肖劍平，肖建華，王厚之，羅名海

（武漢市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，湖北武漢 430022）

城市地理信息服務(wù)平臺(tái)體系架構(gòu)

肖劍平，肖建華，王厚之，羅名海

（武漢市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，湖北武漢 430022）

針對(duì)地理信息服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的部分關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行研究。以地理信息的生產(chǎn)、建庫、集成管理、分發(fā)利用流程為主線，重點(diǎn)研究平臺(tái)建設(shè)的技術(shù)路線，實(shí)現(xiàn)以集中式基礎(chǔ)地理空間框架數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，以分布式專題信息管理為基石，以網(wǎng)絡(luò)化的地圖與地理信息服務(wù)為表現(xiàn)形式，以電子政務(wù)內(nèi)外網(wǎng)為依托，通過建立地理信息獲取與維護(hù)體系、地理信息集成管理與共享體系和地理信息分發(fā)與服務(wù)體系三大體系結(jié)構(gòu)，形成地理信息有機(jī)的集成管理、信息共享和開放式應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)地理信息服務(wù)平臺(tái)體系架構(gòu)，為各行業(yè)建立自己的專業(yè)地理信息服務(wù)平臺(tái)參考。

地理信息；數(shù)據(jù)庫；分布式管理；服務(wù)平臺(tái)；地理信息服務(wù)

隨著城市信息化的不斷深入，不同機(jī)構(gòu)從本行業(yè)的角度出發(fā)，對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集、處理、制作，進(jìn)而積累了大量數(shù)據(jù)，同時(shí)這些數(shù)據(jù)也可以滿足其他應(yīng)用需要。但目前存在的關(guān)鍵問題是，不清楚存在什么樣的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的質(zhì)量如何，以及如何訪問和使用這些數(shù)據(jù)成果。要解決這些問題，必須解決數(shù)據(jù)獲取、處理與應(yīng)用技術(shù)，即從數(shù)據(jù)到信息，直至整個(gè)信息化體系建設(shè)與服務(wù)的技術(shù)問題。城市空間信息是城市信息化的主體，其中包括城市的建設(shè)、環(huán)境、生態(tài)、地理、農(nóng)業(yè)等信息，政府、行業(yè)及公眾均有不同的需求。如政府需要整個(gè)城市的宏觀建設(shè)、管理、城市動(dòng)態(tài)發(fā)展、環(huán)境變化等自然信息，同時(shí)還需要與其關(guān)聯(lián)的信息相融合。不同的行業(yè)都離不開相關(guān)的空間信息，用傳統(tǒng)的方法已不能很好地解決相關(guān)問題。因此，就需要我們采取更快更好的手段與機(jī)制來更新城市空間信息數(shù)據(jù)。而城市地理信息服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)不但需要更為科學(xué)、準(zhǔn)確的分析與提取方法來獲得科學(xué)的信息，還需要更便捷、更完善網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)分級(jí)共享與現(xiàn)代化的管理。

地理信息服務(wù)平臺(tái)以測(cè)繪高新技術(shù)應(yīng)用為核心，以大型GIS軟件為平臺(tái)、以“局域網(wǎng)的地理信息管理與應(yīng)用、政務(wù)網(wǎng)的應(yīng)用服務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)的公眾服務(wù)”三種運(yùn)行模式為支撐，在“信息公開、服務(wù)公眾、利益公平”的基礎(chǔ)上，整合現(xiàn)有的基礎(chǔ)地理信息、專題信息和應(yīng)用信息，實(shí)現(xiàn)跨地域、跨部門的地理信息共享與交換，達(dá)到“系統(tǒng)共建、信息共享、發(fā)展共贏”的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)多源、多尺度、多時(shí)態(tài)、海量異構(gòu)空間信息的集成和各種專題信息的疊加、共享、應(yīng)用，構(gòu)建分布式地理信息共享與公共服務(wù)的應(yīng)用環(huán)境，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展、政府決策、重大工程建設(shè)、社會(huì)各界提供全方位、多層次的地理信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)地理信息資源的充分共享和社會(huì)應(yīng)用成本的最小化。

1 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

地理信息服務(wù)平臺(tái)，就是以“數(shù)字城市”地理信息空間數(shù)據(jù)框架為基礎(chǔ)，以地理信息系統(tǒng)為主要管理工具，整合與地理空間信息有關(guān)的非空間信息，以各種信息網(wǎng)絡(luò)為載體，以各種信息終端為媒介，一方面建立流暢的基礎(chǔ)地理信息流程并實(shí)現(xiàn)各種基礎(chǔ)地理信息有機(jī)的集成管理、信息共享和開放式應(yīng)用；另一方面通過地理信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，建立面向政府、面向企業(yè)、面向社會(huì)公眾的地理信息分發(fā)服務(wù)平臺(tái)，提供地理信息在線服務(wù)，提升地理信息的電子商務(wù)（EC）和地理信息的LBS、GIS、OA應(yīng)用，促進(jìn)了地理信息的社會(huì)化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，面向政府、企業(yè)、公眾提供地理信息服務(wù)的一個(gè)信息平臺(tái)。地理信息獲取與維護(hù)體系、地理信息集成管理與共享體系和地理信息分發(fā)與服務(wù)體系三大體系構(gòu)成了城市地理信息服務(wù)平臺(tái)，體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 體系結(jié)構(gòu)圖

1.1 地理信息獲取與維護(hù)體系

以信息化測(cè)繪服務(wù)體系為依托，進(jìn)行基礎(chǔ)地理信息和各類專題地理信息的采集、建庫、更新、維護(hù)。具體內(nèi)容包括測(cè)繪基準(zhǔn)體系建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、數(shù)據(jù)庫建設(shè)與更新。

1.2 地理信息集成管理與共享體系

以企業(yè)級(jí)大型數(shù)據(jù)庫為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)海量、多源、異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成管理。以地理信息產(chǎn)品為基礎(chǔ)，形成一個(gè)基礎(chǔ)地理信息集中式、專題信息分布式的空間數(shù)據(jù)倉庫，建立以框架數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的各類地理信息服務(wù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)跨地域、跨部門的數(shù)據(jù)共享與交換。具體內(nèi)容包括：地理信息集成、地理信息管理和地理信息共享。

1.3 地理信息分發(fā)與服務(wù)體系

采用最新的Web2.0技術(shù)、.Net技術(shù)和ArcGISServer技術(shù)，以大型GIS軟件為平臺(tái)、以局域網(wǎng)、政務(wù)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)為支撐，建立地理信息分發(fā)與服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)地理信息的勘測(cè)生產(chǎn)、政府管理、企業(yè)經(jīng)營(yíng)、公眾生活等服務(wù)。

2 總體框架

城市地理信息服務(wù)平臺(tái)從基礎(chǔ)建設(shè)到分發(fā)利用建設(shè)的主要內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、數(shù)據(jù)庫建設(shè)、系統(tǒng)建設(shè)。本文所指的總體框架建設(shè)主要包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層、空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)層、空間數(shù)據(jù)層、空間數(shù)據(jù)管理層、支撐體系層和信息服務(wù)層，總體框架如圖2所示。

圖2 城市地理信息服務(wù)平臺(tái)總體框架

2.1 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層

為互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、政務(wù)網(wǎng)服務(wù)、企業(yè)專網(wǎng)服務(wù)、局域網(wǎng)服務(wù)。對(duì)于基礎(chǔ)地理信息服務(wù)采取局域網(wǎng)服務(wù)，政府級(jí)地理信息服務(wù)通過政務(wù)網(wǎng)服務(wù)，企業(yè)級(jí)地理信息服務(wù)通過企業(yè)專網(wǎng)服務(wù)，公眾級(jí)地理信息服務(wù)通過互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。公眾用戶通過ADSL撥號(hào)、GPRS、CDMA等方式接入互聯(lián)網(wǎng)通過Internet網(wǎng)絡(luò)DMZ區(qū)的Internet應(yīng)用服務(wù)器組訪問平臺(tái)；各委、辦、局等政務(wù)專網(wǎng)用戶接入政務(wù)專網(wǎng)通過 DMZ區(qū)的應(yīng)用服務(wù)器組訪問平臺(tái)；企業(yè)用戶接入企業(yè)專網(wǎng)通過DMZ區(qū)的應(yīng)用服務(wù)器組訪問平臺(tái)；內(nèi)部局域網(wǎng)用戶通過應(yīng)用服務(wù)器組訪問平臺(tái)、通過數(shù)據(jù)更新服務(wù)器來完成數(shù)據(jù)更新工作。用戶包括數(shù)據(jù)更新人員不能直接訪問平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組，只能通過各類應(yīng)用服務(wù)器調(diào)用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的數(shù)據(jù)和更新數(shù)據(jù)。

2.2 空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)層

包括測(cè)繪基準(zhǔn)建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、符號(hào)體系建設(shè)和權(quán)限管理技術(shù)、版本管理技術(shù)等。標(biāo)準(zhǔn)體系包括系列比例尺地理信息標(biāo)準(zhǔn)、專題地理信息標(biāo)準(zhǔn)和元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)等；符號(hào)體系包括基礎(chǔ)地理和專題地理信息的符號(hào)設(shè)計(jì)；權(quán)限管理是對(duì)服務(wù)平臺(tái)的使用用戶，分不同的用戶權(quán)限，訪問不同的數(shù)據(jù)，實(shí)施不同的操作功能；版本管理為了保證網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)用戶對(duì)同一目標(biāo)編輯修改的正確性，為了再現(xiàn)現(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)多次變更的歷史過程，通過版本管理來解決。

2.3 空間數(shù)據(jù)層

空間數(shù)據(jù)層存儲(chǔ)所有與地理位置相關(guān)的信息資源，按類型分為基礎(chǔ)類數(shù)據(jù)、專題類數(shù)據(jù)和應(yīng)用類數(shù)據(jù)，具體包括：基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)集、框架數(shù)據(jù)集、專題數(shù)據(jù)集、社會(huì)數(shù)據(jù)集等。

2.4 空間數(shù)據(jù)管理層

為了保證數(shù)據(jù)庫最大的安全性，全面考慮數(shù)據(jù)庫在不同情況下的運(yùn)行及更新，故分別建立核心數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，保證系統(tǒng)良好地運(yùn)行和數(shù)據(jù)庫良性地更新?？赏ㄟ^數(shù)據(jù)庫同步更新技術(shù)實(shí)時(shí)維護(hù)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用數(shù)據(jù)庫之間的一致。更新機(jī)制流程如圖3所示。

圖3 更新機(jī)制流程

2.5 支撐體系層

包括元數(shù)據(jù)庫平臺(tái)、共享機(jī)制、安全技術(shù)。軟件體系：ArcIMS、ArcGIS Server、ArcGIS Engine。地形圖瀏覽：根據(jù)權(quán)限，利用IE瀏覽器，通過框架數(shù)據(jù)可瀏覽相關(guān)地圖信息，以及直接瀏覽公開版地形圖信息。

2.6 信息服務(wù)層

基礎(chǔ)地理服務(wù)、政府地理服務(wù)、企業(yè)地理信息服務(wù)、公眾地理信息服務(wù)?；A(chǔ)地理信息服務(wù)包括工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)、地理信息集成與綜合管理系統(tǒng)、地理信息流程管理；政府級(jí)地理信息服務(wù)包括地理信息藍(lán)皮書、專業(yè)GIS系統(tǒng)、服務(wù)平臺(tái)；企業(yè)級(jí)地理信息服務(wù)包括提供數(shù)據(jù)服務(wù)和平臺(tái)服務(wù)；公眾級(jí)地理信息服務(wù)包括地理信息產(chǎn)品服務(wù)、電子地圖網(wǎng)站，主要內(nèi)容如圖4所示。

圖4 信息服務(wù)

3結(jié)語

地理信息服務(wù)平臺(tái)的主要目的是將各類地理信息進(jìn)行分類，通過專題數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，通過不同的服務(wù)方式，向各應(yīng)用部門提供專題的地理信息服務(wù)。地理信息服務(wù)平臺(tái)建設(shè)好壞取決于地理信息的規(guī)范程度、網(wǎng)絡(luò)等硬件設(shè)備、地理信息安全機(jī)制與服務(wù)模式等因素。隨著國(guó)家、各地政府對(duì)地理信息共享需求量日益增加，各地相繼建立了各自的地理信息服務(wù)平臺(tái)，基本實(shí)現(xiàn)了地理信息的查詢定位服務(wù)、基礎(chǔ)框架等功能，但在發(fā)布功能、專題化服務(wù)、表達(dá)內(nèi)容、推廣力度還有待進(jìn)一步改進(jìn)。

[1] 李成名，安真臻，王繼周，等．城市基礎(chǔ)地理空間信息共享原理與方法[M].北京：科學(xué)出版社，2005

[2] 蔣景瞳，劉若梅．可持續(xù)發(fā)展信息共享公共基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)建立和應(yīng)用[J].資源科學(xué)，2001（1）：31-35

[3] 王雷．福建省政務(wù)信息共享平臺(tái)研究[J]地理科學(xué)進(jìn)展，2001（1）：108-112

[4] 梁春花．?dāng)?shù)字昌平信息共享平臺(tái)應(yīng)用模型研究[J].測(cè)繪工程，2004（12）：60-65

[5] 張書亮．地理信息共享與互操作框架研究[J].測(cè)繪科學(xué)，2004（5）：69-72

[6] 杜道生．地理信息標(biāo)準(zhǔn)化與數(shù)據(jù)共享[J].測(cè)繪信息與工程，1997（1）：47-51

[7] 何建邦．國(guó)家地理信息共享政策框架意見[J].資源科學(xué)，2001（1）：19-21

[8] 何建邦.地理信息共享價(jià)格政策謅議-各國(guó)地理信息收費(fèi)政策及我國(guó)的對(duì)策分析[J].高技術(shù)通訊，2004（2）：91-94

[9] 陳建國(guó)，任君娣．關(guān)于政府部門地理信息資源共享的思考[J].中國(guó)測(cè)繪，2005（1）：60-65

[10]秦建新，向洪普．基礎(chǔ)地理信息的應(yīng)用共享與機(jī)制分析-以湖南省為例[J].地球信息科學(xué)，2004（5）：77-82

[11]肖建華，羅名海，王厚之，等．城市基礎(chǔ)地理信息集成與綜合管理[M]．北京：測(cè)繪出版社，2006

Geographic Information Service Platform on Urban A rchitecture

by Xiao Jianping

The paper focused on the key problems of GIS service platform.We took the production，modeling，m anagem ent and app lications of geographic in form ation as themain stream and flow chart，payed more attentions on techniques of platform to imp lement the integration of spatial database and the managementof them atic information w ith distributed network.The geographic phenomena can be visualized through web with differentnetworks，whether egovernment network or public network.The system included three scenarios that's collection and maintain of geo-information，management of geo-information，share and distribution of geo-information.The system provided a foundational platform for applications of different fields.

geographic i formation,database,distributed management,service platform,geographic information service （Page:13）

P208

B

1672-4623(2011)01-0013-03

2010-06-01

肖劍平，高級(jí)工程師，主要從事地理信息系統(tǒng)的開發(fā)與建立、數(shù)據(jù)挖掘、辦公自動(dòng)化以及城市測(cè)繪等工作。