◎ 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部信息中心 郭理橋

一、引言

《國(guó)家信息化發(fā)展戰(zhàn)略（2006—2020年）》指出，“大力推進(jìn)信息化，是覆蓋我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)全局的戰(zhàn)略舉措，是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、全面建設(shè)小康社會(huì)、構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)和建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的迫切需要和必然選擇?！?/p>

在我國(guó)快速城鎮(zhèn)化發(fā)展的經(jīng)濟(jì)社會(huì)當(dāng)前歷史階段，將現(xiàn)代工業(yè)化時(shí)代的精細(xì)化管理理念融入現(xiàn)代城市管理當(dāng)中，遵守“注重細(xì)節(jié)、立足專業(yè)、科學(xué)量化”的原則，結(jié)合空間信息承載應(yīng)用這一技術(shù)手段，通過(guò)“復(fù)雜事情簡(jiǎn)單化，簡(jiǎn)單事情流程化，流程事情定量化，定量事情信息化”的管理方法，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代城市精細(xì)化管理模式。本文在對(duì)現(xiàn)代城市精細(xì)化管理相關(guān)理論研究、關(guān)系梳理、明確方向的基礎(chǔ)上，開(kāi)展現(xiàn)代城市精細(xì)化管理技術(shù)體系框架的研究，希望能符合我國(guó)當(dāng)前城市管理現(xiàn)狀、問(wèn)題、機(jī)遇和挑戰(zhàn)，利用信息化技術(shù)支撐中國(guó)特色的“城鎮(zhèn)化”道路更快、更好地發(fā)展。

二、現(xiàn)代城市精細(xì)化管理技術(shù)框架

“現(xiàn)代城市精細(xì)化管理框架”是按照“一體化平臺(tái)”的理念設(shè)計(jì)，即邏輯上是一個(gè)平臺(tái)（集中），但物理上是分散的、分布的。“統(tǒng)一”或“一體化”的概念是依靠標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，實(shí)現(xiàn)可共享、可交換和可協(xié)同。

“空間信息承載應(yīng)用”是以高分對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)為載體，融合各類矢量、業(yè)務(wù)、圖像以及視頻等數(shù)據(jù)的一種綜合應(yīng)用模式，“空間信息承載應(yīng)用框架”包括了空間信息承載應(yīng)用平臺(tái)和空間信息承載應(yīng)用系統(tǒng)這兩個(gè)重要組成部分?？臻g信息承載應(yīng)用平臺(tái)是空間信息承載應(yīng)用系統(tǒng)的支撐平臺(tái)，它提供了支撐應(yīng)用的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和目錄交換體系、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、各類數(shù)據(jù)服務(wù)和應(yīng)用服務(wù)。空間信息承載應(yīng)用系統(tǒng)是基于空間信息承載平臺(tái)開(kāi)展的面向行業(yè)、城市、國(guó)家及公眾的各類應(yīng)用。我們將“空間信息承載應(yīng)用框架”結(jié)合城市精細(xì)化管理的專項(xiàng)應(yīng)用領(lǐng)域，提出了“現(xiàn)代城市精細(xì)化管理框架”這一概念，其中“空間信息承載應(yīng)用平臺(tái)”和“空間信息承載應(yīng)用系統(tǒng)”仍然是這一體系框架的重要組成部分。

“現(xiàn)代城市精細(xì)化管理框架”包括了數(shù)據(jù)、平臺(tái)、應(yīng)用三個(gè)要素。具有如下特點(diǎn)：

圖1 現(xiàn)代城市精細(xì)化管理框架

1、基于高分辨率對(duì)地觀測(cè)的高分?jǐn)?shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理空間和城市三維模型數(shù)據(jù)，通過(guò)整合各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，構(gòu)建大型空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)；

2、依托國(guó)家電子政務(wù)網(wǎng)，建立現(xiàn)代城市精細(xì)化管理空間信息承載服務(wù)平臺(tái)、空間信息目錄和交換平臺(tái)、空間信息數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)等支撐軟件；

3、在城市規(guī)劃、城市建設(shè)、城市管理、決策支持、應(yīng)急指揮、防災(zāi)減災(zāi)、城市經(jīng)濟(jì)、城市人文等各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的應(yīng)用。

現(xiàn)代城市精細(xì)化管理項(xiàng)目的總體框架為數(shù)據(jù)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層三層架構(gòu)，如圖1所示。數(shù)據(jù)層主要負(fù)責(zé)城市精細(xì)化管理的多源數(shù)據(jù)的獲取、處理、

圖2 空間信息目錄和交換體系架構(gòu)圖

校正、生成、更新、維護(hù)、空間化以及規(guī)范化。平臺(tái)層主要從空間數(shù)據(jù)組織和管理、資源目錄體系、資源交換體系、承載服務(wù)應(yīng)用等角度展開(kāi)。平臺(tái)層是聯(lián)接數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層的中間關(guān)鍵層，既有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)加工等看不見(jiàn)的工作，又有數(shù)據(jù)呈現(xiàn)可視要求，而且還需要為各類應(yīng)用系統(tǒng)提供地圖服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、功能服務(wù)。應(yīng)用層是基于“空間信息承載服務(wù)平臺(tái)”構(gòu)建的各類面向行業(yè)、城市及國(guó)家具體業(yè)務(wù)應(yīng)用的“空間信息承載應(yīng)用系統(tǒng)”。

三、城市多源數(shù)據(jù)流式處理技術(shù)

城市多源高分?jǐn)?shù)據(jù)流式處理技術(shù)主要包括對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)流式處理、空間矢量數(shù)據(jù)處理、三維模型數(shù)據(jù)處理、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)地理編碼及空間化處理、時(shí)空數(shù)據(jù)全生命周期管理等五大關(guān)鍵技術(shù)：

（一）對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)流式處理技術(shù)

以國(guó)產(chǎn)自主衛(wèi)星數(shù)據(jù)為主、國(guó)外商業(yè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)為輔，建立面向建設(shè)行業(yè)和區(qū)域應(yīng)用的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)流式處理生產(chǎn)線，開(kāi)發(fā)專用的核心算法部件，服務(wù)于現(xiàn)代城市精細(xì)化管理的廣泛需求。

（二）空間矢量數(shù)據(jù)處理技術(shù)

完成對(duì)歷史積累空間矢量數(shù)據(jù)的數(shù)字化，應(yīng)用開(kāi)發(fā)成熟的遙感信息提取識(shí)別技術(shù)，建立高分辨率對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)+數(shù)字化矢量數(shù)據(jù)的快速修測(cè)生產(chǎn)線，提高系統(tǒng)的綜合效益，滿足現(xiàn)代城市精細(xì)化管理的高時(shí)效性要求。

（三）三維模型數(shù)據(jù)處理技術(shù)

通過(guò)對(duì)局部地區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)化的處理，構(gòu)建局部地區(qū)的建筑物三維建模，植被三維建模，最終通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形構(gòu)成的三維數(shù)字模型，在地理空間框架上重現(xiàn)開(kāi)放的、逼真的、互動(dòng)的“虛擬環(huán)境”，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)區(qū)域、核心工作區(qū)域的三維建模。

（四）城市其他數(shù)據(jù)采集處理

城市管理當(dāng)中各政府部門(mén)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集和交換是非常重要的，此類信息的采集處理主要通過(guò)現(xiàn)代城市精細(xì)化管理空間信息目錄和交換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

四、空間信息目錄交換協(xié)同技術(shù)

（一）目錄和交換體系架構(gòu)

空間信息共享和服務(wù)體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1）目錄注冊(cè)系統(tǒng)：提供WFS、WMS或WCS等“功能服務(wù)目錄”注冊(cè)，對(duì)可交換的空間信息進(jìn)行“交換服務(wù)目錄”注冊(cè)，對(duì)可共享的公共資源進(jìn)行“公共資源目錄”；

2）目錄管理系統(tǒng)：對(duì)注冊(cè)的數(shù)據(jù)服務(wù)、交換服務(wù)和功能服務(wù)進(jìn)行目錄的管理；

3）目錄發(fā)布系統(tǒng)：以UDDI或OGC CSW（元數(shù)據(jù)目錄服務(wù)）方式發(fā)布已注冊(cè)的目錄；

4）交換服務(wù)系統(tǒng)：采用集中式或分布式的方式，提供數(shù)據(jù)的共享交換服務(wù)。

（二）空間信息目錄服務(wù)系統(tǒng)

通過(guò)基于元數(shù)據(jù)的目錄服務(wù)系統(tǒng)所提供的目錄注冊(cè)服務(wù)、目錄管理服務(wù)和目錄發(fā)現(xiàn)服務(wù)，把數(shù)據(jù)和功能的提供者、管理者和使用者聯(lián)系起來(lái)，讓目錄服務(wù)系統(tǒng)成為三者的紐帶和橋梁，能夠充分發(fā)揮空間信息的資源，服務(wù)于城市精細(xì)化管理各項(xiàng)應(yīng)用，形成基于空間信息提供和功能提供等的產(chǎn)業(yè)鏈。

1）空間數(shù)據(jù)注冊(cè)：高分?jǐn)?shù)據(jù)以及基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)等注冊(cè)到目錄服務(wù)系統(tǒng)中，如果這些數(shù)據(jù)需要作為數(shù)據(jù)資源為發(fā)現(xiàn)者使用的話，還需要預(yù)先或者按需通過(guò)交換系統(tǒng)將各類數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心；

2）業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)注冊(cè)：對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，生產(chǎn)出批量可應(yīng)用于業(yè)務(wù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)；另一方面政府部門(mén)各行業(yè)的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)作為重要的數(shù)據(jù)來(lái)源，提供城市中所需的公共或共享的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；提供公眾服務(wù)的同時(shí)，也可以獲取到相關(guān)政府部門(mén)無(wú)法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，這些業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都可以注冊(cè)到目錄服務(wù)系統(tǒng)中。對(duì)于公共性的行業(yè)數(shù)據(jù)，可以預(yù)先通過(guò)交換系統(tǒng)傳送到數(shù)據(jù)中心，其他按需提供；

3）空間信息注冊(cè)：通過(guò)對(duì)空間數(shù)據(jù)、提取數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等按照空間信息集成模型等方式進(jìn)行組合，形成一體化的空間信息，屬于經(jīng)過(guò)加工處理的數(shù)據(jù)資源，同樣可以注冊(cè)到目錄服務(wù)系統(tǒng)；

4）功能服務(wù)注冊(cè)：空間信息承載服務(wù)平臺(tái)中可以提供相關(guān)對(duì)空間信息的共享和應(yīng)用的功能服務(wù)，各政府行業(yè)部門(mén)也可結(jié)合行業(yè)自身特點(diǎn)，提供相關(guān)服務(wù)并注冊(cè)到目錄服務(wù)系統(tǒng)中；另外一方面就是產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)，提供基于商業(yè)應(yīng)用功能服務(wù)；

5）目錄管理服務(wù)：目錄管理者通過(guò)目錄管理服務(wù)管理提交的目錄注冊(cè)申請(qǐng)，審核驗(yàn)證通過(guò)后，對(duì)政府專網(wǎng)內(nèi)或者互聯(lián)網(wǎng)（可公開(kāi)的服務(wù)）進(jìn)行發(fā)布；

6）目錄發(fā)現(xiàn)服務(wù)：服務(wù)使用者通過(guò)目錄發(fā)現(xiàn)服務(wù)，利用各種方式獲取所需空間信息或功能服務(wù)?？砂凑諗?shù)據(jù)集序列、數(shù)據(jù)分類、功能集序列、功能分類、關(guān)鍵詞、時(shí)間、空間（圖形方式）、組合（模糊）等方式發(fā)現(xiàn)所需服務(wù)。對(duì)于需要將數(shù)據(jù)進(jìn)行本地利用的情況，可通過(guò)交換系統(tǒng)進(jìn)行訂閱獲取，對(duì)于在線的數(shù)據(jù)或功能獲取，可以利用提供的地址實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和功能的遠(yuǎn)程調(diào)用。

（三）空間信息交換服務(wù)系統(tǒng)

空間信息交換系統(tǒng)是依托國(guó)家電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)和電子政務(wù)信息安全基礎(chǔ)設(shè)施，為部門(mén)內(nèi)、跨部門(mén)、跨地域空間信息資源交換與共享提供服務(wù)的系統(tǒng)?？商峁┒喾N交換模式，如：請(qǐng)求響應(yīng)式、訂閱響應(yīng)式、自動(dòng)獲取式、集中獲取式、跨部門(mén)業(yè)務(wù)協(xié)同式等。

1）前置交換系統(tǒng)：指放在各部門(mén)機(jī)房的前置交換服務(wù)器和前置交換軟件；

2）中心交換系統(tǒng)：指通過(guò)交換域的中心交換系統(tǒng)進(jìn)行信息中轉(zhuǎn)；

3）交換網(wǎng)絡(luò)：指基于電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)建立的具有安全保證的網(wǎng)絡(luò)；

4）共享信息庫(kù)：包括基礎(chǔ)庫(kù)、業(yè)務(wù)庫(kù)和服務(wù)庫(kù)等；

5）應(yīng)用服務(wù)器：指完成工作流管理的工作流服務(wù)器，以及實(shí)現(xiàn)一般數(shù)據(jù)庫(kù)存取的應(yīng)用服務(wù)器；

6）應(yīng)用終端：指通過(guò)應(yīng)用服務(wù)器存取共享信息。

五、空間信息時(shí)空數(shù)據(jù)組織技術(shù)

（一）時(shí)空數(shù)據(jù)組織模型

時(shí)空數(shù)據(jù)全生命周期組織和管理模型，是重點(diǎn)針對(duì)城市多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的組織、管理和維護(hù)，典型的數(shù)據(jù)有城市遙感影像數(shù)據(jù)、城市遙感POI數(shù)據(jù)、空間矢量數(shù)據(jù)、各類專題數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)、地理編碼數(shù)據(jù)、空間化的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及按照各類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃化之后的數(shù)據(jù)等。

現(xiàn)代城市精細(xì)化管理空間信息承載服務(wù)平臺(tái)是基于時(shí)間和空間組織數(shù)據(jù)的，基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)采用基于分層（尺度和時(shí)間）組織的時(shí)空模型，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采用“時(shí)間+屬性+空間”的事件模型?？臻g信息承載與可視化平臺(tái)是基于時(shí)間和空間組織數(shù)據(jù)的。而一般的時(shí)空數(shù)據(jù)組織模型包括：簡(jiǎn)單時(shí)空數(shù)據(jù)模型、面向?qū)ο蟮臅r(shí)空數(shù)據(jù)模型、時(shí)間或過(guò)程模型等。圖3是建設(shè)行業(yè)的時(shí)空數(shù)據(jù)組織模型。

圖3 建設(shè)行業(yè)時(shí)空數(shù)據(jù)組織模型圖

（二）空間數(shù)據(jù)組織管理

考慮到空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在空間上的連續(xù)分布的特點(diǎn)，承載平臺(tái)通過(guò)在以下幾個(gè)方面的努力來(lái)解決這些問(wèn)題：

1）采用矢量柵格化解決分布式存儲(chǔ)帶來(lái)的矢量數(shù)據(jù)訪問(wèn)效率問(wèn)題；

2）采用“空間換時(shí)間”的優(yōu)化方式，利用“分層、分級(jí)、分塊”的組織方式和多級(jí)緩存機(jī)制解決柵格數(shù)據(jù)的訪問(wèn)效率問(wèn)題；

3）采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)和地理編碼方案實(shí)現(xiàn)多尺度多源數(shù)據(jù)的融合，保證數(shù)據(jù)的完整性，滿足不同層面的應(yīng)用需求。

（三）業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)組織管理

人類活動(dòng)信息的80%以上都與空間相關(guān)，它是信息資源中數(shù)量最大、最為重要的部分。因此，以統(tǒng)一的空間坐標(biāo)為參照，實(shí)現(xiàn)城市業(yè)務(wù)信息資源的高度統(tǒng)一與整合就具備了現(xiàn)實(shí)可行性。

業(yè)務(wù)信息空間化處理系統(tǒng)通過(guò)城市地理空間編碼地址庫(kù)對(duì)其它的城市業(yè)務(wù)信息資源進(jìn)行地理編碼，以對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)、空間矢量數(shù)據(jù)等城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，疊加人口、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、行業(yè)應(yīng)用和政務(wù)等專題信息，實(shí)現(xiàn)非空間數(shù)據(jù)空間化，從而使業(yè)務(wù)信息具備了在空間信息承載服務(wù)平臺(tái)上顯示、編輯、操作和進(jìn)行生命周期管理的條件。

（四）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)組織管理

在動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的組織和管理中，空間信息承載服務(wù)平臺(tái)采用了如下的解決方案：

1）將“時(shí)間，空間、屬性”融合為一個(gè)實(shí)體對(duì)象——“事件”；

2）引入生命周期的概念。

（五）歷史數(shù)據(jù)組織管理

現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的組織基于現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的變化情況和便于管理的目的，在數(shù)據(jù)管理中，可以將數(shù)據(jù)分為兩個(gè)部分，除現(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)外，其他的所有歷史數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)現(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)變更時(shí)，更新實(shí)體的時(shí)間標(biāo)志，將其存入歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)并不刪除舊的歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的增量存儲(chǔ)。這樣，現(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)共同組成了所有時(shí)段的空間和業(yè)務(wù)信息，并且數(shù)據(jù)是無(wú)冗余的。當(dāng)要查看某一給定時(shí)間的歷史數(shù)據(jù)情況時(shí)，可以通過(guò)給定時(shí)間條件，疊加現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，得到完整的特定時(shí)間的地理空間圖。

六、空間信息數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)技術(shù)

現(xiàn)代城市精細(xì)化管理空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)完成后，形成具有“面向主題的、集成的、當(dāng)前或接近當(dāng)前的、不斷變化的”的特性的數(shù)據(jù)，其中包括了柵格（高分）、矢量（大比例尺）、模型、數(shù)碼（視頻）、文檔、其他屬性數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)、知識(shí)數(shù)據(jù)等各類型的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)量匯聚起來(lái)是海量的，而且有一個(gè)很重要的時(shí)間維度，隨著時(shí)間的遷移，空間信息承載服務(wù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)中心要存儲(chǔ)大量的歷史空間數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)，這些海量的、歷史的數(shù)據(jù)需要利用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行有效管理。

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是一個(gè)“面向主題的、集成的、非易失的，隨時(shí)間變化的用來(lái)支持管理人員決策的”數(shù)據(jù)集合，非常適合空間信息時(shí)空數(shù)據(jù)組織模型的實(shí)現(xiàn)。

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中數(shù)據(jù)存在著不同細(xì)節(jié)級(jí)：早期細(xì)節(jié)級(jí)（通常是存儲(chǔ)在備用海量存儲(chǔ)器上）、當(dāng)前細(xì)節(jié)級(jí)、輕度綜合數(shù)據(jù)級(jí)（數(shù)據(jù)集市級(jí)）以及高度綜合數(shù)據(jù)級(jí)。數(shù)據(jù)是由操作型環(huán)境導(dǎo)入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。相當(dāng)數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通常發(fā)生在數(shù)據(jù)由操作層向數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)層傳輸?shù)倪^(guò)程中。一旦數(shù)據(jù)過(guò)期，就有當(dāng)前細(xì)節(jié)級(jí)進(jìn)入早期細(xì)節(jié)級(jí)。綜合后的數(shù)據(jù)由當(dāng)前細(xì)節(jié)級(jí)進(jìn)入輕度綜合數(shù)據(jù)級(jí)，然后由輕度綜合數(shù)據(jù)級(jí)進(jìn)入高度綜合數(shù)據(jù)級(jí)。

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的第一個(gè)特點(diǎn)是面向主題（Subject Oriented）的數(shù)據(jù)集合，而操作型環(huán)境的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是面向應(yīng)用進(jìn)行組織的。

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的第二個(gè)顯著特點(diǎn)是它是集成(Integrated) 的數(shù)據(jù)集合。在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的所有特性之中，這是最重要的。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是從多個(gè)不同的數(shù)據(jù)源傳送來(lái)的。當(dāng)這些數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)時(shí)，就進(jìn)行轉(zhuǎn)換，重新格式化，重新排列以及匯總等操作。得到的結(jié)果就是只要是存在于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)就具有單一物理映像。

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的第三個(gè)重要特性是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是非易失(Nonvolatile)的數(shù)據(jù)集合。對(duì)操作型數(shù)據(jù)的訪問(wèn)和處理，一般按一次一條記錄的方式進(jìn)行。操作型環(huán)境中的數(shù)據(jù)必然是要更新的，但數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出一組非常不同的特性。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)通常是以批量方式載入與訪問(wèn)的，但在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)環(huán)境中并不進(jìn)行一般意義上的數(shù)據(jù)更新。數(shù)據(jù)倉(cāng)

圖4 空間信息應(yīng)用和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)關(guān)系圖

庫(kù)中的數(shù)據(jù)在進(jìn)行裝載時(shí)是以靜態(tài)快照的格式進(jìn)行的。當(dāng)產(chǎn)生后繼變化時(shí)，一個(gè)新的快照記錄就會(huì)被寫(xiě)入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。這樣在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中就保存了數(shù)據(jù)的歷史狀況。

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的最后一個(gè)顯著特性是它是隨時(shí)間變化(Time Variant) 的數(shù)據(jù)集合。時(shí)變性的意思是說(shuō)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的每個(gè)數(shù)據(jù)單元都只是在某一時(shí)間是準(zhǔn)確的。在一些情況下，記錄中加有時(shí)戳，而在另外一些情況下記錄則包含一個(gè)事務(wù)的時(shí)間?？傊魏吻闆r下記錄都包含某種形式的時(shí)間標(biāo)志用以說(shuō)明數(shù)據(jù)在哪一時(shí)間是準(zhǔn)確的。

總的來(lái)說(shuō)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是：集成的數(shù)據(jù)，從時(shí)間的角度，不可更新，只能加載，非聯(lián)機(jī)訪問(wèn)，只能批處理，面向主題，不同層次的粒度，可以包含外部數(shù)據(jù)，非冗余，關(guān)于時(shí)間的細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)，有時(shí)稱為“原子”數(shù)據(jù)。利用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建庫(kù)技術(shù)，結(jié)合空間信息時(shí)空數(shù)據(jù)組織模型，將現(xiàn)代城市精細(xì)化管理的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效組織，支持后續(xù)高層次的服務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，如圖4所示。

七、空間信息承載與可視化技術(shù)

現(xiàn)代城市精細(xì)化管理空間信息承載服務(wù)平臺(tái)可以分為處于后臺(tái)的數(shù)據(jù)服務(wù)和處于前臺(tái)的數(shù)據(jù)可視化兩個(gè)部分。后臺(tái)數(shù)據(jù)承載服務(wù)的基本任務(wù)就是向業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供高效、健壯的數(shù)據(jù)服務(wù)；前臺(tái)的數(shù)據(jù)可視化的核心任務(wù)則是實(shí)現(xiàn)終端用戶對(duì)業(yè)務(wù)應(yīng)用相關(guān)支持?jǐn)?shù)據(jù)的有效交互和操控，由此實(shí)現(xiàn)整個(gè)平臺(tái)對(duì)承載的應(yīng)用系統(tǒng)的全面支持?？臻g信息承載與可視結(jié)構(gòu)如圖5所示。

1、數(shù)據(jù)承載體系結(jié)構(gòu)

對(duì)于數(shù)據(jù)服務(wù)部分，要求平臺(tái)便于容納不同類型、不同來(lái)源的數(shù)據(jù)，便于構(gòu)造不同規(guī)模的系統(tǒng)，能夠有效地整合其他分系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，能夠有效地解決歷史數(shù)據(jù)的使用問(wèn)題，因而采用分布式服務(wù)的方式構(gòu)造平臺(tái)后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)框架，其中的數(shù)據(jù)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)具體數(shù)據(jù)的格式和訪問(wèn)方式進(jìn)行了約束，屏蔽了數(shù)據(jù)提供者和數(shù)據(jù)消費(fèi)者雙方的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，在技術(shù)層面上實(shí)現(xiàn)了不同部分間的松耦合。

2、數(shù)據(jù)可視化體系結(jié)構(gòu)

對(duì)于數(shù)據(jù)可視化部分，由于數(shù)據(jù)的多樣性，關(guān)注的不僅僅是不同數(shù)據(jù)的存取方法和顯示方法，重要的是解決數(shù)據(jù)在可視化過(guò)程中的關(guān)聯(lián)問(wèn)題，也就是要實(shí)現(xiàn)具有內(nèi)在邏輯組織的多類型數(shù)據(jù)的可視化。展示方式的多樣性是應(yīng)用需求多樣性在這個(gè)平臺(tái)的一種具體體現(xiàn)。不但要提供基本的2D展示方式、3D展示方式、比對(duì)展示方式和動(dòng)態(tài)展示方式等，還要隨業(yè)務(wù)過(guò)程的升級(jí)改造提供全新的展示方式。針對(duì)數(shù)據(jù)的交互操作既包含了數(shù)據(jù)的瀏覽操作，也包含了數(shù)據(jù)的查詢檢索操作。高可用性的瀏覽和檢索方式要求直接針對(duì)具體的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，這就導(dǎo)致了對(duì)交互操作方式的多樣性要求和可擴(kuò)展性要求。

八、空間信息應(yīng)用服務(wù)門(mén)戶技術(shù)

基于高分對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)，將現(xiàn)代城市精細(xì)化管理相關(guān)應(yīng)用、空間數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和服務(wù)資源在一個(gè)統(tǒng)一的門(mén)戶上進(jìn)行展示和服務(wù)。物理分散在各個(gè)城市中的數(shù)據(jù)、服務(wù)通過(guò)全國(guó)城市精細(xì)化管理空間信息承載服務(wù)平臺(tái)匯聚到空間信息應(yīng)用服務(wù)門(mén)戶，管理組織好這些數(shù)據(jù)和服務(wù)，協(xié)調(diào)好這些數(shù)據(jù)和服務(wù)的各類使用，是空間信息應(yīng)用服務(wù)門(mén)戶的主要工作，因此，空間信息應(yīng)用服務(wù)門(mén)戶的建設(shè)工作從以下幾個(gè)方面開(kāi)展：

1、統(tǒng)一授權(quán)認(rèn)證管理：利用現(xiàn)代城市精細(xì)化管理信息安全保障建設(shè)的相關(guān)內(nèi)容，研究統(tǒng)一授權(quán)認(rèn)證在空間信息應(yīng)用服務(wù)門(mén)戶應(yīng)用的集成，為門(mén)戶內(nèi)信息和服務(wù)的使用提供統(tǒng)一、安全的身份認(rèn)證，并開(kāi)放相關(guān)接口，滿足各類接入服務(wù)的身份驗(yàn)證調(diào)用，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄。

2、資源訪問(wèn)權(quán)限管理：研究建立空間信息應(yīng)用服務(wù)門(mén)戶基于“用戶-角色-資源”的統(tǒng)一權(quán)限管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制每個(gè)用戶或角色對(duì)門(mén)戶內(nèi)每條信息或每項(xiàng)服務(wù)的訪問(wèn)權(quán)限。

3、信息安全監(jiān)控管理：利用現(xiàn)代城市精細(xì)化管理信息安全保障建設(shè)研究的相關(guān)成果，研究空間信息應(yīng)用服務(wù)門(mén)戶的安全保障集成，打造一個(gè)安全有保障的門(mén)戶。

圖5 空間信息承載與可視結(jié)構(gòu)

4、城市數(shù)據(jù)/服務(wù)資源目錄查詢：利用現(xiàn)代城市精細(xì)化管理空間信息承載服務(wù)平臺(tái)研究的相關(guān)成果，研究空間信息應(yīng)用服務(wù)門(mén)戶的城市數(shù)據(jù)/服務(wù)資源目錄查詢集成，加強(qiáng)門(mén)戶的查詢功能。

5、組件式應(yīng)用集成：利用現(xiàn)代城市精細(xì)化管理指標(biāo)體系及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究的相關(guān)成果，研究空間信息應(yīng)用服務(wù)門(mén)戶的組件集成，使現(xiàn)代城市精細(xì)化管理的各項(xiàng)應(yīng)用可以持續(xù)不斷地集成到門(mén)戶上。

九、結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代城市精細(xì)化管理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，其實(shí)施過(guò)程中涉及的技術(shù)領(lǐng)域非常廣泛；而且，我們也要清醒的認(rèn)識(shí)到技術(shù)是一個(gè)發(fā)展的過(guò)程，隨著精細(xì)化管理的不斷深化、完善，會(huì)應(yīng)用到不同的技術(shù)。今天的技術(shù)，明天可能過(guò)時(shí)，今天不可能的技術(shù)，明天可能得到廣泛的應(yīng)用；因此，現(xiàn)代城市精細(xì)化管理技術(shù)體系的研究也是一個(gè)不斷發(fā)展和完善的過(guò)程。