濟南市全要素級基礎地理信息共享框架研究

趙向陽

(濟南市勘察測繪研究院，山東濟南 250013)

濟南市全要素級基礎地理信息共享框架研究

趙向陽?

(濟南市勘察測繪研究院，山東濟南 250013)

基礎地理信息共享越來越受到人們的重視。本文以濟南市兩部門間實現全要素級基礎地理信息共享為例，分別從要素分類與代碼、數據整理與建庫和應用平臺與接口等方面對城市基礎地理信息共享框架的關鍵技術作了分析。

基礎地理信息；共享；全要素

1 引 言

隨著地理信息技術的發展，地理信息系統正逐步面向行業和社會化應用，而基礎地理信息是系統建設運行的基礎也是其他各種信息的空間載體與框架[1]。近年來，國土、規劃、城管、交通、經濟等領域對基礎地理信息的需求也越來越大，然而由于認識不足、體制機制不健全等因素的影響造成基礎地理信息部門壟斷、數據壁壘和價格高漲[2]，一方面導致了信息系統建設成本高，基礎地理信息用戶少，阻礙了城市信息化的進程；另一方面在應用過程中出現數據標準不一致、數據版本不一致、更新維護不及時等問題，導致系統建設難度大且生命周期短，因此基礎地理信息共享成為“數字城市”建設需要解決的關鍵問題之一，越來越受到人們的重視。

基礎地理信息共享是一項復雜的系統工程，近年來，國內外不少學者對共享理論做了研究，地理信息公共服務平臺在很多城市也已相繼建成[3～4]，濟南市在基礎地理信息共享方面也取得了長足發展，建立了政務版和公眾版等專題要素級基礎地理信息共享數據體系，提供WEB電子地圖服務，并以此為基礎向縱深方向發展[5]。本文以濟南市兩部門間合作實現全要素級基礎地理信息共享為例，研究基礎地理信息共享框架的關鍵技術，加快基礎地理信息共享的步伐。

2 共享框架的實現

2006年濟南市國土資源局和濟南市勘察測繪研究院(濟南市基礎地理信息中心)達成協議，共享濟南市全要素級基礎地理信息，建立地籍和土地利用管理系統，加快“數字地籍”的建設。

濟南市勘察測繪研究院開發基礎地理信息管理系統負責全要素級基礎地理信息的管理、更新與維護，并通過ESRI ArcSDE對外提供基礎地理信息共享服務。濟南市國土資源局通過網絡實時動態調用ArcSDE服務獲得基礎地理信息數據，結合國土資源專題數據，以ArcEngine為平臺開發地籍管理系統和土地利用管理系統，其共享框架如圖1所示。

圖1 共享框架圖

3 要素分類與編碼

由于地理信息系統軟件平臺分析與制圖功能側重點不同，在某些功能實現上對全要素級基礎地理信息的要求也不盡相同。如在征地調研時需要統計范圍內房屋等地上物的數量，而在土地勘測定界時需打印符合圖式的工作用圖。前者需要數據有較高的拓撲分析能力，后者要求數據有精確的制圖表現形式。為降低開發專題應用系統中基礎地理信息制圖的難度，解決數據和平臺兩者之間的銜接，實現數據分析與制圖一體化，制定了兼顧制圖的《濟南市基礎地理信息要素分類與編碼》標準。

該標準根據《國家基本比例尺地圖圖式》(GB/T 20257)第1、2部分和《基礎地理信息要素數據字典》(GB/T 20258)第1、2部分對制圖的要求，在《基礎地理信息要素分類與代碼》(GB/T 13923—2006)的基礎上擴展，分類代碼采用8位十進制數字碼，分別為按照數字順序排列的大類、中類、小類、子類和擴展碼，具體代碼結構如圖2。

圖2 要素代碼結構圖

該要素代碼前6位與《基礎地理信息要素分類與代碼》(GB/T 13923—2006)一致，第7、8位為擴展碼，用于表示類別、骨架線(主線)、是否依比例尺、復合地物輔助要素、整飾輔助要素等信息。

在共享過程中，根據《城鎮地籍數據庫標準》(TD/T 1015—2007)中城鎮地籍要素的分類及編碼方法加入專業代碼，避免了不同專業間要素分類與編碼的沖突。

4 數據整理與建庫

經過多年數字化生產，濟南市勘察測繪研究院已經積累了大量的基礎地形數據，由于不同時期所用的采集軟件平臺不同造成數據編碼不一致。為避免以上問題，2006年統一基礎地形外業采集軟件平臺，新測基礎地形數據的編碼較為一致，修測基礎地形數據亦存在多平臺混用情況。

目前濟南市實現了中心城區建設用地1∶500比例尺地形圖數據全覆蓋、市區范圍1∶2 000比例尺和1∶5 000比例尺地形圖數據全覆蓋。為進一步加大全要素級基礎地理信息共享的力度，滿足市國土局“數字地籍”系統和市規劃局“一張藍圖”系統的需求，在統一的數據結構和數據標準基礎上，對濟南市基礎地理信息數據全面整理，實現多源、多尺度、多時相、異構數據建庫。

(1)統一定位基礎

統一定位基礎是基礎地理信息共享的關鍵。該定位基礎應具有通用性，并與多種定位基礎轉換不受限制。濟南市全要素級基礎地理信息共享框架的定位基礎采用1980西安坐標系和1985國家高程基準。

(2)統一要素編碼

統一要素編碼是基礎地理信息數據的采集、更新、管理、分發服務和產品開發的基礎。用于數據庫的建設與應用、各種專業公共平臺建設、不同系統間的交換與共享等。因此必須嚴格按照《濟南市基礎地理信息要素分類與編碼》整理與建庫。

(3)統一符號規則

統一符號規則是基礎地理信息制圖的保障。《濟南市基礎地理信息要素符號規則》對符號的定位點、定位線、方向以及點線面要素、復合要素的幾何表示方法等作出規定，使要素符號化描述不產生歧義。

(4)統一質量檢查

在基礎地理信息數據采集、加工整理、建庫集成等工序中，按照《濟南市基礎地理信息要素質量控制與評價》對數據的完整性、邏輯一致性、位置精度、時間精度、屬性精度、共享用戶定義要求等進行質量檢查。

5 應用平臺與接口

5.1 硬件平臺

通過采用關鍵節點的設備和模塊冗余、線路冗余，建立后備系統和災難恢復機制等一系列措施來保證硬件系統平臺的可靠性。如圖3所示，數據中心兩臺數據服務器建立集群服務，并通過雙通道連接磁盤陣列，設立獨立的數據備份服務器。

圖3 拓撲結構圖

5.2 服務接口

濟南市全要素級基礎地理信息共享采用 ESRI ArcSDE Geodatabase格式將基礎地理信息數據存放在Oracle 10g數據庫中，提供標準的ArcSDE數據服務接口。該接口具有類庫多、跨平臺、大眾化、效率高、自由空間大等特點，用戶可通過以下幾種方式共享基礎地理信息。

首先，ESRI系列產品如 ArcGIS Desktop、ArcEngine、ArcIMS等可以輕松實現ArcSDE數據訪問。另有軟件廠商提供公共的地理空間數據訪問平臺，如Autodesk公司提供 FDO(Feature Data Objects)平臺，AutoCAD Map 3D等可通過該平臺直接連接到ArcSDE數據源。

其次，ArcSDE提供了強大的二次開發函數庫，SuperMap、GeoStar、MapGIS、AutoCAD等平臺完全可以集成實現對ArcSDE數據的互操作。

此外，在不允許實時動態獲取數據條件下，可通過GIS數據轉換平臺如FME(Feature Manipulate Engine)將ArcSDE數據轉換成其他格式，建立非在線共享的基礎地理信息庫。該共享方式需要定期更新數據庫。

5.3 網絡平臺

數據中心選用千兆以太網技術組建中心骨干網絡，擔負著服務器集群間數據交換、部門節點間數據交換、內部數據更新、數據備份等重要數據核心交換功能。基礎地理信息數據經防火墻、加解密等設備對外提供共享服務。

鑒于基礎地理信息數據量大、保密等級高等特點，數據中心和共享部門間不采用公用網絡而是租賃千兆裸光纖組建專用網絡。

6 結 語

基礎地理信息在兩部門間的成功共享，標志著濟南市全要素級基礎地理信息共享框架的初步建立，其必然會拓展基礎地理信息在政府各部門、各行業中應用的深度和廣度，為進一步推動“數字濟南”的建設奠定了基礎。

[1]李德仁，龔健雅，李京偉等.中國空間數據基礎設施建設(續完)[J].測繪通報，2002(12):1～4

[2]李培.可持續發展地理信息共建共享機制探討[A].中國地理信息系統協會第三次代表大會暨第七屆年會[C]. 2003－11－01

[3]馬文涵.數字武漢地理空間信息共享平臺的研究[J].地理空間信息，2007(6):11～13

[4]秦建新，向洪普，陳均堯.基礎地理信息的應用共享與機制分析——以湖南省為例[J].地球信息科學，2004(4): 76～79

[5]仲偉政.濟南市公共地理信息平臺的建立和應用[J].城市勘測，2005(2):19～22

Research on Sharing Framework of Jinan Fundamental Geographic Information in Full Feature Level

Zhao XiangYang
(Jinan Geotechnical Investigation and Surveying Institute，Jinan 250013，China)

The sharing of fundamental geographic information is being taken more seriously.The objective of our paper is to exemplify this sharing in two government departments，and the key technologies include elements classification and coding，data archiving and database construction，development of system framework and interfaces，etc.

Fundamental geographic information；sharing；Full Feature level

1672－8262(2010)02－30－03

P208

A

2009—08—20

趙向陽(1980—)，男，工程師，主要從事地理信息系統軟件開發與數據建庫工作。