數字百色地理空間框架建設與應用技術研究

摘要：數字城市建設是以地理空間信息為基礎的城市綜合信息建設的系統工程，其主要任務可以概括為“一庫一平臺多應用”。本文對數字百色地理空間框架建設與應用項目的建設目標及任務、技術要求、技術路線、技術要點進行了剖析，最后對數字百色地理空間框架建設與應用項目的創新與特色進行了總結。

關鍵詞：數字百色；數字城市；地理空間框架；地理信息公共平臺；技術研究

1.引言

數字城市建設是以地理空間信息為基礎的城市綜合信息建設的系統工程，其基于“3S”等關鍵技術，建設服務于政府、企業、公眾；服務于城市規劃、建設、管理；服務于人口、資源環境、經濟社會的可持續發展的信息基礎設施和信息系統。其本質是建設地理空間信息基礎設施，并在此基礎上進行深度開發和整合應用各種信息資源，促進城市經濟發展，提升城市整體的信息化水平，提高城市核心競爭力，推動城市的可持續發展。[1]

2009年4月16日，國家測繪局下發了國測國字[2009]8號文件批準，百色市作為國家測繪局2009年數字城市地理空間框架建設第一批推廣應用的城市。

2.項目研究目標及任務

2.1項目研究目標

本項目研究的目標是：在市政府的統一領導下，立足現有條件，面向百色實際需求，在已有城市地理空間數據基礎上，進行更新、擴展和開發，構建城市地理空間框架，形成權威、唯一、標準的地理信息公共平臺，并通過深度開發和整合應用各種信息資源，建立統一的地理空間數據服務平臺來管理、分發各種基礎空間數據，實現地理空間信息資源的共享與充分利用，避免無序和低水平重復建設，實現城市信息化管理，為政府部門、事業單位和企業公眾提供多樣化的服務，促進百色市信息化建設。[2]

2.2 主要研究任務

根據整個項目的作業工序和任務性質，將項目分解為四類專項任務：基礎地理信息建設、地理信息公共平臺建設、應用示范及支撐環境建設。

（1）基礎地理信息建設

構建百色市CORS網絡，建立百色市統一、精確的地理空間定位基準，并整合多來源、多類型、多尺度的基礎地理信息數據，建立現勢性強、完善的基礎地理信息數據庫。

（2）地理信息公共平臺建設

在地理信息數據庫基礎上，通過提取、擴充和重組等加工過程形成地理信息公共平臺數據集，并以此為基礎，面向信息化要求和各部門需求，開發網絡化的應用服務系統，形成百色市的唯一的、權威的、通用的地理信息公共平臺。

（3）應用示范建設

以地理信息公共平臺為基礎，分別面向政府部門和社會公眾，建設示范應用GIS系統，滿足政府部門對專題信息管理要求和社會公眾對地理信息瀏覽要求。

（4）支撐環境建設

建立能夠保障項目實施及成果長期應用的支撐環境，配置先進、合理的軟件、硬件及網絡環境，建立健全框架的共享與更新機制，全面支撐數字百色地理空間框架的建設、運行和應用。[3]

3.項目研究的技術要求

3.1基礎地理信息數據庫技術指標

（1）基礎地理信息數據指標

包括市區GPS D、E級和和一二級大地測量控制點數據、1：500到1：250000比例尺DLG數據、0.2米到2.5米空間分辨率DOM數據、2米到12.5米格網間距DEM數據、1：5萬地名庫數據和以上數據的元數據。

（2）數據庫管理系統指標

基于局域網、采用全關系型空間數據庫對空間數據集進行管理，在4個CPU、16核，24G內存服務器上，管理數據量達到1.0T以上，支持多線程并行處理，操作響應速度優于2秒。

3.2地理空間信息公共平臺技術指標

（1）平臺數據集指標

1：500到1：250000比例尺地理實體數據、1-20級政務版和18-20級公眾版電子地圖數據、地名地址數據、城區三維景觀數據和平臺功能模塊數據。

（2）地理信息公共平臺指標

采用面向服務的GIS軟件NewMap開發百色市地理信息公共平臺，實現多元、多尺度空間數據集成，在政務網上為政府部門提供政務版地理信息公共平臺，在互聯網上為社會公眾提供公眾版地理信息公共平臺。[4]

3.3 示范應用系統技術指標

（1）示范應用專題數據技術指標

包括滿足政府部門業務應用管理的部門專題數據和滿足社會公眾信息瀏覽查詢的公眾專題數據。其中，部門專題數據包括國土、規劃、房產、公安、市政和衛生等部門專題數據，公眾專題數據包括全景照片、交通路網、城市公交、地名和各類興趣點信息數據。[5]

（2）示范應用技術系統指標

包括面向政府部門的業務GIS應用系統和面向社會公眾的GIS信息服務平臺與三維城市瀏覽系統。

4.項目技術路線

項目技術路線為：根據數字城市地理空間框架建設相關標準規范和百色市實際情況，利用GPS技術構建百色市CORS網絡，建立百色市統一、精確的地理空間定位基準；采用ArcGIS軟件來整合多來源、多類型、多尺度的基礎地理信息數據，建立現勢性強、完善的基礎地理信息數據庫；采用NewMap軟件為平臺，在基礎地理信息數據庫基礎上，搭建百色市權威的、唯一的地理信息公共平臺；在地理信息公共平臺基礎上搭建示范應用GIS系統，為政府部門和社會公眾提供地理信息服務。[6]

總體技術流程見圖1：

圖1 總體技術流程圖

Figure 1 Overall technical flowchart

5.項目研究的技術要點

5.1基礎地理數據采集與獲取技術

（1）百色市CORS建設

百色市CORS系統建設的主要流程包括站址選擇與測試、參考站建設、通訊系統建設和數據中心建設等四個部分。

（2）無人機低空攝影測量

本項目引入無人機低空攝影測量系統，主要對城區進行數據采集，實現城區數字正射影像和數字高程模型的快速獲取與制作，以滿足對多元數據模型的需求。

5.2基礎地理信息數據庫建設技術

（1）基礎地理信息數據庫建設

數字百色基礎地理信息數據庫建設的技術路線見圖2.

圖2 基礎地理信息數據庫建設技術路線

Figure 2 Basic geographic information database construction technology roadmap

（2）數據庫管理系統建設

采用主流的MapGIS K9平臺和 Oracle 數據庫，以 MapGIS K9 SDE 為空間數據引擎，以.NET 作為開發語言，開發數據質量檢查、空間數據管理、元數據管理和系統配置維護四個模塊，建設了數據庫管理系統，實現了空間數據庫集中與分布相結合的管理模式。[7]

5.3地理信息公共平臺建設技術

（1）公共平臺數據集建設

公共平臺數據集主要包括地理實體數據、地名地址數據、電子地圖數據、三維景觀數據和功能模塊數據。技術流程見圖3.

圖3 公共平臺數據集生產技術流程

Figure 3 Common platform for data collection of production technology flowchart

圖4 數字百色地理信息公共平臺架構

Figure 4 Digital Baise Geographic Information Public Platform Architecture

（2）地理信息公共平臺建設

數字百色地理信息公共平臺由運行支撐層、數據層、服務層和應用層等四個具有內在聯系、層次結構分明的層次有機組成。見圖4.

5.4示范應用系統建設技術

（1）專題數據建設

基于地理信息公共平臺，通過資料收集整理和外業數據采集手段，整合基礎空間數據和專題數據，建設同時包含專題要素位置信息與屬性信息的專題空間數據庫。

（2）示范應用系統建設

面向政府部門，在不同網絡環境下搭建GIS應用系統，為不同部門提供在線或離線服務。面向社會公眾，以B/S方式在互聯網環境下搭建GIS信息服務平臺和三維城市瀏覽系統，為社會公眾用戶提供地理信息在線服務和三維城市瀏覽服務。[8]

6.創新與特色

（1）采用基于“一張圖”的信息資源整合概念，首次建立了覆蓋百色市右江區多尺度、多數據源、海量的基礎地理信息數據庫，構建了全市統一的地理空間框架。

（2）建立了百色市權威的、唯一的地理信息公共平臺數據集，實現了公共平臺通數據平臺的無關性，有力促進了百色市信息資源共享和充分利用。

（3）轉變了地理信息服務方式。平臺通過政務網和互聯網提供地理空間數據服務，實現了從傳統數據拷貝或紙圖打印服務模式到在線服務模式的轉變，提高了測繪保障服務能力。

（4）以NewMapPlat為核心，提煉并實現了地理信息公共平臺在線調用、零碼組裝、在線服務、二次開發等服務模式，滿足了眾多領域跨平臺、跨瀏覽器對地理信息的應用需求。

參考文獻：

[1] 呂志平，李健，杜鵬等.數字城市建設規劃與方案[M].北京：測繪出版社，2008

[2] 林素珍.數字城市建設的現狀分析及建議[J].中國科技博覽.2011，（34）：452

[3] 丘小春，何燕君，徐軍.“數字城市”地理空間框架示范應用建設方法[J].地理空間信息.2013.11（4）：30-32

[4] 徐軍，何燕君.數字城市地理空間框架建設經驗淺談[J].廣西測繪與遙感.2013.2：49-50，55

[5] 馬曉東，何燕君，徐軍.數字城市地理空間框架示范應用建設探討[J].測繪地理信息.2013.38（5）：55-57

[6] 王華，陳曉茜，祁信舒.關于數字城市建設模式的探討[J].地理空間信息.2011，9（2）：9-12

[7] 呂長廣，王公友，范新成.關于數字城市建設的若干思考[J].城市勘測.2011，（6）：9-11

[8] 李功銀.數字城市建設的問題與對策[J].中國科技縱橫.2011，.（23）：449，451