地理信息共享与服务平台设计与实现

2011-09-07苏州高新区信息化办公室李康

中国建设信息化 2011年3期

◎ 苏州高新区信息化办公室李康

1 引言

本文利用Web Services、UDDI、SOAP、WSDL、XML等技术，实现了异构GIS系统之间的数据共享和互操作，防止了“信息孤岛”的产生，有效地解决了各部门之间的信息共享问题。本文充分考虑了政务空间信息服务、公众空间信息服务和基础测绘信息服务三大应用领域的应用，针对不同的部门应用系统提供四种共享方式（数据接口、数据API接口、WebGIS 网站、Web服务接口），完全覆盖了地理数据的各种应用需求，具有很强的适用性、便捷性和扩展性。并以苏州高新区为例，设计实现了“苏州高新区地理信息共享与服务平台”,项目正式运行以来，已为 “高新区房产地理信息系统”、“高新区数字城管系统”、“高新区数字环保系统”提供了基础地图服务，这些系统的成功开发并投入使用验证了本平台的先进性和实用性。2010年，“苏州高新区地理信息共享与服务平台”荣获“中国GIS优秀工程金奖”、“苏州市信息贡献奖”。

2 系统设计

地理信息共享与服务平台基于数字城市的整体角度来进行设计，利用Web Services、UDDI、SOAP、WSDL、XML等技术，实现了异构GIS系统之间的数据共享和互操作,主要包括数据库建设、基础地理数据管理、基础地理信息共享平台、决策支持和公众服务五个部分，如图1所示。数据库建设是实现地理信息共享与服务的基础。基础地理数据管理实现地形图、影像图、电子地图等基础地理数据的格式转换和监理入库，基础地理数据的管理、分析应用、输出、历史数据管理等功能。基础地理信息共享平台实现基础地理共享数据的在线共享应用，提供多种格式、不同图层、不同要素及不同属性的基础地理数据共享服务。决策支持基于各专业数据与基础数据之间信息共享，实现政务工程的协同督办、各类综合信息的深入挖掘与分析表现。公众服务基于基础地理信息的共享实现面向公众的各类非涉密地理信息的发布与服务。

图1 数字城市架构图

其中, 基础地理信息共享平台是实现地理信息共享与服务的核心部分,基础地理信息共享平台的功能可被划分为系统权限管理、GIS服务管理、本地地图浏览、站点数据浏览和日志管理五大模块，如图2所示。

图2 基础地理信息共享平台系统功能结构图

3 系统实现

地理信息共享与服务平台包括数据库建设、基础地理数据管理、基础地理信息共享平台、决策支持和公众服务五个部分。其中数据库建设和基础地理数据共享是关键。下面主要阐述本系统的数据库建设和基础地理数据共享建设。

3.1 数据库建设和访问

地理信息共享与服务平台的信息资源丰富，如图3所示。数据库平台选用Oracle 10g ，同时采用ArcSDE做为数据管理的GIS平台，元数据库、属性数据库、空间数据库一体化存储在数据库Oracle 中，ArcSDE和Oracle数据库驻留在服务器上，通过系统的安全机制可以保证空间数据的安全性。三维模型数据、多媒体数据、文件数据等主要以文件形式存储。

采用B/S 架构，主要通过数据库访问组件，实现对元数据库的访问和操作；平台采用C/S 架构，主要基于ArcGIS Engine 9开发，同时利用FME 转换组件实现空间数据之间的格式转换；平台采用B/S 架构，主要基于ArcGIS Server 实现矢量数据的发布与管理，利用瓦片服务组件实现地理数据瓦片化发布与管理，如图3所示。

3.2 基础地理信息共享方案

无论在测绘规划、国土、资源、环境等传统应用领域，还是在社会、经济、公共服务等新兴应用领域，地理信息随处可见。基础地理信息的数据需求、应用系统的开发模式均各不相同，所以为了满足不同部门的具体需求，实施时针对不同应用特点实现四种共享方式。

图3 地理信息共享与服务平台空间数据管理

通过数据转换接口，提供数据拷贝方式

对于一些不常用的数据格式或是专业部门的特殊应用需求，可直接对基础地理空间数据进行格式转换操作，并通过数据拷贝的方式提供数据服务。

通过数据API接口，直接在线访问基础数据

针对一些具有一定技术实力，需要基于地理数据进行较强的空间分析，提供基于ArcSDE数据库的直接接口访问。

通过WebGIS 网站，直接提供数据应用服务

利用Intranet 网站（出于安全，可以是在专门构建的GIS专网内）实现基础地理数据的发布，同时还可为一些专业部门提供数据应用服务（注册会员服务）。各应用部门只需准备好指定格式的专题数据，可以利用信息交换服务，将专题数据上传到地理信息共享与服务平台服务器或是保留在客户端；再通过应用部门用户登录到该网站上，则可以浏览地图数据，叠加显示基础地理数据和上传（或本地）的专题地图数据，并具备基本的地图操作功能，如放大、缩小、漫游、查询、统计等。

通过服务接口，提供地图发布服务

通过嵌入式服务技术，可以将地理信息共享与服务平台的WebGIS 网页嵌入到专业部门网站中，并加上专业应用的功能；另外，专业应用系统（或网站）可以读取地理信息共享与服务平台发布的WFS、WMS或瓦片服务，并叠加专业数据，实现专业应用。

4 实验结果

本系统以苏州高新区为试点，实现了异构平台环境下的具有区域特色的地理信息共享与服务平台，并且提供了四种共享方案，以满足不同的实际需求。

如图4所示，通过设置输出的图层、数据范围、数据格式等可以将基础空间数据库的地图输出按照用户要求输出为ArcGIS 或AutoCAD 等多种格式。如图5所示，在某专业系统中可以配置多台服务器的连接参数：一部分地图数据（主要是影像图等基础空间数据）来源于共享的地图服务器，另一部分专业地图数据（如电信管道资源图等）来源于专业部门的服务器，在专业应用系统中可以将两部分分布式存放的地图数据叠加在一起，分析使用。

项目正式运行以来，已为 “高新区房产地理信息系统”、“高新区数字城管系统”、“高新区数字环保系统”提供了基础地图服务，取得了良好效果。房产管理局的应用系统如图6、图7所示。

5 结论

本文通过分析基础地理数据和应用特色，提出了适用、便捷、可扩展的地理信息共享与服务平台概念，并在苏州高新区建设成功了该平台。该平台整合了基础地理信息资源、各部门数字应用系统中的专业地理信息资源，不仅可以向高新区各级政府、企事业部门提供基础地理信息服务，而且共享了各部门的专业地理信息，为建设“数字高新区”奠定了坚实的基础。