GIS在西安数字化城市管理中的综合应用研究

2012-03-30云南师范大学旅游与地理科学学院

电子世界 2012年1期

云南师范大学旅游与地理科学学院张健

数字化城市管理是一种全新的城市管理模式，它运用现代信息技术，量化城市管理对象和细化管理行为，创新城市管理信息实时传输手段，再造城市管理流程，从而形成全方位覆盖、高效率运行的城市管理模式。近年来，西安市在创新城市管理理念、管理体制、管理手段、管理方法等方面进行了有益探索，取得了积极成效。但目前城市管理中还不同程度地存在信息滞后、管理粗放、资源分散等问题，影响了城市管理水平的提高。积极运用现代科技手段，把信息技术与城市管理相结合，推广应用数字化城市管理模式，实现城市管理由滞后向实时、由粗放到精确、由低效到高效、由被动向主动的转变，可以有效提高城市管理效率和服务水平，降低管理成本，推进城市管理现代化。

1.系统设计

西安市数字城管基础业务子系统为市级监督指挥中心、各区监督指挥中心、市区两级专业部门、以及社会公众提供数字城管服务。可受理西安市各区监督指挥中心监督员、社会公众上报的城市管理事件，为市级和各区监督指挥中心提供业务平台，通过本系统可将系统受理并立案的各类城市管理事件根据权属不同派遣到市属或区属专业部门。

数字城管基础应用子系统遵循建设部《城市市政综合监管信息系统技术规范》（CJJ/T106-2005），充分考虑西安市本地化需求，实现了事件采集、受理、协同处理等功能，建设了9个核心应用子系统，包括：监管无线数据采集子系统、监督中心受理子系统、协同工作子系统、地理编码子系统、监督指挥子系统、综合评价子系统、应用维护子系统、基础数据资源管理子系统、数据交换子系统。

1.1 系统覆盖范围

西安市数字化“城市管理”信息系统的业务范围涵盖了全市城6个区（新城区、碑林区、莲湖区、雁塔区、未央区、灞桥区）和4个开发区（高新区、经开区、曲江新区及浐灞生态区），涉及到市级监督指挥中心、各区级监督指挥中心、市属专业部门和区属专业部门的业务，利用工作流技术可标准化业务处理流程，完成跨部门、跨层级的业务处理和协同工作。

1.2 系统工作流程

1.2.1 利用工作流技术标准化业务处理流程

参照住建部《城市市政综合监管信息系统技术规范》（CJJ/T106-2005）中关于系统流程的描述，根据西安市实际情况建立西安市城市管理事件处理流程，并固化到应用软件中，以此规范化西安市城市管理事件的处理流程，提高各级城市管理职能部门的事件处理效率。

1.2.2 利用工作流技术完成跨层级、跨部门的协同处理

西安市城市管理事件处理流程包括上报、立案、派遣、事件处理、核查、结案等多个环节，各环节由不同的部门按照一定顺序进行处理，各环节的处理时限、处理方式都不一样，利用工作流技术可将这些业务逻辑集成到应用软件中，通过工作流技术可有效控制事件的执行过程并对各执行过程进行调度、控制和监控，实现监督指挥中心和专业部门之间、市级监督指挥中心和区级监督指挥中心之间的工作协同。

1.2.3 利用工作流技术详细跟踪和记录业务处理过程

利用工作流技术可实现对事件处理过程的详细记录，以便于以后追溯办理过程，包括：

1）记录处理部门接受案卷、转出案卷的时间

2）记录处理人、处理意见、处理过程等信息。

3）记录延期申请、驳回申请、注销申请、转办申请等特殊流程信息。

4）记录领导审批信息。

2.主要技术

2.1 采用SOA和SERVICE GIS技术实现信息资源整合和共享

西安市数字化“城市管理”信息系统采用SOA和Service GIS技术整合已建数字城管平台区的业务，实现对各区平台等业务的整合。系统利用SOA和Service GIS技术封装工作流服务，地理空间框架数据服务、部件数据服务、城市管理案卷数据服务、考核评价数据服务、地理编码服务、短彩信发送服务等业务逻辑和数据，为各区数字城管平台、外网网站、专业部门以及城管专网内的其它应用系统提供各类数字城管相关服务，实现西安市城市管理信息资源共享。

通过SOA和Service GIS技术将实现西安市数字化“城市管理”信息系统与西安市已建数字城管平台区的对接，确保市级平台提供的空间信息服务、工作流服务、地理编码服务等服务能够与西安市区两级业务系统和工作流程进行有机集成，充分发挥西安市数字化“城市管理”信息系统在西安市城市管理工作中的作用，为平台最终提升为西安市城市管理基础平台奠定基础，确保平台的持续发展。

2.2 采用3G无线通讯技术实现现场信息的动态采集和高效传输

西安市数字化城市管理信息系统覆盖范围广，数据采集方式多样，其中城管通和移动视频监控系统等都是进行现场采集，需要通过无线通讯网络接入到服务器上，另外，城管通采集的数据包含图片、录音等多媒体信息，移动视频监控系统为实时的视频数据采集平台，数据量较大，需要较高带宽，3G无线通讯技术的发展有效解决了数字城管无线数据传输业务量不断增加带来的通信带宽瓶颈。

2.3 采用固定和移动视频监控技术实现城市重点区域的动态监测

西安市执法局将扩建36路重点部位固定视频监控点，同视频监控一期在建的21路重点部位固定视频监控点共同形成57路重点部位视频监控点位，此外，还将建立1部现场执法指挥车和10部移动视频监控采集车实现对非固定的城市管理重点区域进行实时监控和数据采集，另外，本项目还将接入未央区视频监控系统、通过应急指挥中心整合公安视频监控资源，形成固定点位视频监控和移动视频监控相结合的视频监控平台，实现对西安市重点区域的监控，并可将发现的城市管理事件通过西安市数字城管应用软件系统上报到市级或区级数字城管平台进行处理，视频监控系统将成为数字城管事件采集、取证的重要平台。

2.4 利用计算机网络技术建立西安市城市管理专网

为实现市区两级数字化城市管理平台的互联互通、资源共享，西安市数字化“城市管理”信息系统建立了西安市数字化城市管理专用网络（即“城管专网”），搭建西安市城市管理的基础网络平台。“城管专网”利用计算机网络技术通过千兆光纤建立连接，作为西安市数字化“城市管理”信息系统平台与下辖六个城区及四个开发区的西安市城市管理基础网络。

2.5 服务式地理信息系统技术

服务式地理信息系统技术（Service GIS）是一种致力于把GIS全部功能以服务方式的技术，它的特点是可以被多种客户端跨平台、跨网络、跨语言的调用，并且在发布GIS服务时，可以与其他服务器进行集成。

Service GIS软件平台在西安市数字化“城市管理”信息系统中主要包括以下作用：

将西安市地理空间框架切片数据、部件数据、地理编码数据等封装成粒度适中的西安市数字城管GIS服务群，服务遵循WMS、WCS、WFS、WPS、GeoRSS、KML等通用规范，并向各区平台和市级应用系统发布，这里所说的GIS服务可以是数据管理、二维可视化、三维可视化、地图在线编辑、制图排版、以及空间分析等内容。

另外，服务式GIS还为各区提供GIS客户端组件，支持二次开发，各区数字城管平台可以利用此组件实现本地业务数据与市级平台地理空间数据的无缝集成。

2.6 地址编码技术

地理编码技术始于美国人口普查局的Tiger系统，它能够给人口数据赋予一些空间属性，并且反映在地图上，为空间分析提供参考。地理编码技术分为地理编码和逆地理编码两种功能。地理编码是通过已知的地址数据，获得地图定位信息并在地图上标注出来的过程；逆地理编码是指通过坐标位置得到地址信息的过程。

2.7 空间数据库引擎

西安市数字化“城市管理”信息系统的空间数据包括地理空间框架数据、影像数据、城市管理部件和事件数据等，数据量较大，而且随着系统的运行不断增长。对这些数据的存储和管理主要技术难点有：

1）数据量大、结构复杂、关系多样化，存储和访问都需要耗费计算机系统的资源，系统性能很难提高；

2）查询过程比较复杂；

3）难以定义多维空间对象的空间次序。

使用大型关系数据库来一体化管理空间数据和业务数据，已经成为GIS应用发展的主流。空间数据库技术在很多方面有着明显的技术优势，包括海量数据管理能力、图形和属性数据一体化存储、多用户并发访问（包括读取和写入）、完善的访问权限控制和数据安全机制等。

目前，空间数据库技术成为越来越多的大中型GIS应用系统的空间数据存储和应用的解决方案。SuperMap SDX+是SuperMap GIS的空间数据库引擎，是SuperMap GIS软件的重要组成部分，它采用先进的空间数据库存储技术、索引技术和查询技术，具有“空间－属性数据一体化”、“矢量－栅格数据一体化”和“空间信息－业务信息一体化”的集成式空间数据库管理能力，是GIS大型工程应用的理想选择。

SuperMap SDX+具有以下特色：

1）安装使用简便，充分结合数据库技术

2）全面支持主流商用关系数据库平台

3）支持Oracle集群技术

4）采用混合多级索引技术

5）支持缓存技术

6）支持数据有损/无损压缩

7）全面支持各种空间对象类型