馬學(xué)峰，屈利娜

(湛江市規(guī)劃勘測設(shè)計院，廣東湛江 524002)

1 前言

地理信息(Geographic Information)屬于空間信息，其位置的識別是與數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起的，具有整合其他信息的能力，這是區(qū)別于其他信息最顯著的標(biāo)志。地理信息資源具有很強的戰(zhàn)略性，在社會經(jīng)濟發(fā)展、人民生活質(zhì)量提高、國家安全利益和應(yīng)急保障方面發(fā)揮著巨大的作用［1］。

隨著城市信息化的不斷發(fā)展，各部門與行業(yè)對網(wǎng)絡(luò)化的地理信息服務(wù)的需求量不斷增加，迫切要求實現(xiàn)區(qū)域多尺度多類型地理信息資源綜合利用與在線服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為地理信息的發(fā)布與共享帶來了新的工作模式，使得GIS系統(tǒng)之間的協(xié)同計算、分布式數(shù)據(jù)管理、一體化結(jié)構(gòu)、互聯(lián)互操作，使各類地理信息服務(wù)于應(yīng)用的整合成為可能［2］。

湛江市作為廣東省的地級市之一，在城市地理信息化建設(shè)方面相對落后，各行業(yè)部門沒有充分利用基礎(chǔ)地形圖，在使用方面是一次成圖一次應(yīng)用，不斷重復(fù)測繪采集。各部門的技術(shù)體系和路線不盡相同，導(dǎo)致了他們之間的地理信息數(shù)據(jù)難以實現(xiàn)交換和集成，從而使得測繪成果標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)精度不一致，不利于數(shù)據(jù)庫之間的互聯(lián)互通，難以有效共享地理信息資源，各部門之間形成了“信息孤島”，降低了對已有地理信息資源的利用率［3］。所以，急需建設(shè)地理信息服務(wù)平臺來整合各類地理信息資源，滿足政府與各部門的應(yīng)用需求。

當(dāng)前，歐、美等發(fā)達國家和地區(qū)在推進空間信息基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)字地理空間框架建設(shè)方面，已經(jīng)開展了大量的工作，我國很多省市也相繼建立了地理信息服務(wù)平臺。隨著服務(wù)性GIS的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷深入，由數(shù)據(jù)提供階段向平臺服務(wù)階段轉(zhuǎn)變已成為地理信息服務(wù)的發(fā)展方向［4］。建設(shè)具有整合、管理異構(gòu)分布的地理空間信息功能的湛江市地理信息資源綜合服務(wù)平臺顯得尤為重要。

2 湛江市地理信息服務(wù)平臺建設(shè)的目標(biāo)體系與結(jié)構(gòu)

2.1 平臺建設(shè)目標(biāo)體系

湛江市地理信息服務(wù)平臺，是在先進的GIS平臺、數(shù)據(jù)庫平臺和計算機網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下，依據(jù)符合湛江市實際的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，理順信息采集、加工、建庫、更新、分發(fā)、應(yīng)用流程，整合整個湛江市的控制點數(shù)據(jù)、地形圖數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)資源和測繪工程檔案資源，實現(xiàn)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換入庫、集成管理和共享應(yīng)用，滿足湛江市各相關(guān)單位生產(chǎn)需要，為城市建設(shè)、國民經(jīng)濟和社會發(fā)展提供有力的基礎(chǔ)空間信息服務(wù)保障［5］。

具體目標(biāo)包括:

(1)將多尺度的地理信息數(shù)據(jù)資源進行集成應(yīng)用。利用信息化手段，把湛江市各類地理信息數(shù)據(jù)資源整合，使其互通互聯(lián)一體化。解決由各種原因造成的部門之間“信息孤島”和“數(shù)字鴻溝”等問題。

(2)轉(zhuǎn)變地理信息服務(wù)的工作模式，地理信息服務(wù)方式由傳統(tǒng)的提供數(shù)據(jù)模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙粡垐D”的地理信息綜合在線服務(wù)模式，充分利用已有的地理信息資源，有效地解決了以往使用過程中存在的技術(shù)難度大、建設(shè)成本高等難題。

(3)發(fā)布湛江市地理信息公共服務(wù)版地圖，利用此平臺，可以向大眾提供準(zhǔn)確權(quán)威的公益性地圖服務(wù)，方便了公眾的日常生活對地理信息的需求，更有效地提供了各企業(yè)價值增值的空間，消除因數(shù)據(jù)涉密造成的地理信息應(yīng)用瓶頸，有利于地理信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。

(4)促進地理信息資源共享。通過分建共享機制，將推動測繪部門、專業(yè)部門、企業(yè)及社會團體地理信息資源共享與協(xié)同服務(wù)。

2.2 平臺體系結(jié)構(gòu)

湛江市地理信息服務(wù)平臺是以“數(shù)字湛江”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)地理信息流程并實現(xiàn)各種基礎(chǔ)地理信息有機集成管理、信息共享和開放式應(yīng)用;另一方面通過地理信息技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，建立面向政府、面向企業(yè)、面向社會公眾的地理信息分發(fā)服務(wù)平臺，提供地理信息在線服務(wù)，促進了地理信息的社會化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。平臺由業(yè)務(wù)應(yīng)用層、軟件平臺層、數(shù)據(jù)支撐層和硬件基礎(chǔ)層構(gòu)成。如圖1所示，硬件基礎(chǔ)層包括院內(nèi)專用網(wǎng)絡(luò)和計算機硬件設(shè)備，專用網(wǎng)絡(luò)指的是本院以及與規(guī)劃局的專用局域網(wǎng)，計算機硬件是指日常處理數(shù)據(jù)的計算機以及發(fā)布地圖信息的服務(wù)器;數(shù)據(jù)支撐層包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫和專題信息數(shù)據(jù)庫，基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫包括全要素地形圖、影像數(shù)據(jù)、控制點數(shù)據(jù)和測繪工程檔案，專題信息數(shù)據(jù)庫包括地名數(shù)據(jù)、行政區(qū)界、道路交通和水系植被等;軟件平臺層包括數(shù)據(jù)管理平臺和綜合查詢平臺，其中數(shù)據(jù)管理平臺包括數(shù)據(jù)規(guī)范檢查系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、入庫更新系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)集成應(yīng)用系統(tǒng);綜合查詢系統(tǒng)包括院內(nèi)服務(wù)系統(tǒng)和院外服務(wù)系統(tǒng)，院內(nèi)服務(wù)系統(tǒng)是為院各屬部門生產(chǎn)提供服務(wù)的，院外系統(tǒng)則是為市局提供基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的調(diào)用、瀏覽和查詢的接口。

圖1 系統(tǒng)總體功能劃分圖

2.3 平臺的設(shè)計原則

湛江市地理信息綜合服務(wù)平臺是湛江市地理信息資源專網(wǎng)和應(yīng)用體系。平臺建設(shè)遵循以下三方面原則［5］:

(1)先進性與標(biāo)準(zhǔn)化:系統(tǒng)建設(shè)要采用先進的技術(shù)和設(shè)備，以適應(yīng)未來發(fā)展趨勢;采用符合國際和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，使網(wǎng)絡(luò)具有較高的可操作性和易擴充性。

(2)開放性和實用性:體系結(jié)構(gòu)是開放式的，便于系統(tǒng)或不同廠家設(shè)備之間的聯(lián)通。

(3)可靠性和安全性:建立不同級別用戶，采用網(wǎng)絡(luò)安全措施，整個網(wǎng)絡(luò)信息要絕對安全可靠。

3 數(shù)據(jù)處理流程以及數(shù)據(jù)庫建設(shè)與更新

3.1 數(shù)據(jù)處理流程總體框架

湛江市地理信息平臺數(shù)據(jù)處理流程分為兩部分，一是數(shù)據(jù)采集、規(guī)范檢查、入庫與更新;二是數(shù)據(jù)入庫后的院內(nèi)資源共享。具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 湛江市地理信息服務(wù)平臺數(shù)據(jù)處理流程總體框架

3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理加工與檢查

一個強大數(shù)據(jù)庫，必須具備結(jié)構(gòu)良好、內(nèi)容豐富、可利用性強等特點。因此需要做以下五方面工作:

(1)在充分考慮數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和入庫前提下，制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進行生產(chǎn)數(shù)據(jù)的檢查和查漏，將數(shù)據(jù)檢查、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)庫入庫三者緊密結(jié)合起來，形成一個良好、流暢的數(shù)據(jù)檢查流轉(zhuǎn)機制。

(2)基本地形圖轉(zhuǎn)換，其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和建庫流程如圖3所示。

圖3 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換流程

(3)多元數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換

由于數(shù)據(jù)制作和管理方式的差異，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)格式繁多，可能包括DGN、DWG或MapGIS平臺下的數(shù)據(jù)格式。為了在統(tǒng)一的GIS平臺上完成基礎(chǔ)地理信息的綜合管理，需對其他工程項目信息等數(shù)據(jù)作轉(zhuǎn)換處理。

(4)專題數(shù)據(jù)的提取

基本地形圖數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)覆蓋范圍廣、要素眾多，從其中的居民地及附屬設(shè)施、工礦建筑物及設(shè)施、交通及附屬設(shè)施的圖層中可以直接提取部分專題數(shù)據(jù)，包括:企事業(yè)單位、城市交通、基礎(chǔ)設(shè)施、公共場所、行政區(qū)劃等。

(5)質(zhì)量控制

空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞，對基礎(chǔ)地理信息平臺應(yīng)用結(jié)果影響十分明顯。所以，針對制作基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的過程，提出質(zhì)量控制體系，是非常重要的。為保證最終數(shù)據(jù)和軟件的質(zhì)量，需要從項目實施組織、管理、設(shè)計以及技術(shù)實現(xiàn)等方面采取系列措施，進行嚴(yán)格控制。

3.3 數(shù)據(jù)入庫及組織方式

入庫的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括各比例尺基本地形圖以及其他專題信息數(shù)據(jù)，文件形式采用 ArcGIS Shape(*shp)、數(shù)據(jù)庫形式為ArcGIS Personal GeodataBase(*mdb)，為了能有效地進行查詢檢索，形成無縫專題數(shù)據(jù)，平臺將對1∶500、1∶2000等比例尺的基礎(chǔ)地形圖、專題數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)專用地理數(shù)據(jù)整幅分層存放。

在數(shù)據(jù)入庫方面，采用一體化數(shù)據(jù)建庫機制的技術(shù)路線，數(shù)據(jù)全過程包括、質(zhì)檢、入庫、更新、輸出等環(huán)節(jié)，為了充分保證各個環(huán)節(jié)的有機連接，整個流程覆蓋從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)監(jiān)理到數(shù)據(jù)入庫和數(shù)據(jù)更新整個數(shù)據(jù)生產(chǎn)入庫過程，以保證數(shù)據(jù)的正確入庫。制作符合數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)能順利進入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，可以實現(xiàn)為統(tǒng)一管理基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)及其他各種空間數(shù)據(jù)，形成準(zhǔn)確、動態(tài)、高效的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)體系，為基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)提供可持續(xù)的空間信息服務(wù)，圖4為空間數(shù)據(jù)入庫流程。

平臺數(shù)據(jù)需要以文件形式和數(shù)據(jù)庫形式兩種形式提交。數(shù)據(jù)采集制作的成果是數(shù)據(jù)文件，通過入庫手段，把數(shù)據(jù)文件中的空間和屬性數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)建庫。以文件形式提交的數(shù)據(jù)和以數(shù)據(jù)庫形式提交的數(shù)據(jù)將采用不同方式來組織和存儲。

圖4 數(shù)據(jù)入庫流程

文件形式的數(shù)據(jù)組織，包含多種比例尺(1∶500、1∶2000、…)的基礎(chǔ)地理信息以及專題地理信息，為有效管理數(shù)據(jù)，方便查找和利用，采用目錄樹來組織這些數(shù)據(jù)，層級結(jié)構(gòu)為“數(shù)據(jù)總集→數(shù)據(jù)類+比例尺→圖層”，如圖5所示。

圖5 文件形式數(shù)據(jù)組織方式

文件形式數(shù)據(jù)的存儲，平臺文件形式數(shù)據(jù)將采用“圖層文件”的形式來存儲各類地理信息。

圖層的劃分、圖層文件的命名與“基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)的圖層設(shè)計”和“專題數(shù)據(jù)的圖層設(shè)計”保持一致。

3.4 數(shù)據(jù)庫更新與維護

數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性、準(zhǔn)確性和完整性是公共服務(wù)平臺成敗的關(guān)鍵，數(shù)據(jù)更新和歷史數(shù)據(jù)的管理是平臺建設(shè)和維護的重要問題。數(shù)據(jù)更新反映不斷變化的現(xiàn)實世界，歷史數(shù)據(jù)的保存，可以有效得出相應(yīng)地理信息的變化情況。

城市大比例尺基礎(chǔ)地形圖是城市規(guī)劃、城市建設(shè)以及各項管理的基礎(chǔ)資料，是地理信息數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)，同時也是本項目基礎(chǔ)地理信息的重要數(shù)據(jù)來源。作為城市測繪基礎(chǔ)資料，必須具備現(xiàn)勢性，必須建立“及時維護、周期更新、逐步擴大”的良性循環(huán)機制。地理信息數(shù)據(jù)更新主要包括基礎(chǔ)地形圖更新和專題數(shù)據(jù)更新。

圖6 版本數(shù)據(jù)更新機制

通過建立權(quán)限控制機制、更新檢查機制、更新審查機制和ArcGIS版本管理機制來對空間數(shù)據(jù)進行有效的管理和存儲，確保地理信息公共服務(wù)平臺正常運行，版本數(shù)據(jù)更新機制如圖6所示。

4 系統(tǒng)功能實現(xiàn)與應(yīng)用

湛江市地理信息公共服務(wù)平臺功能包括數(shù)據(jù)查詢、控制點查詢和借閱、工程檔案查詢與借閱、線劃圖與影像圖轉(zhuǎn)換、專題數(shù)據(jù)疊加及其他功能。

下面以工程檔案查詢?yōu)槔?

通過輸入工程任務(wù)號、建設(shè)地點等信息進行工程信息查詢，圖7是輸入“001”查詢相關(guān)的結(jié)果，其中顯示了任務(wù)號中包含001的工程分布位置和某個工程詳細信息。

圖7 工程檔案查詢結(jié)果

點擊“任務(wù)號”可查詢工程的詳細檔案信息，以下是詳細信息頁面，頁面中包含項目歸檔信息、工程位置、檔案資料信息和周邊工程，在檔案資料中可以點擊檔案資料名稱瀏覽檔案圖件資料，如圖8、圖9所示。

圖8 工程檔案詳細信息

圖9 圖件信息

5 結(jié)語

湛江市地理信息綜合服務(wù)平臺的建成，使得各種信息資源得到充分整合，有利于信息資源共享，促進互聯(lián)互通，在信息利用方面發(fā)揮了最大效益，在較短的時間內(nèi)形成服務(wù)于政府機構(gòu)、科研機構(gòu)、企事業(yè)單位、社會公眾等不同用戶的地理信息服務(wù)能力，由此可以提升政府形象，改善公眾服務(wù)，使得各部門發(fā)展站在了較高的起點，集成了現(xiàn)有的數(shù)據(jù)、軟硬件以及網(wǎng)絡(luò)等資源，有力地推動了湛江市城市信息化的發(fā)展，進而從整體上促進湛江市社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

［1］劉耀琳.地理信息系統(tǒng)［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2004.

［2］陸海英，花存宏.地理信息資源共享服務(wù)平臺建設(shè)構(gòu)想［J］.城市空間信息共享，2009，8(4):19.

［3］孫立堅，劉紀(jì)平，王亮等.基于Web Services技術(shù)的GIS體系結(jié)構(gòu)研究［J］.地理信息世界，2005(6):21～22.

［4］邱儒瓊，陳彩軍，羅伊.湖北省地理信息公共服務(wù)平臺的總體設(shè)計探索［J］.地理空間信息，2010，10(6):6.

［5］徐鋒.基于ArcGIS Server的地圖網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)［D］.西安:西安科技大學(xué)碩士論文，2009.