杭州市基础空间数据库共享服务平台建设初探

◎ 杭州市城市规划信息中心 汝 虎 叶智宣

浙江工业大学建筑规划设计研究院 王 群

1.前言

基础空间数据作为一种国民经济和社会发展中重要的基础性、关键性战略资源，为政府管理、辅助决策、提升城市管理和公共服务水平等方面提供了资源保障，在各级政府部门信息系统建设中发挥了巨大作用。杭州市规划局一直致力于多尺度全要素地形图、基础空间框架、综合地下管线、空间地名、影像等基础空间数据库的建设和维护，并在40余家杭州市政府部门或单位共享使用，取得了较好的社会效益和经济效益。

为了保障基础空间数据的及时更新，杭州市规划局实行了地形图动态跟踪修测方法，市区范围实现了地形图每月更新。但是，随着公共安全、应急联动、智能交通、城市管理等对基础空间信息应用的逐渐深入，目前的共享方式已经远远不能满足数据更新和应用的需要，迫切需要开创基础空间数据库共享、服务和应用的新模式，建设基础空间数据库共享服务平台，从而进一步推动“数字杭州”建设，大幅提升杭州市基础空间信息资源的开发利用水平。

2.杭州市基础空间数据库建设及应用现状

2.1 数据库建设

图1 杭州市基础空间数据资源结构

杭州市基础空间数据库系统基于ArcSDE ＋Oracle平台建设，系统具备大面积地形图的入库更新功能，能有效地保证地图检查、入库效率和质量，较好地满足了地形图动态跟踪修测每月更新的要求。同时系统具备高扩展性，可管理多种不同类型的空间数据，包括各比例尺地形图、管线、地名、专题数据、影像数据、规划专题数据等等，为全市基础空间数据共享提供了有效保障。具体各种地理空间基础信息如图1：

2.2 数据库共享

作为城市电子政务建设的重要内容，杭州市基础空间数据库为全市其他专业地理信息系统的应用提供必要的基础空间信息，从而避免了城市基础地理数据采集、处理的重复投资，达到了“一处更新、多处应用”的效果。从目前基础空间数据共享的26家市级政府部门使用情况分析，各单位地理信息系统技术应用水平存在比较大的差距，数据的应用主要有以下三个层次：

浏览查询：针对有关空间地理信息的空间位置查询及基本属性查询。一般为应用比较简单的政府部门和公众；

业务对象管理：体现在日常办公与业务管理，需要在空间地理信息上叠加部门的专题业务对象，除了对空间信息的浏览和查询之外，还需要对空间数据的整合、编辑和维护，以实现政府部门社会公众服务、综合分析和辅助决策；

信息交换发布：除了需要“业务对象管理”对数据和功能要求之外，还需要发布自有的专题业务数据，并实现数据交换功能。

此外，各部门基础空间数据应用的格式也各不相同。其中，使用ArcGIS格式的单位14家，使用SuperMap格式的4家，使用MapInfo格式的3家，其他格式的5家（图2）。

3.平台建设的基本思路

基础空间数据库共享服务平台作为杭州市地理空间基础信息交换的支持系统，以3S（遥感RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS）技术为基础，研究建立地理空间信息共享与服务标准规范体系，整合城市自然资源与空间基础地理信息及关联的各类经济社会信息，建立多源、多尺度且更新及时的空间共享数据库；构建科学、规范的空间信息共享与服务技术体系，实现信息资源共享能力的有效提升，满足城市规划、建设和管理及社会公众对地理空间信息日益增长的迫切需求，推动“数字杭州”建设。

平台建设计划分三期实施：

一期初步完成基于政府部门应用的共享服务平台硬件框架，研究建立地理空间信息共享与服务系列标准规范（数据及技术），建立政务共享空间数据库，研究共享服务平台关键技术并建设地理空间信息共享服务平台，重点实现空间框架数据的共享服务和共享应用示范；

二期进一步拓展数据共享服务模式，提升共享空间信息资源的内涵和范围，面向杭州市各政府部门全面推广共享应用。建立空间信息资源双向共享交换机制，搭建杭州市空间信息承载平台；

图2 使用数据格式比例

三期建立城市三维数据共享服务模式和平台，完成基于互联网的共享服务软硬件框架，提供面向社会公众的地理信息共享服务。

4.平台总体设计方案

4.1 平台总体框架

通过稳定的网络传输，在有关政策法规规章、管理制度、技术标准规范及信息安全措施的约束和指导下，该平台将实现多源、海量基础空间信息资源的管理和服务，通过提供的技术联盟（OGC）标准规范的二次开发接口，实现异构GIS平台的数据互操作。依托共享服务平台，各政府职能部门根据自身的业务需求，获取不同格式、不同图层、不同要素及不同属性的基础空间信息，实现基础空间信息的在线共享应用。同时实现与杭州市政务信息资源目录与交换体系和浙江省基础空间数据共享服务平台的对接和共享。平台总体框架见图3。

其中：

数据层是整个平台的基础。平台的数据分为三个部分，一是基于测绘标准体系建设的杭州市基础空间数据库；二是在基础空间数据库的基础上，经过处理与整合形成的基于各部门应用的基础空间数据共享数据库；三是通过共享平台形成的各部门的政务专题数据库。

接口服务层是提供给各应用部门数据和功能的调用通道。主要包括目录服务、空间数据访问服务、功能服务、帮助服务、地址匹配服务等。

图3 平台总体框架

认证层是共享服务平台与政务专网的网络安全体系集成接口。

应用层是各委办局基于平台服务接口建立的专业业务应用系统。

管理维护层包括对平台数据的管理和应用及服务的管理，是整个平台正常运行的保证。

4.2 平台功能需求

平台由数据共享服务子系统、资源展示子系统、数据库管理子系统、运维支撑子系统四部分构成，集海量数据管理、网络空间信息共享、服务管理和后台日志监控以及资源展示应用等功能于一身，全面考虑效率、高并发、稳定、安全等因素，为全市统一搭建基础空间数据库共享服务平台，为政府各部门提供高效、安全、可靠的基础空间数据应用服务。

数据共享服务子系统主要是面向杭州市各委办局提供基于数据的W e b服务，实现基础空间数据共享和互操作，以及与各委办局和区县业务应用系统的无缝集成。各委办局可以综合自身业务需求、网络连接情况等，采取适当的数据共享方式，加载已经发布的不同专题的基础空间信息，并叠加自身业务专题信息，完成相关的基础空间数据的查询、定位、分析等功能，实现基础空间数据的共享服务。

资源展示子系统充分展示平台现有基础空间数据资源情况，以及这些数据在各个领域（综合决策、应急指挥和公众服务）中的作用和典型应用。

数据库管理子系统实现对各类数据的入库、更新、管理和地图配置；通过目录管理和元数据管理相结合，实现统一资源目录的管理和应用；实现对各类基础空间数据及各委办局的政务专题数据等的一体化集成管理。

运维支撑子系统包含对平台四大子系统的用户、用户组进行管理，对用户所在组织机构、用户信息、角色信息、数据权限、服务权限、功能权限等进行控制；建立数据访问、服务访问的管理日志和安全审计管理机制，对平台各种日志进行管理、维护、查询和统计，以保障平台的正常运行。

4.3 标准规范体系

建立基础空间数据共享技术标准体系是实现共建共享的基本条件。杭州市基础空间数据库建设时，在国家和行业标准基础上已经发布了1：500、1：1000、1：2000、1：5000、1：10000比例尺地形图分层规程、数据结构规程、要素分类编码规程以及地形图数字化数据检查验收及质量控制规程等标准。但是这些标准是基于地形图测绘和入库编制的。

基础空间共享服务平台应用涉及城市建设和管理的方方面面，其工作的标准规范也应来源于各个行业和部门。随着基础空间数据应用的推广和深入，数据应用部门的需求也不断增加。平台建设中，在贯彻这些部门的标准要求的同时，结合杭州市的实际情况，需要建立一套空间信息共享平台的工作框架、实施细则、数据标准和技术要求相关规范和标准。包括：

图4 硬件总体框架

共享服务数据规范，如：目录和元数据规范、政务专题图层数据规范、政务电子地图数据规范、地名地址数据规范等。

共享服务接口规范，如：目录服务接口规范、政务专题图层服务规范、政务电子地图服务规范、地名地址匹配服务规范等。

共享交换管理规范，如共享平台管理规定、地理空间共享协议、数据服务流程规范以及数据更新流程规范等等。

4.4 硬件框架体系

基础空间数据特点是数据量大、保密要求高。因此平台的硬件框架应综合效率、高并发、稳定、安全等因素考虑相关的选型，以保证平台的高效、稳定运行。平台的硬件框架体系方案见图4。

5.结束语

杭州市基础空间数据库共享服务平台是“数字杭州”建设的基础性项目。通过平台的建设，以基础地理信息作为框架，区域内各行各业的数据在空间上得到集成，不同区域的数据得到无缝整合，能够进一步完善各专业信息系统的决策支持功能，从而保证决策依据的科学性和准确性。同时，通过跨部门、跨平台的数据信息共享共用，对于打破部门间的信息壁垒，消除信息孤岛，实现多领域间的信息交换与共享，推动政府的信息资源开发利用进程，具有十分重要的战略意义。