地理空間數據共享交換平臺建設及應用分析

艾朋

（四會市多規合一指導中心，廣東 四會 526200）

1 引言

城市的數字識別和再現屬于數字城市的本質，城市相關信息能夠由此整合。作為空間數據整合工具的地理空間數據共享交換平臺，是數字城市建設的基礎。為了提供權威、統一的數字城市管理服務平臺，地理空間數據共享交換平臺的建設和應用須得到重視，故本文的研究具有重要的現實意義。

2 地理空間數據共享交換平臺建設方法

2.1 建設基礎地理信息數據庫

為建設地理空間數據共享交換平臺，首先需開展基礎地理信息數據庫建設，建設過程中需要應用地理編碼與地址匹配、寬帶網絡、大數據存儲、仿真－虛擬、遙測、3S、GIS 服務引擎和金字塔圖片引擎并存等技術。圖1 為基礎地理信息數據庫的結構示意圖[1]。

圖1 基礎地理信息數據庫的結構示意圖

數據庫具體設計采用1985 國家高程基準、國家大地坐標系、1∶500 和1∶1000 的地形圖比例尺，DEM 比例尺、DOM 比例尺、框架要素比例尺分別為1∶2000、1∶1000、1∶500，項目一級控制數據可采用D 級GPS 控制網。

數據庫的數據生產流程可概括為：技術準備→踏勘→設計→航空攝影→像控測量→空中三角形測量控制點加密→定向建模→DLC 立體采集/調繪DOM 制作/DEM 采集→DOM采集/外業調繪→DLG 編輯→檢查→分幅數據成果→建庫成果→制作元數據→提交驗收→提交成果。逐步完成數據生產和數據建庫，并進行實景三維建模制作，即可完成數據庫建設。需要注意的是，數據庫的控制測量及數據生產需遵循一定規范和技術要求，如GPS 網中各獨立環全長閉合差以及坐標分量閉合差需滿足以下規定：

式中，W 為環閉合差；Wx、Wy、Wz為坐標分量閉合差；d 為相鄰點的距離；n 為獨立環的邊數；δ 為標準差；a、b 分別為平面控制網的固定誤差和比例誤差系數，a≤10 mm，b≤5×10-6。需保證存在的復測基線的長度較差。

2.2 建設地理空間數據共享交換平臺

為順利建設地理空間數據共享交換平臺，可采用多級服務聚合技術、J2EE 技術、EBS 總線技術、平臺技術等先進技術。圖2 為地理空間數據共享交換平臺的總體結構，該平臺設計需遵循統一平臺、安全為先、標準規范、數據保密原則，并注意針對性的數據變形處理。這里的統一平臺指的是結合地理信息技術已有成果，基于“整合資源、統一平臺、各負其責”的認識下，結合現有ESRI 地理信息平臺開展二次開發，已有資源的充分利用將順利實現，輔以各種保障性政策文件等標準規范、針對性的數據變形處理，平臺建設即可順利實現[2]。

在平臺建設中，需關注數據集提取和保密處理、平臺分層分類、對外發布模塊。對于數據集提取和保密處理，需從基本地理信息數據中進行地名數據、住宅用地數據、水系數據、植被和土壤數據等數據的提取，輔以標準化數據重組，即可在保密技術支持下形成相應版本的數據。基礎地理數據庫成果需要在數據脫密處理后對外發布，涉密信息必須通過處理轉化為公開的測繪成果。通過處理地理數據空間精度和地理數據內容，并采用投影轉換法、數學變換干擾法、空間變換法、地理要素及屬性刪除法、要素綜合移位法，可滿足平臺的數據共享交換需要。平臺分層分類可圍繞圖2 所示的公眾版平臺、政務版平臺、基礎版平臺進行，數據集區別體現在服務對象、信息公開程度、位置精度等方面，以此選用不同信息公開標準提取、重組、加工，即可得到3 版數據集用于不同對象；對外發布模塊負責政策法規提供、新聞發布、數據發布、提供數據轉換服務、提供地圖查詢服務、綜合管理各類服務。平臺的對外發布功能模塊涉及門戶首頁、地圖中心、服務資源、數據管理子系統、專題地圖、運維管理等內容，如地圖中心包括圖層控制、圖層空間查詢、資源目錄、專題疊加、周邊搜索、圖層專題查詢、地圖基本操作、三維地圖[3]。

圖2 地理空間數據共享交換平臺總體結構示意圖

為實現地理空間數據共享交換平臺的建設，可結合應用B/S 系統的各個C/S 系統，以此實現服務提供。廣域網屬于B/S 系統的應用基礎，平臺可由此實現對外服務，在操作系統和瀏覽器支持下，B/S 系統即可保證地理空間數據共享交換平臺與用戶開展靈活交流，且存在客戶端免維護特點，適用于客戶需求變化迅速、用戶群龐大的情況。基于B/S 系統的地理空間數據共享交換平臺應由電子地圖首頁、資源中心界面、后臺管理系統界面組成，其中，資源中心界面需包括“我的服務”“服務查詢”“服務縱覽”等信息；C/S 系統可向政府及相關部門的政務內網提供專題應用服務，在專門服務器和局域網支持下，地理空間數據共享交換平臺可基于權限調用數據并進行數據交換服務。服務器端壓力可同時通過具備強大功能的C/S系統降低，輔以權限多層次校驗、更強的信息安全控制能力，即可提供索引列表、系統輸出面板、圖層面板、結果顯示面板、數據顯示區域等構成的界面，所有圖層要素能夠通過打開地圖顯示。圖3 為C/S 系統主界面示意圖。

圖3 C/S 系統主界面示意圖

3 地理空間數據共享交換平臺的應用要點

地理空間數據共享交換平臺在各領域均具備較高應用價值，如數字化城市管理系統、以地控稅管理系統、森林防火指揮系統、國土資源信息管理系統、公安警用地理信息系統等。本章僅圍繞其中部分應用進行深入探討。

3.1 數字化城市管理信息系統

數字化城市管理信息系統由監督指揮子系統和城市管理子系統組成。通過應用網絡鏈接技術，數字化城市管理信息系統即可實現對地理空間數據共享交換平臺信息服務的嵌入式在線調用，提升城市管理的科學化、智能化水平。以基于地理空間數據共享交換平臺的商販占道違規經營處理為例，在發現商販占道違規經營情況后，巡查員可向城管指揮中心上報問題地點及詳細情況，違規經營地點可在地理空間數據共享交換平臺提供的空間位置信息被鎖定，違規經營畫面可依托視頻監控設備鎖定，從而使相關問題能夠得到有效處理。最后，辦案結果還可以由巡查員向指揮中心反饋，通過平臺再次進行地點鎖定，即可分析案件辦理結果。

在地理空間數據共享交換平臺的支持下，資源共享和遠程命令也能通過大屏幕實現，使數字化城市管理系統的功能充分發揮作用。通過對地理空間數據共享交換平臺的地圖調用，城市單元的組件信息、案例文件信息、問題處理信息等全局信息能夠全面掌握，同時能夠更好地掌握每個網格、組件、信息采集員、社區的情況，全面掌握城市管理整體情況，如視頻監控、基本數據顯示、人員顯示、案件展示、統計分析等功能。以基礎數據展示為例，通過對接地理空間數據共享交換平臺，可實現基礎數據地圖定位，如道路交通、市政設施、景觀美化等，實時監控公廁開啟情況也能在公廁考勤機支持下實現，平臺可同時為數據專題圖的導出和打印提供支持，并支持公廁未開啟、設備防盜等報警。

3.2 國土資源信息管理系統

相關政府部門負責建設和更新國土資源信息管理系統，該系統與地理空間數據共享交換平臺通過在線服務對接，在網絡鏈接技術支持下，地理空間數據共享交換平臺信息服務的嵌入式在線調用可順利實現。依托電子地圖接口，地理空間數據共享交換平臺能夠通過國土應用系統對國土資源可公開信息進行整合，如土地利用現狀、土地利用規劃、儲備用地、閑置土地、基準地價、不動產信息查詢等數據，國土資源綜合管理系統將順利形成。在地理空間數據共享交換平臺的支持下，形成的國土資源綜合管理系統能夠保證信息的透明和公開，較好地為其他政府部門提供信息查詢服務，具體可提供不動產信息查詢、專題數據查詢、礦山相關信息的管理和分析。以專題數據查詢為例，依托地理空間數據共享交換平臺，國土資源綜合管理系統可形成地籍、轉移業務、土地規劃、農田保護等專題數據。這類數據能夠在高分辨率、高精度的矢量及影像地圖上疊加，滿足查詢、瀏覽等需要，地理空間數據共享交換平臺的應用價值可見一斑。

4 結語

綜上所述，地理空間數據共享交換平臺能較好地服務于數字城市建設。在此基礎上，本文涉及的建設基礎地理信息數據庫、建設地理空間數據共享交換平臺、國土資源信息管理系統等內容，提供了可行性較高的地理空間數據共享交換平臺建設和應用路徑。另外，各部門應重視合作的深化、數據資源開放共享機制的完善等，從而更好地打造地理空間數據共享交換平臺。