數(shù)字地理信息公共平臺的設計實現(xiàn)

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摘要：隨著信息化建設不斷深入發(fā)展，地理信息資源的基礎性地位更加突出，對生產(chǎn)生活的作用日顯重要，為建設和推動易縣信息化進程，建設了數(shù)字易縣地理空間框架建設項目。從滿足各部門應用決策需求出發(fā)，采用遙感、地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫及計算機網(wǎng)絡等現(xiàn)代信息技術，立足現(xiàn)有基礎，建立現(xiàn)勢性強的、完善基礎地理信息數(shù)據(jù)庫；通過數(shù)據(jù)加工，并開發(fā)網(wǎng)絡服務系統(tǒng)，建成數(shù)字易縣地理信息公共平臺，為各部門的信息化建設服務；選擇城管、規(guī)劃、國土、公安、公眾服務等領域開展應用示范，推進地理信息資源的應用服務。

關鍵詞：數(shù)字城市；地理空間框架；地理信息公共平臺；設計與實現(xiàn)

數(shù)字易縣地理信息公共平臺通過按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和規(guī)范對基礎數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的管理，解決長期困擾的各類基礎數(shù)據(jù)存儲、版本、一致性的問題，逐步建立從基礎地理信息數(shù)據(jù)到政務地理信息數(shù)據(jù)再到公眾地理信息數(shù)據(jù)的存儲、處理、、更新的規(guī)范流程，提供準確的基礎地理信息。

1系統(tǒng)總體框架

地理信息公共平臺由1套數(shù)據(jù)庫和4個軟件系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、運行維護系統(tǒng)、共享服務與交換系統(tǒng)、平臺門戶網(wǎng)站）組成，總體架構如圖1深色部分所示。系統(tǒng)技術路線：（1）系統(tǒng)設計基于面向對象技術，采用分層、組件化技術。根據(jù)業(yè)務類型與業(yè)務接口，一個組件包括一個或多個模塊。（2）系統(tǒng)主要采用B/S和C/S結構的運行模式。（3）C/S系統(tǒng)采用插件技術，加強系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可擴展性。（4）采用.Net開發(fā)平臺，使用Java和C#語言進行開發(fā)，Java開發(fā)B/S結構的服務系統(tǒng)；C#開發(fā)C/S結構的管理子系統(tǒng)，方便管理員對數(shù)據(jù)庫進行更新維護。

2基礎版

2.1界面設計

本項目地理信息管理平臺提供了豐富的GIS功能，主要包括數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)檢查、數(shù)據(jù)入庫、查詢?yōu)g覽、服務、配置管理等功能模塊。平臺界面將系統(tǒng)的主要功能直觀地呈現(xiàn)在用戶面前，便于功能的查找與利用。用戶界面如圖2所示。

2.2數(shù)據(jù)處理和檢查

數(shù)據(jù)格式轉換支持ArcGIS幾類常用矢量格式的相互轉換（Shapefile、E00、Coverage、FGDB、PGDB），以及Shapefile、MDB格式與AutoCADDWG格式轉換。支持的文件格式主要包括FGDB、PGDB、Shapefile三種。數(shù)據(jù)檢查主要提供針對矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、地面高程模型入庫前的質(zhì)檢，用戶先選擇待檢數(shù)據(jù)列表，然后選擇或者重新設計質(zhì)檢方案執(zhí)行質(zhì)檢。

2.3數(shù)據(jù)入庫

入庫前的數(shù)據(jù)必須進行預處理和質(zhì)檢，系統(tǒng)對入庫范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進行檢測，如果在現(xiàn)勢空間庫中已經(jīng)存在當前范圍數(shù)據(jù)則先把當前數(shù)據(jù)轉存到歷史庫中，當前數(shù)據(jù)入現(xiàn)勢庫中，并自動完成數(shù)據(jù)接邊，如果現(xiàn)勢庫中當前范圍不存在數(shù)據(jù)，則直接將其存入到現(xiàn)勢庫當中，并自動完成數(shù)據(jù)接邊。地名地址數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的來源主要是由基礎庫數(shù)據(jù)、框架基礎要素數(shù)據(jù)、商業(yè)數(shù)據(jù)、其他單位采集數(shù)據(jù)以及表格信息數(shù)據(jù)經(jīng)過標準化之后的空間數(shù)據(jù)。

3政務版

3.1界面設計

CreatMap平臺首頁設計為各功能的快捷入口，可以顯示系統(tǒng)標題以及導航欄。導航工具欄設計提供新聞中心、地圖中心、資源中心、應用中心、開發(fā)中心等功能模塊的快速鏈接，包括平臺公告、新聞動態(tài)、平臺向導、電子地圖向導、數(shù)據(jù)成果展示等功能點，方便用戶了解行業(yè)最新動態(tài)、使用電子地圖。

3.2地圖中心

地圖中心功能點包括地圖基本操作、地圖切換、資源目錄、服務疊加、服務查詢、圖層面板、地名查詢、屬性查詢、空間查詢等，涵蓋了常規(guī)地圖使用的各方面。（1）地圖基本操作：為方便用戶使用地理信息公共平臺中集成的各類地理信息數(shù)據(jù)資源，設計研發(fā)方便的數(shù)據(jù)瀏覽功能，主要實現(xiàn)矢量電子地圖、影像電子地圖、真三維模型、業(yè)務專題數(shù)據(jù)等空間、非空間數(shù)據(jù)的在線調(diào)閱瀏覽。（2）地圖切換功能：設計研發(fā)矢量電子地圖、影像、電子地圖和三維模型數(shù)據(jù)的同比例尺任意切換，真正達到二、三維一體化管理的效果。（3）資源目錄：政務版地理信息公共平臺是面向整個城市服務的，將會匯聚來自不同單位的結構化、非結構化數(shù)據(jù)信息，為了便于各類用戶調(diào)閱數(shù)據(jù)、共享信息、協(xié)同辦公，設計在平臺中建立二級目錄樹，在此將允許管理員分門別類地管理各類數(shù)據(jù)信息，從而方便各類用戶在線使用相關數(shù)據(jù)信息。（4）服務疊加：地理信息公共平臺同時為不同的行政、事業(yè)單位提供地理信息服務，允許有權限的用戶在線使用其他部門的數(shù)據(jù)信息；為了便于用戶查看、分析各類數(shù)據(jù)信息，獲取有用的信息，平臺設計提供不同類型數(shù)據(jù)的相互疊加功能，提高用戶的工作效率，降低數(shù)據(jù)分析難度。（5）服務查詢：為方便平臺用戶檢索地理信息公共平臺中集成的數(shù)據(jù)服務，設計了服務查詢功能，幫助用戶快速地查詢到有用的數(shù)據(jù)信息。（6）圖層面板：為了方便用戶控制瀏覽數(shù)據(jù)信息的順序、方便用戶開展地圖數(shù)據(jù)對比分析工作，在平臺的地圖中心設計了圖層面板功能組，以方便用戶調(diào)整數(shù)據(jù)的瀏覽順序。（7）信息查詢：地名查詢功能組，設計為模糊快捷查詢、高級查詢兩個功能組，在模糊快捷查詢功能組中，將會提供地名地址點便捷查詢功能，高級查詢功能組中將允許用戶指定感興趣的數(shù)據(jù)信息，按照某一檢索規(guī)則進行信息查詢。（8）空間查詢：為方便平臺的用戶實現(xiàn)圖查屬性的效果，在平臺地圖中心設計了空間查詢功能組，允許用戶在地圖窗口指定查詢感興趣的數(shù)據(jù)信息。（9）新聞中心：是用戶瀏覽新聞的平臺，所有的新聞后顯示在這里。用戶可以通過新聞的列表展示點擊想要查看的新聞的詳情，方便用戶及時了解平臺及行業(yè)的新聞情況。（10）資源中心：主要用于服務查詢和服務預覽功能，用戶可以通過資源中心界面，快速查找平臺的服務。同時可查看預覽服務、查服務元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)預訂等。（11）應用中心：主要是將基于共享平臺提供的服務開發(fā)的系統(tǒng)進行展示，提供各個應用系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，推動數(shù)據(jù)的廣泛應用。（12）開發(fā)中心：包括服務的類型以及二次開發(fā)類的介紹。詳細介紹了各種服務的類型以及操作使用方法，為二次開發(fā)用戶提供基于地理空間信息服務的二次開發(fā)接口，實現(xiàn)基于地理空間信息服務的網(wǎng)站應用，使用戶能夠使用基于瀏覽器的GIS應用。

4應用示范

建設平臺的建設滿足了各類用戶對基礎地理空間信息的使用需求，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，推動數(shù)據(jù)的廣泛應用，為政府信息化和公眾服務奠定基礎。項目效益的發(fā)揮需要通過數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)應用來體現(xiàn)，因此項目實施過程中必須高度重視典型應用示范的建設，成功的典型應用示范，可以充分展示易縣基礎地理信息數(shù)據(jù)庫建設的成果，體現(xiàn)項目建設的應有價值，推動易縣信息化的建設進程，同時為其他部門的信息化建設提供參考示范。為充分發(fā)揮數(shù)字易縣地理空間框架的綜合效益，項目選擇國土、規(guī)劃、公安、水利、城市管理和公共服務等領域，以地理信息公共平臺為基礎，以應用部門為主導，建設數(shù)字易縣國土資源管理系統(tǒng)、規(guī)劃項目管理信息系統(tǒng)、水利信息管理系統(tǒng)、警用地理信息系統(tǒng)和數(shù)字城管系統(tǒng)對接以及地理信息公眾服務平臺天地圖•易縣6個示范應用系統(tǒng)。

4.1系統(tǒng)概述

國土應用示范系統(tǒng)基于地理空間框架數(shù)據(jù)，利用平臺的電子地圖接口，整合國土資源中可以公開的信息，將土地利用、礦業(yè)權、基本農(nóng)田、總體規(guī)劃等數(shù)據(jù)整理后疊加到系統(tǒng)中，形成國土資源綜合管理系統(tǒng)。將國土局各個部門的業(yè)務需求綜合到該系統(tǒng)，根據(jù)不同部門的職能設置不同的訪問權限，通過用戶名、密碼登錄該系統(tǒng)。

4.2系統(tǒng)功能

（1）基本地圖功能模塊。包括矢量影像圖切換、行政區(qū)定位、全圖、放大、縮小、量距、量面、圖層控制、圖例、清除等功能。（2）服務資源列表。①一級分類：將不同的服務資源按服務類別進行分類，以圖文列表形式展示，點擊類別后快速將此類別服務資源全部疊加到地圖中心。②年份列表：將相同類別不同年份的服務資源，按年份進行劃分。③二級分類：在同一服務資源類別下，將數(shù)據(jù)進行二級分類，控制服務資源更加精細疊地顯示。④服務資源對比：可通過卷簾對比或分屏對比，直觀展示相同服務資源不同年份或類別之間的圖形變化信息。（3）信息查詢功能。①屬性查詢：選擇要查詢的服務資源數(shù)據(jù)類別，如：土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、土地規(guī)劃數(shù)據(jù)等；進一步依據(jù)資源的屬性進行篩選，如名稱、面積等信息進行查詢，同時結果列表通過繪制方式在地圖中顯示。點擊結果信息進行地圖定位，彈出所有屬性詳細信息。②空間查詢：選擇要查詢的服務資源數(shù)據(jù)類別，通過矩形、多邊形地圖繪制，快速查詢當前地圖疊加的服務資源在此范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)列表；同時結果列表通過繪制方式在地圖中顯示。點擊結果信息進行地圖定位，彈出所有屬性詳細信息。③點選查詢：選擇要查詢的服務資源數(shù)據(jù)類別，通過點擊地圖圖斑快速查詢此圖斑的屬性詳細信息。（4）土地利用現(xiàn)狀編輯。①數(shù)據(jù)編輯：土地利用現(xiàn)狀隨時可能發(fā)生變化，可將變化空間及屬性信息依托系統(tǒng)進行更新（增加、刪除、修改），還可將圖斑拆分為多圖斑或多圖斑進行合并。②歷史追溯：通過查詢出的土地利用現(xiàn)狀信息，追溯此圖斑空間或屬性的變化信息，可通過分屏對變化前后圖形進行對比，同時展示變化前后屬性信息。（5）個人標注包括：新建標注、標注查詢、標注詳情功能。（6）輔助決策。①三大類分析：以統(tǒng)計圖、統(tǒng)計表格、地圖相結合將土地利用現(xiàn)狀或土地規(guī)劃數(shù)據(jù)將農(nóng)用地、建設用地、未利用地三大類數(shù)據(jù)按行政區(qū)劃進行統(tǒng)計圖斑面積、數(shù)量。②十二小類分析：以統(tǒng)計圖、統(tǒng)計表格、地圖相結合將土地利用現(xiàn)狀或土地規(guī)劃數(shù)據(jù)按耕地、園地、林地、草地、商服用地、工礦倉儲用地、住宅用地、公共管理與公共服務用地、特殊用地、交通運輸用地、水域及水利設施用地、其他用地十二個類別數(shù)據(jù)按行政區(qū)劃進行統(tǒng)計圖斑面積、數(shù)量。（7）統(tǒng)計報表。①一級分類面積匯總：通過選擇需要統(tǒng)計的行政區(qū)劃，將土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)按當前所選擇的行政區(qū)劃及關聯(lián)的上下級行政區(qū)劃以樹結構展示行政區(qū)劃信息、耕地、園地、林地、草地、商服用地、工礦倉儲用地、住宅用地、公共管理與公共服務用地、特殊用地、交通運輸用地、水域及水利設施用地、其他用地各類圖斑面積進行統(tǒng)計，并可將統(tǒng)計表格導出到excel。②二級分類面積匯總：通過選擇需要統(tǒng)計的行政區(qū)劃，將土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)按當前所選擇的行政區(qū)劃及關聯(lián)的上下級行政區(qū)劃以樹結構展示行政區(qū)劃信息、水田、旱地、水澆地等57種類別的圖斑面積進行統(tǒng)計，并可將統(tǒng)計表格導出到excel。③按權屬分類面積匯總：通過選擇需要統(tǒng)計的行政區(qū)劃，將土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)按當前所選擇的行政區(qū)劃及關聯(lián)的上下級行政區(qū)劃以樹結構展示行政區(qū)劃信息、國有土地使用權、國有土地所有權、集體土地使用權、集體土地所有權匯總面積進行統(tǒng)計，并可將統(tǒng)計表格導出到excel。（8）運維管理。包括用戶管理、部門管理、服務資源配置、自定義服務資源、系統(tǒng)運行日志等功能模塊。

5結語

數(shù)字易縣地理信息公共平臺的建設為全市各行各業(yè)提供權威的、唯一的、通用的空間信息平臺，有力促進各部門地理信息資源共享與應用，充分發(fā)揮地理信息在政府宏觀決策、應急管理、社會公益服務、產(chǎn)業(yè)升級拓展、人民生活改善等方面的作用，實現(xiàn)信息資源共享，從而為政府、企業(yè)和社會公眾提供高質(zhì)量的基于空間位置的應用服務。

參考文獻

[1]金靖.淺析數(shù)字城市地理空間框架建設存在的若干問題[J].城市勘測，2012（1）：24-26.

[2]陳兵兵，武昊.關于數(shù)字城市空間框架建設方案的研究[J].測繪與空間地理信息，2011（5）：67-70.

作者：董方曉 馬廣濤 單位：河北省制圖院