蘭澤英，劉 洋

（1.廣東工業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，廣東 廣州510060；2.廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院，廣東 廣州510060）

推進社區(qū)信息化，整合各類信息系統(tǒng)和資源，構(gòu)建統(tǒng)一的社區(qū)信息平臺，加強常住人口和流動人口的信息化管理，改善社區(qū)服務(wù)是國家“十一五”期間信息化發(fā)展的一項重要戰(zhàn)略工程。在此背景下，“數(shù)字社區(qū)”建設(shè)被提到了新的高度，成為“數(shù)字城市”建設(shè)的重要基礎(chǔ)［1-2］。

目前，國內(nèi)相繼涌現(xiàn)一批數(shù)字社區(qū)網(wǎng)站，但大多以社區(qū)信息發(fā)布并提供部分便民服務(wù)為主［1-4，8］。雖然有些網(wǎng)站已經(jīng)做到把社區(qū)電子地圖、社區(qū)信息、社區(qū)動態(tài)、生活提醒等內(nèi)容放在網(wǎng)站上［1-8］，但其整合的資源仍然有限。而且社區(qū)管理與GIS結(jié)合的深度不多，無法真正做到社區(qū)的精細化管理。

黃花崗街道辦作為廣州市信息化推廣應(yīng)用的示范社區(qū)，其OA及MIS系統(tǒng)較為成熟，但尚沒有以GIS為平臺的決策支持系統(tǒng)，缺乏直觀的圖形表達方式，不利于社區(qū)的精細化管理。為此，本文采用WebGIS技術(shù)，探討黃花崗數(shù)字社區(qū)的設(shè)計與實現(xiàn)，本系統(tǒng)能描述社區(qū)景觀、建筑物、生活設(shè)施、公共環(huán)境、交通、綠化環(huán)境以及其他專題信息的空間分布情況、相對位置關(guān)系，并能與社區(qū)有關(guān)的圖形圖表、文字、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、錄像圖片等多種媒體信息高度集成，為社區(qū)管理者和社區(qū)居民提供綜合信息服務(wù)。

1 總體架構(gòu)

本系統(tǒng)既是一個方便街道管理人員日常辦公的平臺，也是一個可以提供便民服務(wù)的系統(tǒng)，采用普遍流行的B＼S架構(gòu)。如圖1所示，整個系統(tǒng)架構(gòu)由4個層次構(gòu)成，即數(shù)據(jù)層、組件層、應(yīng)用層和用戶層。其中數(shù)據(jù)層包括空間數(shù)據(jù)庫、標準地址數(shù)據(jù)庫及專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫，專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫主要基于SOA技術(shù)從出租屋管理系統(tǒng)、人口計生系統(tǒng)、流動人員管理系統(tǒng)等其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)同步交換而來，并通過標準地址庫、基于地址匹配技術(shù)實現(xiàn)專題數(shù)據(jù)的空間定位。系統(tǒng)基于WEBGIS、數(shù)據(jù)管理、地址匹配以及專題制圖等中間組件實現(xiàn)信息發(fā)布、資源管理、治安管理、人口管理以及出租屋管理等應(yīng)用功能，從而為社區(qū)的精細化管理提供決策支持，為社區(qū)居民提供便民服務(wù)。

2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

根據(jù)社區(qū)管理對地理信息的要求，可將其劃分為基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、政務(wù)專題數(shù)據(jù)和公眾專題數(shù)據(jù)三大類。其中基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)集成社區(qū)二維電子地圖、影像數(shù)據(jù)以及2.5維地圖數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)聯(lián)動顯示（見圖2）；政務(wù)專題數(shù)據(jù)涵蓋社區(qū)管理部門共用的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，包括社區(qū)自然、歷史人文、人口、設(shè)施、法人、出租屋、避難所、治安監(jiān)控等數(shù)據(jù)。公眾專題數(shù)據(jù)涵蓋社區(qū)內(nèi)部體育、文化、教育、銀行以及衣食住行娛購游等公眾興趣點數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)整合的數(shù)據(jù)資源如表1所示。

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圖2 系統(tǒng)的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)

3 功能設(shè)計

本平臺除了具備一般GIS系統(tǒng)常見的功能以外，還提供一些結(jié)合社區(qū)管理的功能?；A(chǔ)GIS功能包括圖層管理、地圖瀏覽、數(shù)據(jù)編輯、定位查詢、打印輸出、空間分析、地圖標注和測量功能等。另外結(jié)合社區(qū)管理其功能包括：

1）社區(qū)基本信息發(fā)布。提供政策法規(guī)、法律、氣象、醫(yī)療、教育培訓(xùn)、旅游、家政、娛樂等方面的信息發(fā)布服務(wù)。推進各級政府電子政務(wù)、網(wǎng)上辦事和社會公共服務(wù)進入社區(qū)，形成社保、醫(yī)療、就業(yè)指導(dǎo)和生活救助等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺。

2）社區(qū)人口資源管理。實施“以房管人”，加強人口流動管理。在地圖上進行院落、平房門牌號、房屋、樓號、樓房門牌號的劃分，以地圖為載體加強流動人口登記管理，直接將流動人口的信息與地圖上的空間位置直接關(guān)聯(lián)。實現(xiàn)對社區(qū)人口規(guī)模、人口變動、人口密度等空間分布情況的統(tǒng)計分析，為社區(qū)人口計生委的日常工作提供指導(dǎo)，直接服務(wù)于流動人口的登記管理、統(tǒng)計管理和安全管理。

3）社區(qū)設(shè)施資源管理。利用GIS技術(shù)，對社區(qū)的房產(chǎn)、公共設(shè)施（綜合管線、路燈等）、視頻監(jiān)控設(shè)施、綠化和公用消防設(shè)施進行可視化管理，建立學(xué)校、醫(yī)院網(wǎng)點分布專題圖，為社區(qū)管理部門提供方便的監(jiān)控手段和措施。按照社區(qū)信息資源的分類和相應(yīng)的數(shù)據(jù)標準，實施社區(qū)信息資源調(diào)查，通過數(shù)據(jù)接口和服務(wù)，為政府職能部門提供現(xiàn)勢、準確的信息服務(wù)，減少數(shù)據(jù)的重復(fù)普查，提高數(shù)據(jù)的準確度。

4）社區(qū)治安監(jiān)控管理。實現(xiàn)治安事件登記、戶籍管理、重點行業(yè)、重點單位監(jiān)控，并在GIS的基礎(chǔ)上，能對社區(qū)重要的區(qū)域、公共場所和違章多發(fā)地段的治安攝像頭進行實時定位現(xiàn)場視頻影像進行實時調(diào)用并準確定位，從而有效降低治安消防管理成本，提高治安管理水平和效率。

5）法人信息管理。實現(xiàn)對社區(qū)法人基礎(chǔ)信息的采集、瀏覽和查詢，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計和專題圖分析，為社區(qū)法人管理及宏觀決策提供數(shù)據(jù)支持。具體包括法人信息錄入、法人信息查詢統(tǒng)計等功能。

4 關(guān)鍵技術(shù)

4.1 基于Silverlight技術(shù)的地圖瀏覽和專題制圖

B＼S架構(gòu)的系統(tǒng)中，在網(wǎng)絡(luò)帶寬有限的前提下，如何加快地圖瀏覽速度、增強用戶體驗是個重要問題。一般的解決方法包括傳統(tǒng)的Java Applet、ActiveX控件技術(shù)，以及現(xiàn)在流行的AJAX技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，本系統(tǒng)還采用了Adobe Flex技術(shù)、微軟的Silverlight技術(shù)。具體而言，利用Silverlight內(nèi)置支持的DeepZoom技術(shù)提供呈現(xiàn)多分辨率圖像和幾乎任意大小圖像的功能，同時使用彈簧動畫來達到從模糊到清晰的漸次加載和平滑漫游的效果，從而實現(xiàn)更加豐富、更加流暢的體驗效果。

此外，系統(tǒng)還提供了靈活、實用的GIS專題制圖功能。例如，管理人員想了解社區(qū)內(nèi)的人口分布狀況，除了查詢傳統(tǒng)的圖表文件資料以外，還可利用系統(tǒng)的人口統(tǒng)計功能，利用Silverlight技術(shù)，動態(tài)生成統(tǒng)計圖表（如柱狀圖、餅圖、點狀圖、線圖等），如圖3所示，疊加在地圖上，為管理者提供直觀的分析手段。

圖3 基于Silverlight的數(shù)據(jù)統(tǒng)計效果圖

4.2 二三維電子地圖的聯(lián)動切換顯示

本系統(tǒng)可實現(xiàn)二維電子地圖、高分辨率影像、2.5維地圖的聯(lián)動切換顯示，這就需要多種數(shù)據(jù)在空間框架下進行較準確的匹配。2.5維地圖采用切片形式進行組織，且多采用45°光線進行渲染，要想實現(xiàn)多種地圖形式的聯(lián)動顯示，必然涉及到圖像坐標與地理坐標的相互轉(zhuǎn)換。坐標轉(zhuǎn)換可采用二次仿射變換方程，式（1）為從地理坐標到圖像坐標的轉(zhuǎn)換關(guān)系，式（2）為從圖像坐標到地理坐標的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

其中：（w，h）為圖像坐標，（x，y）為地理坐標。利用6個已知匹配點的圖像坐標和地理坐標，即可求出的轉(zhuǎn)換參數(shù)。一般情況下10m以內(nèi)的位置精度可基本滿足使用要求。

4.3 基于分詞的地址匹配技術(shù)

系統(tǒng)專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫中出租屋、人口、計生和法人數(shù)據(jù)主要通過SOA技術(shù)從其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)中同步交換共享而來，其數(shù)據(jù)中雖然包含了專題要素所在的街道、居委會、街路巷全名還有門牌號等信息，但存在著大量的非標準地址。為了實現(xiàn)地址記錄和空間位置的聯(lián)動匹配，必須使用地址匹配技術(shù)，還要依托龐大而準確的標準地址庫。

本系統(tǒng)采用的是基于分詞的地址匹配技術(shù)，它通過構(gòu)造一種分級地址庫的方法，轉(zhuǎn)換成地址分詞庫，采用基于地址詞典的中文分詞技術(shù)，實現(xiàn)地址匹配。采用此方法，易于維護更新地址庫，并構(gòu)建一個可以自學(xué)習的地址庫，不斷豐富完善，提高匹配范圍與匹配精度。但此方法的前提是技術(shù)人員應(yīng)首先對街道中的地址進行一一采集，并按照統(tǒng)一的規(guī)范建立標準地址庫。這樣，當用戶在數(shù)據(jù)表中選擇一條非標準地址時（見圖4（a）），就可通過后臺的地址匹配技術(shù)，返回最接近的10條標準地址數(shù)據(jù)（見圖4（b）），用戶通過選擇標準地址，即可定位在地圖上（見圖4（c））。

圖4 地址匹配效果圖

4.4 視屏監(jiān)控系統(tǒng)與GIS系統(tǒng)的一體化集成

目前，黃花崗街道已在各重要路段、地點部署了視頻監(jiān)控攝像頭，實施24h監(jiān)控。為了對監(jiān)控攝像頭進行空間管理，并實現(xiàn)對監(jiān)控視屏數(shù)據(jù)的調(diào)焦、轉(zhuǎn)動、回放、拷貝、截屏等控制操作，需要將GIS系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)進行一體化集成。

首先將攝像頭的位置標繪在地圖上，對其空間分布進行直觀地瀏覽和管理（見圖5（a））；其次，通過點擊地圖上的攝像頭，可以直接調(diào)出該攝像頭的即時畫面（見圖5（b）），并實現(xiàn)攝像頭的控制，如云臺的控制（需攝像頭支持），焦距的拉遠拉近，還可以支持視頻錄像的回放功能等。這樣，當有突發(fā)事件時，街道的管理者就可以在內(nèi)業(yè)查看現(xiàn)場情況，并進行遠程指揮，大大提高了應(yīng)急反應(yīng)能力。此外，監(jiān)控視屏的備份數(shù)據(jù)也可作為事故處理過程的記錄手段。

圖5 視屏數(shù)據(jù)接入示例

4.5 基于SOA的數(shù)據(jù)同步

黃花崗街道目前已具備了多種業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，如出租屋管理系統(tǒng)、人口計生系統(tǒng)、流動人員管理系統(tǒng)等。為了豐富本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和功能，必須要把其他系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)整合進來，并保持數(shù)據(jù)的一致和同步更新。常用的同步數(shù)據(jù)方法包括采用SOA技術(shù)進行交換、利用數(shù)據(jù)庫軟件進行同步、利用接口方式同步、利用文件形式進行交換數(shù)據(jù)等。

本系統(tǒng)采用Service GIS的體系結(jié)構(gòu)，對SOA提供全面的支持。Service GIS采用面向服務(wù)的軟件工程方法，把GIS的全部功能封裝為Web服務(wù)（Web Service），從而實現(xiàn)了被多種客戶端跨平臺、跨網(wǎng)絡(luò)、跨語言的調(diào)用，同時也使系統(tǒng)具備了服務(wù)聚合能力以集成來自其他服務(wù)器發(fā)布的GIS服務(wù)。基于此技術(shù)可以實現(xiàn)GIS和OA系統(tǒng)的結(jié)合，避免了同類數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入以及數(shù)據(jù)維護更新不一致、不同步的情況。

5 結(jié) 論

將WebGIS技術(shù)引入“數(shù)字社區(qū)”，實現(xiàn)社區(qū)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)與各種專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的高效管理，實現(xiàn)GIS與業(yè)務(wù)OA的緊密結(jié)合，實現(xiàn)社區(qū)的精細化管理以及人性化、強大的便民服務(wù)是“數(shù)字社區(qū)”發(fā)展的普遍趨勢。本文以廣州市黃花崗為例，重點探討了黃花崗數(shù)字社區(qū)的設(shè)計與實現(xiàn)，其主要的特色如下：

1）基于SOA技術(shù)實現(xiàn)了數(shù)字社區(qū)平臺與其他專題業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的同步數(shù)據(jù)交換共享，對社區(qū)的基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)，自然、歷史人文、人口、設(shè)施、法人、出租屋、避難所、治安監(jiān)控等數(shù)據(jù)，以及公眾興趣點數(shù)據(jù)實現(xiàn)“一張圖”的集成化管理。

2）黃花崗數(shù)字社區(qū)除了具備一般GIS系統(tǒng)常見的功能之外，還面向社區(qū)管理的專題需求，重點提供了社區(qū)信息發(fā)布、社區(qū)人口資源管理、社區(qū)設(shè)施資源管理、社區(qū)治安監(jiān)控管理以及法人信息管理等功能，突出了社區(qū)精細化管理與人性化便民服務(wù)等兩大主題。

3）采用最新一代動畫瀏覽技術(shù)Silverlight、二三維電子地圖聯(lián)動切換技術(shù)、基于分詞的地址匹配技術(shù)以及監(jiān)控視頻接入技術(shù)，保證了黃花崗數(shù)字社區(qū)的先進性，并大大提升了社區(qū)管理水平和應(yīng)急反應(yīng)能力。

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