一類地名大數據庫和公共服務云平臺的研發

胡斌+劉瑋+劉陶忠+董西松+熊剛+胡悅祥

摘要：隨著社會交往量快速增長，地名已成為人們在社會經濟交往活動中不可缺少的重要媒介。為完備基本公共服務體系，提高政府管理水平，加快建設地名公共服務工程是十分重要的。經研究、檢驗，一套比較完善的地名公共服務工程的具體建設方法包括：如何將地名普查試點成果大數據整理、入庫；如何建設基于地名和區劃數據庫的云服務與管理系統；如何打造以地名服務網站和地名觸摸屏為主的地名公共服務體系。上述工程內容最近在三亞市已建設完畢并成功地投入日常運行，已取得了良好的使用效果，它不僅能夠為公眾提供準確和方便的地名服務，而且可較好地促進當地經濟發展和社會進步。

關鍵詞：計算機應用技術；地名公共服務工程；地名數據庫；地名云服務平臺

引言

在當今信息化時代，地名信息在各種經濟活動中的使用頻率大幅提高，對快速獲取和傳遞地名信息的要求越來越高，對地名信息化服務的需要越來越廣泛，傳統的地名管理手段和管理理念及相應的管理效率已無法適應當前的形勢。如何通過構建完善的數字地名體系，提升地名管理能力，為經濟社會發展提供優質的地名信息服務，是地名工作者急需破解的新問題。

自2005年民政部啟動和實施地名公共服務工程的戰略舉措以來，地名信息化建設取得了很大的成就。但是，我國地名信息化建設水平與發達國家比還有一定的差距。如處理手段落后、利用率低、各地發展水平不一等，地名大數據建設也起步很晚。目前國內已經有一些城市建設了相關的系統工程：增城市地名管理信息系統基于數字增城地理空間信息公共服務平臺進行建設，采用B/S技術和面向服務的軟件架構（SOA）技術設計，可靈活、快速地響應業務變化對系統的需求，滿足各部門對地名信息利用的迫切需求。沈陽市基礎地理數據庫主要包括控制成果、影像、數字高程模型、線劃圖、城市三維模型、地名地址等基礎數據，地籍、管線、公交等專題數據。地名管理與服務綜合信息系統建設是天津市濱海新區地名信息化建設的核心。

本文提出的地名公共服務工程包含更多功能更豐富、信息收集與呈現更多元的子系統，能夠加快地名信息化建設，從而為經濟建設服務、為社會發展服務、為人民群眾生產生活服務。

1城市地名數據庫和公共服務云平臺

地名公共服務工程的具體內容包括以下幾點：首先構建地名數據庫，按照一定規范和標準整理現有數據信息并入庫；然后以此數據庫為基礎，進一步搭建公共服務云平臺；最終通過地名公共服務網站和地名觸摸屏公共服務系統的方式展示地名統計規范化成果并向大眾提供服務。

1.1地名和區劃數據庫建設

按照《地名分類與類別代碼編制規則》（GB/T18521-2001）、《MZ基礎地名地址數據庫數據分類與數據項設置》和《國家地名地址數據庫代碼編制規則》（民地辦發[2010]1號）的要求來設計地名和區劃數據庫。具體建設內容如下圖1所示：

地名普查試點成果數據處理將地名普查點成果的標準數據進行提取、轉換、清洗等處理工作（圖2），對符合入庫要求的成果數據進行入庫和監理。

技術設計上，在充分了解數據需求的基礎上，參考相關國家標準和行業標準制定數據處理的相關規范，對地圖符號、數據分層、屬性數據結構、要素分類與編碼、數據處理流程、質量控制標準等一系列內容進行規范化，為后續數據處理工作做準備。

數據轉換是將基于大比例尺的地理空間矢量或瓦片數據，針對原始數據資料的來源不同、數據結構不同、數據坐標系不一致等問題，對原始數據作結構上的轉換，轉換成能夠應用于地理信息系統的統一數據格式和坐標系。

數據處理過程包括對有用數據的圖形及屬性的整理，重新對數據要素按此標準進行分層。處理完成后，應進行圖幅的接邊處理，保證數據的連續性。完成的地形圖數據需重新建立拓撲關系，建立各要素間的關系及關聯關系。為滿足地形圖各比例尺下的顯示效果，數據的符號化處理也是非常重要的。

整個建設過程嚴格執行質量控制體系，通過對數據成果進行入庫前的檢查，保證數據的完整性、準確性與現勢性。

最后將數據入庫時，利用Arc Catalog通過ARCSDE數據引擎，將經過處理的基礎電子地圖數據導入到SQL Server數據庫中，形成一個有機的數據庫集合。

1.2地名和區劃數據庫云服務系統

1.2.1天地圖綜合調用子系統

系統的建設通過獲取“天地圖”的授權，利用“天地圖”的服務接口（API）調用“天地圖”的地理信息服務，將“天地圖”的服務資源嵌入到地名和區劃數據庫建設的應用中，作為地名專題地理空間數據庫背景基礎空間數據。

1.2.2地名信息管理子系統

該系統對非行政區域名稱、居民點、交通運輸、群眾自治組織、水利、電力、紀念地與風景點、單位、建筑物等11大類43個小類等地名信息（屬性和空間位置）進行及時更新維護，對歷史地名信息（屬性和空間位置）進行在線更新維護，以及現今地名轉歷史地名。

1.2.3行政區劃管理子系統

行政區劃數據描述基本行政區劃要素的境界、區域及行政機構駐地的空間信息和屬性信息：行政區劃要素包括市、區（縣）、街道（鄉、鎮）及社區（居委會、村）等區域邊界信息和屬性信息。行政區劃代碼符合現行國家標準（GB/T2260-2002《中華人民共和國行政區劃代碼》和GB/T101 14-2003《縣以下行政區劃代碼編碼規則》）規定。提供對行政區劃信息的管理功能，包括區劃查詢、行政區劃更新和維護、區劃統計、區劃變更等服務功能。

1.2.4界線成果管理子系統

界線數據是用于表述行政區域界線的位置和走向的信息，為勘界和邊界管理工作提供基礎資料和科學依據。界線數據主要包括邊界線、邊界點、界樁、邊界主張線、邊界協議書附圖等界線信息和屬性信息。提供對界線、界樁信息的管理功能，包括界線入庫、界線查詢、界樁查詢，界線和界樁信息更新與維護、界線統計、界樁統計以及勘界成果檔案管理。

1.2.5地名數據統計分析子系統

地名數據統計分析主要按照區域（市、區縣、鎮街）統計，按大類、中類、小類別進行統計，按同名、同音、通名統計，按月、周、天周期進行統計。各類統計具體統計的內容包括標準名稱、羅馬字母拼寫、所屬（跨）行政區劃、地名類別和更新時間。

1.2.6地名數據質量分析子系統

提供對地名成果數據的屬性信息本身的質量檢查、分析和評價，并能將質量分析和評價結果生成一個報告，報告采用按目錄分述的方式展示。質量分析和評價結果報告可以直接定位到質量分析和評價的數據集，方便在線完善地名數據。

1.2.7地名數據質量控制子系統

地名數據質量控制主要是地名數據的屬性、空間位置的質量控制和地名數據查缺補漏的質量控制兩個方面。

1.2.8數據共享交換子系統

提供數據導出政務地理信息應用通用坐標系（2000坐標系）功能，以共享給民政以外的其它政府部門，實現數據上報和數據在跨部門間的分發與應用服務。

1.3信息管理系統架構及功能介紹（圖3）

系統建設是以計算機硬件與網絡通信平臺為依托，以政策、法規、規范、標準、組織機構及安全體系為保障，以數據中心為樞紐，以GIS、XML等技術為支撐的地名信息管理與服務平臺。

地名數據庫作為城市地理空間基礎數據庫的重要組成部分，可利用地名數據庫中的地址點屬性ID與市民基礎數據庫、法人基礎數據庫、社會經濟統計庫進行關聯，為地名數據的共享應用提供良好的擴展性。

基礎設施保障層，包括網絡環境、軟硬件設施、法律法規、各類規范標準和地名主管部門等，以保障系統順利運行。

數據層以地名數據庫為核心，建立對應的元數據庫，結合市人口基礎數據庫、法人基礎數據庫、社會經濟基礎數據庫、空間地理基礎數據庫等提供數據源支持，部署在服務器端的數據服務器上。

中間服務層在整個框架中具有承上啟下的作用，對數據查詢服務、數據管理服務等統一管理以實現對地名信息資源的邏輯管理，并通過數據共享服務、數據交換、統計分析服務等為上層綜合應用系統獲取所需的數據資源，提供統一的基礎支撐服務。

對于地名的綜合應用層，基于地名數據庫的基礎上構建應用系統，包括前端地名數據庫管理系統、后臺運行維護管理系統，這些系統的應用直接面向用戶層。

用戶層指應用系統的直接用戶，分為系統管理員、數據編輯人員、質量控制人員、查詢統計人員四個類型。

2應用實例

該工程在三亞市已經建設完畢。工程充分利用好第二次全國地名普查成果，其有效實施全面提高了地名數據質量，促使了三亞市地名公共服務能力進一步拓展和加強。具體建設情況如下：

2.1三亞市地名和區劃數據庫云服務管理系統

地名和區劃數據庫云服務管理系統（圖4）對地名空間和屬性數據進行管理，具體功能包括：

2.1.1地名數據采集

地名管理、界線管理、區劃管理、標志管理模塊包括地名屬性和空間數據的錄入、修改、刪除、導入、導出。其中地名數據的錄入實現了快速錄入方法，如快捷鍵的靈活運用、數據項的默認值設置，生僻字的快速輸入，單位換算工具，數據必填項和數據項的格式檢查等等。

2.1.2地名數據質量評價

地名數據質量分析、查缺補漏、數據融合模塊是針對地域的不平衡發展水平、數據類別的差異、數據錄入人員的差異而專門開發的。它設定不同的數據質量檢查方案，將不同地區、不同類別的數據質量，以列表形式表現出來，迅速掌握目前地名數據庫整體數據的質量狀態，以及每條地名數據的質量問題，為地名采集部門進一步完善數據質量提供依據。

2.1.3地名數據查詢與統計

地名數據查詢、統計模塊分查詢和統計兩部分，前者通過所在行政區劃、所屬類別、時間代碼以及其它關鍵字，快速、方便地查詢到相應的地名，并進行空間定位。后者是對地名數據進行各種統計，包括同名、同音、通名、按區劃、按類別等統計功能。

2.1.4地名屬性和空間數據的映射

地名屬性和空間數據的映射，重點解決了地名屬性和空間數據的關聯匹配問題。通過嚴格的“地名搜索解析服務（也就是地名的自動解析匹配）”和“人工輔助關聯”等多種匹配手段，在保證質量的同時，提高了地名屬性和空間數據的關聯匹配程度。

2.1.5地名數據的共享交換

系統提供了地名數據的離線導入導出功能，實現數據的共享交換。

2.2三亞市地名公共服務查詢系統

該系統（圖5）可作為發布地名信息、便民服務、展示形象的窗口，借助觸摸屏為媒介，開展地名信息公共服務。地名觸摸屏設備為站立式，設置在車站、碼頭、會展中心、交通要道、重要商業區等人流量大的地點。地名信息觸摸屏公共服務系統主要提供的服務有走進城市、行政區劃、地名查詢、道路查詢、周邊查詢等地名服務。

2.3三亞市地名公共服務網站

三亞市地名公共服務網站是市、區民政局發布地名信息、便民服務、展示形象的窗口，使公眾能夠快速、便捷、及時地獲取準確的地名信息，實現地名信息化便民服務。此外，地名公共服務網絡需要與民政系統內部網絡進行物理隔離。地名公共服務網主要提供的服務有走進城市、行政區劃、地址查詢、道路查詢、周邊查詢、公交路線等地名服務。

3結論

地名公共服務工程的建立和完善能滿足政府部門和社會大眾對地名地址信息在線服務的迫切需求，加快城市信息化進程，為政府和管理部門提供科學、準確的決策支持。地名地址普查與建庫也是數字城市的數據基礎，是數字城市地理空間框架的重要組成部分，是實現地名信息共享的前提。近年來，隨著市場經濟的發展和經濟全球化進程的加快，國際、國內經濟文化交往越來越頻繁，人們活動范圍的日益擴大，使用地名的頻率越來越高，地名公共服務工程的建設正是在適應全球化、信息化、現代化的需要。