湛江市地理信息综合服务平台设计与应用

马学峰，屈利娜

(湛江市规划勘测设计院，广东湛江 524002)

1 前言

地理信息(Geographic Information)属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，具有整合其他信息的能力，这是区别于其他信息最显著的标志。地理信息资源具有很强的战略性，在社会经济发展、人民生活质量提高、国家安全利益和应急保障方面发挥着巨大的作用［1］。

随着城市信息化的不断发展，各部门与行业对网络化的地理信息服务的需求量不断增加，迫切要求实现区域多尺度多类型地理信息资源综合利用与在线服务。网络技术的发展为地理信息的发布与共享带来了新的工作模式，使得GIS系统之间的协同计算、分布式数据管理、一体化结构、互联互操作，使各类地理信息服务于应用的整合成为可能［2］。

湛江市作为广东省的地级市之一，在城市地理信息化建设方面相对落后，各行业部门没有充分利用基础地形图，在使用方面是一次成图一次应用，不断重复测绘采集。各部门的技术体系和路线不尽相同，导致了他们之间的地理信息数据难以实现交换和集成，从而使得测绘成果标准不统一、数据精度不一致，不利于数据库之间的互联互通，难以有效共享地理信息资源，各部门之间形成了“信息孤岛”，降低了对已有地理信息资源的利用率［3］。所以，急需建设地理信息服务平台来整合各类地理信息资源，满足政府与各部门的应用需求。

当前，欧、美等发达国家和地区在推进空间信息基础设施和数字地理空间框架建设方面，已经开展了大量的工作，我国很多省市也相继建立了地理信息服务平台。随着服务性GIS的不断发展和应用领域的不断深入，由数据提供阶段向平台服务阶段转变已成为地理信息服务的发展方向［4］。建设具有整合、管理异构分布的地理空间信息功能的湛江市地理信息资源综合服务平台显得尤为重要。

2 湛江市地理信息服务平台建设的目标体系与结构

2.1 平台建设目标体系

湛江市地理信息服务平台，是在先进的GIS平台、数据库平台和计算机网络的环境下，依据符合湛江市实际的基础地理信息数据标准，理顺信息采集、加工、建库、更新、分发、应用流程，整合整个湛江市的控制点数据、地形图数据、影像数据等基础空间数据资源和测绘工程档案资源，实现基础空间数据的转换入库、集成管理和共享应用，满足湛江市各相关单位生产需要，为城市建设、国民经济和社会发展提供有力的基础空间信息服务保障［5］。

具体目标包括:

(1)将多尺度的地理信息数据资源进行集成应用。利用信息化手段，把湛江市各类地理信息数据资源整合，使其互通互联一体化。解决由各种原因造成的部门之间“信息孤岛”和“数字鸿沟”等问题。

(2)转变地理信息服务的工作模式，地理信息服务方式由传统的提供数据模式转变为“一张图”的地理信息综合在线服务模式，充分利用已有的地理信息资源，有效地解决了以往使用过程中存在的技术难度大、建设成本高等难题。

(3)发布湛江市地理信息公共服务版地图，利用此平台，可以向大众提供准确权威的公益性地图服务，方便了公众的日常生活对地理信息的需求，更有效地提供了各企业价值增值的空间，消除因数据涉密造成的地理信息应用瓶颈，有利于地理信息产业的不断发展。

(4)促进地理信息资源共享。通过分建共享机制，将推动测绘部门、专业部门、企业及社会团体地理信息资源共享与协同服务。

2.2 平台体系结构

湛江市地理信息服务平台是以“数字湛江”地理信息空间数据框架为基础，以地理信息系统为主要管理工具，整合与地理空间信息有关的非空间信息，以网络为载体，以各种信息终端为媒介，一方面建立流畅的基础地理信息流程并实现各种基础地理信息有机集成管理、信息共享和开放式应用;另一方面通过地理信息技术、计算机网络技术等，建立面向政府、面向企业、面向社会公众的地理信息分发服务平台，提供地理信息在线服务，促进了地理信息的社会化应用和产业化发展。平台由业务应用层、软件平台层、数据支撑层和硬件基础层构成。如图1所示，硬件基础层包括院内专用网络和计算机硬件设备，专用网络指的是本院以及与规划局的专用局域网，计算机硬件是指日常处理数据的计算机以及发布地图信息的服务器;数据支撑层包括基础地理信息数据库和专题信息数据库，基础地理数据库包括全要素地形图、影像数据、控制点数据和测绘工程档案，专题信息数据库包括地名数据、行政区界、道路交通和水系植被等;软件平台层包括数据管理平台和综合查询平台，其中数据管理平台包括数据规范检查系统、数据转换、入库更新系统以及数据集成应用系统;综合查询系统包括院内服务系统和院外服务系统，院内服务系统是为院各属部门生产提供服务的，院外系统则是为市局提供基础地理信息数据的调用、浏览和查询的接口。

图1 系统总体功能划分图

2.3 平台的设计原则

湛江市地理信息综合服务平台是湛江市地理信息资源专网和应用体系。平台建设遵循以下三方面原则［5］:

(1)先进性与标准化:系统建设要采用先进的技术和设备，以适应未来发展趋势;采用符合国际和工业标准的网络设备，使网络具有较高的可操作性和易扩充性。

(2)开放性和实用性:体系结构是开放式的，便于系统或不同厂家设备之间的联通。

(3)可靠性和安全性:建立不同级别用户，采用网络安全措施，整个网络信息要绝对安全可靠。

3 数据处理流程以及数据库建设与更新

3.1 数据处理流程总体框架

湛江市地理信息平台数据处理流程分为两部分，一是数据采集、规范检查、入库与更新;二是数据入库后的院内资源共享。具体结构如图2所示。

图2 湛江市地理信息服务平台数据处理流程总体框架

3.2 数据预处理加工与检查

一个强大数据库，必须具备结构良好、内容丰富、可利用性强等特点。因此需要做以下五方面工作:

(1)在充分考虑数据转换和入库前提下，制定相关标准，进行生产数据的检查和查漏，将数据检查、数据转换和数据库入库三者紧密结合起来，形成一个良好、流畅的数据检查流转机制。

(2)基本地形图转换，其数据转换和建库流程如图3所示。

图3 基础数据转换流程

(3)多元数据的转换

由于数据制作和管理方式的差异，基础地理信息数据格式繁多，可能包括DGN、DWG或MapGIS平台下的数据格式。为了在统一的GIS平台上完成基础地理信息的综合管理，需对其他工程项目信息等数据作转换处理。

(4)专题数据的提取

基本地形图数据库数据覆盖范围广、要素众多，从其中的居民地及附属设施、工矿建筑物及设施、交通及附属设施的图层中可以直接提取部分专题数据，包括:企事业单位、城市交通、基础设施、公共场所、行政区划等。

(5)质量控制

空间数据质量的好坏，对基础地理信息平台应用结果影响十分明显。所以，针对制作基础地理信息系统的过程，提出质量控制体系，是非常重要的。为保证最终数据和软件的质量，需要从项目实施组织、管理、设计以及技术实现等方面采取系列措施，进行严格控制。

3.3 数据入库及组织方式

入库的数据内容包括各比例尺基本地形图以及其他专题信息数据，文件形式采用 ArcGIS Shape(*shp)、数据库形式为ArcGIS Personal GeodataBase(*mdb)，为了能有效地进行查询检索，形成无缝专题数据，平台将对1∶500、1∶2000等比例尺的基础地形图、专题数据、业务专用地理数据整幅分层存放。

在数据入库方面，采用一体化数据建库机制的技术路线，数据全过程包括、质检、入库、更新、输出等环节，为了充分保证各个环节的有机连接，整个流程覆盖从数据采集、数据整理、数据监理到数据入库和数据更新整个数据生产入库过程，以保证数据的正确入库。制作符合数据库标准的数据能顺利进入系统的数据库，可以实现为统一管理基础地理空间数据及其他各种空间数据，形成准确、动态、高效的基础空间数据生产体系，为基础地理信息系统提供可持续的空间信息服务，图4为空间数据入库流程。

平台数据需要以文件形式和数据库形式两种形式提交。数据采集制作的成果是数据文件，通过入库手段，把数据文件中的空间和属性数据导入到数据库中，实现基础地理数据建库。以文件形式提交的数据和以数据库形式提交的数据将采用不同方式来组织和存储。

图4 数据入库流程

文件形式的数据组织，包含多种比例尺(1∶500、1∶2000、…)的基础地理信息以及专题地理信息，为有效管理数据，方便查找和利用，采用目录树来组织这些数据，层级结构为“数据总集→数据类+比例尺→图层”，如图5所示。

图5 文件形式数据组织方式

文件形式数据的存储，平台文件形式数据将采用“图层文件”的形式来存储各类地理信息。

图层的划分、图层文件的命名与“基础地形图数据的图层设计”和“专题数据的图层设计”保持一致。

3.4 数据库更新与维护

数据的现势性、准确性和完整性是公共服务平台成败的关键，数据更新和历史数据的管理是平台建设和维护的重要问题。数据更新反映不断变化的现实世界，历史数据的保存，可以有效得出相应地理信息的变化情况。

城市大比例尺基础地形图是城市规划、城市建设以及各项管理的基础资料，是地理信息数据库的基础，同时也是本项目基础地理信息的重要数据来源。作为城市测绘基础资料，必须具备现势性，必须建立“及时维护、周期更新、逐步扩大”的良性循环机制。地理信息数据更新主要包括基础地形图更新和专题数据更新。

图6 版本数据更新机制

通过建立权限控制机制、更新检查机制、更新审查机制和ArcGIS版本管理机制来对空间数据进行有效的管理和存储，确保地理信息公共服务平台正常运行，版本数据更新机制如图6所示。

4 系统功能实现与应用

湛江市地理信息公共服务平台功能包括数据查询、控制点查询和借阅、工程档案查询与借阅、线划图与影像图转换、专题数据叠加及其他功能。

下面以工程档案查询为例:

通过输入工程任务号、建设地点等信息进行工程信息查询，图7是输入“001”查询相关的结果，其中显示了任务号中包含001的工程分布位置和某个工程详细信息。

图7 工程档案查询结果

点击“任务号”可查询工程的详细档案信息，以下是详细信息页面，页面中包含项目归档信息、工程位置、档案资料信息和周边工程，在档案资料中可以点击档案资料名称浏览档案图件资料，如图8、图9所示。

图8 工程档案详细信息

图9 图件信息

5 结语

湛江市地理信息综合服务平台的建成，使得各种信息资源得到充分整合，有利于信息资源共享，促进互联互通，在信息利用方面发挥了最大效益，在较短的时间内形成服务于政府机构、科研机构、企事业单位、社会公众等不同用户的地理信息服务能力，由此可以提升政府形象，改善公众服务，使得各部门发展站在了较高的起点，集成了现有的数据、软硬件以及网络等资源，有力地推动了湛江市城市信息化的发展，进而从整体上促进湛江市社会和经济的可持续发展。

［1］刘耀琳.地理信息系统［M］.北京:中国农业出版社，2004.

［2］陆海英，花存宏.地理信息资源共享服务平台建设构想［J］.城市空间信息共享，2009，8(4):19.

［3］孙立坚，刘纪平，王亮等.基于Web Services技术的GIS体系结构研究［J］.地理信息世界，2005(6):21～22.

［4］邱儒琼，陈彩军，罗伊.湖北省地理信息公共服务平台的总体设计探索［J］.地理空间信息，2010，10(6):6.

［5］徐锋.基于ArcGIS Server的地图网络服务系统设计与实现［D］.西安:西安科技大学硕士论文，2009.