數字萬州地理空間框架建設的內容及特色探討

楊海明 ，張 洪，胡步清

（1.國家測繪地理信息局 重慶測繪院，重慶 400015；2.海南軟件職業技術學院，海南 瓊海 571400）

為實現“加快把萬州建設成為城鄉統籌發展的重慶第二大城市、渝東北及三峽庫區的經濟中心、和諧穩定新庫區的示范區、重慶‘一圈兩翼’發展格局中的重要增長極”的戰略目標，迫切需要借助堅實可靠的地理空間基礎設施以及新型的技術手段參與到城市規劃、建設及管理中，提升信息綜合利用的水平和能力，為政府科學決策與信息化管理提供有力的支撐。數字萬州地理空間框架建設項目于2013年啟動，通過地理信息數據庫、地理信息公共平臺、應用示范系統、支持環境等內容的建設，將進一步提高萬州區地理信息資源的開發利用水平，為區政府提升城市公共管理能力和公共服務的水平起到促進作用[1-4]。

1 數字萬州地理空間框架建設的內容分析

針對萬州區政府實際需求以及現有資源基礎，數字萬州地理空間框架項目將開展基礎地理空間數據的采集、更新和完善工作，通過數據整合和系統開發建立萬州區權威的地理信息公共平臺。其建設內容歸納為1套數據庫、1個平臺、5個應用示范系統和支撐環境建設，總體架構見圖1。

1.1 1套數據庫——地理信息數據庫

地理信息數據庫是數字區域地理空間框架的主體，也是專題數據庫建設的基礎，是行業管理應用和社會化服務的平臺?；谌f州區現有的測繪地理信息數據及相關成果，本項目將補充生產全區1︰5 000地形圖、主城區地名地址及興趣點、核心區域三維仿真模型等數據，遵循有關技術標準，采用相對成熟的作業手段，建立多類型、多尺度一體化管理的數據庫。

數字萬州地理信息數據庫包含基礎地理信息數據庫、空間數據集、專題數據庫3個二級庫。

1）基礎地理信息數據庫包含萬州區現有1︰500、1︰2 000、1︰5 000、1︰10 000等地形圖的DLG、DEM、DOM庫，全區2.5 m分辨率衛星影像庫，以及包含中心城區1 220 km2的0.5 m分辨率衛星影像庫。

2）空間數據集包含地理實體數據庫、地名數據庫、地址數據庫、三維仿真數據庫、政務版電子地圖和公眾版電子地圖。

3）專題數據庫則是按照統一標準規范，在相關部門業務數據基礎上整合加工形成的可用于共享的專業數據。

1.2 1個平臺——地理信息公共服務平臺

地理信息公共服務平臺是城市其他專業信息空間定位、集成交換和互聯互通的基礎[5]，是數字城市地理空間框架的重要組成部分。地理信息公共服務平臺以地理信息數據為依托,通過在線方式滿足政府部門、企事業單位和社會公眾對地理信息和空間定位、分析的基本需求[6]。

圖1 “數字萬州”地理空間框架總體架構圖

地理信息公共服務平臺建設包括門戶網站、地理服務、共享交換、運維管理等功能模塊開發，平臺建設架構如圖2所示。

圖2 地理信息公共服務平臺架構圖

1.3 應用示范系統建設

為充分發揮數字萬州地理空間框架的綜合效益，基于所構建的地理信息公共平臺，選擇應急、規劃、地質災害、城市管網、公眾服務5個領域，以應用部門為主導，建立應急管理、規劃管理、地質災害綜合防治決策支持、數字管網管理和公眾應用5個應用示范系統。

1）應急管理應用示范系統針對萬州區人民政府應急管理辦公室的基本需求，利用基礎地理信息數據，基于地理信息公共服務平臺的功能和服務，整合應急專題數據，定制能滿足應急指揮工作需求的功能模塊，為應急救援示范應用提供地理信息保障。

2）規劃管理應用示范系統針對萬州區城鄉規劃與建設委員會的基本需求，基于地理信息公共服務平臺的服務接口進行搭建、同時整合規劃范圍內與城市規劃相關的成果數據，并將三維地理信息的空間分析優勢融入到城市規劃管理中，使得城市規劃管理更高效、規劃成果更直觀。

3）地質災害綜合防治決策支持示范系統針對萬州區國土資源局的基本需求，利用基礎地理信息數據，基于地理信息公共服務平臺的功能和服務，整合地質災害專題數據，定制能滿足地質災害防治決策工作需求的功能模塊，為地質災害防治與綜合決策提供地理信息保障。

4）數字管網信息系統針對萬州區地下管線管理與使用部門的基本需求，基于地理信息公共服務平臺,整合地下管線專題數據，提供豐富的管線專題空間分析服務，提高地下管線數據管理水平，為相關部門提供一個科學管理、對事故迅速作出決策的信息平臺。

5）公眾應用示范系統基于地理信息公共服務平臺的服務接口，搭建并疊加吃、住、行、游、娛、購等與公眾日常生活密切相關的空間位置信息和圖片、文本等多媒體信息，建設具有良好用戶體驗的萬州區公眾服務地理信息網站，為社會公眾提供豐富的地理信息服務。

1.4 支持環境建設

數字萬州地理空間框架的支撐環境建設主要包括政策與規范、機制、硬件環境、軟件環境和網絡環境5個部分，為地理空間框架的建設、管理、維護以及運行提供有效的支撐。

2 數字萬州地理空間框架建設的特色探討

結合數字萬州地理空間框架建設中地理信息數據特點和應用示范系統的典型應用情況，本項目在數據的利用與展現、數據庫的建立、應用示范效果的展示、系統的實用性、新技術的應用等方面具有鮮明的特色。

2.1 全區1︰5000最新地形圖成果的應用

“重慶市1︰5 000數字地形圖測繪項目”是重慶市測繪地理信息事業“十二五”重點基礎測繪項目[7]。該項目完成后，重慶市將在全國率先實現省級1︰5 000地形圖全覆蓋，萬州區是該項目的重點工作區域之一。

數字萬州地理空間框架建設將利用最新的1︰5 000地形圖數據，完成全區現勢性（2013年）最強的DLG、DEM、DOM庫和地理實體數據庫，完成覆蓋全區最新的電子矢量地圖制作和分辨率最高的電子影像地圖制作。

2.2 地理信息時空數據庫的建立

萬州區現有的基礎測繪成果具有多時相、多尺度的特點（見表1），管線和規劃專題數據也具有多時相的特點。針對現有數據的特點，數字萬州地理空間框架建設項目將完成重點區域不同尺度地理實體數據、重點管線數據、重點規劃數據時空數據庫的建立?；跁r空數據庫，實現多版本基礎地理實體數據整合和版本管理, 滿足對歷史信息的查詢分析、地理實體變遷回溯和變化預測的需要，滿足管線數據和規劃數據的三維動態可視化表達。

表1 萬州區基礎測繪成果概況

2.3 三維可視化表達與管理

數字萬州地理空間框架充分綜合三維仿真模型、地理信息數據庫、地理信息公共服務平臺、規劃管理應用示范系統、數字管網信息系統等建設成果和技術，實現對城市空間數據地上、地下三維可視化表達和管理，滿足城市規劃設計與輔助決策的要求，打破二維GIS不直觀的缺陷，并能和二維GIS無縫結合。建立覆蓋整個城區內三維模型（包括地上構筑物和地下管線），實現信息的共享與交換。通過數據、平臺和集成工作內容建設，落實到應用層次的應用目標是“規劃設計全景化、運營管理空間決策化、地上地下三維可視一體化”。

2.4 位置服務技術

“基于天地圖的位置服務應用”是2012～2013年國家測繪地理信息局測繪成果應用推廣計劃的一個重要項目，項目主要是利用全球定位系統（GPS）、北斗衛星，在移動通信（2.5G/3G）、無線電通信（短波、超短波）、北斗衛星通信支持下，以車載GPS、GPS手機、GPS無線對講機、北斗定位終端等各種移動終端設備為移動介質，在GPS/北斗2種定位方式及多種通信（移動通信/無線電通信/北斗通信）模式下實現定位與通信，在不同通信網絡下實現對不同的定位終端的雙模（GPS/北斗）定位與監控管理，為需要位置服務的政府部門、行業用戶、社會公眾提供基于天地圖的LBS服務應用[8]。該項目的技術成果——“基于天地圖的位置服務技術”將服務于數字萬州應急管理應用示范系統、數字萬州地質災害綜合防治決策支持示范系統，前者將實現應急危險預警以及應急事件實時監控調度功能，后者將實現地災信息的實時上報及地災群策群防監控功能。

2.5 三維仿真模型的特色效果

1）三維仿真場景季節變化效果展示。在數字萬州地理空間框架建設的20 km2三維仿真模型建設范圍內的典型區域，通過明顯的、抽象的、略帶夸張的變換貼圖來制作相應的春夏秋冬季節和日照變化效果。如冬季，以部分樹木無樹葉、草地枯黃且帶積雪等來表現；冬季影子較長，夏季影子較短。

2）公眾示范系統中的2.5維數字地圖展示。利用已建成的三維仿真模型數據生成2.5維的數字地圖，使得該地圖同時具備三維數字地圖良好的表現效果和數據量小、網上傳輸速度快的優點，方便在公眾示范系統中發布，滿足公眾對對三維地圖的快速瀏覽訪問需求，在傳統二維地圖和真三維地圖中起到承上啟下的作用。

3 結 語

數字萬州地理空間框架建設項目立足于萬州區城市建設和經濟社會的發展需要，緊密結合地方特色，以滿足當地政府及各部門應用需求為出發點，充分利用現有基礎數據資源，構建萬州區權威的、唯一的、通用的地理信息公共服務平臺，為政府、專業部門和社會公眾提供高質量的基于地理空間信息的應用服務。

目前，數字萬州地理空間框架建設項目仍在按計劃穩步推進實施，隨著項目的開展和應用，將會有更多的特色和創新點得以提煉和挖掘。

[1]鄧軼，趙紅.數字城市地理空間框架建設研究[J].測繪通報，2011(9)：74-79

[2]魏雪梅.數字黃山地理空間框架建設探討[J].地理空間信息，2012,10(4)：34-36

[3]李德仁，邵振峰，楊曉敏.從數字城市到智慧城市的理論與實踐[J].地理空間信息,2011,9(6)：1-5

[4]魏雪梅.數字黃山地理空間建設探討[J].地理空間信息，2012,10(4)：34-35

[5]CH/Z 9001-2007.數字城市地理空間信息公共平臺技術規范[S].

[6]譚嘯.數字城市地理空間框架建設基本思路的探討[J].測繪與空間地理信息,2010,33(2)：156-158

[7]重慶市人民政府.重慶市測繪事業發展暨地理信息基礎設施建設第十二個五年規劃[Z].重慶：2011

[8]張慶全，林富明，周源.基于“天地圖”的位置服務平臺的設計與實現[J].測繪與空間地理信息,2013,36(8)：98-106