摘 要：“數(shù)字興義”項(xiàng)目將建立興義市數(shù)字地理信息空間框架，形成興義市權(quán)威的、唯一的和通用的城市地理信息公共平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)各類信息的互聯(lián)互通。本文主要闡述了數(shù)字興義地理空間框架建設(shè)。

關(guān)鍵詞：興義；數(shù)字；城市；地理；空間；框架；建設(shè)

引 言

“十二五”期間，隨著貴州省工業(yè)強(qiáng)省和城鎮(zhèn)化帶動(dòng)戰(zhàn)略的推進(jìn)，新城鎮(zhèn)、新城區(qū)大量出現(xiàn)，傳統(tǒng)的管理模式不能滿足高速發(fā)展的城市需求，因此推行數(shù)字化城市管理是實(shí)現(xiàn)全省城市管理“科學(xué)、嚴(yán)格、精細(xì)、長(zhǎng)效”的有效手段。三維數(shù)字興義地理空間框架建設(shè)為三維數(shù)字興義提供了一個(gè)統(tǒng)一的、規(guī)范的、權(quán)威的三維空間定位基準(zhǔn)和三維地理信息服務(wù)平臺(tái)，大大促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及信息化建設(shè)，將極大的影響人們的生活。

1 數(shù)字興義

興義市位于黔、滇、桂三?。▍^(qū)）結(jié)合部，全市轄4個(gè)街道辦事處、29個(gè)鎮(zhèn)、5個(gè)鄉(xiāng)，總?cè)丝?4萬(wàn)，其中城區(qū)人口26萬(wàn)，全市國(guó)土面積2915平方千米，是貴州省黔西南布依族苗族自治州的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、信息及交通樞紐中心。

近年來(lái)，興義市經(jīng)濟(jì)建設(shè)持續(xù)快速發(fā)展，一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)齊頭并進(jìn)，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例為16∶44∶40。全市提出了以“三化一業(yè)”（即工業(yè)化、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、城市化、旅游業(yè)）發(fā)展戰(zhàn)略，特別是加快了全市工業(yè)化進(jìn)程，工業(yè)經(jīng)濟(jì)初步形成了以釀酒、建材、電力、煤炭、化工、冶金、藥業(yè)、煙草為主的八大工業(yè)體系，為全面建設(shè)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)市奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

“數(shù)字興義”由黔西南州國(guó)土資源局牽頭建設(shè)。其總體目標(biāo)為：建立興義市數(shù)字地理信息空間框架，形成興義市權(quán)威的、唯一的和通用的城市地理信息公共平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)各類信息的互聯(lián)互通?！皵?shù)字興義”建設(shè)將緊密結(jié)合興義市地區(qū)實(shí)際情況，充分利用現(xiàn)代化的遙感、大地、GPS等測(cè)量技術(shù)，建立高精度、實(shí)時(shí)、快速的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取手段，完善興義市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)集，建設(shè)興義市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)建興義市地理信息公共平臺(tái)。通過(guò)將全市的各類信息在數(shù)字化三維平臺(tái)上表達(dá)出來(lái)，集成安裝在網(wǎng)絡(luò)上，市民足不出戶，即可查詢到旅游名勝、商業(yè)中心、文化坐標(biāo)、街巷小景等信息。并在此基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)國(guó)土、公安、計(jì)生、消防、規(guī)劃等典型應(yīng)用示范系統(tǒng)，建立共建共享、更新完善和運(yùn)行維護(hù)的長(zhǎng)效機(jī)制。為政府科學(xué)決策、公告服務(wù)、社會(huì)管理、綜合監(jiān)管能力等方面提供有力的基礎(chǔ)支撐環(huán)境。

2 “數(shù)字興義”地理空間框架技術(shù)特點(diǎn)

2.1 實(shí)用性好

項(xiàng)目進(jìn)行了詳細(xì)的需求分析、可行性分析、現(xiàn)有資料及軟硬件分析，提出了設(shè)計(jì)的思路、規(guī)范、原則及總體結(jié)構(gòu)，并經(jīng)過(guò)論證評(píng)審，具有良好的實(shí)用性。

2.2 技術(shù)先進(jìn)

平臺(tái)在建設(shè)過(guò)程中使用了當(dāng)前通用的硬件平臺(tái)和最先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)、GIS軟件，以保證平臺(tái)的先進(jìn)性。

2.3 兼容性好

該平臺(tái)嚴(yán)格遵守相關(guān)軟件開(kāi)發(fā)設(shè)及軟件接口標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用系統(tǒng)提供了廣泛的基礎(chǔ)地理信息支持。

2.4 安全性高

該平臺(tái)針對(duì)不同的使用人群，提供了不同密級(jí)的授權(quán)，嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)保密規(guī)定，對(duì)不同的使用人群提供相應(yīng)密級(jí)的地理空間數(shù)據(jù)。并對(duì)軟硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了安全性論證。

3 數(shù)字興義地理空間框架建設(shè)

3.1 總體建設(shè)內(nèi)容

項(xiàng)目要求建立興義市城區(qū)約15km2的三維影像地形模型，城市標(biāo)志性建筑、街道三維模型，系統(tǒng)要求能運(yùn)行在興義市政府專網(wǎng)上，并能實(shí)現(xiàn)各部門(mén)專題應(yīng)用的并行接入。

3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與政策保障機(jī)制建設(shè)

很多專題數(shù)據(jù)往往分散在各個(gè)不同的部門(mén)，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)質(zhì)量、坐標(biāo)系統(tǒng)、投影參數(shù)、精度、圖形要素差別較大，上述因素造成了數(shù)據(jù)的不一致性，部門(mén)之間數(shù)據(jù)很難進(jìn)行交換和共享，長(zhǎng)此以往數(shù)據(jù)繁雜、分類不清，同一地區(qū)往往存在多套數(shù)據(jù)或缺失，資源浪費(fèi)現(xiàn)象及其嚴(yán)重。因此，系統(tǒng)建設(shè)的首要工作便是結(jié)合興義市地區(qū)實(shí)際需求，利用即將覆蓋全省范圍的CORS站系統(tǒng)，統(tǒng)一測(cè)繪基準(zhǔn)，在國(guó)家及省級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，建立一套完善的地方數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。

興義市地區(qū)成立數(shù)字興義地理空間框架建設(shè)工作領(lǐng)導(dǎo)小組，領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室設(shè)在黔西南州國(guó)土資源局，負(fù)責(zé)統(tǒng)一指導(dǎo)、協(xié)調(diào)、督促。負(fù)責(zé)組織、落實(shí)、督察等日常工作，定期編發(fā)簡(jiǎn)報(bào)，通報(bào)進(jìn)度。同時(shí)以公文的形式發(fā)布相關(guān)的地方性法規(guī)、政策性文件，切實(shí)保障數(shù)字興義地理空間框架平臺(tái)建設(shè)的順利進(jìn)行及后期維護(hù)工作，確保各項(xiàng)工作落到實(shí)處，使數(shù)字興義建設(shè)成果更好的為地區(qū)經(jīng)濟(jì)和建設(shè)服務(wù)。

3.1.2 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)獲取及整合

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取

主城區(qū)30平方千米1：500地形圖測(cè)量（當(dāng)前已測(cè)有15平方公里數(shù)字地形圖，該區(qū)域需要納入更新任務(wù)中）；主城區(qū)30平方千米1：500航空攝影及規(guī)劃區(qū)70平方千米1：2000航空攝影，其中70平方千米要求獲取1：2000正射影像、數(shù)字高程模型和數(shù)字線劃圖。城市及周邊250平方公里1.5m分辨率衛(wèi)星影像。

（2）數(shù)據(jù)整合

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之間往往存在坐標(biāo)系不統(tǒng)一的情況，從而導(dǎo)致，無(wú)法直接疊加在一起使用，給數(shù)據(jù)綜合分析設(shè)置了障礙，地理空間框架建設(shè)工作難以展開(kāi)，為了能夠使用這些數(shù)據(jù)，需對(duì)其進(jìn)行歸一化處理。其次，面對(duì)日新月異的城市建設(shè)，已有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)往往老舊，現(xiàn)勢(shì)性不強(qiáng)，不具備實(shí)用性。需遵循國(guó)家和測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，充分運(yùn)用遙感、GPS、GIS等成熟的技術(shù)手段對(duì)這一部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行采集和更新。

整合以上數(shù)據(jù)是城市地理空間框架建設(shè)的基礎(chǔ)性與必備性工作，主要包括興義市中心城區(qū)1：500比例尺DLG（見(jiàn)圖1）數(shù)據(jù)，影像數(shù)據(jù)DOM（數(shù)字正射圖），數(shù)字高程DEM，專題數(shù)據(jù)的整合工作。

3.1.3 建立基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)

依據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)建立基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)處理后的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)后，才準(zhǔn)予入庫(kù)。

3.1.4 三維地形數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

三維地形數(shù)據(jù)庫(kù)是平臺(tái)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，是DEM、DOM、DLG及三維建筑模型的集成，精確的三維地形數(shù)據(jù)庫(kù)有助于更好的管理空間信息和屬性信息，提供更符合現(xiàn)實(shí)直觀的表現(xiàn)形式。三維地形數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)流程見(jiàn)圖2。

3.1.5 基礎(chǔ)地理信息公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)

在更新完善后的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)之上進(jìn)一步整合加工，提取符合公共需求的地理要素內(nèi)容，進(jìn)行面向信息化要求的數(shù)據(jù)重組，擴(kuò)展地名地址地理編碼，建立要素與瓦片的一體化索引，實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)的無(wú)縫集成，研制開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用服務(wù)與運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)，建立興義市權(quán)威的、唯一的和通用的地理信息公共平臺(tái)。

3.1.6 建立五個(gè)典型應(yīng)用示范系統(tǒng)

在地理空間信息公共平臺(tái)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)構(gòu)建五個(gè)典型應(yīng)用示范系統(tǒng)，選擇國(guó)土資源、計(jì)生、公安、消防和社會(huì)公眾服務(wù)等應(yīng)用部門(mén)和領(lǐng)域進(jìn)行示范系統(tǒng)建設(shè)，再逐步擴(kuò)展到規(guī)劃等具備條件的政府部門(mén)，應(yīng)用科學(xué)化、數(shù)字化環(huán)境全面促進(jìn)該部門(mén)的高效、快速管理手段的轉(zhuǎn)變和實(shí)施，并總結(jié)應(yīng)用模式和經(jīng)驗(yàn)，在政府及其各部門(mén)全面推廣。

3.1.7 支撐環(huán)境建設(shè)

興義市三維公共信息平臺(tái)的設(shè)計(jì)將嚴(yán)格參照現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范與地理信息相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。整個(gè)系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)中心為中心節(jié)點(diǎn)的星型網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)中心建立在高速局域網(wǎng)（3M）上，網(wǎng)絡(luò)采用UDP和TCP/IP協(xié)議；服務(wù)器操作系統(tǒng)擬采用Windows 2003 Professional。系統(tǒng)支撐環(huán)境由數(shù)據(jù)中心建設(shè)、用戶服務(wù)子系統(tǒng)建設(shè)、數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)建設(shè)組成。

3.2 項(xiàng)目技術(shù)路線

技術(shù)路線明確了設(shè)計(jì)依據(jù)、技術(shù)指標(biāo)，確定了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，地理信息公共平臺(tái)建設(shè)，運(yùn)行服務(wù)模式設(shè)計(jì)，支持環(huán)境建設(shè)等工作內(nèi)容，以及主要工作流程，如圖3所示：

3.3 運(yùn)行服務(wù)模式設(shè)計(jì)

3.3.1 模式架構(gòu)

服務(wù)門(mén)戶應(yīng)基于通用瀏覽器（如IE、FireFox）、采用面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）進(jìn)行構(gòu)建。SOA是大型軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)，平臺(tái)服務(wù)門(mén)戶采用SOA進(jìn)行構(gòu)建。在服務(wù)門(mén)戶中，所有的服務(wù)功能都應(yīng)具有明確的可調(diào)用接口，具有標(biāo)準(zhǔn)、通用、松耦合和重用性好等特點(diǎn)，以Web Service的方式進(jìn)行提供。通過(guò)對(duì)這些功能接口的組合，形成服務(wù)門(mén)戶特定的業(yè)務(wù)應(yīng)用和業(yè)務(wù)流程；同時(shí)，服務(wù)門(mén)戶還可進(jìn)一步將這些接口進(jìn)行封裝和發(fā)布，以便于網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)將平臺(tái)提供的服務(wù)整合到用戶自己的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)中。

3.3.2 主要功能

服務(wù)門(mén)戶采用單點(diǎn)登錄、統(tǒng)一身份認(rèn)證技術(shù)，用戶在一次成功登錄門(mén)戶后，即可訪問(wèn)其權(quán)限范圍內(nèi)的系統(tǒng)功能和信息內(nèi)容，避免在多個(gè)功能模塊間來(lái)回切換而形成的網(wǎng)站資源消耗，同時(shí)也提高了系統(tǒng)的可管理性和安全性。服務(wù)門(mén)戶具備用戶注冊(cè)、目錄檢索、元數(shù)據(jù)查詢、地圖瀏覽、路徑分析、檢索定位、空間量算、地圖發(fā)布、數(shù)據(jù)交換、服務(wù)跟蹤等功能，向政府、企業(yè)、公眾各界用戶提供全方位、不同層次的地理空間信息服務(wù)。

平臺(tái)服務(wù)門(mén)戶應(yīng)具備的主要功能如圖4所示，包括平臺(tái)管理功能、應(yīng)用服務(wù)功能、接口服務(wù)功能及其它功能等。

其它功能，包括新聞動(dòng)態(tài)、政策法規(guī)、BBS論壇、使用指南等。新聞動(dòng)態(tài)用于展示公共平臺(tái)建設(shè)、發(fā)展及運(yùn)行的動(dòng)態(tài)信息；政策法規(guī)用于發(fā)布與公共平臺(tái)相關(guān)的國(guó)家及地方性的法律、法規(guī)和政策及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；BBS論壇用于服務(wù)門(mén)戶對(duì)外宣傳、發(fā)布消息以及收集客戶反饋；使用指南用于實(shí)現(xiàn)公共平臺(tái)與用戶的互動(dòng)交流，為用戶查詢、瀏覽網(wǎng)站上的各類信息、使用各種服務(wù)提供向?qū)Ш蛶椭?/p>

3.4 技術(shù)指標(biāo)

3.4.1 性能指標(biāo)

公共信息平臺(tái)的性能主要包括系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行能力，錯(cuò)誤處理能力，數(shù)據(jù)備份能力，運(yùn)行穩(wěn)定性能力，聯(lián)網(wǎng)和擴(kuò)充能力、數(shù)據(jù)服務(wù)能力等。

用戶客戶端能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)下載更新，高速瀏覽，操作簡(jiǎn)便以及遠(yuǎn)程技術(shù)支持能力。數(shù)據(jù)中心具備城市景觀漫游、展示等功能，能自動(dòng)接收處理用戶端數(shù)據(jù)要求；系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)可自動(dòng)警示值班人員。具備自動(dòng)響應(yīng)用戶請(qǐng)求，提供數(shù)據(jù)服務(wù)的能力；具備監(jiān)測(cè)用戶登陸記錄的能力，并留有針對(duì)用戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的接口；具備用戶使用授權(quán)、認(rèn)證，監(jiān)測(cè)用戶使用時(shí)間、流量大小的功能。具有兼容性接口，可與多種數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)相連，完成地理信息的實(shí)時(shí)共享；可適應(yīng)用戶中心到用戶間通信方式的擴(kuò)充和改變，并盡量兼容未來(lái)的移動(dòng)通信方式；具備通過(guò)政府專網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)服務(wù)的能力。

3.4.2 數(shù)據(jù)指標(biāo)

衛(wèi)星正射影像和航空正射影像DOM：高分辨率衛(wèi)星遙感影像（小于1m）或航空影像（1：500精度）；數(shù)字高程模型DEM：1：1萬(wàn)和1：5萬(wàn)；矢量化數(shù)字地圖：1：1萬(wàn)、1：2000、1：500（針對(duì)不同瀏覽分辨率下應(yīng)用）；房屋測(cè)繪數(shù)據(jù)：樓層面積、樓層高、樓層數(shù)、邊長(zhǎng)、房屋平面圖等等；POI熱點(diǎn)區(qū)信息；建筑物外表數(shù)碼相片；地物編碼應(yīng)與國(guó)家地理要素編碼一致。

4 結(jié) 語(yǔ)

三維數(shù)字地理空間框架建設(shè)是一項(xiàng)持續(xù)性的工作，要真正實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，后續(xù)的應(yīng)用推廣和數(shù)據(jù)更新維護(hù)更顯重要。平臺(tái)的生命力在于數(shù)據(jù)內(nèi)容的豐富性和時(shí)效性，并在它上面開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用系統(tǒng)，這樣才會(huì)有越來(lái)越多的人使用它，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益才會(huì)更加凸顯。

參考文獻(xiàn)

[1]陳軍.論數(shù)字化地理空間基礎(chǔ)框架的建設(shè)與應(yīng)用[J].測(cè)繪工程.2002年03期.56～57.

[2]袁存忠.胡海燕.余麗鈺.福建省數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)及應(yīng)用[J].海峽科學(xué).2010年11期.23～24.

[3]袁延良.任波.陳汭新.曹偉明.“數(shù)字城市”地理空間數(shù)據(jù)框架建設(shè)研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展.2007年02期.78～79.

作者簡(jiǎn)介：劉蓉國(guó)（1970-），男，本科，高級(jí)工程師，主要從事測(cè)繪工作。