政務地理空間大數(shù)據(jù)共享平臺研究與實踐

李繼領

(蘇州云聯(lián)智慧信息技術應用有限公司,江蘇 蘇州 215000)

0 引言

近年來,很多城市搭建了數(shù)字城市地理空間框架,并進行了不斷優(yōu)化完善,實現(xiàn)了對轄區(qū)基礎地理數(shù)據(jù)的有效管理和更新。 但在智慧城市的建設過程中,由于歷史建設基礎不一、業(yè)務管理、保密安全等限制性要求,住建、規(guī)劃、國土等重要空間數(shù)據(jù)消費和貢獻的部門很難數(shù)據(jù)互通,缺乏綜合性基礎時空數(shù)據(jù)如房屋、土地權屬等;且目前各類數(shù)據(jù)的質(zhì)量、標準以及時效性不同[1]。

為此,建設政務地理空間大數(shù)據(jù)共享平臺,可以為城市各委辦局智慧城市工作的銜接、智慧城市的建設提供時空信息服務支撐[2]。

1 業(yè)務分析

基于OGC 規(guī)范的政務地理空間大數(shù)據(jù)共享主要包括數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)服務發(fā)布、引擎建立、資源共享、數(shù)據(jù)調(diào)用幾個方面。 在引擎建立過程中,最主要的工作是將GIS 圖層目錄掛載到共享交換平臺,使GIS 引擎能夠和共享交換平臺相互交聯(lián),而資源共享過程則需要執(zhí)行基于共享交換平臺申請GIS 資源的任務。 更加詳細地描述共享數(shù)據(jù)流程,具體流程如圖1 所示。

圖1 平臺業(yè)務流程

在政務地理空間大數(shù)據(jù)共享過程中,參與者包括區(qū)各委辦局和區(qū)信息中心。 區(qū)各委辦局承擔平臺中數(shù)據(jù)提供者和數(shù)據(jù)需求者兩個角色,區(qū)信息中心則只作為數(shù)據(jù)發(fā)布者而出現(xiàn)在平臺之中。

本平臺在參與者之間負責數(shù)據(jù)信息的收集和發(fā)布工作,其業(yè)務流程可進一步劃分為3 個階段:首先,各委辦局對持有的矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)及文本數(shù)據(jù)等提供給區(qū)信息中心。 其次,由區(qū)信息中心統(tǒng)一進行處理并發(fā)布成符合OGC 規(guī)范的服務要求,區(qū)信息中心通過平臺對地理空間數(shù)據(jù)進行服務封裝,并與共享交換平臺對接進行目錄掛載。 最后,各委辦局通過共享交換平臺進行服務搜索、查詢、預覽、申請及調(diào)用經(jīng)審批通過的服務。

以上流程統(tǒng)一構成了本平臺的全部設計目標。 在這些流程的協(xié)作之下,本平臺得以承擔連接各參與者、使之完成各自使命的任務。

2 總體框架

本平臺建設的主要目的在于匯集各單位空間數(shù)據(jù)資源,進行統(tǒng)一的管理和發(fā)布,為所需部門提供集中式的服務入口,提高部門之間數(shù)據(jù)共享程度。

從結構上描述,本平臺采用的是多層架構,其中自底向上包括基礎設施層、數(shù)據(jù)層、平臺服務層、應用層四大部分[3](見圖2)。 每層根據(jù)不同定位而承擔不同的任務,下層結構為上層結構提供服務,且僅在相鄰層之間進行交互不存在跨層的信息交流,這種結構能夠增加平臺的擴展性,降低層與層之間的耦合度,安全性高且有利于標準化和各層邏輯的復用,便于在將來進行以層為單元的升級迭代工作。 以下分別對本平臺的4 個層次進行描述:

圖2 平臺系統(tǒng)框

(1)平臺的基礎設施層主要負責提供平臺的網(wǎng)絡基礎服務,由平臺所依賴的網(wǎng)絡結構組成,其中還包括網(wǎng)絡硬件設備。 基礎設施層需要在具體部署過程中根據(jù)客戶網(wǎng)絡環(huán)境進行選擇,如采用政務外網(wǎng)作為平臺使用網(wǎng)絡環(huán)境。

(2)數(shù)據(jù)層類似于常見的持久層是真實數(shù)據(jù)的物理保存位置,其中的數(shù)據(jù)囊括對接到本平臺的各部門空間地理信息數(shù)據(jù)資源,包括電子地圖、遙感影像、行政區(qū)劃等城市基礎地理信息以及國土、規(guī)劃、旅游等相關部門的專題空間數(shù)據(jù)。 由于這些數(shù)據(jù)的總量龐大且種類繁多,如果不進行科學有效的管理,這些數(shù)據(jù)將很快淪為數(shù)據(jù)沼澤,難以查詢使用,故專門形成數(shù)據(jù)層統(tǒng)一管理。

(3)平臺服務層是本平臺的重要結構,主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的服務化,并通過空間資源目錄實現(xiàn)空間地圖服務的標準化管理,同時為部門應用層提供便捷的資源申請和審核通道。 此外,平臺服務層還提供完整的用戶體系管理和統(tǒng)一安全認證服務,對外部第三方系統(tǒng)提供標準的SOA 服務接口和安全驗證機制,從而為不同單位、不同行業(yè)的集成應用提供高質(zhì)量的時空地理信息共享服務能力。 各部門結合自身業(yè)務需求,選用合適的GIS 產(chǎn)品和框架,公網(wǎng)應用常選擇高德或百度平臺,業(yè)務內(nèi)部管理常選擇ArcGIS 或SuperMap 平臺,從而調(diào)用選取GIS 平臺API 和組件進行二次開發(fā)。平臺服務層在本平臺中出于中堅位置,向下連接數(shù)據(jù)層以索取所需的數(shù)據(jù),向上連接具體的為本平臺所用的應用進行各種各樣的任務,由使用者借以完成各種各樣的業(yè)務邏輯。 由此可得平臺服務層是連接實際數(shù)據(jù)和具體應用的一種結構,是平臺得以承接具體應用的關鍵。

(4)應用層又可稱為服務器端組件層是系統(tǒng)具體應用的核心,負責業(yè)務規(guī)則的制定和業(yè)務流程的實現(xiàn)等與業(yè)務有關的系統(tǒng)設計,與欲使用本平臺的具體場景中所執(zhí)行的業(yè)務邏輯直接相關,因而在平臺中具有較大的靈活度,表現(xiàn)為比較高的可替換性。 而這種由平臺服務層所賦予的靈活性正是本平臺欲實現(xiàn)的主要目標之一,即通過系統(tǒng)的設計來統(tǒng)一不同業(yè)務邏輯訪問數(shù)據(jù)的方式、以最大限度方便不同的具體用戶表達對本系統(tǒng)的使用體驗。

3 平臺功能建設

政務地理空間大數(shù)據(jù)共享平臺包括時空大數(shù)據(jù)資源目錄管理系統(tǒng)、資源一張圖系統(tǒng)、資源共享及安全運維管理系統(tǒng)。

3.1 時空大數(shù)據(jù)資源目錄管理系統(tǒng)

時空大數(shù)據(jù)資源目錄管理即空間資源目錄管理系統(tǒng),實現(xiàn)了按照資源類型、所屬部門等進行分類管理,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一查詢、在線瀏覽等,實現(xiàn)了時空大數(shù)據(jù)信息資源的便捷化管理。 其中,資源目錄管理系統(tǒng)包括資源目錄、資源詳細信息、資源預覽、搜索資源、資源申請。

3.2 資源一張圖系統(tǒng)

資源一張圖可視化展示了以空間地理方式綜合呈現(xiàn)城市動態(tài)信息,為空間數(shù)據(jù)資源的推廣應用提供便捷化的管理手段,資源一張圖包括二維和三維一張圖。

3.3 資源共享及安全運維管理系統(tǒng)

資源共享及安全運維管理系統(tǒng)用于資源注冊、資源申請審批、用戶管理等,功能包括流程處理、我的空間、集群管理、資源注冊、資源成果、Token 管理、組織機構管理、工作組、個人中心。

4 平臺應用價值

4.1 基于統(tǒng)一時空基準,實現(xiàn)政務數(shù)據(jù)的大融合

基于統(tǒng)一時空基準(國家大地2000 坐標系),以位置為紐帶動態(tài)關聯(lián)事物或事件的多時態(tài)、多主題、多層次、多粒度信息,可實現(xiàn)多源政務數(shù)據(jù)的大融合,推動數(shù)據(jù)資源協(xié)同應用。

4.2 堅持共建共享理念,支撐部門業(yè)務應用建設

通過匯集各部門空間數(shù)據(jù)資源,進行統(tǒng)一的管理和發(fā)布,能為所需部門提供集中式的OGC 標準服務入口,提高部門之間地理空間數(shù)據(jù)的共享程度,實現(xiàn)跨部門、跨領域的業(yè)務協(xié)作。

4.3 結合基礎功能組件,降低GIS 開發(fā)準入門檻

平臺基于ArcGIS 平臺框架提供16 類基礎功能組件服務能力,涵蓋GIS 平臺地圖引擎、POI 搜索和定位組件、地圖展示組件、地圖編輯組件、地圖渲染組件、畫圖組件,為各業(yè)務部門GIS 相關的應用開發(fā)提供基礎功能組件服務支撐。

5 結語

政務地理空間大數(shù)據(jù)共享平臺是一個系統(tǒng)性強、復雜性高的政務地理空間大數(shù)據(jù)共享服務平臺,其有助于攻堅克難,尋求有效途徑和方式,積極實踐,在數(shù)據(jù)歸集獲取、數(shù)據(jù)核實、數(shù)據(jù)清洗、轉(zhuǎn)換、空間化、服務發(fā)布及共享等方面建立起一套完善的機制,形成可復制、可推廣的城市政務地理空間大數(shù)據(jù)共享服務成果,有助于推動政務地理空間大數(shù)據(jù)共享工作繼續(xù)前進。