地理信息公共平臺建設的技術探討

摘 要：地理信息公共平臺是促進地理信息資源廣泛應用的主要技術手段，也是數(shù)字省區(qū)與數(shù)字城市空間框架建設的核心內容。該文介紹了平臺的概念和總體框架，分析了平臺的關鍵技術，同時探討了平臺建設的總體技術思路。

關鍵詞：地理信息 公共平臺 NEWMAP軟件

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（c）-00-02

近年來，隨著信息化建設與應用的不斷深入，網絡化地理信息應用需求不斷加強，政府部門和社會大眾使用地理信息的方式與頻率正在發(fā)生翻天覆地地的變化。針對這一重大應用需求，國家測繪與地理信息局做出了建設國家地理信息公共服務平臺的戰(zhàn)略性決策。在國家的統(tǒng)籌規(guī)劃下，數(shù)字省區(qū)空間框架與數(shù)字城市空間框架的建設空前快速發(fā)展，地理信息公共平臺的技術框架標準也在逐步形成。該文主要討論了平臺技術框架的總體構成，分析了平臺的關鍵技術，并以newmap系列軟件為例，探討了省級地理信息公共平臺建設的總體思路。

1 地理信息公共平臺的概念

地理信息公共平臺是實現(xiàn)地理空間框架應用服務功能的數(shù)據(jù)、軟件及其支撐環(huán)境的總稱。平臺依托地理信息數(shù)據(jù)，通過在線、服務器托管或其他方式滿足政府部門、企事業(yè)單位和社會公眾對地理信息和空間定位、分析的基本需求，同時具備個性化應用的二次開發(fā)接口，可擴展應用空間[1]。

2 平臺的總體框架

從概念上理解，公共平臺由三大部分構成，數(shù)據(jù)、軟件系統(tǒng)、支撐環(huán)境。數(shù)據(jù)方面，按數(shù)據(jù)類型不同，可分為線劃電子地圖數(shù)據(jù)、影像電子地圖數(shù)據(jù)、地理實體數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)、地形三維景觀數(shù)據(jù)及城市精細模型數(shù)據(jù)[2]。數(shù)據(jù)是提供信息服務的主要來源，是地理信息公共平臺的核心內容。軟件系統(tǒng)方面，平臺建設目的在于提供地理信息和空間定位、分析服務，同時具備拓展應用的二次開發(fā)能力。因此，平臺系統(tǒng)主要包括門戶網站、交換系統(tǒng)、在線服務基礎軟件。其中，門戶網站是用戶訪問地理信息的總入口，可以瀏覽地圖，進行定位搜索，可以獲得在線使用地圖服務的方法以及二次開發(fā)的技術文檔等。交換系統(tǒng)是地圖發(fā)布維護部門與其它部門交換數(shù)據(jù)的通道。在線服務基礎軟件是實現(xiàn)各類型地圖數(shù)據(jù)在線發(fā)布的管理軟件及工具軟件，同時包含了大量的二次開發(fā)接口。支撐環(huán)境是地理信息公共平臺提供服務的保障條件，包括服務器集群、存儲陣列、網絡系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等。

3 平臺的關鍵技術

地理信息公共平臺是國家、省、市縱向互聯(lián)的多節(jié)點技術體系，各級節(jié)點互聯(lián)互通，在平臺的建設中應重點解決好分布式部署、服務聚合、安全運維等重要技術問題。

（1）分布式部署與協(xié)同技術

數(shù)字省區(qū)和數(shù)字城市地理空間框架節(jié)點構成了彼此連接、可實現(xiàn)互聯(lián)互通、分布式部署與集成式應用的地理信息服務群。省、市按照統(tǒng)一的標準發(fā)出標準的地理信息服務，包括數(shù)據(jù)服務和功能服務。省級應用部門由省級節(jié)點進入，瀏覽至本省某地大比例尺數(shù)據(jù)時，通過多節(jié)點的協(xié)同調度，從當?shù)厥屑壒?jié)點調用服務。同級瀏覽時，遇到跨區(qū)域能夠自動地調用相鄰區(qū)域的標準服務。此處的重點是軟件及應用的快速部署、高并發(fā)請求的快速響應、應用系統(tǒng)的隔離和自動備份還原、服務器資源的有序組合與統(tǒng)籌等方面。

（2）應需服務聚合與智能處理技術

Web條件下，任何資源（數(shù)據(jù)、功能、流程等）都可定義為服務，不同主體發(fā)布的服務可能存在較大差異，要真正實現(xiàn)信息應用、交換、共享的暢通，必須解決不同來源、不同結構、不同形式服務之間的聚合問題，同時也應支持對聚合服務的再次發(fā)布。服務聚合是指通過平臺聚集多領域的資源和能力，整合各種信息、內容和應用，將不同主體提供的業(yè)務與服務有機地結合在一。省級平臺應建立智能服務代理模型以提供一站式服務，支持文件、數(shù)據(jù)庫加載及網絡服務發(fā)現(xiàn)，按照用戶需求及通用的服務規(guī)范進行適配，動態(tài)投影并進行融合，依據(jù)標準或定制的SLD（Styled Layer Descriptor）進行渲染。

（3）監(jiān)管并重的運維技術

省級平臺作為數(shù)字中國體系中的關鍵環(huán)節(jié)，起著上下貫通的重要作用，其安全穩(wěn)定的運行依賴于運維的定位與設計。運維需做到對分散在各地的地理信息服務資源進行集中改造，形成一大批服務節(jié)點。平臺所包括站點的數(shù)量可以動態(tài)變化，各個站點提供的服務也可以動態(tài)變化，一方面對平臺的注冊業(yè)務進行審批處理，另一方面對平臺的服務、安全、運行等各環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控，對系統(tǒng)運行的關鍵信息進行記錄，對突發(fā)事件進行報警處理。研究重點是確定運行維護的流程及控制粒度，同時支持流程的順序、分支、循環(huán)和合并等行為，通過對流程的控制，省級節(jié)點能夠監(jiān)控其他分節(jié)點提供服務的狀態(tài)、運行情況以及服務內容；同時管理每個節(jié)點發(fā)布的自身的服務，對所有節(jié)點提供全省服務目錄。

4 省級地理信息公共平臺建設總體思路

4.1 技術路線

（1）軟硬件：

基礎軟件：NewMap GIS軟件；操作系統(tǒng)：Windows server 2008

硬件設備：DELL R900、DELL R710；網絡環(huán)境：政務外網

Newmap系列軟件由中國測繪科學研究院研制，包括原子級底層核心（Newmap Components）、組件式開發(fā)控件包（Newmap Objects）、Newmap Server、Newmap DMP GIS、和Newmap PLAT Portal系統(tǒng)，共同構成了符合SOA 理念的服務型GIS的軟件技術體系。該體系可以提供多種類型的地理信息服務，其體系架構見圖4-1。

（2）空間參考

坐標系統(tǒng)采用1980西安坐標系，高程采用1985國家高程基準。

（3）系統(tǒng)架構與運行模式

系統(tǒng)采用B/S結構進行設計，分為服務層，應用邏輯層和瀏覽層.用戶在遠程客戶端通過瀏覽器輸入平臺網址即可簡單快捷的接入平臺門戶網站，獲得平臺地理信息和功能的在線服務。系統(tǒng)架構如圖4-2所示：

4.2 數(shù)據(jù)建設

平臺數(shù)據(jù)主要包括電子地圖數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、地理實體數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)和三維景觀數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)源主要采用基礎地理數(shù)據(jù)，經過保密處理、數(shù)據(jù)實體化處理、瓦片電子地圖生成等處理工序，為了實現(xiàn)國家、省、市數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，原則上需按照國家有關技術標準執(zhí)行。

4.3 系統(tǒng)建設

采用NewMap Server平臺軟件進行系統(tǒng)服務層的搭建，同時利用NewMap提供的JavaScripts SDK 開發(fā)包進行相關應用的二次開發(fā)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)服務的調用，空間數(shù)據(jù)瀏覽、查詢、匯總統(tǒng)計等基本功能。

（1）數(shù)據(jù)瀏覽：系統(tǒng)提供多種形式的空間數(shù)據(jù)瀏覽功能，包括放大、縮小、漫游、全景顯示、圖層控制。（2）空間查詢：包括按照矩形范圍、圓形范圍、多邊形范圍進行查詢，還包括點擊地圖查詢，按緩沖半徑進行周邊查詢。（3）信息標繪：包括點標注、線標注和面標注。用戶可以通過以上方式在地圖上標注名稱等信息。（4）搜索定位：按關鍵字進行地圖搜索，結果可以定位。（5）圖面量算：包括距離和面積量算，支持用戶直接在地圖上量算任意多個點之間的距離、任意多個點構成的多邊形面積。（6）地圖輸出：即地圖所見即所得的打印輸出功能。

5 結語

地理信息公共平臺的建設宗旨是為政府部門與廣大的社會群眾提供在線地理信息服務。平臺遵循OGC開放式服務標準，二次開發(fā)難度低，易于調用。各應用部門可利用平臺提供的地圖服務、二次開發(fā)接口等開發(fā)不同的地理信息應用，輔助本部門業(yè)務系統(tǒng)的日常運行和業(yè)務擴展[3]，如交通部門的智能交通系統(tǒng)、公安部門的警用指揮系統(tǒng)、醫(yī)療衛(wèi)生部門的120救護系統(tǒng)等。平臺在建設過程中，需要建立數(shù)據(jù)更新制度、運維管理制度以及統(tǒng)一的技術規(guī)范，從機制上保障平臺的持續(xù)

建設。

參考文獻

[1] 國家標準.地理信息公共平臺基本規(guī)定（征求意見稿）.

[2] 陳軍，蔣捷.地理信息公共服務平臺的總體技術設計研究[J].地理信息世界，2009，7（3）.

[3] 宋新龍.地理信息公共服務平臺建設的思考[J].地理空間信息，2010，8（1）.