陳 瑞

（寧夏國(guó)土資源地理信息中心）

1 引言

根據(jù)寧夏基礎(chǔ)測(cè)繪“十三五”規(guī)劃，“十三五”期間寧夏將完成賀蘭、青銅峽、同心等9個(gè)市縣數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)，進(jìn)一步發(fā)揮地理信息在寧夏社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的支撐作用。數(shù)字同心地理空間框架的建立，將充分發(fā)揮地理信息資源的基礎(chǔ)性作用，促進(jìn)測(cè)繪成果的廣泛應(yīng)用，滿(mǎn)足社會(huì)公眾對(duì)地理信息日益增長(zhǎng)的需求，同時(shí)，整合同心國(guó)土行業(yè)的數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)和國(guó)土行業(yè)數(shù)據(jù)的有效融合，在同心縣政府決策、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人民生活等方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

2 總體目標(biāo)和主要建設(shè)內(nèi)容

2.1 總體目標(biāo)

在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)之上進(jìn)行整合加工，提取符合需求的地理空間框架數(shù)據(jù)，建立多尺度、多分辨率、多種類(lèi)的城市空間數(shù)據(jù)體系，實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)的無(wú)縫集成，建設(shè)同心縣唯一的、權(quán)威的和通用的地理信息公共服務(wù)平臺(tái)，融合國(guó)土行業(yè)專(zhuān)題數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)地理空間數(shù)據(jù)資源的充分利用與共享，從而為政府、企業(yè)和公眾提供高質(zhì)量的地理信息數(shù)據(jù)服務(wù)。

2.2 主要建設(shè)內(nèi)容

數(shù)字同心的主要建設(shè)內(nèi)容包括一坐標(biāo)系、一庫(kù)、一環(huán)境、兩平臺(tái)建設(shè)[1]。一坐標(biāo)系指的是建立同心城市坐標(biāo)系。一庫(kù)指的是地理信息空間數(shù)據(jù)庫(kù)，主要包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)采集生產(chǎn)和國(guó)土資源數(shù)據(jù)整理。一環(huán)境指的是支撐環(huán)境，包括網(wǎng)絡(luò)、硬件設(shè)備、軟件設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)，是數(shù)字同心地理空間框架建設(shè)、運(yùn)行和服務(wù)的必備條件。兩平臺(tái)指的是國(guó)土資源“一張圖平臺(tái)”和地理信息公共服務(wù)平臺(tái)。

3 技術(shù)路線(xiàn)設(shè)計(jì)

3.1 總體設(shè)計(jì)

總體設(shè)計(jì)如圖1所示。

3.2 同心城市坐標(biāo)系建設(shè)

根據(jù)同心縣的實(shí)際情況，以國(guó)家2000網(wǎng)絡(luò)工程點(diǎn)“同心（G007）”（觀測(cè)墩）的子午線(xiàn) 105o52′ 45.23′′為中央子午線(xiàn)，以縣城測(cè)區(qū)范圍平均海拔1 340m為高程投影面，以“同心（G007）”為起算點(diǎn)，以G007至寧夏GPS B級(jí)網(wǎng)B036的80坐標(biāo)系方位角為起始方向，建立城市坐標(biāo)系。

3.3 地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

3.3.1 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)

本次基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)采集包括1：500和1：2000兩個(gè)比例尺。1：500測(cè)區(qū)位于同心縣核心主城區(qū)，總面積為30km2。1：2000測(cè)區(qū)位于下馬關(guān)鎮(zhèn)和韋州鎮(zhèn)，其中，下馬關(guān)鎮(zhèn)測(cè)區(qū)面積為7.87km2，韋州鎮(zhèn)測(cè)區(qū)面積為8.1km2。基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的采集包括居民地和垣柵、工礦建（構(gòu)）筑物及其他設(shè)施、道路及附屬設(shè)施、管線(xiàn)與垣柵、水系、地貌和土質(zhì)、植被、注記八大類(lèi)要素。

3.3.2 地理空間框架數(shù)據(jù)提取

框架數(shù)據(jù)生產(chǎn)流程并不涉及數(shù)據(jù)的獲取或采集，而是利用1：10000、1：2000和1：500基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)成果提取形成地理空間框架數(shù)據(jù)[2]。地理空間框架數(shù)據(jù)包括要素?cái)?shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、實(shí)體數(shù)據(jù)和地名地址數(shù)據(jù)。對(duì)框架要素?cái)?shù)據(jù)再進(jìn)行數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)擴(kuò)充、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)重組和模型重構(gòu)、實(shí)體化處理等工序形成地理實(shí)體數(shù)據(jù)。地理空間框架數(shù)據(jù)包括要素?cái)?shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、實(shí)體數(shù)據(jù)和地名地址數(shù)據(jù)[3]。要素?cái)?shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)主要用于電子地圖制作，實(shí)體數(shù)據(jù)加工和地名地址主要用于查詢(xún)。

3.3.3 國(guó)土資源“一張圖”數(shù)據(jù)

實(shí)現(xiàn)同心國(guó)土資源多源、異構(gòu)、多尺度、各類(lèi)國(guó)土資源數(shù)據(jù)的“一體化”集成管理與數(shù)據(jù)共享[4]，將各類(lèi)國(guó)土資源數(shù)據(jù)按照業(yè)務(wù)類(lèi)型和空間尺度的不同，在統(tǒng)一空間參考、統(tǒng)一數(shù)據(jù)編碼、統(tǒng)一數(shù)據(jù)分類(lèi)和分層組織的情況下，進(jìn)行“集中式”的集成管理。國(guó)土資源數(shù)據(jù)主要包括土地利用總體規(guī)劃、土地利用現(xiàn)狀等數(shù)據(jù)?！耙粡垐D”數(shù)據(jù)將按照業(yè)務(wù)類(lèi)別進(jìn)行專(zhuān)題分類(lèi)，并采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)不同的專(zhuān)題數(shù)據(jù)。

3.3.4 地理信息空間數(shù)據(jù)庫(kù)

1）數(shù)據(jù)建庫(kù)

地理信息空間數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)、地理空間框架數(shù)據(jù)庫(kù)和國(guó)土資源“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)；物理設(shè)計(jì)上數(shù)據(jù)集中存放在磁盤(pán)陣列上，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一管理。數(shù)據(jù)模型采用Geodatabase模型，邏輯上分開(kāi)的數(shù)據(jù)庫(kù)采用不同的表空間和用戶(hù)名進(jìn)行管理。

2）影像數(shù)據(jù)管理

影像數(shù)據(jù)量大，主要以文件形式存放，通過(guò)ArcGIS的鑲嵌數(shù)據(jù)集進(jìn)行管理。影像添加到鑲嵌數(shù)據(jù)集之后，動(dòng)態(tài)形成鑲嵌影像，原始影像并沒(méi)有發(fā)生更改，同時(shí)以近乎實(shí)時(shí)的速度完成傳統(tǒng)影像管理中的影像鑲嵌過(guò)程，并達(dá)到相同的鑲嵌效果。鑲嵌數(shù)據(jù)集構(gòu)建后影像原數(shù)據(jù)發(fā)生了數(shù)據(jù)更新，通過(guò)同步鑲嵌數(shù)據(jù)集的方式避免鑲嵌數(shù)據(jù)集重建，進(jìn)而有效節(jié)省工作效率[5]。

圖1 技術(shù)路線(xiàn)總體設(shè)計(jì)

3）數(shù)據(jù)更新

數(shù)據(jù)按照更新頻率不同分為按年度更新的數(shù)據(jù)和不定期更新的數(shù)據(jù)，按年度更新的數(shù)據(jù)采用年度追加更新的方式，對(duì)更新的數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫(kù)并進(jìn)行年份標(biāo)識(shí)。對(duì)不定期更新且未跨年度的數(shù)據(jù)，將舊數(shù)據(jù)置為歷史，并將新數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫(kù)，以使用新數(shù)據(jù)為主。

3.4 支撐環(huán)境建設(shè)

支撐環(huán)境是數(shù)字同心地理空間框架建設(shè)、運(yùn)行和服務(wù)的必要條件，既要考慮滿(mǎn)足當(dāng)前需要，也要考慮先進(jìn)性和擴(kuò)展性，主要包括軟硬件和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[6]。

3.4.1 軟硬件建設(shè)

數(shù)字同心地理空間框架建設(shè)所需的軟件包括服務(wù)器操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件和常用的工具軟件。硬件設(shè)備主要包括服務(wù)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)、交換機(jī)、防火墻、UPS、空調(diào)和機(jī)柜等設(shè)備。

3.4.2 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

為保證各類(lèi)數(shù)據(jù)資源的共享與集成服務(wù)，制定空間數(shù)據(jù)管理與共享的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、信息共享與更新機(jī)制，定位參照系統(tǒng)、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)交換格式及元數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等，形成一個(gè)完整的同心縣地理信息公共平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)體系，保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行，促進(jìn)地理信息的有效共享與優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

3.5 地理信息公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)

地理信息公共服務(wù)平臺(tái)是一個(gè)開(kāi)放的、資源共享、應(yīng)用集成的共用服務(wù)平臺(tái)，既可以實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享和交換服務(wù)，也可以在其基礎(chǔ)上快速開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)。地理信息公共服務(wù)平臺(tái)分為公眾版和政務(wù)版，作為一種分布式的服務(wù)提供形式，可以使分布在不同網(wǎng)絡(luò)上的不同地理位置和不同平臺(tái)的用戶(hù)按需獲得不同的地理信息服務(wù)。

3.6 國(guó)土資源“一張圖”平臺(tái)建設(shè)

國(guó)土資源“一張圖”平臺(tái)專(zhuān)為國(guó)土資源行業(yè)服務(wù)，在“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上搭建“一張圖”平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)同心國(guó)土資源多源、異構(gòu)、多尺度、各類(lèi)國(guó)土資源數(shù)據(jù)的“一體化”集成管理與數(shù)據(jù)共享?！耙粡垐D”平臺(tái)主要由展示系統(tǒng)和運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)組成，展示系統(tǒng)包括地圖基本功能、數(shù)據(jù)瀏覽、查詢(xún)、卷簾對(duì)比、分屏對(duì)比和統(tǒng)計(jì)分析等功能。運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)包括配置管理、組織機(jī)構(gòu)管理、權(quán)限管理、日志管理和運(yùn)行監(jiān)控等日常維護(hù)工作。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)字城市地理空間框架是數(shù)字城市和智慧城市的基礎(chǔ)，依托國(guó)土資源部門(mén)的資金、技術(shù)和數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展數(shù)字同心地理空間框架建設(shè)，建立以基礎(chǔ)地理信息為載體的測(cè)繪保障體系，促進(jìn)測(cè)繪地理空間框架的建設(shè)進(jìn)程，保障基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的不斷更新，為同心城市建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)保駕護(hù)航。