二三維空間資源數據共享服務平臺建設應用

文｜馬濤 崔林昊 劉峰

廊坊市二三維空間資源數據共享服務平臺（以下簡稱“平臺”）基于打造“橫向平臺”戰略建設的國內首個二三維一體化綜合服務平臺，已榮獲2015年中國測繪學會科技進步二等獎。

平臺建設背景

在組織建設平臺前期，對廊坊市各局機關單位進行了大量的走訪調研，發現部門間數據共享協同機制缺失、數據資源管理系統標準不統一、數據應用領域窄、數據挖掘意識落后等問題。

為避免資源浪費、減少重復建設、消除信息孤島、實現數據共享，同時為了改善政府對城市規劃建設方面的服務水平、提高城市規劃建設運行管理效率，推動城鄉一體化進程，利用“信息化、大數據”新思維提高廊坊市城市競爭力等，2010年經廊坊市政府批準由廊坊市城鄉規劃局組織建設該平臺，為“數字廊坊”建設提供地理空間數據支撐。

通過搭建該平臺，整合廊坊市政務數據資源，起到“摸清家底”“盤活存量”“精準治理”和“科學決策”的重要作用；平臺以地理空間資源共享數據庫建設為核心，通過構建各單位之間數據交互機制，強化城鄉建設、土地利用和環境保護等各類規劃的銜接，確保各部門確定的保護性空間、開發邊界和城市規模等重要空間參數一致，并在統一的空間信息平臺上建立控制線體系，構建服務“城市設計”“智慧園區”等多應用服務體系，以實現優化空間布局、有效配置土地資源、提高政府空間管控水平和治理能力的目標，促進管理模式進步，為向服務型政府轉型提供助力。

平臺內容建設

廊坊市二三維空間資源數據共享服務平臺是按照市政府信息辦關于智慧城市頂層設計及統一標準要求，基于“一圖一平臺、一套機制、多數據源、多應用”的智慧城市建設模式，構建廊坊市權威的空間數據共享服務平臺。

一、數據標準

平臺在依據《河北省城鄉規劃基礎地形（1:500～1:200）空間數據標準（試行）》制作電子地圖的基礎上，相繼制定了九項針對平臺數據建庫及數據共享交換標準，同時制定了《元數據下載使用協議》《地理信息服務調用協議》等平臺數據及服務使用協議，為規范平臺數據維護更新、連通與各委辦局系統對接奠定了堅實的基礎。

二、 數據安全

在數據安全方面，按照信息系統等級保護三級的要求，平臺采用擁有軍B級信息安全認證的桌面云網絡架構，并引入擁有軍C級信息安全認證的加密技術植入平臺，對各類數據和平臺訪問傳輸通道進行二次加密，并部署了安全審計系統，采用身份認證、權限控制等技術，從安全防護、安全訪問、安全審計、權限控制和服務控制等方面，保障系統的安全，同時實現了系統及數據的異地備份，更加確保了數據及系統的安全。

三、平臺功能和創新

該平臺集空間查詢、地圖量算、地圖糾錯、服務拆分聚合、地圖標繪、數據采集、統計分析、多屏顯示多屏查詢、搜索定位、動畫導航、天氣模擬、高程疊加等功能于一身，滿足了各用戶的基礎功能需求。

平臺有完善的數據更新機制、方便的服務接口、二三維聯動疊加和即拿即用的應用、支持各類終端設備等創新特性。

同時基于平臺提供的多種服務接口，滿足各委辦局用戶針對二維地理信息、三維模型場景及政務信息的瀏覽、查詢、引用和開發等需求，用戶還可搭建自己的業務信息系統，實現無縫對接。目前已為公安、交警、民政、市政、人防、審計、綜合執法、氣象等10多個委辦局用戶提供數據支撐。

圖1 影像圖

數據成果介紹

平臺自2014年發布以來，已基本實現了廊坊市區空、天、地一體化數據全覆蓋，同時收集了多類城市重要基礎數據，專題圖層達到625項，同時完成廊坊市區（現狀、規劃）和部分縣域的高精度城市三維模型數據采集入庫，共計243平方公里。

一、地理共享數據庫

2011年完成1814平方公里地形圖生產入庫工作。2016年共更新廊坊市建成區范圍內地形圖、規劃區范圍內影像圖(1:1000)550平方公里；同時采集范圍650平方公里基礎地形測繪。2018年完成臨空產業區（1:1000）正射影像圖（150平方公里），北三縣（1:1000）正射影像圖（960平方公里）的數據采集工作。同時，廊坊市城鄉規劃局已與省國防科工局簽署協議，共享高分一號、高分二號等遙感衛星數據，并完成高分一號、高分二號遙感衛星影像的數據處理工作。

二、基礎共享數據庫

包含建筑物屬性、路網、植被、地名地址等基礎數據；平臺通過“引進來、走出去”的方式，截止目前共收集到12家委辦局的數據，包括國土局的土地利用規劃數據、綜合執法局的城市部件數據、交通局的交通流量數據、環保局的大氣監測站站點數據、全市域污染源分布數據、房管局的保障性住房數據、人防辦的普通地下空間及人防工程數據、民政局的社區辦人口屬性數據等。

圖2 城市部件數據

圖3 城市近期規劃數據

三、專題信息數據庫

包含地下空間數據：5941.6公里地下管線數據、289361平米重點地下人防工程數據，包含2030版總規，控規，環保防災及遺產保護規劃、公共服務設施規劃、地下空間用地布局規劃等專題數據。

四、城市三維模型數據

城市三維模型數據庫以測繪數據為依據，提供真實、直觀的三維可視化數據，截止目前已累計完成243平方公里的高精度城市建筑（現狀與規劃）三維模型數據采集入庫（其中廊坊市區159.15平方公里，固安縣40平方公里，永清縣19平方公里，大廠縣20平方公里，香河縣5平方公里），重點人防工程室內三維模型、地下管線三維模型。實現對城市各類實體對象的管理，同時系統采用時空一體化的3DGIS管理技術，解決城市數據的時空管理需求。

平臺應用拓展

三維模型場景為智能交通管控系統和智能樓宇安防系統提供了豐富、逼真的基礎平臺，將抽象難懂的空間信息可視化和直觀化，從而做出準確、快速的反應。同時，在智能公安警用系統方面，采用實景三維模型作為基礎底圖和信息載體，充分利用了地理信息技術，以電子地圖和影像圖為基礎進行高精度建模，以實景模型為載體將各類警務信息空間化、可視化，實現了公安業務信息基于三維場景的可視化查詢和分析，提高管理分析、快速反應、決策指揮等方面的綜合能力，為治安管理、重點人口管理、應急指揮、反恐等公安業務提供了行之有效的管理手段。

圖4 城市三維模型數據

該平臺可以在電子地圖上疊加多數據圖層進行業務分析判斷，同時支持圖層字段及各類數據在電子地圖上直觀的進行圖表化分析，輔助規劃業務審批系統。同時，對相關委辦局的數據進行綜合的結構化模型分析，對用地總量和需求預測、規劃預測與方案優化、用地綜合效益評價分析、公共設施服務能力評價，構建涵蓋經濟增長、城鎮建設、資源環境、社會保障、城鄉協調等內容的綜合評價指標體系和分析模型，實現對城建發展水平多維度的監測評估，以及對城鎮可持續發展未來預測，有效利用城鎮空間數據資源，合理評估資源環境承裁能力，科學引導全省城市人居環境建設、新型城建協同發展。

未來展望

一、引入社會感知數據

當前，以社會感知數據（包括手機信令數據和微博微信數據等）為代表的大數據，數據量迅猛增長，社會感知數據在城市規劃和管理領域應用，擁有覆蓋范圍廣、數據穩定可靠、樣本數據量大、建設成本低等優勢。平臺后期將引入社會感知數據，通過充分研究社會感知數據來開展人口分析，為城市規劃編制方法研究、城市空間布局、居民活動特征分析、用地使用強度判斷、重大公建選址、交通影響評價、規劃實施效果評估等方面提供“以人為本”的數據支撐。

二、實現衛星遙感影像數據應用

基于廊坊市城鄉規劃局與省國防科工局簽署協議，擬利用多時相、高空間分辨率遙感影像數據快速、準確地檢測、識別和提取城市各類地表信息（市域道路網、居民地、水系等數據），進行市域規劃動態遙感監測。監測成果可用于土地利用變化監測、基本農田侵占監測、征收/批后土地利用監管、林地侵占執法監察、城市綠地分布及變化監測等應用領域。

三、向社會公眾開放

后期數據脫密后，平臺將面向公眾開放，以電子地圖、二維地理信息和三維模型場景為基礎，提供綜合應用，方便滿足市民瀏覽和查詢需求，為市民了解城市發展提供一個權威、便捷的服務平臺。

結束語

平臺的建立既可避免重復投資、重復建設，還能促進信息資源共享與開發利用，加快廊坊市信息化建設步伐，并且對提升市民感知度、政府社會管理與公共服務水平也具有重要作用。真正做到以“用數據說話、用數據決策、用數據管理、用數據創新”為特征的多源決策、智“繪”規劃，為廊坊市向“數字城市”“智慧城市”邁進打下了基礎。

圖5 智慧交通應用

圖6 重點人口管理