城鎮(zhèn)空間信息平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

劉菊 王麗

摘要：基于大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略和新型城鎮(zhèn)化建設(shè)目標(biāo)，通過對多源異構(gòu)的城鎮(zhèn)空間數(shù)據(jù)集成和融合，構(gòu)建了城鎮(zhèn)空間數(shù)據(jù)庫和信息平臺。闡述了平臺總體設(shè)計框架以及建設(shè)成果，并對其技術(shù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)資源體系等方面進(jìn)行了深入分析，為空間信息平臺體系架構(gòu)和空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)提供技術(shù)參考，促進(jìn)住房城鄉(xiāng)建設(shè)行業(yè)治理的科學(xué)化、現(xiàn)代化和精準(zhǔn)化。

關(guān)鍵詞：社會治理；城鎮(zhèn)；空間信息平臺

中圖分類號：TP393文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1008-1739（2020）19-63-4

0引言

我國當(dāng)前正處于加快推進(jìn)社會主義現(xiàn)代化的重要時期，也處于城鎮(zhèn)化深入發(fā)展的關(guān)鍵時期[1]。在城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)過程中，加快城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、加強城鎮(zhèn)綜合管理、改善城鎮(zhèn)人居環(huán)境、提升公共服務(wù)水平、預(yù)防和治理“城市病”等是需要面對和解決的問題，其本質(zhì)是科學(xué)配置資源要素的空間分布和管理效能。建立城鎮(zhèn)空間信息平臺，實現(xiàn)城市建筑物、構(gòu)筑物、城市管網(wǎng)、園林綠化等市政基礎(chǔ)設(shè)施管理的數(shù)字化和精準(zhǔn)化，可檢測評估空間資源的布局、開發(fā)與保護(hù)情況，支撐對城鎮(zhèn)運行體征的持續(xù)、動態(tài)監(jiān)測與評估，最終實現(xiàn)城鎮(zhèn)治理體系和治理能力的現(xiàn)代化，提高城鎮(zhèn)精細(xì)化管理水平。

1空間信息平臺建設(shè)現(xiàn)狀

我國先后經(jīng)歷了“數(shù)字地球”“數(shù)字中國”“數(shù)字城市”“智慧城市”“數(shù)字孿生城市”建設(shè)階段，各階段的推進(jìn)和跨越依賴于數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理理論和技術(shù)的發(fā)展。3S（RS，GIS，GPS）空間信息技術(shù)提供了抽象地理空間的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)模型，同時為計算機系統(tǒng)承載、表達(dá)、處理、應(yīng)用和分享空間數(shù)據(jù)提供了理論依據(jù)和技術(shù)保障。與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，空間信息平臺建設(shè)應(yīng)用面臨的問題如下：①信息源多頭重復(fù)采集。形成數(shù)據(jù)內(nèi)容、命名、類型、格式不一致的情況。②空間數(shù)據(jù)整合與共享技術(shù)難度大。部門之間缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源目錄、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與管理平臺，造成數(shù)據(jù)共享與一體化管理困難，各個機構(gòu)與部門之間形成了大量的“信息孤島”[2]。③數(shù)據(jù)更新滯后，應(yīng)用水平偏低。目前，按照信息安全有關(guān)規(guī)定，地理空間數(shù)據(jù)主要采用硬盤拷貝的方式進(jìn)行共享，數(shù)據(jù)分發(fā)和應(yīng)用部門數(shù)據(jù)維護(hù)工作量大，數(shù)據(jù)同步和動態(tài)更新及時性難以保證。④行業(yè)間空間信息平臺建設(shè)應(yīng)用水平不均衡。國土、規(guī)劃、住房和城市管理是空間信息技術(shù)強需求行業(yè)，自然資源主管部門運用空間信息技術(shù)起步早，重視頂層設(shè)計，構(gòu)建了國家自然資源和地理空間基礎(chǔ)信息庫、地理信息公共服務(wù)平臺、全國地理國情普查數(shù)據(jù)庫和國家地理國情監(jiān)測服務(wù)平臺等一系列平臺。城鎮(zhèn)建設(shè)管理行業(yè)利用地理空間數(shù)據(jù)整合城市系統(tǒng)數(shù)據(jù)的范式尚在探索過程中，滯后于城鎮(zhèn)綜合管理要求。

2城鎮(zhèn)空間信息平臺建設(shè)

2.1建設(shè)目標(biāo)

平臺以構(gòu)建城鎮(zhèn)空間管控底圖為總體目標(biāo)，整合多源空間數(shù)據(jù)，構(gòu)建覆蓋人、地、物全要素的空間信息資源目錄和資源體系；建立空間信息交換、發(fā)布、共享和應(yīng)用機制，支撐城市建設(shè)、城市管理、住房保障、房地產(chǎn)及園林綠化等行業(yè)監(jiān)管與服務(wù)，助力社會治理現(xiàn)代化水平提升。

2.2總體設(shè)計

城鎮(zhèn)空間信息平臺圍繞城鎮(zhèn)空間管控和治理工作，以數(shù)據(jù)建設(shè)為基礎(chǔ)、業(yè)務(wù)為導(dǎo)向、技術(shù)為支撐，探索從業(yè)務(wù)數(shù)字化向數(shù)字化治理轉(zhuǎn)型發(fā)展，構(gòu)建城鎮(zhèn)空間“數(shù)字組織、協(xié)同治理”的數(shù)字化治理邏輯和新形態(tài)，圖1和圖2分別為平臺的總體架構(gòu)和數(shù)據(jù)體系架構(gòu)。

平臺按照基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、平臺層、服務(wù)層和應(yīng)用層5層體系結(jié)構(gòu)的模式進(jìn)行研發(fā)，以O(shè)racle為支撐，配合ArcSED，集數(shù)據(jù)建模、管理、分析和共享服務(wù)等功能于一體。

3技術(shù)實現(xiàn)

平臺基于SOA設(shè)計思想，采用MVC開發(fā)架構(gòu)，業(yè)務(wù)邏輯（模型）、數(shù)據(jù)、界面顯示相互分離，基于J2EE使用JAVA語言進(jìn)行開發(fā)，實現(xiàn)應(yīng)用程序在異構(gòu)環(huán)境中的開發(fā)部署[3]。平臺實現(xiàn)過程中，應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)分別為：①應(yīng)用信息資源規(guī)劃方法和數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)存儲和管理海量數(shù)據(jù)。按照統(tǒng)一的地理空間框架、信息分類編碼體系、資源目錄以及面向應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)組織原則，構(gòu)建數(shù)據(jù)規(guī)整入庫工具，集中對多專題、多尺度的地理空間數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和新數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的一體化管理。②基于SOA的社會治理地理信息共享服務(wù)框架。采用WebService信息共享模式，構(gòu)建基于XML的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)、平臺功能互操作與共享[4]。

4建設(shè)內(nèi)容及成效

（1）建立信息資源目錄

按照“一數(shù)一源”的原則，系統(tǒng)、全面地梳理了住房和城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域范圍內(nèi)的空間數(shù)據(jù)，制定了城鎮(zhèn)空間信息資源目錄和元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，覆蓋各專業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源和統(tǒng)計指標(biāo)數(shù)據(jù)；基于資源目錄，以及統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和空間參考，對多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)處理，規(guī)范數(shù)據(jù)編目和編碼規(guī)則、信息來源、采集方式、數(shù)據(jù)質(zhì)量及更新頻率等資源管理要求，形成內(nèi)容豐富、現(xiàn)勢性強、覆蓋面廣的城鎮(zhèn)空間數(shù)據(jù)資源目錄，如表1所示。

（2）建立城鎮(zhèn)空間數(shù)據(jù)庫

制定數(shù)據(jù)采集、入庫有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和制度，以行業(yè)監(jiān)管系統(tǒng)信息匯聚為切入口，實現(xiàn)對地下管網(wǎng)、用地布局、公共服務(wù)設(shè)施、公用設(shè)施、道路交通、建（構(gòu)）筑物等空間要素的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以及各類專項規(guī)劃編制成果數(shù)據(jù)的有效集成和分類管理，建立含有現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、共享數(shù)據(jù)及社會數(shù)據(jù)等專題內(nèi)容的城鎮(zhèn)空間數(shù)據(jù)庫。同時共享發(fā)改、環(huán)保、國土及交通等部門的空間基礎(chǔ)信息，形成支撐城鎮(zhèn)空間治理的綜合數(shù)據(jù)資源體系。

（3）建立數(shù)據(jù)和資源服務(wù)體系

基于已建立的城鎮(zhèn)空間數(shù)據(jù)庫，建立覆蓋多部門一體化的業(yè)務(wù)協(xié)同和空間信息在線服務(wù)體系。按照“一切資源皆以服務(wù)形式訪問”的理念，利用虛擬化和云計算等技術(shù)手段，搭建云服務(wù)管理與共享資源池，實現(xiàn)對資源目錄中各類數(shù)據(jù)的存儲、管理以及資源服務(wù)發(fā)布、注冊、分發(fā)與共享[5]。采用OGC等國際協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，提供以時間、區(qū)域和類別為條件的單一要素數(shù)據(jù)集、多要素數(shù)據(jù)集、數(shù)據(jù)圖元和數(shù)據(jù)對象等GIS數(shù)據(jù)應(yīng)用和分析服務(wù)[6]，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)資源的共建、共用與共享。

（4）構(gòu)建數(shù)字治理應(yīng)用體系

城鎮(zhèn)空間信息平臺基于增強信息可讀性和應(yīng)用便捷性的場景化、組合式用戶體驗設(shè)計，通過整合行業(yè)管理信息資源，實現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)定量化和數(shù)字化“一張圖”展示，城鎮(zhèn)發(fā)展建設(shè)評估指標(biāo)“一本賬”動態(tài)可視化分析。一是實施城鎮(zhèn)化發(fā)展多維度監(jiān)測評估，基于人口轉(zhuǎn)化、經(jīng)濟(jì)增長、城鎮(zhèn)建設(shè)、資源環(huán)境、社會保障及城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)等內(nèi)容的綜合評價指標(biāo)體系和分析模型系統(tǒng)，開展城鎮(zhèn)體系空間結(jié)構(gòu)評價、人口結(jié)構(gòu)和空間分布特征分析、區(qū)域優(yōu)勢與適宜度分析、用地綜合效益評價分析、公共設(shè)施服務(wù)能力評價、產(chǎn)業(yè)競爭力分析等專題研究。二是開展城鎮(zhèn)體征智能分析，基于空間數(shù)據(jù)資源，開展重點區(qū)域人口時空行為特征分析、自然資源、氣候條件及能源供需等城鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展預(yù)測，合理評估資源環(huán)境承載能力，達(dá)到資源應(yīng)用配置的最優(yōu)化，科學(xué)引導(dǎo)新型城鎮(zhèn)化和人居環(huán)境建設(shè)。

5結(jié)束語

以社會治理綜合目標(biāo)為突破點，構(gòu)建統(tǒng)一的自上而下的城鎮(zhèn)空間信息平臺，提升跨行業(yè)、跨部門數(shù)據(jù)資源開放度、關(guān)聯(lián)度和共享度，實施空間大數(shù)據(jù)資源體系建設(shè)，推動數(shù)據(jù)資源的深度整合、挖掘和釋放數(shù)據(jù)價值，是提升城鎮(zhèn)建設(shè)和管理信息化水平的創(chuàng)新驅(qū)動，以及提高空間綜合治理能力的必然選擇。

參考文獻(xiàn)

[1]佚名.國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃[J].城市規(guī)劃學(xué)刊，2014（3）： 123-124.

[2]李軍，馮永玉，王朝，等.國土資源數(shù)據(jù)集成與應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2015.

[3]唐權(quán)，陶旸.云GIS服務(wù)平臺軟件架構(gòu)選型及服務(wù)模式設(shè)計[J].測繪與空間地理信息，2015，38（5）：64-65.

[4]彭明軍，樊瑋.面向服務(wù)的政務(wù)地理信息共享平臺設(shè)計與實現(xiàn)[J].地理空間信息，2009，7（6）：59-61.

[5]黃炎，陳舒燕，湯賽.政府?dāng)?shù)字化轉(zhuǎn)型背景下的省級國土空間基礎(chǔ)信息平臺設(shè)計與實現(xiàn)[J].國土資源信息化，2019（5）： 29-34.

[6]黃河清，童楊輝，劉寧寧，等.自然資源管理新體制下數(shù)據(jù)共享模式研究———以江蘇省為例[J].國土資源信息化，2020（3）：58-63.