歐洲空間信息基礎設施（INSPIRE）及對國土資源信息化建設的啟示

楊 波

（云南臨滄鑫圓鍺業股份有限公司，云南·臨滄 677000）

歐洲空間信息基礎設施（INSPIRE）及對國土資源信息化建設的啟示

楊 波

（云南臨滄鑫圓鍺業股份有限公司，云南·臨滄 677000）

加快國土資源信息化有利于國土資源管理科學化和服務社會化。剖析歐洲空間信息基礎設施（INSPIRE）的元數據、空間數據集和服務的互操作、網絡服務、數據和服務共享、監測與報告相關的法律與法規，闡述INSPIRE如何制定以及制定何種的數據規范，最后借鑒INSPIRE從建立數據轉換機制、構建數據和服務共享平臺、加強標準的法律規范作用、提高監督管理力度四個角度為我國國土資源信息化建設工作提出建議。

歐洲空間信息基礎設施；國土資源信息化；數據規范

全球信息技術迅猛發展，全球已進入以信息技術為核心的知識經濟時代，信息資源已經成為國民經濟和社會發展的戰略資源，對信息資源的開發和利用水平已成為衡量一個國家經濟發展水平與綜合國力的重要標志之一。世界各國紛紛將加快信息化建設作為國家的發展戰略。原國務院總理溫家寶曾提出：“以信息化建設帶動國土資源信息技術跨越式發展和國土資源管理方式的根本轉變。抓住國民經濟和社會信息化的機遇，加快國土資源管理的信息化，以管理信息化帶動管理科學化和服務社會化”。在新一輪國土資源大調查中數字國土工程中，標準化建設始終貫穿整個進程，這不僅因為標準化建設是國土資源信息化建設的重要內容，更是因為標準化是國土資源信息化建設的基礎和保障［1］，是保證國土資源信息系統互通、互連、互操作的前提，是實現國土資源信息共享與協同的基礎。科學合理的信息化標準體系是實施國土資源信息化建設的重要保證，做好國土資源信息化標準化建設這項工作，對國土資源信息化的建設和推進事半功倍。INSPIRE是當今地理空間信息基礎設施建設的最新國際進展，具有較完善和系統的空間信息標準化體系，我國不少學者紛紛探討其主要目的和意義、實施環境、內容（涉及標準、空間數據結構、空間數據與服務的融合與互操作等）、現狀及趨勢以及對我國信息化建設和地學信息化建設提供的借鑒［2～5］。目前還鮮有學者探討INSPIRE對于我國國土資源信息化中數據規范和共享服務等方面的標準框架制定的研究有重要意義。

1　INSPIRE簡介

歐盟委員會從2001開始就提出一個名為INSPIRE（Infrastructure for Spatial Information in Europe，歐洲空間信息共享基礎設施）的計劃，旨在建立歐盟統一的空間數據基礎設施，實現有關環境空間信息在歐洲的共享，使歐盟成員國的公眾能夠便捷地獲取數據，便于跨區域的政策決策及應用。2004年，歐洲議會和歐盟理事會以歐盟法律形式對INSPIRE的建設和應用做出明確規定和長期部署，這在歐洲地理空間信息基礎設施發展中具有里程碑的意義。2007年，歐洲議會里理事會通過了關于建立歐共體空間信息基礎設施的指令，該指令作為總指令指導INSPIRE的規劃。

INSPIRE提出了全歐洲范圍內實現空間信息共享的總體框架和一般規則，包括元數據、空間數據集、空間數據服務、網絡服務、數據與服務共享政策及其運營情況報告等主要內容［6～12］。INSPIRE囊括了歐盟27個成員國，覆蓋34個有關環境應用的空間數據專題。

目前已經逐步建立起地理空間、地質、生態環境相關數據及服務的統一平臺。共享的環境和地理空間數據由歐委會確認和專門指定的歐盟27個成員國數百家不同機構提供，并進行實時的數據更新和網絡維護，包括提供世界23種主要語言的服務。

2　INSPIRE的法律與規范

2007年，歐洲議會里理事會通過了關于建立歐共體空間信息基礎設施的指令，即INSPIRE指令，該指令作為總指令指導INSPIRE的規劃。該法令于2007年4月25日發布，2007年5月15日生效，分階段實施，計劃實施到2020年。

INSPIRE指令主要由依據和正文兩部分構成。“依據”中明確了執行引用的條文和預期的目標；“正文”中依次是總則、元數據、空間數據集與服務的互操作、網絡服務、數據共享、協調與補充措施、最終規定7個部分，對各部分要求做了說明。包含3個附錄，涉及34個專題，包括坐標參考系等參考基礎專題和礦產、地質、能源等數據專題。

2.1元數據規范

元數據實施規范描述了INSPIRE對ISO標準的參考、元數據核心內容例如數據標題、地理位置、資源語言、主題目錄等的定義UML模型，以及INSPIRE對元數據的限制，對空間數據服務類型的擴展等內容。以及上述各類屬性信息的XML編碼的表達方式的規范。規范參考了ISO19115關于地理信息元數據的規范、ISO19119關于地理信息服務、服務元數據模型等規范標準。

2.2空間數據集和服務的互操作規范

為了實現各成員國之間、各級別的政務部門、各種類型用戶之間主題數據庫的數據共享，方便各方編制自己的技術文件，專門制定了統一的框架。該框架在考慮了可行性及相關法規政策的基礎上，規定了INSPIRE34個主題目錄與各數據主題的定義及其范圍。分主題的數據規范文檔更加詳細地描述數據質量、數據一致性、參考系統、元數據等的要求。

2.3網絡服務規范

為了使不同成員國各自建立的不同級別、不同尺度的數據資源之間能夠實現互操作，網絡服務必須達成統一，并統一性能標準。

INSPIRE提供了每個網絡服務實施細則必須遵循的性能標準等。以W3C標準作為評估INSPIRE適用性和服務質量的基礎。W3C提出了一個評價Web服務的標準，包括性能、可靠性、可擴展性、容量、魯棒性、異常處理、準確性、完整性、可訪問性、可用性、互操作性、安全性等。

INSPIRE還提供了一個INSPIRE SOAP服務框架，內容包含了特定地理空間領域的解決方案，例如SOAP消息的GML或OGC標準接口等問題，以及OGC/ISO規范（CSW、WMS、WFS、WPS、WCTS and WCS）和細則（OWS3-5）、IST ORCHESTRA相關服務等的SOAP綁定。

2.4數據和服務共享規范

主要定義了共享的規則和實施細則，大致包括：委員會成員和其他組織對空間數據訪問的條件和時限；成員國對付費的數據和服務向委員會及其他團體提供計費方式；當涉及保護司法公正、公共安全、國家安全或國際關系等敏感問題的數據時，成員國有對數據進行限制處理的方式等。

2.5監測與報告

規定了各成員國需要對運行情況進行監測并對社會公開，包括對元數據入庫的情況進行監測，對INSPIRE規定的附錄里的數據主題元數據的一致性進行監測，對空間數據集的一致性及其互操作性需求的監測，對網絡服務包括元數據檢索、空間數據集顯示和下載服務等的監測等。另外，還對報告需要提交的內容指標做了詳細規定。

3　INSPIRE數據規范

圖1　INSPIRE數據規范制定框架Fig.1　The data specification development framework

由圖1可知，INSPIRE數據規范制定框架由四個模塊組成，分別是統一的記錄、數據規范制定框架、數據規范、元數據和網絡服務實施規則。

數據規范制定框架主要包括專題定義和范圍、通用概念模型、數據規范制定方法、空間數據交換編碼指南、數據規范制定中觀測與傳感網相關標準的使用指南、基礎模型六個部分。“專題定義和范圍”對INSPIRE指令中的34個空間數據專題及其范疇進行定義；“通用概念模型”是制定數據規范的核心，涉及INSPIRE的應用模式、時空表達中空間對象的層次細節、空間與空間對象之間的聯系、獨特的空間對象標識符、約束條件、常見的時空參考系統的案例、相關的專業術語、對于多語言多文化支持的標準規范八個方面，針對于空間數據提供不同專題共有組成和不同專題的共享語義的一致兩個級別的互操作性；“數據規范制定方法”指導如何從用戶需求出發，通過一系列用例、原始規范、類比分析制定數據規范，以及數據規范的后續改善；“交換編碼指南”指導如何將地理信息編碼以實現不同系統間的數據轉換。“數據規范制定中觀測、傳感網相關標準的使用指南”指導了如何使用觀測和傳感網相關標準；“基礎模型”描述通用網絡模型、柵格類型、活動復合體（activity complex）三類可參考的數據模型。

數據規范主要以數據規范制定框架與元數據規范為基礎而制定，它定義并詳細說明礦產資源、能源、自然風險區、地質等34個專題數據要素，包括數據內容與結構、參考系統、數據質量、數據集級元數據、數據采集、交換編碼、應用模式（采用UML描述）等等。

4　啟示

4.1緊密結合需求，建立轉換機制，實現異構國土資源數據向標準數據轉換

歐盟國家眾多，鑒于不同地區的環境情況的多樣性，需要對各種條件進行整合。為實現整合，必須建立統一機制協調不同來源的空間數據信息。INSPIRE基于成員國現在已有的空間信息基礎設施，通過促使成員國空間數據基礎設施內容和機制互相兼容，實現跨機制跨國使用，促進公眾更好的訪問歐洲空間信息。通過數據轉換，將成員國空間數據通過標準轉化為統一規范的數據，并通過網絡服務提供數據和服務實現數據的共享和使用。

我國也應立足各地各單位國土資源信息化的需求，建立轉換機制，實現各地各單位異構國土資源數據向標準數據的轉換。我國各行業部門已經形成了多渠道的地理信息獲取渠道，充分利用我國現有的各種類型的地理空間信息獲取渠道，通過數據網絡共享可以構建我國地理空間信息獲取網絡體系，既可以充分利用現有信息收集資源、減少重復投資，又可以通過共享提升現有信息資源的開發利用價值，推動地理信息產業的發展。

4.2建設開放的公共服務，有效實現信息可用性

歐盟空間信息基礎設施的建設，力求實現數據和服務最合適的可用性，盡最大努力使得所需機構、部門、公司和民眾都可以訪問和利用空間數據。一方面，開放服務由一致的注冊等機制標準，保證了公共服務的數據的一致性與互操作性，這是實現信息共享與利用的基礎。另一方面，INSPIRE建設強調服務功能建設，建設基于網絡服務的公共服務，將服務功能集成為一個服務平臺，將平臺向社會公眾開放，最后形成開放性的、高度共享的數據與應用服務集市或“服務云”。

我國國土資源信息化進程中缺少互操作、數據與服務共享這一系列規范與機制，以致重復投資，阻礙充分挖掘國土資源數據中蘊含的價值信息，嚴重降低了我國國土資源成果的社會化服務水平。只有注重并盡快加強國土資源數據與服務共享相關標準規范研制以及制定開放的服務機制，構建數據和服務共享平臺［12～15］，才能真正實現國土資源數據的集成、共享與服務，從而提升現有國土信息的開發利用價值，推動國土信息產業的發展。

4.3標準化建設提升到法律層次，加強法律規范作用

歐盟是由幾十個國家組成的集政治經濟實體于一身的區域一體化組織，其從提出立法到發布實施用了7年多的時間。INSPIRE的總體綱領及實施規則都是具備法律效力的法律文件，嚴格的規劃編制程序是影響規劃實施的一個重要因素。歐盟空間信息基礎設施規劃立法程序雖然十分煩瑣和漫長，但正是這種嚴格的規劃編制和立法程序，才可能保證規劃的可實施性和可監督性。但其注重利用法律的權威性和嚴肅性，注重相關利益體的協調，穩扎穩打、持續跟蹤和調整，為實施和推進提供了制度和措施保障。

我國國土資源相關標準規范大多為推薦性標準規范，不具有強制性，任何單位均有權決定是否采用，違犯這類標準也不構成經濟或法律方面的責任。導致若干項目并未參照已有標準規范執行，一方面使得標準規范閑置，另一方面使得工作成果紛繁雜亂，與標準規范所規定的不一；或者單位直接根據項目制定標準規范，所制定的標準規范與其他標準之間協調性較差，標準間相關關系模糊且關聯度弱，與同類標準關聯度較弱、冗余度高甚至不一致。因此， 我國在制定國土相關標準規范時，也要以法律作為保障，保證標準規范發揮其效用，保障國土資源相關項目得到統一落實。

4.4通過定期報告等方式，提高監督管理力度

INSPIRE制定了具體的對INSPIRE項目實施進行監控與報告的指南文件，并設立了監控與報告的實施規則法律文件。監控與報告標準提供了監控與匯報的各項指標及模板格式，并在法律文件中明確了成員國執行INSPIRE項目的時間限定，成員國需要提交INSPIRE項目執行的情況和進度。通過監控和報告，項目真正落實了空間信息基礎設施建設的每個過程，促進標準化的有效實施和發展。

我國空間信息基礎設施規劃的建設雖然也經過了若干個階段，但仍存在一些問題，一是規劃征求意見的范圍仍比較小，正在編制的國家空間信息基礎設施建設與應用規劃主要征求了協調委員會各成員單位的意見，國家空間信息基礎設施的建設與應用還涉及到大型企業、科研院校、地方政府、相關社會公眾等方面，二是規劃實施的監督體系和能力仍不完善，沒有相應的部門及機制對空間信息基礎設施規劃建設與應用效果進行監督與跟蹤，以至于規劃的目標難以實現。對此，我國可以學習INSPIRE的執行與監控管理方式，真正落實國土資源信息化建設工作，包括國土相關標準的更新機制、動態維護機制、清理發布機制的定制與執行，也包括國土資源信息化相關項目的審批、實施、驗收等工作。

（References）

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Infrastructure for spatial information in Europe （INSPIRE） and revolutions inthe information development of land resources

YANG Bo
（The Xinyuan Germanium Corporation of Lincang in Yunnan， Yunnan Lincang 677000， China）

Accelerating the development of information on land resources benefits the scientific management of these resources in the service of society. This paper first analyses some laws and regulations of the infrastructure for spatial information in Europe， which involve metadata， the interoperability of spatial data sets and services， network services， data and service sharing， monitoring and reporting， etc. Secondly， the paper addresses how to make data specifications， using the data specification development framework， and what data specifications are. Finally， by understanding the infrastructure for spatial information in Europe， the paper puts forward four suggestions for the development of information on our land resources， such as establishing a data conversion mechanism， building a data and service sharing platform， strengthening the effects of laws and regulations， and improving supervision and management.

infrastructure for spatial information in Europe； the information construction of land resources； data specification

P208.2

A

2095-1329（2016）03-0097-04

10.3969/j.issn.2095-1329.2016.03.023

2016-02-01

2016-03-01

楊波（1989-），男，學士，助理工程師，主要從事地質礦產勘查研究.

電子郵箱: 1971924360@qq.com

聯系電話: 0883-2151989