數(shù)字西吉地理空間框架的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

齊娟

摘要：數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)“數(shù)字中國”、“數(shù)字省區(qū)”的重要基礎(chǔ)，目前全國333個(gè)地級(jí)市已經(jīng)全部開始了數(shù)字城市地理空間框架的建設(shè)，按照國家的全面部署，縣級(jí)數(shù)字城市建設(shè)也在加緊開展實(shí)施中。“數(shù)字西吉地理空間框架建設(shè)”是寧夏第二批開展建設(shè)的縣級(jí)地理空間框架建設(shè)項(xiàng)目。文中根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)的總體目標(biāo)和任務(wù)，介紹項(xiàng)目總體架構(gòu)，描述項(xiàng)目建設(shè)的技術(shù)路線，最后總結(jié)項(xiàng)目的各項(xiàng)成果和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。

1引言

地理空間框架為我國的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)信息化快速發(fā)展創(chuàng)造了基礎(chǔ)性平臺(tái)。2006年，國家測繪地理信息局開始啟動(dòng)“數(shù)字區(qū)域地理信息公共平臺(tái)建設(shè)示范工程”項(xiàng)目，截至目前，國內(nèi)333個(gè)地級(jí)以上城市均啟動(dòng)了數(shù)字城市地理空間框架的建設(shè)項(xiàng)目，隨后380多個(gè)縣級(jí)市也開始加緊建設(shè)數(shù)字城市地理空間框架，通過統(tǒng)計(jì)國內(nèi)220余個(gè)地級(jí)市、100余個(gè)縣級(jí)市的已建設(shè)完成的成果，已有3600多個(gè)開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)在投入使用，這些應(yīng)用系統(tǒng)涉及到規(guī)劃、交通、衛(wèi)生、國土、公安、旅游、環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域。

數(shù)字西吉地理空間框架的建設(shè)為西吉縣的城市建設(shè)、全縣的信息化發(fā)展提供統(tǒng)一的地理信息公共平臺(tái)以及準(zhǔn)確的空間定位，不僅能夠整合現(xiàn)有的城市信息資源，還能夠?qū)⒖绮块T、跨行業(yè)、跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)地理空間信息的利用和共享。通過地理信息公共平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)“全縣一張圖”，并融合自然資源、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)信息，進(jìn)行各種分析和統(tǒng)計(jì)，為科學(xué)決策提供依據(jù)，為西吉縣的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)保障。

2設(shè)計(jì)目標(biāo)

數(shù)字西吉地理空間框架建設(shè)的目標(biāo)為：密切結(jié)合西吉縣的實(shí)際情況，以滿足西吉縣的城市管理和縣政府的決策需求為宗旨，以大比例尺地理信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，充分運(yùn)用“3s”、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，制定出適合數(shù)字西吉地理空間框架的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，建設(shè)不同尺度、不同分辨率、不同種類的西吉縣的空間數(shù)據(jù)體系，構(gòu)建西吉縣唯一的、通用的和權(quán)威的地理信息公共平臺(tái)，充分利用和共享地理信息資源，且根據(jù)實(shí)際需求來開發(fā)一系列的典型應(yīng)用示范系統(tǒng)，將地理信息公共平臺(tái)的服務(wù)功能更好的強(qiáng)化，由此將現(xiàn)有基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)資源在政府以及有關(guān)各部門之間達(dá)到共享，為西吉縣的快速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供強(qiáng)有力的決策支持，為縣政府、企事業(yè)單位和社會(huì)公眾提供高效、高質(zhì)、專業(yè)的地理信息服務(wù)。

3地理信息公共平臺(tái)設(shè)計(jì)

數(shù)字西吉地理空間框架建設(shè)以框架數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，各政府部門、企事業(yè)單位和社會(huì)公眾可以通過互聯(lián)網(wǎng)在線的方式來滿足對(duì)地理信息的查詢和空間定位分析的需求，同時(shí)將建設(shè)個(gè)性化應(yīng)用的二次開發(fā)接口和可擴(kuò)展空間，為持續(xù)的更新使用奠定基礎(chǔ)。數(shù)字西吉在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及政策保障的體系下建設(shè)，地理信息公共平臺(tái)的總體架構(gòu)由應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層和運(yùn)行支撐層四個(gè)部分組成。數(shù)字西吉地理信息公共平臺(tái)的總體架構(gòu)圖如圖1所示。

4建設(shè)內(nèi)容

數(shù)字西吉地理空間框架建設(shè)是西吉縣信息化建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性系統(tǒng)工程，建設(shè)應(yīng)遵從“政府主導(dǎo)、統(tǒng)籌規(guī)劃，需求牽引、科技推動(dòng)，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、資源共享，注重應(yīng)用、平衡發(fā)展”的原則。建設(shè)過程中應(yīng)充分利用西吉縣的現(xiàn)有基礎(chǔ)，摸清西吉縣的具體需求情況，將西吉縣的基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)做好采集、更新和完善工作，同時(shí)整合數(shù)據(jù)和開發(fā)系統(tǒng)，建設(shè)一套權(quán)威的統(tǒng)一的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫和地理信息公共平臺(tái)，并在西吉縣政府部門開展基于平臺(tái)的應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)。

4.1標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)

為了保障項(xiàng)目建設(shè)過程的順利實(shí)施和建設(shè)成果的長期服務(wù)，應(yīng)該對(duì)數(shù)字西吉地理空間框架的建設(shè)、管理、應(yīng)用以及維護(hù)等內(nèi)容建立科學(xué)的、實(shí)用的、前瞻性的長效政策機(jī)制。同時(shí)，指導(dǎo)項(xiàng)目實(shí)施的規(guī)范性技術(shù)文件必須在充分采用國家和行業(yè)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合城市的特點(diǎn)進(jìn)行必要的補(bǔ)充。主要工作內(nèi)容包括：（1）出臺(tái)權(quán)威性和唯一性的政策性文件來保障地理信息公共平臺(tái)建設(shè)工作：（2）制定開發(fā)利用地理信息公共平臺(tái)的管理辦法；（3）出臺(tái)確保維護(hù)更新地理信息資源及穩(wěn)定投入資金的政策性文件；（4）制定一系列管理規(guī)定確保部門間信息共建共享機(jī)制的建立；（5）數(shù)據(jù)、服務(wù)、應(yīng)用以及管理規(guī)定等。

4.2基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)采集及建庫

通過了解西吉縣已有地理信息數(shù)據(jù)及相關(guān)技術(shù)成果，遵照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和測繪行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，采用通用測繪作業(yè)手段，根據(jù)項(xiàng)目需求生產(chǎn)縣域范圍內(nèi)的各類基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，并按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制作和整理地理信息數(shù)據(jù)，在更新與完善的基礎(chǔ)上，建立不同類型、不同尺度的一體化管理的地理信息數(shù)據(jù)庫?；A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)采集和建庫的內(nèi)容有：（1）完成西吉縣規(guī)劃控制區(qū)45km²基礎(chǔ)控制網(wǎng)測繪：

（2）完成西吉縣主城區(qū)16km21：500數(shù)字線劃圖（DLG）外業(yè)采集和內(nèi)業(yè)加工；（3）完成西吉縣規(guī)劃控制區(qū)45km21：2000正射影像圖（DOM）、數(shù)字高程模型①EM）制作、整理；（4）完成西吉縣縣域3129km²1：10000DOM、DLG收集整理：（5）完成西吉縣規(guī)劃控制區(qū)45km²地名地址數(shù)據(jù)的采集與核實(shí)：（6）完成西吉縣規(guī)劃控制區(qū)45km²三維景觀數(shù)據(jù)加工：（7）整合以上數(shù)據(jù)，建設(shè)完成西吉縣基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。

4.3地理信息公共平臺(tái)建設(shè)

根據(jù)平臺(tái)建設(shè)的需要，將西吉縣基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)做加工整理，主要是提取交通、水系、居民地、行政境界等要素內(nèi)容，同時(shí)補(bǔ)充完善地名地址數(shù)據(jù)，細(xì)化行政界線，建設(shè)平臺(tái)運(yùn)行所需的框架數(shù)據(jù)庫。在框架數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上開發(fā)網(wǎng)絡(luò)化的地理信息管理與服務(wù)系統(tǒng)，形成西吉縣權(quán)威的、唯一的和通用的地理信息公共平臺(tái)，確保能夠覆蓋全縣域、做到多尺度無縫集成，其功能組成框架如圖2所示。建設(shè)內(nèi)容有：（1）提取補(bǔ)充地理要素，將分層與編碼規(guī)范化；（2）采集整理地名/地址信息并做好地理編碼；（3）數(shù)據(jù)整合與實(shí)體化處理；（4）數(shù)字地圖產(chǎn)品制作；（5）基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)；（6）信息服務(wù)子系統(tǒng)；（7）運(yùn)維管理子系統(tǒng)；（8）門戶網(wǎng)站子系統(tǒng)；（9）交換管理子系統(tǒng)。

4.4應(yīng)用示范建設(shè)

在地理信息公共平臺(tái)上開發(fā)應(yīng)用示范系統(tǒng)，為有需求且具備一定條件的部門解決實(shí)際問題，由此發(fā)揮平臺(tái)的應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域，同時(shí)摸索應(yīng)用機(jī)制，以點(diǎn)帶面逐步擴(kuò)展，將各行業(yè)各部門的需求統(tǒng)一到地理信息公共平臺(tái)上來解決，由此在全縣推廣地理信息服務(wù)應(yīng)用。具體工作內(nèi)容包括：（1）西吉縣地籍管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)；（2）西吉縣地質(zhì)災(zāi)害管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)；（3）公眾電子地圖（天地圖·西吉）的設(shè)計(jì)與開發(fā)。

4.5支撐環(huán)境建設(shè)

地理信息公共平臺(tái)在開發(fā)建設(shè)和運(yùn)行使用過程中都離不開硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的支持，為了確保平臺(tái)的運(yùn)行速度和持續(xù)更新，采購的設(shè)備需具有一定的可擴(kuò)展空間，同時(shí)為盡可能利用現(xiàn)有設(shè)備且保證平臺(tái)運(yùn)行的需要，需適當(dāng)增加必需的軟硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)。建設(shè)內(nèi)容包括：（1）軟硬件采購；（2）網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)：（3）機(jī)房環(huán)境建設(shè)。

5預(yù)期成果

數(shù)字西吉地理空間框架建設(shè)完成后，預(yù)期取得的成果以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、公共平臺(tái)與應(yīng)用示范系統(tǒng)、技術(shù)文檔等形式表現(xiàn)，具體內(nèi)容如表1所示。

結(jié)論：數(shù)字西吉地理空間框架可以為城市的規(guī)劃建設(shè)和管理提供先進(jìn)的技術(shù)手段，為各級(jí)政府決策提供有力支持，達(dá)到提升政府管理和服務(wù)水平的目的。縣政府各部門在建設(shè)業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)時(shí)需要大量現(xiàn)勢和準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過共享項(xiàng)目成果，可以大大節(jié)省數(shù)據(jù)加工處理費(fèi)、軟件開發(fā)及設(shè)備購置等相關(guān)費(fèi)用，縮短建設(shè)周期，提高工作效率。地理空間框架建設(shè)的數(shù)據(jù)成果的應(yīng)用，優(yōu)化了以往的數(shù)據(jù)提供模式，給應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)帶來了便利，全面提高信息化水平。endprint