市县级政务地理空间数据共享服务平台解决方案

摘 要:本文中采用面向服务构架、遵循OGC标准，利用先进的数据库技术、计算机网络技术，开发了基于Web服务的市县级政务地理空间数据共享服务平台，实现了在异构平台环境下的多源空间数据集成共享。这为避免重复建设、消除“信息孤岛”，促进不同政府部门之间的数据共享及协同办公，推动政府信息化建设提供了一个优秀的数据中心解决方案。

关键词：共享服务平台；空间数据；信息服务；数据管理

中图分类号：C37 文献标识码：A

0引言。以信息技术为代表的科技发展已将人类社会推进到全球化知识经济的时代，信息资源已成为知识经济时代人类可持续发展最宝贵的资源。在这些信息资源中，80%以上是与地理空间相关的空间数据。据调查，超过80%的政府部门对空间数据有着共享需求，各政府部门之间要求信息资源相互共享的需求日益强烈。然而，由于空间数据的多语义性、多时空性和多尺度、获取手段多源性以及存储格式多源性的特点，为数据综合利用和数据共享带来极大的不便，这也是国内政府信息化建设中遇到的空间数据“信息孤岛”的主要产生原因之一，极大地阻碍了政府信息化建设的进程。

1系统结构。市县级政务地理空间数据共享服务平台采用面向服务的架构，是一个包括数据层、管理层、服务接口层和应用层的多层结构数据平台（见图一）。

1.1数据层。一个空间数据共享服务平台的目标是尽可能地集中管理所辖范围的政务地理空间信息资源，避免重复建设、节约成本。因此，数据共享平台除了存储一般的政务空间信息资源数据，如政务电子地图、政务信息图层、图片、多媒体、元数据、POI等数据，形成政务电子地图、政务信息图层、图片多媒体、元数据、POI等几大数据库之外。有条件的市县还可以建设遥感影像数据库、地址数据库和DEM数据库，为政府信息化建设提供更多的信息资源。数据库管理系统一般采用ORACLE等大型商用数据库系统，利用MAPGIS空间数据引擎来管理这些空间数据。

图一 系统总体结构框架

1.2管理层。在数据层之上，是在空间数据元数据基础上形成的空间信息资源目录体系，这是高效管理空间数据的重要基础。政务信息资源结构通过树状的目录结构，展现了政务信息资源之间的相互关系；政务信息资源属性则描述了资源的管理属性，包括来源、去向、版本等，用于控制和管理资源。

基于元数据的目录服务，提供目录注册、目录维护、审批、目录、目录查询等服务，为信息资源、用户（组织机构、用户、角色等）、服务的注册、维护、、查询等各类操作提供支持。

针对空间数据库的各类应用都是根据目录服务提供的空间数据相互关系，实现对空间数据的检索查询，获取所需的数据共享服务。

1.3服务层。市县级地理空间数据共享服务平台对外提供的数据共享服务，都是通过在目录服务之上构建符合OGC标准的Web Service数据共享接口实现的。数据共享服务平台可提供的数据共享服务接口主要有政务电子地图服务、政务信息图层服务、图片多媒体服务、地图分析计算服务等，可根据需要增加遥感影像服务、地址匹配服务、DEM叠加服务等。

1.4应用层。市县级政务地理空间数据共享服务平台建设的目的是为各政府部门建设业务应用系统提供数据支撑，满足用户对空间数据的共享需求。因此，各相关单位在平台提供的服务接口基础上开发的应用系统，属于应用层次，这些应用系统，均可根据授权获取数据共享服务平台的数据服务。

2系统主要功能，市县级政务地理空间数据共享服务平台主要包括信息展示、信息服务、运营维护、数据管理四大基本模块，可根据需要扩展数据、数据审核等模块。系统功能结构如下图所示：

图二 系统功能结构

2.1信息展示子系统。空间信息展示子系统是基于数据共享服务接口开发的一个Web应用。用于向各政府部门空间信息。使得各部门工作人员可以通过Web形式对市县的空间信息资源数据库中的信息资源进行浏览检索，了解可共享的信息资源。主要功能是综合查询、动态标注功能。

（1）综合查询。综合查询部分包括基础地图操作、查询、统计、历史对比、地址编码等多项功能。

1）基础地图操作。基础的地图操作功能包括鹰眼导航、缩放、漫游、全图、全屏等多种GIS地图浏览功能以及地图量算、打印、图例等，可实现矢量、栅格数据的叠加显示；可实现异构平台数据的集成显示。

2）查询统计。系统提供了按名搜索、位置搜索、周边查询等几种查询方式，可让用户方便地查询相关的地理要素信息。

① 按名搜索。按名搜索具有模糊查询功能，只要用户在编辑框中输入要素对象名称的关键字符，系统可以从数据库中查询符合条件的要素对象，并在查询结果显示框中显示查询结果。

② 位置搜索。位置搜索主要是以利用鼠标在地图上绘制查询范围的方式，来搜索选定图层落在搜索范围内的要素对象，包括点击查询、矩形查询、圆形查询、辖区查询等方式。

③ 周边查询。查询地理要素的周边信息。在获得某一个要素对象的情况下，查询某个政务信息图层在该要素对象一定距离范围内的其他要素对象。

④ 查询属性与定位。对选定的政务信息图层查询完之后，将查询结果列举在查询结果显示框中，此时可以进一步查询各个要素对象的属性信息，并对它进行定位显示。

点击选择查询结果显示框中的要素对象，显示该要素对象的属性信息，并在地图上闪烁显示该要素对象，进行定位。

⑤ 统计

在查询结果的基础上进行统计，并提供生动的统计图表。

用户可以自行设定分类字段、统计字段等统计条件，统计方式有求和和计数两种。

可以将查询结果和统计结果输出到EXCEL表，对于统计结果可以图形形式输出直方图、折线图和饼图。

3）历史对比。历史对比功能可以同时显示同一区域不同时期的政务电子地图和遥感影像，让用户对同一区域不同时期的数据进行对比分析，了解该地区在某一段时期内的地理环境变化情况。地图窗口中显示的地图，可以是单独显示电子地图或影像地图，也可以两者叠加显示。

（2）动态标注。动态标注主要是为了满足用户的一些简单项目的辅助设计、工作部署的要求而建立的一个工具，动态标注功能考虑了政府日常工作的一些实际需求，可用于现场指挥、会议讨论、工作部署、应急分析、制定相关应急预案等应用场景。

1） 事件标注。可以选择合适的图标将应急事件（如地质灾害、火灾、环境污染事件等）标绘在地图上的适当位置，并输入相关的文字、图片信息；可以查询历次事件的详细信息。

2） 事件影响分析。可以叠加多个相关图层，建立以事件为中心的缓冲区，进行事件影响分析，确定事件的影响范围以及所影响的其他事物情况。可以查询所选政务信息图层在标注方案中的各个要素对象缓冲区范围内的要素对象，该功能可以用来分析动态标注方案中标注事件的影响效果。

3） 现场标记。适用于领导会议、现场指挥、预案制作等场合，利用标图工具制作应急预案；确定应急线路；简要的选址设计或建设项目部署方案。

2.2信息服务子系统。信息服务子系统主要是由一系列数据服务接口组成。市县级政务地理空间数据共享服务平台将面向SOA，利用XML技术、WebGIS技术、Web Service技术开发一系列标准的数据共享服务接口，使得各政府部门用户可利用这些标准接口进行二次开发，建设自己的业务应用系统，消除“信息孤岛”，实现多源空间数据的集成共享。

信息服务子系统数据共享服务主要有：目录服务、电子地图服务、政务信息图层服务、遥感影像服务、图片多媒体数据服务、MAPGIS数据分析计算功能服务。

系统提供的政务信息图层等空间数据服务，遵循OGC标准，支持WFS、WMS、WCS等接口标准。可以与其他平台的数据服务集成应用。

2.3运营维护子系统。运营维护子系统主要功能是对系统用户、各类数据服务的运行、用户对服务和系统的访问进行管理和监控，确保系统安全、稳定正常运行。主要功能模块包括安全管理、服务管理、日志管理、用户访问监控等。

（1）系统安全管理。根据用户的部门职能划分和系统本身的运行安全需要，建立完善稳定的用户权限管理与分配机制，提供用户注册、查询、授权、登陆管理等功能。

安全管理的功能就是系统用户管理。系统用户主要分为三类：系统管理类用户、信息共享类用户、数据维护类用户。用户权限是采取“用户部门——用户”模式，先建立用户部门，进行集中授权，然后添加用户，并根据用户实际情况将其归入某一用户部门，用户借此获取相应的权限。

（2）服务管理。市县级政务地理空间数据共享服务平台提供了许多Web Service数据服务接口，可以为其它单位建设信息系统提供政务空间数据共享服务。为了安全合理地管理这些数据服务接口，有效地发挥这些数据服务的作用，系统提供了集成化的服务管理功能，根据用户的授权对服务的开放、关闭、配置进行管理。

（3）日志管理。为确保系统正常运行，便于系统管理人员诊断系统问题，在系统运行过程中，系统需要能够自动监控操作人员对系统的访问操作，记录操作人员对系统的使用过程。本系统从应用角度出发，对空间信息服务的运行访问，运行维护、数据管理等子系统一些重要的功能项的用户操作进行日志记录，并提供日志的查询与统计功能。

日志查询，可以根据输入的用户名、访问时断。服务访问类型等方式进行查询。

统计功能包括服务流量统计、用户访问量统计、访问成功率统计等，并以统计图表方式输出。

（4）用户访问监控。对用户的在线访问进行实时监控，实时显示用户的在线情况及其访问活动情况，以图表形式动态显示系统的访问流量变化情况。

2.4数据管理子系统。数据维护子系统主要针对数据维护人员维护数据而建立的。作为一个数据共享服务平台，系统管理的政务地理空间数据，必须保持其权威性、现势性、正确性。

在大数据量数据更新方面，绝大部分工作可以利用MAPGIS平台的强大编辑功能来处理。一般的数据编辑可利用数据维护子系统来完成。

数据维护子系统包括图层管理、数据编辑、元数据管理、数据转换与输出、图片多媒体数据维护、系统数据字典维护等方面的功能。

（1）图层管理。图层管理部分的主要功能包括图层增删、图层属性结构编辑，以及对图层的显示、访问属性设置：

（2）元数据管理。元数据是关于数据的数据，用于描述数据的内容、覆盖范围、质量、管理方式、数据的所有者、数据的提供方式等有关的信息。利用它可对数据进行有效管理和访问，为政务信息的共享与应用提供重要手段。系统提供元数据的录入、查询、输出等功能。

（3）数据编辑。在数据维护子系统中提供相对简单的数据编辑功能，可以满足用户对现有图层进行一些简单的编辑，如增加或删除一些图形要素，修改图形参数或属性等，当然，编辑时最好引入已经校正好的电子地图或遥感影像作为背景，以方便定位。

1）图形编辑。在选定的图层中增加或删除要素对象（包括添加点、线、区、删除点、线、区等操作）。

2）图形参数编辑。在选定的图层中对一个，多个或全部的图形要素的图形参数进行编辑。

3）图形属性编辑。在选定的图层中选择一个图形要素，对该要素的属性进行编辑。

（4）数据转换与迁移

1）数据转换。为解决不同格式空间数据之间的数据转换方面，数据维护子系统提供数据转换功能，实现MAPGIS格式与ArcGIS、MapInfo等常见格式之间的数据转换，支持E00、Shp、MIF等常见的数据格式。

2）数据迁移。为了与过去的6.x版本的数据兼容，系统提供了数据迁移功能，可以让用户把6.x版本的数据迁移至新的7.x版本的地理数据库中，也可以实现不同地理数据库之间的数据迁移。用户也可以借这项功能进行数据备份。

（5）多媒体数据管理。为了更为直观、生动地反映地理要素对象的特征面貌，实现政务信息图层中要素对象与多媒体数据之间的关联非常必要，这样，可以在查看政务信息图层信息的同时，观看对应的多媒体信息。

2.5数据子系统。授权用户可以提出申请，经批准之后，可以通过浏览器选择所需数据下载到本地。

2.6数据审核子系统。各单位提供的数据或编辑之后的数据，均须经过数据中心的数据维护人员或指定人员的审核之后方可入库。

参考文献：

1.刘景波.吉林省基础地理信息公共服务平台的构想.《测绘与空间地理信息》 2012年01期

2.张晓玲.地理信息公共服务平台关键技术的研究.《昆明理工大学》 2011年

3.王军  臧淑英. 地理信息公共服务平台的网络化服务建设研究.《测绘与空间地理信息》 2010年02期