數(shù)字太原地理空間框架建設(shè)內(nèi)容及意義

郭海青

0 引言

數(shù)字城市是從工業(yè)化時(shí)代向信息化時(shí)代轉(zhuǎn)換的基本標(biāo)志之一。它一般指在城市“自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)”系統(tǒng)的范疇中，能夠有效獲取、分類存儲(chǔ)、自動(dòng)處理和智能識(shí)別海量數(shù)據(jù)的、具有高分辨率和高度智能化的、既能虛擬顯示又可直接參與城市管理和服務(wù)的一項(xiàng)綜合工程。地理空間框架信息以各種基本比例尺地形圖和城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，能夠反映城市發(fā)展現(xiàn)狀、人口資源分布及為政府決策管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)信息系統(tǒng);是電子商務(wù)、電子政務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)、信息化建設(shè)等現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的依托。地理空間框架(空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施SDI)是指以數(shù)據(jù)交換的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)為標(biāo)準(zhǔn)，具有能夠滿足公眾對地理數(shù)據(jù)要求的數(shù)據(jù)庫，具備權(quán)威部門管理權(quán)威數(shù)據(jù)、互聯(lián)互通、共建共享功能，同時(shí)也能為區(qū)域用戶提供地理數(shù)據(jù)與非地理數(shù)據(jù)綜合服務(wù)的軟硬件平臺(tái)。

1 需求分析

建立數(shù)字太原地理空間框架的目的是使政府各部門在統(tǒng)一的空間定位的基礎(chǔ)上進(jìn)行空間信息的共享、交互、發(fā)布、分析以及應(yīng)用。項(xiàng)目在調(diào)研了太原市市政府、國土局、規(guī)劃局、公安局等30多個(gè)單位的基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶對需求內(nèi)容的不同將用戶分為三類即:專業(yè)用戶、關(guān)聯(lián)用戶以及公眾用戶。專業(yè)用戶指工作涉及到精確空間位置的用戶，例如規(guī)劃、國土等部門。這類用戶對地理數(shù)據(jù)的詳細(xì)程度較高，不但需要進(jìn)行精確的量算工作，而且要求地理數(shù)據(jù)圖式符號(hào)符合相關(guān)規(guī)范要求。這就要求對現(xiàn)有地理數(shù)據(jù)進(jìn)行面向信息化的標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化處理。關(guān)聯(lián)用戶指業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不含空間位置，但需要與空間位置匹配疊加的部門，例如民政、工商、衛(wèi)生等部門。這類用戶在政府工作信息化建設(shè)的過程中，通常需要較為簡單的地理數(shù)據(jù)作為支撐，對地理數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式采用較為容易讀懂的標(biāo)示方法，一般不用專業(yè)符號(hào)。公眾用戶指普通公眾及社會(huì)企業(yè)，這類用戶規(guī)模較大，需求較為簡單，主要應(yīng)用于道路查詢、特定目標(biāo)查詢等信息空間分布位置查詢。同時(shí)由于這類用戶受眾較廣，故對信息安全工作提出了很高的要求，這類用戶使用的地理數(shù)據(jù)必須是能夠滿足保密要求的地理數(shù)據(jù)，且對網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫安全有很高的要求。

2 項(xiàng)目任務(wù)

1)完善基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)。在充分發(fā)揮現(xiàn)有基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用較為成熟的測繪手段，按照國家標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)完善的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建能夠滿足不同區(qū)域用戶要求的，多尺度，多分辨率的，覆蓋太原市行政區(qū)域的4D產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫。其中全市域范圍內(nèi)構(gòu)建5 m精度的DEM，中心城區(qū)按照1∶500比例尺，建成區(qū)按照1∶2000比例尺，外圍按照1∶10000比例尺采集和更新地理數(shù)據(jù)，同步更新影像數(shù)據(jù)庫、地名地址數(shù)據(jù)庫，中心城區(qū)還需精細(xì)建模，構(gòu)建三維可視化數(shù)據(jù)。2)地理空間信息公共平臺(tái)建設(shè)。利用完善后的基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)，提取特征要素，按照信息化要求對地理空間信息進(jìn)行重組，對地名/地址數(shù)據(jù)按照地理編碼的模式實(shí)現(xiàn)地名/地址匹配，形成適合部門應(yīng)用的，太原市唯一、權(quán)威、通用的地理信息公共平臺(tái)。3)應(yīng)用示范項(xiàng)目建設(shè)。為推動(dòng)數(shù)字太原地理空間框架的應(yīng)用，項(xiàng)目選擇了國土部門的礦產(chǎn)管理、地籍管理系統(tǒng)，環(huán)保部門的環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)，藥監(jiān)部門的藥店服務(wù)系統(tǒng)和面向社會(huì)公眾的公眾平臺(tái)示范項(xiàng)目。通過示范項(xiàng)目的建設(shè)，總結(jié)各種應(yīng)用模式的特點(diǎn)，為在政府各部門全面推廣總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。4)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)及保障體系建設(shè)。通過市政府統(tǒng)一協(xié)調(diào)，由太原市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)中心全面負(fù)責(zé)地理空間框架的運(yùn)行與維護(hù)。該中心配備了相應(yīng)的技術(shù)人員及軟、硬件設(shè)備，作為太原市唯一的基礎(chǔ)地理框架數(shù)據(jù)管理機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的采集、更新、發(fā)布和系統(tǒng)維護(hù)等工作。

3 項(xiàng)目成果形式及要求

通過項(xiàng)目建設(shè)主要形成以下三種形式的成果:

1)文檔報(bào)告類。文檔報(bào)告類組成見圖1。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)書主要描述在現(xiàn)有地理數(shù)據(jù)、軟硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，如何進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的更新、擴(kuò)充和完善，以及各種應(yīng)用模式的運(yùn)行方式及技術(shù)基礎(chǔ)。應(yīng)用模式研究報(bào)告主要總結(jié)示范應(yīng)用項(xiàng)目的應(yīng)用模式及管理機(jī)制，通過應(yīng)用模式報(bào)告，提煉為示范性文件和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為數(shù)字城市地理空間框架的建設(shè)總結(jié)一定的經(jīng)驗(yàn)。

2)空間數(shù)據(jù)類。空間數(shù)據(jù)類組成圖見圖2。

空間數(shù)據(jù)庫是在4D產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，整合多種類型、多尺度、多種格式數(shù)據(jù)形成的全關(guān)系型數(shù)據(jù)庫;公共平臺(tái)數(shù)據(jù)是利用空間數(shù)據(jù)庫經(jīng)過信息提取、擴(kuò)充、重組等作業(yè)流程后形成全關(guān)系型數(shù)據(jù)庫;公眾平臺(tái)數(shù)據(jù)庫是在公共平臺(tái)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，刪除敏感數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)表達(dá)方式調(diào)整為大眾容易識(shí)別的圖示符號(hào)，且經(jīng)過保密處理的，面向大眾服務(wù)的數(shù)據(jù)庫。

3)軟件系統(tǒng)類。軟件系統(tǒng)類組成圖見圖3。軟件系統(tǒng)類應(yīng)該具備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入、轉(zhuǎn)出、編輯、查詢、統(tǒng)計(jì)、分析等GIS功能，以及業(yè)務(wù)管理、運(yùn)維管理功能。

4 項(xiàng)目成果共享與更新環(huán)境

1)項(xiàng)目成果共享環(huán)境。建成后的地理空間框架由太原市政府以行政命令的形式確定為太原市唯一的地理空間框架，并指定專門的部門對其進(jìn)行日常運(yùn)行維護(hù)。太原市政府及各部門使用這些數(shù)據(jù)資源時(shí)主要通過政府專網(wǎng)的方式提供，通過構(gòu)建和擴(kuò)充太原市政府專網(wǎng)，充分發(fā)揮公共平臺(tái)軟件系統(tǒng)兼容性優(yōu)勢，數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的網(wǎng)絡(luò)調(diào)用。這種模式保證了各部門調(diào)用到的數(shù)據(jù)最新且內(nèi)容一致，真正達(dá)到了“權(quán)威部門維護(hù)權(quán)威數(shù)據(jù)，共建共享”的目的。項(xiàng)目產(chǎn)生能夠公開的公眾服務(wù)信息系統(tǒng)通過國際互聯(lián)網(wǎng)向全社會(huì)公眾提供服務(wù)。2)成果更新環(huán)境。項(xiàng)目成果由太原市國土局基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)中心對其進(jìn)行日常運(yùn)行維護(hù)，建立良好的更新機(jī)制。各部門產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存放在各部門或數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)庫中，涉及部門要做到對要素的變化信息定期維護(hù)和更新。

5 項(xiàng)目建設(shè)的意義

數(shù)字城市是城市管理信息化、政府服務(wù)多元化的發(fā)展方向，是推動(dòng)信息化建設(shè)的重要手段。空間數(shù)據(jù)庫是“數(shù)字太原”的心臟，軟件系統(tǒng)是“數(shù)字太原”的大腦，硬件及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是“數(shù)字太原”的脈絡(luò)，示范應(yīng)用系統(tǒng)是“數(shù)字太原”的軀干。通過數(shù)字太原地理空間框架的建設(shè)實(shí)現(xiàn)各部門信息的共建共享，構(gòu)建的太原市地理空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)，也是國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分。