杭州市基礎空間數據庫共享服務平臺建設初探

◎ 杭州市城市規劃信息中心 汝 虎 葉智宣

浙江工業大學建筑規劃設計研究院 王 群

1.前言

基礎空間數據作為一種國民經濟和社會發展中重要的基礎性、關鍵性戰略資源，為政府管理、輔助決策、提升城市管理和公共服務水平等方面提供了資源保障，在各級政府部門信息系統建設中發揮了巨大作用。杭州市規劃局一直致力于多尺度全要素地形圖、基礎空間框架、綜合地下管線、空間地名、影像等基礎空間數據庫的建設和維護，并在40余家杭州市政府部門或單位共享使用，取得了較好的社會效益和經濟效益。

為了保障基礎空間數據的及時更新，杭州市規劃局實行了地形圖動態跟蹤修測方法，市區范圍實現了地形圖每月更新。但是，隨著公共安全、應急聯動、智能交通、城市管理等對基礎空間信息應用的逐漸深入，目前的共享方式已經遠遠不能滿足數據更新和應用的需要，迫切需要開創基礎空間數據庫共享、服務和應用的新模式，建設基礎空間數據庫共享服務平臺，從而進一步推動“數字杭州”建設，大幅提升杭州市基礎空間信息資源的開發利用水平。

2.杭州市基礎空間數據庫建設及應用現狀

2.1 數據庫建設

圖1 杭州市基礎空間數據資源結構

杭州市基礎空間數據庫系統基于ArcSDE ＋Oracle平臺建設，系統具備大面積地形圖的入庫更新功能，能有效地保證地圖檢查、入庫效率和質量，較好地滿足了地形圖動態跟蹤修測每月更新的要求。同時系統具備高擴展性，可管理多種不同類型的空間數據，包括各比例尺地形圖、管線、地名、專題數據、影像數據、規劃專題數據等等，為全市基礎空間數據共享提供了有效保障。具體各種地理空間基礎信息如圖1：

2.2 數據庫共享

作為城市電子政務建設的重要內容，杭州市基礎空間數據庫為全市其他專業地理信息系統的應用提供必要的基礎空間信息，從而避免了城市基礎地理數據采集、處理的重復投資，達到了“一處更新、多處應用”的效果。從目前基礎空間數據共享的26家市級政府部門使用情況分析，各單位地理信息系統技術應用水平存在比較大的差距，數據的應用主要有以下三個層次：

瀏覽查詢：針對有關空間地理信息的空間位置查詢及基本屬性查詢。一般為應用比較簡單的政府部門和公眾；

業務對象管理：體現在日常辦公與業務管理，需要在空間地理信息上疊加部門的專題業務對象，除了對空間信息的瀏覽和查詢之外，還需要對空間數據的整合、編輯和維護，以實現政府部門社會公眾服務、綜合分析和輔助決策；

信息交換發布：除了需要“業務對象管理”對數據和功能要求之外，還需要發布自有的專題業務數據，并實現數據交換功能。

此外，各部門基礎空間數據應用的格式也各不相同。其中，使用ArcGIS格式的單位14家，使用SuperMap格式的4家，使用MapInfo格式的3家，其他格式的5家（圖2）。

3.平臺建設的基本思路

基礎空間數據庫共享服務平臺作為杭州市地理空間基礎信息交換的支持系統，以3S（遙感RS、地理信息系統GIS、全球定位系統GPS）技術為基礎，研究建立地理空間信息共享與服務標準規范體系，整合城市自然資源與空間基礎地理信息及關聯的各類經濟社會信息，建立多源、多尺度且更新及時的空間共享數據庫；構建科學、規范的空間信息共享與服務技術體系，實現信息資源共享能力的有效提升，滿足城市規劃、建設和管理及社會公眾對地理空間信息日益增長的迫切需求，推動“數字杭州”建設。

平臺建設計劃分三期實施：

一期初步完成基于政府部門應用的共享服務平臺硬件框架，研究建立地理空間信息共享與服務系列標準規范（數據及技術），建立政務共享空間數據庫，研究共享服務平臺關鍵技術并建設地理空間信息共享服務平臺，重點實現空間框架數據的共享服務和共享應用示范；

二期進一步拓展數據共享服務模式，提升共享空間信息資源的內涵和范圍，面向杭州市各政府部門全面推廣共享應用。建立空間信息資源雙向共享交換機制，搭建杭州市空間信息承載平臺；

圖2 使用數據格式比例

三期建立城市三維數據共享服務模式和平臺，完成基于互聯網的共享服務軟硬件框架，提供面向社會公眾的地理信息共享服務。

4.平臺總體設計方案

4.1 平臺總體框架

通過穩定的網絡傳輸，在有關政策法規規章、管理制度、技術標準規范及信息安全措施的約束和指導下，該平臺將實現多源、海量基礎空間信息資源的管理和服務，通過提供的技術聯盟（OGC）標準規范的二次開發接口，實現異構GIS平臺的數據互操作。依托共享服務平臺，各政府職能部門根據自身的業務需求，獲取不同格式、不同圖層、不同要素及不同屬性的基礎空間信息，實現基礎空間信息的在線共享應用。同時實現與杭州市政務信息資源目錄與交換體系和浙江省基礎空間數據共享服務平臺的對接和共享。平臺總體框架見圖3。

其中：

數據層是整個平臺的基礎。平臺的數據分為三個部分，一是基于測繪標準體系建設的杭州市基礎空間數據庫；二是在基礎空間數據庫的基礎上，經過處理與整合形成的基于各部門應用的基礎空間數據共享數據庫；三是通過共享平臺形成的各部門的政務專題數據庫。

接口服務層是提供給各應用部門數據和功能的調用通道。主要包括目錄服務、空間數據訪問服務、功能服務、幫助服務、地址匹配服務等。

圖3 平臺總體框架

認證層是共享服務平臺與政務專網的網絡安全體系集成接口。

應用層是各委辦局基于平臺服務接口建立的專業業務應用系統。

管理維護層包括對平臺數據的管理和應用及服務的管理，是整個平臺正常運行的保證。

4.2 平臺功能需求

平臺由數據共享服務子系統、資源展示子系統、數據庫管理子系統、運維支撐子系統四部分構成，集海量數據管理、網絡空間信息共享、服務管理和后臺日志監控以及資源展示應用等功能于一身，全面考慮效率、高并發、穩定、安全等因素，為全市統一搭建基礎空間數據庫共享服務平臺，為政府各部門提供高效、安全、可靠的基礎空間數據應用服務。

數據共享服務子系統主要是面向杭州市各委辦局提供基于數據的W e b服務，實現基礎空間數據共享和互操作，以及與各委辦局和區縣業務應用系統的無縫集成。各委辦局可以綜合自身業務需求、網絡連接情況等，采取適當的數據共享方式，加載已經發布的不同專題的基礎空間信息，并疊加自身業務專題信息，完成相關的基礎空間數據的查詢、定位、分析等功能，實現基礎空間數據的共享服務。

資源展示子系統充分展示平臺現有基礎空間數據資源情況，以及這些數據在各個領域（綜合決策、應急指揮和公眾服務）中的作用和典型應用。

數據庫管理子系統實現對各類數據的入庫、更新、管理和地圖配置；通過目錄管理和元數據管理相結合，實現統一資源目錄的管理和應用；實現對各類基礎空間數據及各委辦局的政務專題數據等的一體化集成管理。

運維支撐子系統包含對平臺四大子系統的用戶、用戶組進行管理，對用戶所在組織機構、用戶信息、角色信息、數據權限、服務權限、功能權限等進行控制；建立數據訪問、服務訪問的管理日志和安全審計管理機制，對平臺各種日志進行管理、維護、查詢和統計，以保障平臺的正常運行。

4.3 標準規范體系

建立基礎空間數據共享技術標準體系是實現共建共享的基本條件。杭州市基礎空間數據庫建設時，在國家和行業標準基礎上已經發布了1：500、1：1000、1：2000、1：5000、1：10000比例尺地形圖分層規程、數據結構規程、要素分類編碼規程以及地形圖數字化數據檢查驗收及質量控制規程等標準。但是這些標準是基于地形圖測繪和入庫編制的。

基礎空間共享服務平臺應用涉及城市建設和管理的方方面面，其工作的標準規范也應來源于各個行業和部門。隨著基礎空間數據應用的推廣和深入，數據應用部門的需求也不斷增加。平臺建設中，在貫徹這些部門的標準要求的同時，結合杭州市的實際情況，需要建立一套空間信息共享平臺的工作框架、實施細則、數據標準和技術要求相關規范和標準。包括：

圖4 硬件總體框架

共享服務數據規范，如：目錄和元數據規范、政務專題圖層數據規范、政務電子地圖數據規范、地名地址數據規范等。

共享服務接口規范，如：目錄服務接口規范、政務專題圖層服務規范、政務電子地圖服務規范、地名地址匹配服務規范等。

共享交換管理規范，如共享平臺管理規定、地理空間共享協議、數據服務流程規范以及數據更新流程規范等等。

4.4 硬件框架體系

基礎空間數據特點是數據量大、保密要求高。因此平臺的硬件框架應綜合效率、高并發、穩定、安全等因素考慮相關的選型，以保證平臺的高效、穩定運行。平臺的硬件框架體系方案見圖4。

5.結束語

杭州市基礎空間數據庫共享服務平臺是“數字杭州”建設的基礎性項目。通過平臺的建設，以基礎地理信息作為框架，區域內各行各業的數據在空間上得到集成，不同區域的數據得到無縫整合，能夠進一步完善各專業信息系統的決策支持功能，從而保證決策依據的科學性和準確性。同時，通過跨部門、跨平臺的數據信息共享共用，對于打破部門間的信息壁壘，消除信息孤島，實現多領域間的信息交換與共享，推動政府的信息資源開發利用進程，具有十分重要的戰略意義。