藏區(qū)地理信息公共服務(wù)平臺關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn)
——以卓尼縣為例

張 暉，張好賢，陳志勇

(甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測繪勘查院，甘肅 蘭州 730060)

0 引言

國務(wù)院批準(zhǔn)的《“十二五”支持甘肅省藏區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展規(guī)劃建設(shè)項目方案》，提出在甘肅省藏區(qū)保障和改善民生、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級、生態(tài)環(huán)境建設(shè)、基層政權(quán)以及社會管理能力建設(shè)等方面給予支持。

“十二五”期間，甘南藏族自治州在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)獲取方面僅完成了7縣1市城區(qū)范圍內(nèi)的1:1 000數(shù)字線劃地圖生產(chǎn)、航空攝影和2 m分辨率影像獲取，數(shù)據(jù)庫和平臺方面僅完成了州級部分基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫和“天地圖·甘南州”州級節(jié)點建設(shè)，縣級基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫、三維地理信息系統(tǒng)和基礎(chǔ)測繪地理信息公共服務(wù)平臺均未建設(shè)，保障平臺運(yùn)行的服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施也未配備。因此，“十三五”期間在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)完善、數(shù)據(jù)庫更新和信息化服務(wù)保障能力建設(shè)方面顯得尤為重要[1-2]。

本文以甘南卓尼縣為例，對卓尼縣1:10 000比例尺，及各鄉(xiāng)鎮(zhèn)和牧場1:1 000、1:2 000比例尺基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、整合和入庫處理，建成了包含DEM數(shù)據(jù)、矢量融合數(shù)據(jù)、地名、地址數(shù)據(jù)、影像融合數(shù)據(jù)、三維場景數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建卓尼縣地理信息公共服務(wù)平臺，為卓尼縣縣委、縣政府重大決策、自然災(zāi)害應(yīng)急處置和災(zāi)害治理防治、重大工程規(guī)劃、惠及民生工程以及對外宣傳方面提供了有力的測繪服務(wù)保障[3-4]。

1 采用的關(guān)鍵技術(shù)

卓尼縣地理信息公共服務(wù)平臺在設(shè)計及實施過程中，在充分結(jié)合國家、行業(yè)等規(guī)范，并兼顧卓尼縣數(shù)據(jù)、軟硬件等現(xiàn)狀的前提下，采用行業(yè)前沿技術(shù)，使平臺在設(shè)計層面具備先進(jìn)性、規(guī)范性和實用性等特點。

1)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)整合技術(shù)。卓尼縣基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)包括影像、地名、地址、林業(yè)、水利、交通、草業(yè)、礦規(guī)等13類數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源廣泛、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多源異構(gòu)數(shù)據(jù)整合技術(shù)采用“物理分散、邏輯統(tǒng)一”的模式，實現(xiàn)對多級、多類、數(shù)據(jù)的分布式管理，保證用戶調(diào)用異地數(shù)據(jù)或鏈接數(shù)據(jù)庫時與操作本地數(shù)據(jù)庫無差異[5-6]。

2)動態(tài)投影技術(shù)。卓尼縣基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)不僅來源廣泛、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且坐標(biāo)系統(tǒng)、投影等基準(zhǔn)均存在較大差異。因此，采用動態(tài)投影技術(shù)，在訪問多源數(shù)據(jù)時臨時構(gòu)建一個統(tǒng)一的投影系統(tǒng)，在未改變實際數(shù)據(jù)源的存儲位置和投影的情況下，實現(xiàn)跨區(qū)域數(shù)據(jù)的調(diào)閱、查詢、統(tǒng)計、分析等功能[5]。

3)功能組件化技術(shù)。這是本平臺的基礎(chǔ)技術(shù)，它是實現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展性、兼容性以及可定制性特點的核心技術(shù)[7]。

4)動態(tài)插件技術(shù)和系統(tǒng)功能搭建技術(shù)。該技術(shù)能快速實現(xiàn)用戶所需的專題數(shù)據(jù)維護(hù)功能，搭建了卓尼縣國土空間規(guī)劃輔助決策系統(tǒng)和旅游信息服務(wù)系統(tǒng)，以功能倉庫的形式提供功能的調(diào)用，功能高度集成，可復(fù)用性高[8]。

5)元數(shù)據(jù)機(jī)制和空間數(shù)據(jù)庫索引機(jī)制。通過引入元數(shù)據(jù)機(jī)制和空間數(shù)據(jù)庫索引機(jī)制，建立了地理信息目錄與元數(shù)據(jù)庫，提高對地理空間數(shù)據(jù)的檢索和訪問效率，解決了海量空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)難點。

6)分布式多服務(wù)器技術(shù)。在大規(guī)模用戶并發(fā)訪問的情況下，單服務(wù)器能力再強(qiáng)也無濟(jì)于事，分布式多服務(wù)器則成為一種常見的技術(shù)選擇。為提高訪問效率，將平臺部署在甘南政務(wù)服務(wù)云中[9]。

2 平臺建設(shè)思路

2.1 平臺流程設(shè)計

根據(jù)《基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫基本規(guī)定》《基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，實現(xiàn)卓尼縣縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、牧場所在地1:1 000、1:2 000比例尺和剩余區(qū)域1:10 000比例尺基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的整理、整合，構(gòu)建基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。

依據(jù)自然資源部發(fā)布的《地理信息公共服務(wù)平臺管理辦法》《基礎(chǔ)地理信息城市數(shù)據(jù)庫建設(shè)規(guī)范》《城市地理信息系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》《數(shù)字城市地理信息公共平臺建設(shè)要求》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，進(jìn)行政務(wù)版和公眾版等面向服務(wù)的地理信息產(chǎn)品數(shù)據(jù)的加工，形成可公開瀏覽、查詢和接入的地理信息服務(wù)資源。

按照州、縣一體化建設(shè)思路，搭建測繪地理信息公共服務(wù)平臺。建設(shè)公眾版地理信息公共服務(wù)平臺即“天地圖·卓尼”，實現(xiàn)國家、省、市、縣四級節(jié)點連接，面向公眾提供地理信息資源服務(wù)和增值開發(fā)服務(wù)。政務(wù)版地理信息公共服務(wù)平臺在各專業(yè)部門和政府機(jī)構(gòu)間實現(xiàn)在線地理信息服務(wù)和資源共享，實現(xiàn)地理信息資源的聯(lián)動更新和協(xié)同服務(wù)[10]，平臺總體設(shè)計流程如圖1所示。

圖1 平臺技術(shù)路線Fig.1 Platform technology route

2.2 平臺框架設(shè)計

卓尼縣測繪地理信息公共服務(wù)平臺基于SOA架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，總體上分為運(yùn)行支撐層、數(shù)據(jù)層、平臺層、用戶層4個層次。其中，支撐層是支撐本平臺成果運(yùn)行的硬件設(shè)施、軟件設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的總稱；數(shù)據(jù)層是面向數(shù)據(jù)應(yīng)用設(shè)計和建設(shè)的，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理、質(zhì)檢、入庫等數(shù)據(jù)建庫功能，以及面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)發(fā)布功能；平臺層是基于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)通過公眾網(wǎng)為不同層次用戶提供基礎(chǔ)地理信息服務(wù)。另外，通過政務(wù)網(wǎng)的服務(wù)和交換，實現(xiàn)卓尼縣各專業(yè)部門和政府機(jī)構(gòu)間在線地理信息服務(wù)和資源共享，以及地理信息資源的聯(lián)動更新和協(xié)同服務(wù)；應(yīng)用層是根據(jù)不同類型、不同服務(wù)目標(biāo)的用戶組成與劃分，分為兩類應(yīng)用，分別是政務(wù)應(yīng)用和公眾應(yīng)用。卓尼縣測繪地理信息公共服務(wù)平臺還包含標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與政策機(jī)制和組織實施與運(yùn)維保障體系，以確保平臺平穩(wěn)運(yùn)行?？傮w框架如圖2所示。

圖2 平臺總體技術(shù)架構(gòu)

2.3 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)入庫

1)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。卓尼縣級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫包括基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)、地理實體數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、高程數(shù)據(jù)、地名、地址數(shù)據(jù)、行業(yè)專題數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)庫等；行業(yè)專題數(shù)據(jù)包括土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)、礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)等；業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括用戶和權(quán)限、功能角色、系統(tǒng)日志等數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行管理所需數(shù)據(jù)等?；A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫內(nèi)容如圖3所示。

圖3 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫內(nèi)容

2)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)庫建設(shè)是系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵?；A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫處理流程包括基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)提取、分層細(xì)化、數(shù)據(jù)擴(kuò)充、拓?fù)浠幚怼?shù)據(jù)重組、數(shù)據(jù)質(zhì)檢、數(shù)據(jù)入庫等步驟。數(shù)據(jù)處理流程如圖4所示。

圖4 數(shù)據(jù)庫建庫流程Fig.4 Database building process

3 平臺實現(xiàn)

卓尼縣測繪地理信息公共服務(wù)平臺采用邏輯上集中、物理上分布的部署形式。主要功能包括平臺動態(tài)、電子地圖、服務(wù)管理、運(yùn)維管理和應(yīng)用開發(fā)。地理信息公共服務(wù)平臺界面如圖5所示。

圖5 地理信息公共服務(wù)平臺界面Fig.5 Geographic information public service platform interface

3.1 平臺動態(tài)模塊

平臺動態(tài)模塊包含資訊發(fā)布、編輯、管理等功能，是公開平臺政策、公告、新聞等重要資訊信息展示窗口，可以通過此模塊實時掌握了解最新資訊信息和平臺信息。此外本模塊還提供用戶反饋建議的投訴通道，有利于平臺功能的提升和完善。

3.2 電子地圖模塊

電子地圖模塊包含地圖瀏覽、路線導(dǎo)航、資源展示、動態(tài)標(biāo)繪等功能，是對社會公眾提供地圖信息服務(wù)的重要平臺，實時展示地圖場景和資源，為社會公眾提供高精度地圖服務(wù)。用戶可以根據(jù)個人需求進(jìn)行個性化定制，定制查找興趣點、地圖導(dǎo)航規(guī)劃路線、收藏標(biāo)記興趣點等。

3.3 服務(wù)管理模塊

服務(wù)管理模塊包含服務(wù)注冊、管理、審核、審批等功能，是數(shù)據(jù)資源共享共建的重要模塊，是平臺建設(shè)的核心內(nèi)容之一。用戶通過注冊服務(wù)、分享審核服務(wù)、申請調(diào)用服務(wù)等功能，把個人數(shù)據(jù)共享在平臺，形成個人管理，大家使用數(shù)據(jù)共享共建模式，打通數(shù)據(jù)信息孤島。

3.4 運(yùn)維管理模塊

運(yùn)維管理模塊包含用戶、單位、權(quán)限、菜單管理功能，是平臺穩(wěn)定運(yùn)行的保障，用戶通過對相關(guān)信息增、刪、改、查等方式，來保護(hù)平臺運(yùn)行維護(hù)，還可以提供日志輸入，可以對運(yùn)維操作追蹤溯源。

3.5 應(yīng)用開發(fā)模塊

應(yīng)用開發(fā)模塊主要是提供給開發(fā)人員使用，提供二次開發(fā)包和開發(fā)示例，幫助提供平臺推廣和應(yīng)用。

4 結(jié)語

卓尼縣地理信息公共服務(wù)平臺采用了SOA、組件化、動態(tài)插件、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)整合和分布式多服務(wù)器等先進(jìn)技術(shù)，整合了自然資源、林業(yè)、水利、交通、草業(yè)、礦規(guī)等多源數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了卓尼縣各專業(yè)部門和政府機(jī)構(gòu)間在線地理信息服務(wù)和資源共享，以及地理信息資源的聯(lián)動更新和協(xié)同服務(wù)，為實現(xiàn)全縣測繪地理信息事業(yè)轉(zhuǎn)型升級，也為政府重大決策、自然災(zāi)害應(yīng)急處置和災(zāi)害治理防治、重大工程規(guī)劃、惠及民生工程以及對外宣傳提供了有力的測繪服務(wù)保障。