肖圓秀 鐘先坤 聶后德

（1.江西理工大學(xué)建筑與測繪工程學(xué)院 江西贛州 341000；2.江西省測繪應(yīng)急保障服務(wù)中心 江西南昌 330046；3.廣州城市信息研究所有限公司 江蘇無錫 214000）

0 引言

地理信息是國家重要的戰(zhàn)略信息資源，在政府管理決策、新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展、人民生活改善等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著政府管理決策科學(xué)化、國家經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展信息化以及和諧社會建設(shè)的不斷推進(jìn)，各級政府部門和社會公眾對權(quán)威、可靠的地理信息服務(wù)的需求與日劇增，迫切需求實(shí)現(xiàn)多尺度、多類型地理信息資源的綜合利用與在線服務(wù)。

“數(shù)字城市”地理信息公共平臺的建設(shè)目標(biāo)是建立以基礎(chǔ)地理信息資源、信息服務(wù)為目標(biāo)，互通、高效、集成、一體的城市基礎(chǔ)地理信息管理平臺，加快城市基礎(chǔ)地理信息管理與服務(wù)工作的信息化進(jìn)程，整合數(shù)據(jù)資源，提升管理能力，降低管理成本，增強(qiáng)信息利用率以及更新速度，實(shí)現(xiàn)資源共享，實(shí)現(xiàn)面向社會服務(wù)的電子政務(wù)建設(shè)，逐步使信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化成為城市管理的基本運(yùn)行方式。

1 平臺總體框架

1.1 平臺總體架構(gòu)

平臺基于WebService 技術(shù)，采用SOA 體系架構(gòu)，遵循OGC 開放地理信息規(guī)范及國家地理信息公共平臺的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)地理信息資源分布式管理、集中共享與服務(wù)。

平臺主要由運(yùn)行支撐層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層四個(gè)部分組成。其中標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范體系、硬件網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和安全保障體系是運(yùn)行支撐，作為數(shù)據(jù)、服務(wù)的保障。標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范體系和安全保障體系縱向貫穿框架體系的各個(gè)層次?？蚣荏w系的最底層是網(wǎng)絡(luò)層，逐漸向上展開的是數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層(如圖1所示)。

圖1 地理信息公共平臺框架體系

1.2 平臺運(yùn)行結(jié)構(gòu)

圖2 平臺運(yùn)行結(jié)構(gòu)

由于地理信息數(shù)據(jù)的保密性，平臺要求采用涉密網(wǎng)、政務(wù)外網(wǎng)和公眾網(wǎng)三個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系分別為政府部門和社會公眾提供服務(wù)。平臺在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上構(gòu)建政務(wù)版地理框架數(shù)據(jù)和公眾版地理框架數(shù)據(jù)，其中涉密版平臺運(yùn)行在涉密網(wǎng)中，為政府部門等機(jī)關(guān)單位服務(wù)。政務(wù)版平臺是在政務(wù)外網(wǎng)中運(yùn)行，政務(wù)版電子地圖數(shù)據(jù)必須通過省級測繪行政主管部門保密審查后，方可在政務(wù)外網(wǎng)上運(yùn)行。公眾版數(shù)據(jù)是對政務(wù)版數(shù)據(jù)進(jìn)行涉密信息過濾、內(nèi)容抽取、保密處理、獲取審圖號等過程后形成的，在互聯(lián)網(wǎng)中使用，為社會公眾提供服務(wù)。

2 關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 資源目錄服務(wù)技術(shù)

目錄服務(wù)技術(shù)在數(shù)字化信息生產(chǎn)速度不斷加快，信息資源總量急劇膨脹的情況下為我們提供了一種可行的方法來管理這些迅速增長的數(shù)字信息。所謂目錄服務(wù)技術(shù)包括資源的分類、目錄的構(gòu)成、目錄的結(jié)構(gòu)、目錄存儲和目錄的查詢等技術(shù)。

2.2 開放型的空間信息共享技術(shù)

全面支持國際上OGC 組織的開放規(guī)范，平臺通過WMS、WFS、WCS、WPS、WMS-T 等服務(wù)接口，提供二維地圖服務(wù)、三維地圖服務(wù)、空間數(shù)據(jù)服務(wù)、地理編碼服務(wù)、數(shù)據(jù)應(yīng)用分析服務(wù)、遙感影像服務(wù)、數(shù)據(jù)目錄服務(wù)、元數(shù)據(jù)服務(wù)等服務(wù)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了跨部門、跨平臺的系統(tǒng)集成應(yīng)用，以此來滿足各類用戶的需求。

2.3 地理編碼、地址匹配技術(shù)

地理編碼是一種基于地理空間定位技術(shù)的編碼方法，提供了地名地址的地理位置信息轉(zhuǎn)換成地理坐標(biāo)的方法，是將文字性的描述地址與其空間的地理位置坐標(biāo)建立起對應(yīng)關(guān)系的過程，對建立非空間信息的關(guān)聯(lián)及信息資源整合至關(guān)重要。地理編碼通過地址匹配將文字性的描述地址與其空間的地理位置坐標(biāo)建立起對應(yīng)關(guān)系的過程。地址匹配最關(guān)鍵的問題是地址標(biāo)準(zhǔn)化、建立地址編碼數(shù)據(jù)庫以及自動化地址匹配引擎的開發(fā)。地址匹配服務(wù)按照特定的步驟為地址查找匹配對象。

2.4 空間數(shù)據(jù)保密安全處理技術(shù)

根據(jù)國家現(xiàn)行有關(guān)政策，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)絕大部分屬于涉密數(shù)據(jù)，應(yīng)對其內(nèi)容、屬性和空間位置精度進(jìn)行保密處理，經(jīng)過保密審查后，才可在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行。為保障國家安全，保密處理技術(shù)應(yīng)采用國家測繪行政主管部門規(guī)定的統(tǒng)一方法。

在線服務(wù)系統(tǒng)采用信息過濾技術(shù)實(shí)現(xiàn)對用戶上傳、交換、標(biāo)注的個(gè)性數(shù)據(jù)，建立信息過濾與控制機(jī)制，通過敏感詞設(shè)置、幾何精度驗(yàn)證、數(shù)據(jù)智能審查等技術(shù)方法，確保數(shù)據(jù)的安全性和權(quán)威性。

2.5 廣域網(wǎng)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)器成為一種常見的技術(shù)選擇。應(yīng)用不同，所選擇的負(fù)載均衡框架也有所不同，即使采用同一框架，其負(fù)載均衡策略也可能千差萬別。目前使用的負(fù)載均衡框架與策略大多來源于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，未能反映空間信息應(yīng)用的特點(diǎn)，因而需要進(jìn)一步的探索，建設(shè)與空間數(shù)據(jù)訪問模式相適應(yīng)負(fù)載均衡策略。

空間數(shù)據(jù)源以金字塔作為訪問對象，其基本訪問單位是瓦片，它有來源、類型、空間、尺度與時(shí)相等多方面的描述，因此，服務(wù)器應(yīng)當(dāng)支持用戶從這些維度來訪問瓦片，即設(shè)計(jì)多維度的網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議。此外，針對向同一服務(wù)器發(fā)出多個(gè)并發(fā)請求，串行逐個(gè)處理是不現(xiàn)實(shí)的，需要設(shè)計(jì)高效的并發(fā)處理模型，以提高單服務(wù)器的服務(wù)性能

3 平臺功能實(shí)現(xiàn)

平臺在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一門戶的基礎(chǔ)上，提供跨部門、跨行政等級、跨網(wǎng)絡(luò)、跨平臺、高服務(wù)聚合、低應(yīng)用開發(fā)技術(shù)要求的地理信息數(shù)據(jù)服務(wù)及功能服務(wù)。由于篇幅關(guān)系，本文簡單介紹幾個(gè)主要模塊。

3.1 地理信息門戶網(wǎng)站

為了方便用戶了解平臺，平臺的門戶網(wǎng)站提供了平臺介紹、平臺相關(guān)新聞資訊、平臺資料、培訓(xùn)支持、典型案例等功能模塊。

平臺門戶網(wǎng)站是通過調(diào)用服務(wù)系統(tǒng)提供的各種面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）的數(shù)據(jù)接口服務(wù)及功能接口服務(wù)，充分展示平臺中所有的數(shù)據(jù)資源，以及在這些數(shù)據(jù)資源基礎(chǔ)之上開發(fā)的各種服務(wù)。

平臺門戶網(wǎng)站通過建立單點(diǎn)登錄系統(tǒng)為用戶提供統(tǒng)一的信息資源認(rèn)證訪問入口，建立統(tǒng)一的、基于角色的和個(gè)性化的信息訪問、集成平臺。通過實(shí)施單點(diǎn)登錄功能，使用戶只需一次登錄就可以根據(jù)相關(guān)的規(guī)則去訪問不同的應(yīng)用系統(tǒng)，提高信息系統(tǒng)的易用性、安全性、穩(wěn)定性。

3.2 GIS 基本功能

基于RIA的地圖瀏覽，二三維一體化共享服務(wù)。包括空間查詢、地圖量測、地圖標(biāo)繪、路徑分析、空間分析、公交查詢等GIS 基本功能。

3.3 數(shù)據(jù)管理

1）平臺提供靈活的資源編目技術(shù)，用戶在使用地圖當(dāng)中，這種組織好的資源目錄，將分布式的服務(wù)轉(zhuǎn)化為用戶常見的圖層組織結(jié)構(gòu)，更具有條理，便于操作（如圖3所示）。

圖3 數(shù)據(jù)資源編目

2）基于目錄實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享交換：平臺允許用戶新建自己的資源目錄，并上傳空間數(shù)據(jù)。通過檢索瀏覽元數(shù)據(jù)，有權(quán)限的用戶可以對需要的數(shù)據(jù)提出下載申請，數(shù)據(jù)擁有者審批通過，申請者即可使用。這個(gè)過程由C/S 結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

3.4 服務(wù)管理

服務(wù)管理模塊主要實(shí)現(xiàn)服務(wù)共享與互操作，基于平臺服務(wù)進(jìn)行二次開發(fā)所需要的功能和管理職能。用戶將自己擁有的服務(wù)注冊于平臺當(dāng)中，其他用戶通過服務(wù)元數(shù)據(jù)檢索，申請自己需要的服務(wù)，待服務(wù)擁有者審批通過即可使用。此模塊充分考慮了用戶操作的便捷性和服務(wù)的使用權(quán)限。

3.5 運(yùn)維管理

運(yùn)維管理模塊保障平臺穩(wěn)定、安全運(yùn)行的后天支撐。主要提供對平臺服務(wù)、系統(tǒng)安全的管理、監(jiān)控平臺運(yùn)行狀態(tài)、管理平臺用戶和權(quán)限等等，體系架構(gòu)如圖4所示。

圖4 運(yùn)維管理中心體系架構(gòu)

4 結(jié)語

本文簡述了“數(shù)字城市”地理信息公共平臺的總體架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)，并介紹了平臺實(shí)現(xiàn)的功能模塊。從功能上來說滿足了政府和公眾的應(yīng)用需求。通過對平臺的集成測試，在實(shí)際應(yīng)用中，無論從功能上、性能上還是安全服務(wù)都能達(dá)到目的。然而，基礎(chǔ)地理信息共享平臺的建立和運(yùn)行是一個(gè)不斷完善的過程，隨著用戶需求的不斷增加及理論技術(shù)的不斷發(fā)展，平臺也將不斷完善。

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