數字城市地理空間框架的服務維護的關鍵技術研究

（溫州設計集團有限公司，浙江溫州 325000）

0.引言

在地理信息資源采集、加工、分發中，必須注重應用數字城市地理空間框架，基于服務導向，屬于重要基礎設施。在數字中國地理空間框架中，地理信息數據體系為核心，屬于資源、信息庫建設重點。通過建設數字空間框架，推廣應用服務，加快城市信息化進程，促進城市科學發展。

1.地理信息資源應用與整合問題

（1）數據獲取難。通過地方調研結果可知，地理信息數據通過采購方式獲得，相應增加成本費用，且部門需要向政府申請經費，在此種情況下，若缺乏專業隊伍支持，將無法保障地理信息采集質量，也無法對數據予以維護。若缺乏經費時，將會降低數據共享利用率，對數字城市信息化建設影響較大。若共享機制不完善，各部門各自為政，同區域建設重復的地理信息數據，造成重復勞動、資源浪費現象。（2）數據缺乏統一。在采集、存儲數據時，所遵循的標準不同，生產的數據也不徑相同，數據空間基準不統一、數據屬性字段不統一、數據格式不統一，相對加大數字城市建設、共享難度。所以在建設地理信息服務平臺時，必須注重坐標基準、數據屬性字段、數據格式的統一。（3）數據更新慢。當前，隨著信息化建設發展，對于信息數據時效性要求較高，和城市發展差距大。城市發展速度加快，相應提升了經濟發展速度，改變了城市地物面貌。遵循相關法律規定可知，政府定期撥發財政經費，同時對地理信息數據予以更新，確保數據信息準確性。但地理信息數據生產周期時間長，更新不及時，遠遠跟不上城市建設進程。

2.數字城市建設技術框架

2.1 數字獲取技術

在建設數字城市時，對于城市空間、屬性數據的要求較高。空間定位系統、多傳感器、測量學知識，對空間信息獲取技術推動影響非常大，可以確保數據信息獲取的自動化、準確化[1]。（1）全球定位系統是通過導航衛星電文，利用電子測距、距離交匯方式，精確定位陸地、海上、空間，屬于近期發展的空間測量技術，隨著我國對北斗導航的應用，對測繪行業進行一場技術改革。（2）多分辨率遙感技術。遙感技術成熟度提升，借助多時相、分辨率、傳感器優勢，展示出技術水平。在數字城市建設中，遙感技術的應用價值較高，能夠提供地理數據，對城市動態變化趨勢、城市環境進行實時化監測，屬于重要空間數據來源，可以作為重要框架載體。（3）數字攝影測量技術。在攝影測量發展中，數字攝影測量屬于重要階段，可以生成數字線劃矢量、數字正射影像、數字高程模型等各形式的數字化產品，同時通過數字正射影像，用自動或是半自動方式提取專題信息，將結果存儲到地理信息數據庫內，實現數據庫自動建立及更新。（4）多傳感器集成技術。在應用該項技術時，需要借助空間數據采集傳感器，全面采集空間數據，為數據采集提供高效、全面方式。利用多傳感器采集信息，能夠獲取數字城市建筑立面幾何、紋理數據信息。

2.2 數據標準化與共享技術

城市空間信息、屬性信息，和位置相關性強，并且具備時序性、區域性特點。通過建設數字城市，各類數據信息應當遵循標準要求，確保異構數據的標準化與規范化。在數字城市建設中，涉及到多部門數據。由于具備異構性特點，無法有效應用數據資源，因此逐漸成為研究熱點。當前，空間數據共享，包含共享平臺、數據庫操作、數據交換等。考慮到數據信息的安全性及保密性，通過利用分析不同的計算機及網絡技術優勢，提升技術之間的融合度，使平臺與平臺之間、數據庫與數據庫之間、用戶與用戶之間實現共享訪問、透明使用的功能[2]。

2.3 數據傳輸技術

數字城市的數據分布較廣，由不同部門建設與管護。為了實現數據共享，利用計算機寬帶技術、網絡上云技術，可以實現無縫操作。借助計算機技術，可以共享網絡資源，結合不同區域數據信息，形成網絡數據庫。為了確保海量數據傳輸的安全性，數據加密方案，解決了數據泄密的問題，對數字城市建設影響非常大。

2.4 數據存儲技術

（1）數據庫技術。數據倉庫技術，可以隨著數據時間進行整合，對經營管理決策、數據主題提供技術支持。通過數據倉，可以存儲管理空間數據，高效適應數字城市時態、空間特征。將空間數據引入到數據倉庫中，可以截取不同時期信息數據，提供問題解決與處理依據。（2）海量數據存儲技術。在數字城市中，包含海量數據信息，不僅包括電子地圖，也包括數據信息，因此對存儲技術的需求較高。存取海量數據，必須利用計算機并聯方式，優化計算機系統性能。通過小波變換算法，壓縮和解壓數據，全面提升數據存儲效率與質量。

2.5 數據處理技術

（1）地理信息技術。地理信息技術，依賴于地理空間數據。在計算機軟件、硬件支持下，可以有效采集、存儲和分析地理空間數據、屬性數據。在數字城市建設中，數據信息為重要基礎。通過地理信息技術，能夠對數據信息予以管理。（2）三維可視化、虛擬現實技術。三維可視化技術，屬于重要交互工具與窗口。借助虛擬現實技術、三維可視化技術，可以實現信息世界與物理世界的虛實交融、全方位映射，數字孿生的衍生，為數字城市預測的推演更加精準。（3）智能決策、專家系統。數字城市建設，應當符合政府規劃要求，同時提供專家系統、智能決策，為決策人員提供方案，同時可以加大技術支持力度。上述信息技術，可以有效應用到經濟、社會發展中，提供科學化決策依據。（4）3S技術。3S技術，需要聯合新型觀測技術，例如地理信息系統、空間定位系統、遙感系統等，高度集成多種技術，才可以發揮出技術優勢。

3.數字城市地理空間框架維護與服務技術

3.1 數字城市地理信息公共平臺

數字城市地理信息公共平臺是數字城市實現空間化、可視化的基礎，是經濟社會信息化發展的基礎平臺。它能支撐海量的數據管理，以分布式、多類型、多尺度數據進行一體化管理，通過數字城市地理信息公共平臺，可以綜合化管理異構數據。通過客戶機/服務器結構，實現多機構部門的協同辦公，轉變傳統獨立辦公模式。通過此種模式，可以消除各機構辦公差別，只是存在不同管理業務。注重共享數據資源，全面維護責任與功能，對現有管理模式予以創新[3]。

3.2 數據更新維護機制

（1）建立多級更新維護機制。由各監管部門自行進行數據的在線更新方式，通常在線更新是對局部的數據庫進行更新方式，由于更新的數據規模較小，時間較短，可以在空間基礎信息共享平臺的客戶羰實現。還有一種就是針對數據大范圍、大面積的全面離線更新方式。由專業的平臺維護單位進行，因數據量大，直接在線更新影響用戶體驗，所以維護選擇離線更新方式，將原來的數據遷移至歷史庫中，用新的數據更新至現勢庫中。（2）加大資金投入力度，增加更新頻率。在城市千變萬化的新形勢下，城勢、地形、地貌、地物的變化頻繁。數據的更新周期愈短，則現勢性就越強。為保證數據的現勢性及有效性，各級領導需加強重視，每年在財政預算中可以引入數據更新費用，注重宣傳和維護數據信息，制定和落實數據的更新維護工作。（3）建立數據資源共享機制，共同維護責任。在市縣數字城市地理空間框架一體化背景，必須高度重視數字城市地理信息公共平臺的融合，建設多功能、異構型數據，涉及較多維護量。所以，遵循數據資源共享、共同管理模式，全面發揮出節約性、快捷性、準確性優勢，確保數據更新共享流程的合理性[4]。

4.結語

城市信息化建設發展中，數字城市屬于重要產物，涉及到城市發展多領域。將現有技術作為基礎，落實管理制度與機制保障，提升社會信息素質，以此確保數字城市地理空間框架運營效果，全面做好維護與服務工作。