地市級地理信息共享服務平臺設計

杜福光

(唐山師范學院 資源管理系，河北 唐山 063000)

地市級地理信息共享服務平臺設計

杜福光

(唐山師范學院 資源管理系，河北 唐山 063000)

隨著社會經濟與信息技術的不斷發展，地市級智慧城市建設提上日程，如何建立一套規范統一而又具有通用性的地理信息共享服務平臺是其關鍵。平臺建設必須考慮三方面內容，即建設內容、運維機制與具體應用。在智慧唐山建設過程中，以面向服務為目標，顧及地市級地理信息共享服務平臺的通用性，針對總體需求、總體架構、關鍵技術等方面進行設計，明確地理信息共享服務平臺建設的內容、運維機制建設以及示范應用等內容，探討適用于地市級智慧城市地理信息共享服務平臺構建的解決方案。

智慧城市；地理信息系統；共享服務平臺；云計算；智慧唐山

智慧城市是指將物聯網、云計算、新一代移動互聯網等先進的信息技術與城市運行管理相結合，通過各領域智能化應用、信息整合與互聯、各方面的協同運作，提升城市基礎設施的運作效率，提升城市運行管理和公共服務水平，讓人們的生活更美好[1]。智慧城市建設是城市信息化的必然趨勢，而地理信息共享服務平臺的建設則是智慧城市建設的重點內容之一。由于唐山市作為河北省域經濟中心城市并處在經濟轉型與發展的關鍵時期，進行智慧城市建設迫在眉睫，而建立一套具有通用性的地理信息共享服務平臺是其關鍵[2]。

韓天璞在分析國內外典型智慧城市基礎上，對我國智慧城市建設的目標模式、關鍵要素、運營目標進行闡述，為智慧城市的設計提供思路[3]；謝敏等對水利地理信息共享服務平臺的設計步驟進行研究[4]；郭范春在數字城市地理空間框架建設要求下，提出基于Geodatabase模型建立城市基礎地理信息數據庫[5]；余旭等從管理、標準與技術方面對地理信息共享服務技術進行探討[6]。盡管多人對智慧城市地理信息共享服務平臺進行了大量基礎研究工作，但智慧城市建設在國內外均無成熟的可以全面推廣的模式來借鑒[7]，因此，必須以全新的理念對其進行設計與探索。

本文以唐山市為例，從地理信息共享服務平臺的地市級城市應用的通用性角度出發，提出面向服務(SOA)的架構思想，對地理信息共享服務平臺的建設內容、運維機制與示范應用3個方面進行設計，并通過智慧旅游示范應用對地市級地理信息共享服務平臺設計的可行性進行驗證。

1 總體目標

通過綜合利用GIS、物聯網和云計算等高新技術手段，整合唐山市現有的信息化基礎設施，采用先進的城市運營服務理念，建立廣泛覆蓋和深度互聯的城市信息網絡，對城市的資源、環境、基礎設施、產業等多方面要素進行全面感知。同時，整合構建協同共享的城市地理信息平臺，對信息進行智能處理利用，從而為城市運行和資源配置提供智能響應控制，為唐山市各級政府部門提供一個地理信息數據共享平臺，方便部門之間進行數據共享與交換，為政府和公眾用戶提供全面的、具有統一標準規范和服務接口的地理信息服務。

2 平臺設計思路

2.1 總體架構設計

地理信息共享服務平臺采用SOA(Service-Oriented Architecture，面向服務)架構設計思想進行底層功能設計，以基礎地理信息資源為基礎，以相應的地理信息服務標準規范為依據，以政務版、公眾版地理框架數據庫為核心，利用現代信息服務技術，顧及不同地市級城市的架構通用性，建立一個面向專業政務、普通政務和社會公眾用戶的、開放與多層次的綜合信息服務平臺。

系統總體架構設計采用基于云的架構體系，將平臺作為服務層搭建在云基礎設施、云數據庫等基礎設施層之上，以IaaS (Infrastructure as a Service，基礎設施即服務)的方式為使用者提供共享數據存儲空間[9]。采用SOA架構，可以根據需求通過網絡對松散耦合的粗粒度應用組件進行分布式部署、組合和使用[10]。在系統設計與開發過程中，可以將其提供外部服務的應用程序功能進行網絡服務發布，從而實現松耦合方式的系統功能集成，并提供服務功能接口使其具有可擴展性，最終實現以DaaS(Data as a Service，數據即服務)的方式為使用者提供地理信息服務。此外，根據不同行業應用的用戶可以采用不同的云架構進行設計，主要包括私有云與公有云兩種類型，即針對政府管理部門的用戶可以采用搭建私有云，為之提供政務版的地理信息服務；而針對企業以及社會公眾用戶可以搭建公有云提供公眾版的地理信息服務。

除了總體架構設計外，還需考慮架構的內容設計，主要包含地理信息共享服務資源建設和地理信息服務軟件系統建設兩個主要方面，如圖1所示。

圖1 系統平臺總體架構設計

1)地理信息共享服務資源采用網絡服務技術開發和發布地理信息數據服務、實時位置信息服務、數據分析服務和地理信息聚合服務等。它們以云數據庫中的基礎地理信息數據、物聯網節點位置數據、地形數據、行業專題數據等為基礎進行加工與制作，發布在分布式節點服務器上，就近為用戶提供地理信息共享服務；也可以集中部署在專門服務器上，為政府部門提供前置的地理信息服務。

2)地理信息服務軟件系統應該具有平臺各系統整合的功能[11]，具體包括二次開發接口、門戶網站、地理信息服務發布系統、專題數據共享與交換、地理信息系統運維服務管理與監控等。為保證系統軟件間的信息聯通，應設計開發軟件接口，既能實現地理信息共享服務平臺的信息共享，也能夠保證現階段平臺的穩定運行與后續開發。

2.2 技術路線

智慧唐山平臺建設項目技術流程設計為：根據國家有關標準和規范，生產、更新、整合和改造唐山基礎地理信息數據；構建“云”的軟硬件管理平臺；對現有各部門專有數據進行整合后創建唐山市時空與專題信息數據庫，并構建數據交換與共享服務中心；開發云數據庫管理系統及平臺[12-13]；同時，作為地市級子節點接入到省級以及國家級節點，并具備區縣級節點的接入接口，以實現平臺的國家、省、市、區縣的互聯互通；根據政府和公眾的智慧應用需求，在共享服務平臺的基礎上開發綜合信息服務門戶網站，并開展智慧旅游的示范應用建設，整體技術路線流程如圖2所示。

3 建設內容

在系統總體架構與路線設計的基礎上，進行地理信息共享服務平臺建設是課題研究的重點工作之一，主要包括地理信息數據服務、實時位置信息服務、數據分析服務、地理信息聚合服務、地理信息服務軟件系統以及平臺技術支持等建設內容。具體服務內容見表1。

圖2 智慧唐山建設技術流程

表1 智慧唐山地理信息共享服務平臺建設內容

續表1

4 運維機制建設

平臺建設涉及到多種地理信息數據與資源，為保證該數據與資源的長久使用以及可持續性，必須建立一定的運維機制，是進行平臺建設的必備內容。

運維機制主要包括數據與服務標準體系建設、數據共享發布與更新維護機制建設、平臺推廣與應用機制建設、服務共享與交換和平臺安全管理機制建設等。通過國家、政府及相關部門出臺平臺建設在數據、服務、應用、維護等方面的各項標準規定和相關辦法，具體建設內容見表2。

表2 運維機制建設主要內容

5 示范應用設計

示范應用設計集面向用戶與面向服務于一體，是地理信息共享服務平臺建設的重要組成方面，涉及規劃、交通、物流、資源、旅游、醫療等多個行業。本文主要以“智慧旅游”為例來介紹示范應用的設計思路。

5.1 系統框架體系

智慧旅游是旅游業與科技創新融合發展的典范，是旅游業發展的未來趨勢，也是旅游業轉型升級為現代城市服務業的關鍵。以現有的旅游信息為基礎，將目前已有的大量數據資源和應用系統與智慧唐山地理信息共享服務平臺進行對接整合，服務旅游市場主體的各類旅游活動，其體系涵蓋技術層、應用層、產業層和關聯層，以達到資源共享目的，框架體系設計如圖3所示。

圖3 智慧旅游框架體系設計

其中，云計算、互聯網、物聯網、移動互聯網、傳感器網絡等技術是實現智慧旅游的技術基礎，是智慧旅游實現的根基，同時也是智慧旅游數據流、信息流、要素流的來源和運行基礎。智慧旅游示范應用框架體系的設計除了應遵循面向服務架構的設計思想外，還應滿足地市級平臺建設總體架構的要求，整合各種數據資源，構建符合智慧城市標準體系建設要求的智慧旅游示范應用。除此之外，智慧旅游系統框架體系設計還應顧及到與“智慧城市”其它建設成果的集成，最終實現整個平臺系統數據應用與服務的規范與統一。

5.2 系統開發方案設計

智慧旅游建設方案設計綜合考慮旅游管理部門建設需求，注重利用已有數字化景區建設的成果，融合智慧城市建設的新技術，升級、整合和打通現有平臺系統間的信息孤島，整合與旅游相關的數據和信息，實現其在整個旅游產業鏈各個環節的互聯、互通與共享，方案設計如圖5所示。

圖5 智慧旅游平臺建設方案

5.3 應用系統開發建設

智慧旅游建設圍繞以游客體驗為中心，通過智慧唐山旅游信息共享服務平臺建設，實現信息共享，將旅游市場各方有機連接起來，規范旅游市場參與方的行為，維護旅游市場秩序，促進旅游行業發展。通過為游客個性化、全方位、全天候的服務，提升游客旅游體驗，實現旅游各方共贏，促進城市社會經濟更好更快發展。

此外，智慧旅游共享服務平臺建設需要考慮與后期系統設計的銜接，預留后期與國家級、省級與區縣級的接口，保障智慧旅游各階段成果的無縫集成與共享，系統示范應用截圖如圖6所示。

圖6 智慧旅游部分示范應用

6 結束語

以面向客戶與面向服務為目標，對智慧唐山地理信息共享服務平臺建設的內容與思路進行設計。通過智慧旅游研究成果表明，系統總體架構設計合理，具有良好的穩定性與應用性，符合地市級城市進行智慧城市建設地理信息服務平臺的標準要求，通過智慧旅游信息平臺，不僅可以給公眾方便、快捷的旅游信息服務，還可以給旅游管理部門發布和共享各類旅游數據與信息，進行旅游管理、決策提供很好的平臺。

[1]趙大鵬.中國智慧城市建設問題研究[D].長春:吉林大學,2013:10-15.

[2]劉宇,王永生,孫慶輝.數字城市地理空間信息公共平臺的設計[J].測繪科學技術學報,2006，10(1):12-13.

[3]韓天璞.智慧城市建設及運營模式研究[D].北京:北京郵電大學,2013:16-27.

[4]謝敏,謝元鑒.江西省水利地理信息共享服務平臺建設的思考[J].水利信息化,2013,4(2):25-26.

[5]郭范春.基礎地理信息數據庫管理系統的建設[J].測繪工程,2013,22(3):80-82.

[6]余旭.地理信息共享關鍵問題研究進展及趨勢[J].測繪工程,2013,22(6):14-16.

[7]黃志明.寧波:“智慧城市建設”揚帆起航[N].寧波日報,2010，9，27.

[8]畢俊.上海市地理信息公共服務平臺建設與應用[J].上海城市發展,2011,12(3)：345-351.

[9]修長虹,梁建坤,董鴻曄.云計算技術綜述[J].網絡安全技術與應用,2012,10(3):9-11.

[10]黃海波.基于SOA的稅務流程服務管理平臺的研究與設計[J].硅谷時代,2009,11(1):68.

[11]羅顯剛.數字地球三維空間信息服務關鍵技術研究[D].北京:中國地質大學,2010:23-24.

[12]鄧劍峰，李自演.“吉信地理信息云服務平臺”服務模式研究[J].測繪與空間地理信息，2014，37(5)：142-144.

[13]曲鑫，張偉.云服務平臺下的地理信息系統技術研究[J].測繪與空間地理信息，2014，37(9)：113-115.

[責任編輯：張德福]

Design of geographic information sharing service platform of the city level—a case study of Tangshan City

DU Fu-guang

(Dept. of Resource Management, Tangshan Normal University, Tangshan 063000, China)

With the development of the social economy and information technology, the construction of smart city construction becomes increasingly urgent. How to create a set of standard and versatility of geographic information sharing service platform is the key factor. There are three aspects of construction of geographic information sharing service platform: the construction of the content, operation and maintenance mechanisms and specific applications. A case study of Tangshan city is made on the construction of geographic information sharing service platform in the process of the construction of smart Tangshan. Considering of the versatility of geographic information sharing service platform, it takes lots of research as a service-oriented goal and designs a platform of overall demand, the general framework, and the key technology. The contents of geographic information sharing service platform construction, the operation and maintenance mechanisms, and demonstration applications are presented. Then the solutions of the geographic information sharing service platform are proposed.

smart city; geographic information system; sharing service platform; Cloud computing; Smart Tangshan

2014-05-08;補充更新日期：2014-09-25

唐山師范學院科學研究基金資助項目(2014E01)

杜福光(1983-)，男，講師.

P208

：A

：1006-7949(2014)11-0051-05