陳輝揚

南京地鐵集團有限公司 江蘇 南京 210000

引言

二維地理信息技術經過50多年的發(fā)展，其技術已非常成熟，被廣泛運用于社會的各個行業(yè)，隨著技術的快速發(fā)展和突破，三維技術逐漸走進人們的視野。三維GIS相比二維GIS具有更加直觀、更加具體的優(yōu)勢，容易被更多的用戶所接受，同時三維能提供更多信息，能表現(xiàn)更多的空間關系。但由于二維也有比三維更宏觀、更抽象、更綜合的優(yōu)點，在部分應用中也需要忽略真實細節(jié)呈現(xiàn)關鍵信息，此時二維就可能比三維更合適。當前的二維和三維GIS各具優(yōu)勢，人們常常希望在一個系統(tǒng)中能夠同時包含二維和三維GIS的功能，或者在原有的二維GIS系統(tǒng)增加三維GIS系統(tǒng)，所以需從數據結構、空間分析、可視化、服務發(fā)布、系統(tǒng)定制等方面實現(xiàn)全面的二三一體化技術。

1 現(xiàn)狀

截止到2020年，南京地鐵先后開通運行10條線路，車站173座，形成了體量規(guī)模巨大的土地資產，由于沒有專業(yè)的信息化系統(tǒng)對土地資產進行管理，導致公司的土地資產得不到有效管理，用地矛盾無法有效解決，同時由于土地屬性標準不統(tǒng)一，資產管理混亂且事倍功半，經調研分析，主要存在以下問題：

1.1 數據標準不統(tǒng)一

1號線、2號線等老線采用92南京地方坐標系；其余新線采用2008南京地方坐標系；現(xiàn)有圖形數據為CAD，無數據規(guī)則、無地塊命名規(guī)范且制圖標準也不統(tǒng)一。

1.2 數據管理混亂

規(guī)劃數據，歷年影像數據、地塊用途、權屬變更數據未能實時更新；用地紅線等數據，存儲分散，沒有進行統(tǒng)一管理；有大量的地鐵土地相關基礎和業(yè)務數據、土地數據沒有在線共享機制與渠道，也無在線審核流程，導致數據無法進行有效利用。

1.3 業(yè)務管理不明確

目前在線路建設用地等移交過程中移交資料不統(tǒng)一；涉及集團、土地管理部、子公司之間相互協(xié)作的業(yè)務流程，業(yè)務涉及部門較多，很多沒有明確業(yè)務牽頭部門；紅線范圍和保護區(qū)范圍界限區(qū)分不明確；部門之間發(fā)現(xiàn)用地矛盾，責任主體不明確；需要臺賬登記。

2 建設目標

基于云計算、大數據、移動互聯(lián)網等新興技術，全面梳理集團內各類地鐵項目資料、土地數據、業(yè)務管理數據等，建立較為完整的數據資源目錄。持續(xù)整合基礎和專題數據，有效集成各部門的有效數據，同時結合本地規(guī)劃和自然資源局數據對集團內部管理仍缺失的數據進行補充完善[1]。同時研究制定數據服務共享應用標準規(guī)范，開發(fā)建立統(tǒng)一的二三維一體化GIS基礎平臺，提供統(tǒng)一的數據服務和GIS通用服務，匯集集團內現(xiàn)有信息化系統(tǒng)，持續(xù)為地鐵項目管理、沿線土地管理、日常管理、監(jiān)測監(jiān)管等業(yè)務全過程提供服務，為實現(xiàn)精細化管理提供全面有效的技術支撐。

具體包括：

建立南京地鐵統(tǒng)一數據資源目錄，基于已有的地鐵沿線土地資料、地下管線管網數據、地鐵項目資料、日常管理業(yè)務數據等，梳理缺失數據內容，并結合規(guī)劃和自然資源局相關數據進行完善。

搭建統(tǒng)一的南京地鐵二三維一體化GIS土地管理平臺[2]，采用分布式的應用與服務架構，通過統(tǒng)一入口，為集團公司及下屬單位提供業(yè)務辦理、數據錄入、資源共享及應用服務等功能，實現(xiàn)地鐵土地從審批、錄入、開發(fā)、轉交等全生命周期的管理。

基于統(tǒng)一GIS平臺實現(xiàn)的數據共享、對接和交換，實現(xiàn)地鐵集團內部數據的共享應用，并為后期新建應用系統(tǒng)統(tǒng)一提供數據服務和GIS基礎服務。

3 需求分析

3.1 總體技術需求

為適應未來技術的快速發(fā)展，采用統(tǒng)一的云技術架構體系進行系統(tǒng)的開發(fā)和設計，遵循程序設計模塊化、組件化管理，高內聚低耦合的設計理念，確保系統(tǒng)在未來有更好的兼容性、可擴展性、穩(wěn)定性。選擇先進的技術路線和開發(fā)方式，保證系統(tǒng)所涉及的內容建設起點高、功能強、生命周期長。

3.2 完善地鐵數據資源目錄需求

在相關標準指導下，需要分析、梳理、整合現(xiàn)有各類基礎地理、土地、規(guī)劃、管線官網、地鐵項目等數據標準，制定一個適用可行的、融合多種異構數據為一體的數據資源目錄體系，建立統(tǒng)一的南京地鐵土地數據資源目錄。通過梳理整理出目前仍缺失的部分數據，結合紙質資料的電子化和外部單位的數據共享進行完善。同時結合數據資源的實際情況進行合理分類組織，以便將地鐵土地數據可共享資源庫進行集中有序組織，實現(xiàn)統(tǒng)一存儲、集中管理、多途徑、多終端查找檢索。

3.3 統(tǒng)一GIS基礎平臺功能需求

在統(tǒng)一云技術框架下對南京地鐵二三維一體化GIS基礎平臺進行設計，實現(xiàn)計算資源、服務資源、應用資源按需供給；采用微服務架構實現(xiàn)多級別、多業(yè)務GIS服務的統(tǒng)一管理與服務，基于統(tǒng)一平臺提供數據服務[3]。具體需求包括：數據服務一體化管理、數據共享服務、數據產品及服務定制、以服務形式支撐業(yè)務系統(tǒng)的擴展應用、快速查看、瀏覽及成果展現(xiàn)、綜合查詢與統(tǒng)計分析服務等。

4 設計方案

整合現(xiàn)有的基礎設施、網絡、系統(tǒng)等相關信息化資源，基于統(tǒng)一的云平臺技術架構，建立統(tǒng)一的GIS基礎平臺，建立相關標準，形成對集團內地鐵項目、土地數據、業(yè)務管理數據等的分布式管理、應用和共享服務機制[4]。同時為地鐵項目管理、土地儲備管理、不動產登記發(fā)證、內部審批流程、執(zhí)法巡查調度等各類應用提供基礎支撐平臺和統(tǒng)一身份認證、統(tǒng)一用戶管理、統(tǒng)一流程支撐、統(tǒng)一安全服務等通用功能的支撐，為集團內各部門提供數據服務支撐和基礎GIS服務，從而實現(xiàn)全集團信息化成果的規(guī)范化管理、節(jié)省資金投入，提高管理質量及管理效率。如圖1所示（見文末）。

4.1 建立統(tǒng)籌一體化GIS應用模式

構建集團統(tǒng)籌一體化GIS建設應用模式，內部共享統(tǒng)一GIS平臺的軟硬件支撐環(huán)境、數據資源、技術力量。通過平臺分級授權，實現(xiàn)逐級權限管理，對權限范圍內的數據資源和功能資源進行配置和使用，靈活適應不同應用場景，更好地實現(xiàn)集團內部各GIS系統(tǒng)間的互聯(lián)互通，形成資源的“大共享”“大應用”。

4.2 構建地鐵數據資源流通與應用集散地

將平臺作為集團各類數據一體化管理服務應用的統(tǒng)一樞紐，圍繞“入、出、管、用”的總體思路，實現(xiàn)集團內數據的持續(xù)匯交整合、服務于內外的數據分發(fā)共享交換、分布式管理，以及面向地鐵管理等多領域的數據應用，從地鐵項目管理、地鐵土地儲備應用管理、內部圖文一體化審批、地下空間可視化管理及日常管理等方面，開展基于統(tǒng)一GIS平臺的地鐵數據智能化綜合應用和機制建設，提升集團內管理和公共服務的能力。

4.3 基于一體化支撐多類應用

南京地鐵統(tǒng)一基礎平臺基于一體化桌面GIS平臺，支持各類GIS數據的處理、分析、二三維制圖及發(fā)布等操作。提供基于海量三維數據的在線瀏覽、查詢、分析和交互操作；支持快速接入各項符合OGC規(guī)范的空間信息服務，提供三維數據展示及瀏覽、二三維數據查詢、三維數據管理等功能模塊，實現(xiàn)空間數據和業(yè)務數據真正的三維展示綜合管理，特別為地下空間的模擬、管理等應用提供統(tǒng)一的平臺支撐。通過一體化技術，實現(xiàn)統(tǒng)一一個GIS平臺同時提供二三維的API服務接口和數據服務，滿足各類業(yè)務應用場景的需求。

4.4 建立多層次、立體式的信息系統(tǒng)安全體系

按照最小權限原則、職責分離原則，從網絡傳輸、數據加密、應用權限等方面建立多層次、全方位的安全防護體系，保證系統(tǒng)網絡數據、用戶數據、業(yè)務數據的安全，構建輔助決策信息系統(tǒng)安全控制體系。

5 結束語

針對當前地鐵建設過程，土地規(guī)劃、開發(fā)，用地紅線劃分、保護區(qū)巡查效率低下、產證與土地資料不匹配以及信息管理不完善等問題，GIS作為集信息處理、空間分析以及科學管理等于一體的綜合系統(tǒng)，其發(fā)展趨勢同地鐵土地利用與規(guī)劃問題可相互補充與促進。基于上述的設計方案，提供了數據采集、地理信息多尺度處理、二三維可視化、地形分析報告生成、導航定位、專題地圖制作等功能，在數據模型，軟件集成控制、查詢分析與可視化等方面實現(xiàn)了二三維一體化，有效提高了系統(tǒng)使用的靈活性和便捷性。