數字焦作地理空間框架建設項目的設計與實現

丁林可，王 娟，宋 珂，馬 磊，史燕茹

（1.河南七彩數字制圖有限公司，河南 鄭州 450008；2.河南省地圖院，河南 鄭州 450008；3.河南理工大學 測繪與國土信息工程學院，河南 焦作 454000）

2011年焦作市被列入數字城市地理空間框架建設推廣項目城市。數字焦作地理空間框架的建立，充分發揮了地理信息資源的基礎性作用，促進了測繪成果的廣泛應用，能滿足社會公眾對地理信息日益增長的需求，在政府管理決策、產業發展、人民生活等方面發揮著越來越重要的作用[1]。

1 總體目標和主要建設內容

根據國家測繪地理信息局的相關要求，城市級地理空間框架建設的內容要基本一致，主要包括建設“一環境、一庫、一系統、兩平臺（政務版、公眾版）”和多個應用示范[2]。數字焦作地理空間框架建設主要包括基礎地理信息數據庫、地理信息公共服務平臺和多個應用示范項目。數字焦作地理空間框架建設還有支撐環境建設、空間數據服務體系建設、法規標準與保障體系建設[3]，其總體設計流程如圖1所示。

2 技術路線設計

2.1 基礎地理信息數據庫建設

基礎地理信息數據庫包含涉密版、政務版、公眾版3套數據，能系列地、多尺度地為各級領導和政府宏觀決策提供測繪保障基礎數據。各行業、各部門通過對空間數據庫的檢索，獲取所需要的基礎地理信息，進行空間分析、模擬和決策，同時要為數據庫的運行、維護、管理、更新和數據安全提供有效的技術手段[2，4]。

基礎地理信息數據庫主要包括：測繪基準數據庫、DLG數據庫、DEM數據庫、DOM數據庫、地名/地址信息庫、元數據庫等。

數據庫建設利用地理信息系統軟件，將大比例尺的DLG、DEM、DOM數據進行縮編和更新，地名/地址信息、元數據等轉換為建庫數據格式。建庫前要檢查數據的質量，合格的數據采用分塊或分幅組織，最終建設成焦作市基礎地理信息數據庫。數據庫建設技術流程如圖2所示。

2.2 地理信息公共平臺建設

圖1 項目總體設計流程

圖2 數據庫建設技術流程圖

地理信息公共平臺是一個開放的、資源共享、應用集成的公用服務平臺，既可以為各種應用系統提供數據共享和交換服務，也可以在其基礎上快速開發各種應用服務系統，是整個數字焦作地理空間框架的重要支撐。

2.2.1 開發思路

基于政務專線網或Internet廣域網環境，采用由國家測繪地理信息局推薦的地理信息公共平臺軟件NewMap，根據國家相關地理信息公共平臺建設規范配置硬件、網絡環境和軟件平臺，并以焦作市的需求進行特定應用的二次開發，研制成焦作市地理信息公共平臺[3-5]。

2.2.2 建設路線

在基礎地理信息標準數據庫基礎上，經過數據提取與數據重組后，按照實際應用需求，進行數據擴充，滿足政府各部門的應用需求，為業務管理和決策分析等應用提供支撐，形成可直接服務于政府局委辦、公共部門的地理信息公共平臺數據，其建設路線見圖3。

圖3 地理信息公共平臺內容建設路線圖

依托更新完善后的基礎地理信息數據庫，進一步整合加工，提取交通、水系、居民地、境界等與政務應用和社會化應用緊密相關的要素內容，擴充地名/地址數據。面向信息化要求和各部門需求，把要素數據與專題數據重組，開發各行業網絡化的應用系統，構建焦作市權威、標準、唯一的地理信息公共平臺。通過空間分析滿足政府部門、企事業單位和社會公眾的基本需求，具備實現個性化應用的二次開發接口和可擴展空間。

地理信息公共平臺提供了業務應用需要的通用功能，如配圖、路徑分析、網絡分析等。通過對這些功能的針對性專業設置，可以形成專用功能，并采用搭積木方式組裝成特定行業的專業系統。另外，通過公共平臺的二次開發API（應用程序接口），對復雜應用可以采用程序設計語言進行二次開發，深入定制，以實現某些通用功能不能完成的效果[6]。

對于地理信息公共平臺的系統開發來說，其功能要求、建設內容基本一致，表現形式也大致相同。數字焦作地理信息公共平臺建設內容如圖4。

圖4 數字焦作地理信息公共平臺建設內容

2.3 應用示范建設

應用示范系統支持各種數據應用服務，示范應用系統具備各種基本GIS功能：包括多種形式的空間數據瀏覽（放大、縮小、漫游、圖層控制等）、空間量算（距離、面積、角度等）、不同查詢條件的數據檢索與統計（圖形與屬性雙向查詢、單一條件查詢、組合條件查詢等）、空間分析（疊置分析、緩沖分析、網絡分析等）、專題地圖的配置與顯示等。

基于構建的地理信息公共平臺，開展典型應用示范系統建設，以應用部門為主導，建立地理信息公眾服務系統——天地圖·焦作、焦作市國土動態執法管理系統、公安警用信息系統、城市管理信息系統、園林綠化管理信息系統、城市公交GPS智能調度系統等，并總結公共平臺的應用模式，在政府部門及社會用戶中全面推廣[7]。

2.4 支撐環境建設

空間數據支撐環境包括軟硬件環境和網絡環境。軟件環境主要有數據庫平臺，地理信息系統GIS平臺；硬件環境主要有專業輸入設備、輸出設備及大容量存儲設備；網絡環境主要有網絡服務器、數據服務器和安全設備。

2.5 空間數據服務體系建設

空間數據服務體系包括空間數據協調管理、更新與應用保障、提交與處理服務。空間數據的服務有地理空間信息的訪問服務、地理空間坐標轉換服務、地理注記服務、圖像操作處理服務、地理特征操作服務、數據開發服務、地理特征及綜合分析服務、地理信息提取服務等。

2.6 法律標準與保障體系建設

通過建立地理信息標準規范以及管理機制、安全機制、項目成果共享機制、數據維護與更新管理機制、人才培養機制，以滿足社會經濟發展對數據現勢性的需求，從而更好地為焦作城市管理服務。

建立焦作市地理空間框架建設的政策法規和全市統一的空間數據生產、管理與更新的組織體系和管理機制；成立焦作市地理空間框架建設領導小組，指定專業隊伍對地理空間數據進行更新和維護；研制地方性系列技術規程，包括各類基礎數據要素分類、采集、縮編、更新和建庫及公共平臺應用的技術指標和規程規范等；建立空間數據基礎設施集成和分發服務中心，依托城市公用數據通訊平臺，建立空間數據基礎設施信息的管理和發布機制[6]。

3 結 語

數字城市地理空間框架是城市信息化的基礎，有利于提高科學決策、應急保障處置、公共服務等方面的水平和能力。因此，積極開展數字焦作地理空間框架建設，建立以基礎地理信息為載體的測繪保障體系，必將加快數字河南地理空間框架建設進程，全面提高測繪保障能力和服務水平，拓寬基礎地理信息應用服務領域，滿足焦作市飛速發展的社會和經濟對基礎地理信息服務的需求。

[1]邱儒瓊,陳彩軍,羅伊.湖北省地理信息公共服務平臺的總體設計探索[J].地理空間信息,2010,8(6):5-7

[2]黃偉龍.數字城市地理空間框架建設的溫州模式實踐——地理空間信息共建共享動態[EB/OL].http://www.zjdpc.gov.cn/art/2012/7/30/art_296_122525.html，2012-07-30

[3]王海英,劉劍.基于NewMap GIS的數字城市地理空間框架淺談[J].信息技術,2011(3):12-15

[4]宋大明.鎮江基礎地理信息數據庫建設框架[J].地理空間信息,2007,5(3):30-32

[5]張士柱,趙鵬,謝華莉,等.面向數字城市的地理信息公共服務平臺[J].地理空間信息,2012,10(1):18-19

[6]陳軍,蔣捷,周旭,等.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(3):7-11

[7]李宗華,彭明軍.武漢市地理空間信息共享服務平臺的建設與應用[J].測繪與空間地理信息,2009(3):1-3