數字開發區綜合信息共享服務平臺建設研究

徐 剛

(溫州市勘察測繪研究院，浙江 溫州 325000)

一、引 言

隨著全國各地開發區快速發展，未來開發區的管理將面臨著環境良好、設施完善、高效智能等機遇與挑戰并存的復雜形勢，單純依靠各職能部門垂直管理已無法滿足新形勢下進一步健康高速發展的要求。為了順應時代發展的要求和開發區管理實際需要，提高開發區管理科技含量和信息化、現代化水平，筆者以溫州經濟技術開發區為例，結合其實際情況，提出“數字開發區”發展戰略及總體建設思路。數字開發區將基于統一的信息標準和規范，在一個公用的軟硬件及網絡基礎環境上，搭建統一整合和管理開發區各部門海量信息資源的綜合信息共享服務平臺。通過綜合信息共享服務平臺，提供各類數據服務及多種專業信息化應用模式，實現信息資源的跨部門共建共享及綜合服務。

二、平臺總體結構

數字開發區綜合信息共享服務平臺由支撐層、數據層、服務層、應用層4層結構,以及管理制度、技術標準規范兩大保障體系構成(如圖1所示)。

1) 支撐層主要包括操作系統、數據庫、GIS、防毒等基本軟件和機房、硬件、網絡等基礎設施，通過對這些軟硬件及網絡設施的整合形成平臺運行的支撐環境。

2) 數據層是整個平臺的信息資源核心。各種地理空間數據及各部門專題共享數據在統一的數據標準與技術規范的規定下，由信息資源綜合管理系統集成管理并提交共享服務平臺管理中心對外發布。

3) 服務層指地圖瀏覽、數據展示、上傳發布、應用開發、系統管理等共享服務平臺軟件系統的各大功能模塊，以及共享發布的WMS、WFS、WCS、WMTS、WPS等各類標準數據服務，是整個平臺運行的技術核心。

4) 應用層是基于平臺提供的多種信息化應用模式，通過這些應用模式可以構建各種B/S、C/S結構或移動端運行的專業應用系統。隨著平臺深入應用，可逐步將各部門現有的應用系統也整合到平臺中來。

除此之外，數據的持續更新維護、平臺的穩定運行和推廣應用還需要完善的管理制度和標準規范體系來支撐保障。

三、建設內容

綜合信息共享服務平臺的建設內容可概括為標準規范及管理制度體系、綜合信息數據庫、綜合信息共享服務平臺軟件系統、應用示范系統、支撐環境五大部分。

1. 標準規范及管理制度體系

在進行開發區綜合信息共建共享的標準規范及管理制度研制時，首先充分收集整理國內外現有相關標準規范和管理辦法，并進行研究分析，能夠直接引用的就充分利用。對于不太符合開發區實際情況的可以先修訂后采用，并盡量與相應的國家、行業標準不沖突。同時根據需要制定符合開發區實際情況的地方及暫行標準規范和管理辦法。

根據上述方法建立的標準規范及管理制度體系，形成了綜合信息共建共享、更新維護及高效應用的機制，解決了地理空間數據重復建設，部門間專題數據不能交互共享，各類數據不能及時更新、現勢性差的突出問題，為平臺高效運行和科學應用提供技術支撐和政策保障。

計算節點的生命區間要包含節點的所有出邊和入邊的有效時間。通過遍歷并計算所有邊的有效時間的并集的最大集合，也就是找到最早的開始點和最晚的結束點。

圖1 平臺總體結構

2. 綜合信息數據庫

綜合信息數據庫是專業系統應用的基礎，也是綜合信息共享服務平臺的核心，沒有豐富實用、現勢性強的數據，共享服務平臺只是一個空架子。綜合信息數據庫建設包含兩方面的內容：一是通過各類數據采集、處理、整合、建庫構建綜合信息數據庫；二是建立用于綜合信息數據存儲、管理、更新、維護的信息資源綜合管理系統。

綜合信息數據庫是一種概念上的描述，在物理上可以映射為多個物理數據庫，包括：地理空間數據庫(描述地形地貌及其重要附屬特征的地理空間數據，包括系列比例尺地形圖、高分辨率影像、高精度數字高程模型、地名地址、高精度三維模型、2.5維仿真電子地圖、地下綜合管線等數據子庫)、部門專題共享數據庫(各個部門從業務運行系統中抽取出來的可公開的專業數據，包括規劃、國土、環保、應急、安監等專題子庫)、元數據與目錄數據庫及系統管理數據庫等幾部分。綜合信息數據庫的建立為開發區政府各部門、企業和公眾提供基礎信息服務，為開發區綜合信息共享服務平臺提供空間數據支撐，形成綜合信息資源的“一張圖”綜合管理模式。

信息資源綜合管理系統為綜合信息共享服務平臺的數據管理提供技術支撐，通過系統解決了對各類數據資源存儲、管理、更新、維護及網絡共享與服務發布等方面的關鍵技術問題。系統包括數據與目錄管理、元數據管理、地圖管理、緩存管理、數據處理與分發、地名地址管理、數據服務管理等模塊。

3. 綜合信息共享服務平臺

綜合信息共享服務平臺系統是一個基于網絡的，以城市空間信息的管理、開發、處理和應用為目標的技術系統。該平臺起到一個基礎框架支撐的作用，使開發區地理信息和專題信息可以集中管理和綜合利用，集約數據資源、減少重復建設，最終形成多用戶、跨平臺、多數據源綜合信息共享與互操作的服務機制，并在此基礎上提供基于此共享體系的信息服務。綜合信息共享平臺的建設主要經歷了開發方案制定、系統開發、系統測試、用戶確認修改、試運行等幾個階段，最終形成地圖瀏覽、數據展示、上傳發布、應用開發、系統管理五大模塊。

地圖瀏覽模塊提供對各類電子地圖的瀏覽及地圖的基本GIS操作。用戶可以在矢量地圖、影像地圖、2.5維地圖和三維地圖之間快速地切換及關聯對比，實現了二三維一體化高效管理，同時還提供了地名地址查詢、個性化標注、地圖打印等功能。

數據展示模塊用于對部門專題共享數據進行管理、檢索、展示及統計。可以將專題數據疊加到各類地圖上進行空間查詢及分析，方便用戶基于已有數據定制出符合自己需要的專題地圖和服務集合供相關應用系統調用。

應用開發模塊列舉了部分基于共享服務平臺可以實現的各種應用示范案例，提供各類地圖、數據服務調用及查詢、統計、分析功能的開發接口，方便用戶使用.NET、JS、Flex、Silverlight等各種方式開發。各類開發人員通過該模塊可以獲取基于平臺開發專業應用系統的相關知識。

系統管理模塊是保證平臺安全穩定運行的一個重要組成部分，它由管理員權限用戶進行操作，普通用戶無使用權限。該模塊實現了對部門、用戶、角色、日志的綜合管理及平臺、服務的運行監控功能。

4. 應用示范系統

目前開發區許多部門都在建設或使用信息系統，其中大多數系統都以地理空間為背景和參照。由于共享服務平臺包含了開發區的地理空間數據，因此這些系統能直接在共享服務平臺的基礎上進行開發、應用，避免了系統開發過程中數據重復采集建設，同時也避免了因系統中信息定位不一致，造成各應用系統的數據不能相互調用匹配的問題。因此共享服務平臺將成為開發區其他信息平臺和專業信息系統建設的基礎平臺，特別是一些綜合性的空間分析應用，如服務點、監控等的合理性布局分析；人口、居住與城市交通設施能力的相關分析；城市基礎設施資源的合理配置和科學管理；巡警、危險品運輸、公交等車輛動態調度監控，以及用于城市地面沉降監測、精確定位等的GPS應用，更能體現共享服務平臺所具備的空間性、共享性優勢。

5. 支撐環境

為保證綜合信息共享服務平臺的高效穩定運行，通過采購一系列的基礎軟件、硬件設備并進行整合，構建了軟硬件及網絡環境。基礎軟件方面采購了操作系統、GIS軟件、數據庫軟件、殺毒軟件、備份軟件等；硬件設備配置了先進的服務器、存儲設備、安全設備等；同時在開發區管委會內部布建了物理隔離的光纖局域網。

四、關鍵技術

1) 面向服務架構(SOA)：SOA是一種組件模型，它通過應用程序功能單元(稱為服務)之間定義完善的接口和契約，來聯系應用程序中的不同服務。共享服務平臺軟件系統設計與開發過程中盡可能將系統提供對外服務的應用程序功能封裝和發布為Web服務(Web Service)，通過服務注冊和服務目錄，向服務消費者(各種組件或部門的應用系統)提供Web服務，使系統的功能可以采用松耦合的方式實現集成，并使共享服務平臺提供功能服務具有可擴展性。

2) 海量空間數據存儲技術：綜合信息數據庫建設需要管理海量的空間數據，從技術上來看，必須要采用空間數據庫技術。這就要求GIS平臺基于關系型數據庫管理空間數據，實現空間數據與非空間數據的一體化管理和網絡環境下的多用戶安全并發訪問控制機制，并具有較完善的空間數據索引機制和較高的數據并發訪問性能。

3) 金字塔圖片引擎：金字塔圖片引擎是將地圖數據定義好風格后，分比例尺、分地圖進行地圖圖片切片，形成無數小文件圖片后由圖片引擎負責在客戶端根據地圖大小將多張圖片拼接形成切片前的效果。這種方式的優點是：開發應用簡單，因為其核心變為了圖片操作；另外因為是操作圖片，其速度與GIS數據大小無關，這種方式響應速度穩定。

4) 服務聚合發布技術：本項目涉及的數據來源各異，需要建立有效的集成管理及發布機制。充分利用異構信息源，將地形圖數據、衛星圖像數據、數字高程模型數據、三維模型數據等合理整合到統一的平臺框架中，以獲得對象的一致性解釋或描述，并對數據進行有效地管理、維護、獲取及可視化表達。本項目中采用多級服務聚合技術，通過OGC操作規范，將各類異構GIS平臺發布的數據集成到共享服務平臺中，再對外提供統一的數據服務。

五、應用模式

目前開發區政府各職能部門的性質、行政管理機制、信息化程度千差萬別，這就導致了各部門對共

享服務平臺的應用需求千差萬別，部門應用模式呈現出多元化特點。通過分析研究各部門的需求，平臺將提供4種應用模式：

1) 在線應用模式：通過涉密局域網在線連接，登錄平臺后直接進行地圖瀏覽，查看專題共享數據，使用綜合信息查詢、瀏覽、統計及空間分析等功能。

2) 快速定制系統模式：通過從地圖列表中選擇地圖，從數據列表中獲取專題數據，并進行功能模塊選擇快速搭建應用系統，搭建完成之后，生成程序代碼包供下載，并可以部署到標準的J2EE 服務器環境中。

3) API接口模式：基于地圖API可以輕松將地圖業務嵌入到已有業務系統中，這種方式的用戶無須再投入GIS平臺和地理信息數據資源，只需專注自己的業務數據和功能即可。

4) 標準服務模式：通過開放滿足OGC標準規范的數據服務接口(如WMS、WFS、WMTS、WCS等)，用戶可以在C/S、B/S或移動端應用系統中調用平臺發布的數據。這種方式是在API嵌入開發的基礎上增加了數據和功能直接調用能力，可供二次開發的集成度更高，并可以擴充開發更多的高級功能。

六、結束語

數字開發區綜合信息共享服務平臺是全面啟動數字開發區的突破口，同時也是數字開發區建設堅實的基礎。通過共享服務平臺的建設形成了綜合信息資源跨部門、跨平臺的共建共享及更新維護機制，保證了地理空間基礎的一致性和部門專題共享數據的權威性，打破了部門間的信息壁壘，消除了信息孤島，達到資源利用的最大化；同時為開發區各部門進行系統建設帶來了極大的便利，降低了成本，并可大大提高開發區城市管理的信息化、科學化和現代化，提升政府服務于公眾的意識和條件，增強企業參與市場競爭的能力。

參考文獻：

[1] 張文彤.建設和諧規劃筑就數字輝煌[J].城市規劃信息化, 2007(1):20-23.

[2] 李宗華.城市規劃信息化總體框架與地理空間信息在線網絡服務[J].規劃師, 2007, 23(9):65-68.

[3] 李德仁，黃俊華，邵振峰.面向服務的數字城市共享平臺框架的設計與實現[J].武漢大學學報: 信息科學版, 2008, 33(9):881-886.

[4] 余家樹.基礎地理信息空間框架建設與應用[J].地理空間信息, 2010, 8(5):40-41.

[5] 余應剛，葛愛霞.區縣級多源異構空間數據共享平臺研究及應用[J].測繪與空間地理信息, 2012, 35(11):53-55.