用戶需求為導(dǎo)向，以“生產(chǎn)-管理-應(yīng)用”為主線開發(fā)不同主題的應(yīng)用系統(tǒng)，為不同用戶人群提供高貼合度的地質(zhì)信息服務(wù)，遵循“數(shù)字政府”信息化建設(shè)要求，以“廣東省政務(wù)大數(shù)據(jù)中心”為橋梁，以數(shù)據(jù)服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)、接口服務(wù)等方式實現(xiàn)政府部門、專業(yè)部門間成果共享。

（6）用戶層。應(yīng)用層用戶主要為政府部門、專業(yè)技術(shù)人員和社會公眾等，政府部門用戶主要以瀏覽查詢地質(zhì)成果數(shù)據(jù)服務(wù)，以及使用示范應(yīng)用專題服務(wù)為主，輔助其在城市規(guī)劃、管理等方面提供決策參考信息；為專業(yè)技術(shù)人員主要提供野外調(diào)查、工程施工與試驗、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測等數(shù)據(jù)信息，以及專業(yè)工具軟件，如地質(zhì)數(shù)據(jù)管理與建庫、三維地質(zhì)建模、地質(zhì)專業(yè)分析評價等，輔助其進(jìn)行地質(zhì)成果生產(chǎn)；針對社會公眾開發(fā)城市地質(zhì)公眾服務(wù)子系統(tǒng)，為社會公眾提供城市地質(zhì)基礎(chǔ)信息、科普地質(zhì)專業(yè)知識，提供地質(zhì)特色服務(wù)等。

1.3 平臺功能設(shè)計

1.3.1 專業(yè)數(shù)據(jù)管理與分析系統(tǒng)

以輔助地質(zhì)專業(yè)人員成果生產(chǎn)為目的，開發(fā)集數(shù)據(jù)管理與維護(hù)、三維地質(zhì)建模、地質(zhì)專業(yè)分析評價功能的應(yīng)用系統(tǒng)，采用C/S架構(gòu)，部署于云服務(wù)器，通過平臺門戶提供下載使用，主體功能如圖2所示。

圖2 專業(yè)數(shù)據(jù)管理與分析系統(tǒng)功能設(shè)計Fig. 2 Function design of professional data management and analysis system

（1）數(shù)據(jù)管理與維護(hù)子系統(tǒng)。具備數(shù)據(jù)庫初始化、數(shù)據(jù)入庫與更新、數(shù)據(jù)瀏覽與分析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)上報與接入、數(shù)據(jù)輸出等功能，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)建庫與管理全方面工作內(nèi)容。

（2）三維建模子系統(tǒng)。具備地上景觀白模快速構(gòu)建、精細(xì)模型及傾斜攝影模型導(dǎo)入應(yīng)用，地表地形三維模型快速構(gòu)建，地下耦合層狀地質(zhì)體快速建模、復(fù)雜地質(zhì)體半自動交互建模及基于地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建屬性三維模型等功能，負(fù)責(zé)地上地表地下三維模型構(gòu)建或接入。

（3）地質(zhì)專業(yè)分析評價子系統(tǒng)。具備地質(zhì)專業(yè)圖件制作、地質(zhì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、通用綜合評價、工程地質(zhì)專業(yè)分析評價、地下三維空間開發(fā)利用評價等功能，負(fù)責(zé)城市地質(zhì)調(diào)查成果二次加工，深度挖掘有價值的信息，為成果應(yīng)用提供支撐。

1.3.2 成果信息管理與發(fā)布系統(tǒng)

以匯聚管理全省城市地質(zhì)調(diào)查成果并提供服務(wù)為目的，開發(fā)集地上地下二三維數(shù)據(jù)一體化管理與分析、地質(zhì)信息綜合展示、服務(wù)發(fā)布與資源運維管理、安全防護(hù)、公眾服務(wù)等功能的應(yīng)用系統(tǒng)，采用B/S架構(gòu)，部署在政務(wù)外網(wǎng)上，其中城市地質(zhì)公眾服務(wù)可通過反向代理技術(shù)為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供地質(zhì)信息服務(wù)，主體功能如圖3所示。

圖3 成果信息管理與發(fā)布系統(tǒng)功能設(shè)計Fig. 3 Function design of achievement information management and release system

（1）地上地下二三維一體化管理分析子系統(tǒng)。具備二、三維數(shù)據(jù)管理、融合展示、分析、統(tǒng)計匯總、地質(zhì)信息綜合展示等功能，是平臺展示城市地質(zhì)成果的核心系統(tǒng)，負(fù)責(zé)矢量類成果的展示瀏覽、屬性信息查詢、二三維分析及結(jié)果統(tǒng)計等工作。地上地下二三維一體化展示技術(shù)是該應(yīng)用系統(tǒng)的關(guān)鍵，包括二維和地上三維數(shù)據(jù)的融合、二維和地下三維數(shù)據(jù)的融合，以及二維和地上地下三維三者的融合，難點在于多源三維模型的一體化融合管理，通過統(tǒng)一時空基準(zhǔn)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式等方式實現(xiàn)，利用平臺工具軟件三維建模子系統(tǒng)及三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式Geo3DML，實現(xiàn)地上傾斜攝影模型、精細(xì)模型、BIM模型、地表地形三維模型與地質(zhì)三維模型的融合，同時疊加二維矢量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)二維和三維數(shù)據(jù)的融合。

（2）城市地質(zhì)公眾服務(wù)子系統(tǒng)。具備首頁導(dǎo)航、發(fā)布地質(zhì)新聞、查看專題地圖服務(wù)內(nèi)容、瀏覽圖件資料、科普地質(zhì)知識及地質(zhì)勘查項目進(jìn)度快報等功能，負(fù)責(zé)為互聯(lián)網(wǎng)的社會公眾提供綜合地質(zhì)信息服務(wù)。

（3）服務(wù)發(fā)布與運維管理、安全防護(hù)子系統(tǒng)。具備發(fā)布數(shù)據(jù)服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)、對接監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù)接口服務(wù)，統(tǒng)籌管理平臺各項資源并監(jiān)控其狀態(tài)，提供對授權(quán)認(rèn)證、日志分析、應(yīng)用訪問、數(shù)據(jù)使用等過程的全方位安全監(jiān)控等功能。其中服務(wù)發(fā)布與運維管理子系統(tǒng)基于MapGIS Cloud Manager開發(fā)建設(shè)，采用云計算技術(shù)可有效提升數(shù)據(jù)服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)、平臺資源的調(diào)度效率，促進(jìn)資料合理利用。

1.3.3 示范應(yīng)用系統(tǒng)

以深化城市地質(zhì)成果服務(wù)業(yè)務(wù)應(yīng)用為目的，開發(fā)示范應(yīng)用系統(tǒng)，采用B/S架構(gòu)，部署在政務(wù)外網(wǎng)，充分利用平臺中城市地質(zhì)調(diào)查成果，以及通過共享服務(wù)獲取其他部門數(shù)據(jù)服務(wù)，為城市規(guī)劃、建設(shè)、管理等業(yè)務(wù)提供綜合地質(zhì)服務(wù)，主體功能如圖4所示。

圖4 示范應(yīng)用系統(tǒng)功能設(shè)計Fig. 4 Function design of demonstration application system

示范應(yīng)用系統(tǒng)是在數(shù)據(jù)管理、展示瀏覽及基礎(chǔ)分析的基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步深化數(shù)據(jù)應(yīng)用而開發(fā)的一系列示范性應(yīng)用功能，包括提供服務(wù)資源清單及調(diào)用示例，地質(zhì)“一張圖”瀏覽、查詢、分析、統(tǒng)計等，地質(zhì)信息綜合查詢，針對地下空間開發(fā)利用、工程選址、規(guī)劃方案優(yōu)選等業(yè)務(wù)提供全流程服務(wù)，以及對接地質(zhì)災(zāi)害及地下水監(jiān)測信息并融入監(jiān)管流程服務(wù)應(yīng)用。

示范應(yīng)用系統(tǒng)功能主要服務(wù)于實際應(yīng)用，對web端的服務(wù)響應(yīng)要求快速，因此后臺需要應(yīng)用云計算技術(shù)支持前端的要求快速響應(yīng)，比如地質(zhì)信息綜合查詢功能，針對用戶需要了解感興趣區(qū)域所有相關(guān)地質(zhì)資料的要求，采用云計算技術(shù)分析查詢數(shù)據(jù)庫中所有跟該區(qū)域有關(guān)的二維矢量數(shù)據(jù)、三維模型、調(diào)查表格、文檔資料及成果圖件等信息，并支持所有查詢結(jié)果的定位、展示和屬性信息查看等功能。同時云計算技術(shù)在地下空間開發(fā)利用適宜性評價、輔助工程選址、規(guī)劃方案對比等涉及空間計算、空間分析、空間索引、空間判斷的應(yīng)用中可有效提高計算性能。

2 關(guān)鍵技術(shù)

（1）云計算與大數(shù)據(jù)技術(shù)?！皵?shù)字政府”政務(wù)云提供動態(tài)擴(kuò)展的虛擬化資源，支持對多專題、多尺度、多維、異構(gòu)、海量的城市地質(zhì)數(shù)據(jù)的存儲管理、分析計算，使用戶能夠得到高效精準(zhǔn)的應(yīng)用服務(wù)；大數(shù)據(jù)技術(shù)是快速提取有價值信息的技術(shù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)篩選、分析預(yù)測，形成分析結(jié)果，提供輔助決策信息。主要應(yīng)用于城市地質(zhì)數(shù)據(jù)成果的獲取、傳輸、存儲、分析評價、共享應(yīng)用等方面。

（2）多源異構(gòu)數(shù)據(jù)高效集成管理。基于GIS中間件和Web Service技術(shù)實現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集成，GIS中間件集成多種數(shù)據(jù)源驅(qū)動，以注冊的方式嵌入到客戶軟件中，通過動態(tài)加載客戶需求數(shù)據(jù)驅(qū)動，完成不同GIS軟件對多源空間數(shù)據(jù)訪問，從而避免頻繁的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)重構(gòu)時的數(shù)據(jù)丟失；Web Service通過對外提供服務(wù)接口的方式，讓每一個節(jié)點同時成為服務(wù)提供者與消費者，完成異構(gòu)系統(tǒng)交互式服務(wù)，從而達(dá)到在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)情況下數(shù)據(jù)多源性的互操作及服務(wù)實現(xiàn)。

（3）海量三維數(shù)據(jù)動態(tài)快速渲染。針對大范圍大數(shù)據(jù)量的地上、地表、地下三維模型成果展示采用動態(tài)快速渲染技術(shù)優(yōu)化瀏覽效率，通過數(shù)據(jù)過濾、數(shù)據(jù)輸入輸出、數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)索引等技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)高效讀?。煌ㄟ^數(shù)據(jù)化簡、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)裁剪等技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；利用并行渲染、地圖緩存、硬件加速等技術(shù)提高渲染效率。

（4）高性能空間分析引擎。高性能空間分析特別是三維分析功能是支撐應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，利用基礎(chǔ)支撐云管理平臺上服務(wù)集群管理的技術(shù)，將耗時計算量大的空間分析任務(wù)進(jìn)行細(xì)粒度的劃分，并行地在多個IGServer節(jié)點上執(zhí)行空間分析子任務(wù)，待所有任務(wù)執(zhí)行完成，最終將各個子任務(wù)的結(jié)果進(jìn)行合并匯總，生成空間分析的結(jié)果返回給用戶，大大提高了空間分析速率。

3 平臺實現(xiàn)

廣東省自然資源廳城市地質(zhì)信息管理服務(wù)平臺整體部署在政務(wù)外網(wǎng)，以“一平臺N應(yīng)用系統(tǒng)”模式提供各項服務(wù)，目前平臺主要實現(xiàn)了數(shù)據(jù)匯聚管理、輔助成果生產(chǎn)、三維展示分析、提供地市平臺應(yīng)用等功能，正在推進(jìn)示范應(yīng)用及共享服務(wù)建設(shè)。

3.1 數(shù)據(jù)匯聚管理

城市地質(zhì)調(diào)查成果按照工作階段分為野外地質(zhì)調(diào)查、工程施工與試驗、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測及地質(zhì)成果要素類；按照地質(zhì)專業(yè)又可分為基礎(chǔ)地質(zhì)、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等；數(shù)據(jù)格式多樣，有數(shù)據(jù)表、圖件及資料、矢量數(shù)據(jù)等，在平臺“數(shù)據(jù)目錄”可查詢所有表格類、非結(jié)構(gòu)化類成果，如野外調(diào)查表、鉆孔表、監(jiān)測數(shù)據(jù)等，在地上地下二三維一體化管理分析子系統(tǒng)中集中展示二維矢量、三維模型數(shù)據(jù)服務(wù)（圖5）。

圖5 廣東省自然資源廳城市地質(zhì)信息管理服務(wù)平臺數(shù)據(jù)匯聚Fig. 5 Data aggregation of Urban Geological Information Management and Service Platform of Guangdong Province

3.2 輔助成果生產(chǎn)

針對地市成果生產(chǎn)需求，集中開發(fā)了數(shù)據(jù)管理與維護(hù)子系統(tǒng)、三維建模子系統(tǒng)以及專業(yè)分析評價子系統(tǒng)，分別為地質(zhì)專業(yè)人員在進(jìn)行調(diào)查成果生產(chǎn)時提供不同軟件功能，有效提交工作效率，保障成果質(zhì)量。通過平臺“專業(yè)系統(tǒng)”在線申請下載使用，為各地市城市地質(zhì)調(diào)查成果生產(chǎn)工作提供信息化技術(shù)支撐，避免地市重復(fù)建設(shè)。

3.3 二三維展示分析

平臺以地上地下、二維三維一體化展示為基礎(chǔ)，可綜合展示二維數(shù)據(jù)，地上、地表、地下三維模型（圖6、圖7），特別是對地下多源異構(gòu)三維模型綜合展示效果較好，如地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型、屬性三維模型、三維鉆孔模型、地下建構(gòu)筑物三維模型等。在綜合展示基礎(chǔ)上提供三維分析功能，如切割分析、基坑開挖、隧道模擬、虛擬鉆孔等，輔助用戶了解地質(zhì)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)并進(jìn)行統(tǒng)計分析（圖7），從而為重大工程選線選址、規(guī)劃方案對比等業(yè)務(wù)應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

圖6 二維與地上地下三維模型展示Fig. 6 Display of 2D data and 3D model of ground and underground

圖7 地上地下三維模型展示與分析Fig. 7 Display and analysis of 3D model of ground and underground

3.4 提供地市平臺

在省平臺基礎(chǔ)上搭建地市版城市地質(zhì)平臺（圖8），部署在省級平臺政務(wù)云中，共享省平臺政務(wù)云資源，地市用戶通過統(tǒng)一身份認(rèn)證登錄，成果在線匯交經(jīng)質(zhì)檢后匯聚于省級城市地質(zhì)數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)對全省城市地質(zhì)調(diào)查成果的統(tǒng)一管理。平臺提供專業(yè)工具軟件下載，包括數(shù)據(jù)管理與維護(hù)子系統(tǒng)、三維建模子系統(tǒng)、城市地質(zhì)專業(yè)分析評價子系統(tǒng)，輔助地質(zhì)專業(yè)人員進(jìn)行成果生產(chǎn)；提供地上地下二三維一體化管理分析子系統(tǒng)及示范應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理、成果展示與分析、示范應(yīng)用服務(wù)等功能，并通過權(quán)限控制實現(xiàn)不同用戶的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，保護(hù)數(shù)據(jù)隱私。各地市根據(jù)實際需求可進(jìn)行功能拓展，平臺首頁提供桌面工具開發(fā)、網(wǎng)頁應(yīng)用開發(fā)和大數(shù)據(jù)與云平臺等二次開發(fā)服務(wù)，有效支撐地市信息化工作，避免重復(fù)建設(shè)。

圖8 地市版城市地質(zhì)平臺及功能應(yīng)用Fig. 8 Urban Geological Platform of city and function application

4 結(jié)語

廣東省自然資源廳城市地質(zhì)信息管理服務(wù)平臺立足于“數(shù)字政府”政務(wù)云資源，采用具有靈活搭建、避免重復(fù)開發(fā)優(yōu)點的“中臺+微服務(wù)”技術(shù)架構(gòu)，基于大數(shù)據(jù)管理、服務(wù)集群管理、應(yīng)用集成管理等云平臺搭建而成，提供全省城市地質(zhì)調(diào)查成果匯聚管理、專業(yè)評價、三維地質(zhì)建模、展示分析、輔助決策等功能。城市地質(zhì)數(shù)據(jù)庫依據(jù)平臺建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范搭建而成，可滿足不同格式、不同內(nèi)容的地質(zhì)數(shù)據(jù)的存儲管理，對接廣東省自然資源廳一體化數(shù)據(jù)庫，為其補(bǔ)充地下空間地質(zhì)信息，同時從一體化數(shù)據(jù)庫中獲取地上空間信息數(shù)據(jù)服務(wù)，為開展應(yīng)用提供全面豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

目前，廣東城市地質(zhì)調(diào)查試點城市廣州、佛山、河源、惠州、中山，江門新會、清遠(yuǎn)清城正在開展調(diào)查工作，省平臺的建設(shè)為試點城市提供了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，可有效指導(dǎo)開展調(diào)查以及成果生產(chǎn)；基于省平臺開發(fā)建設(shè)的地市版城市地質(zhì)平臺，具有省平臺主體功能，可為地市提供數(shù)據(jù)管理、成果生產(chǎn)、專業(yè)分析、展示瀏覽、成果共享等服務(wù)，針對特色需求可進(jìn)行功能拓展，有效節(jié)約地市信息化工作的資金和時間投入；廣東省城市地質(zhì)信息管理服務(wù)平臺的開發(fā)建設(shè)還可為其他省份開展相關(guān)工作提供參考，特別是基于目前流行的云環(huán)境、大數(shù)據(jù)等技術(shù)開展的信息化建設(shè)，具有借鑒作用和推廣意義。