数字焦作地理空间框架建设项目的设计与实现

丁林可，王 娟，宋 珂，马 磊，史燕茹

（1.河南七彩数字制图有限公司，河南 郑州 450008；2.河南省地图院，河南 郑州 450008；3.河南理工大学 测绘与国土信息工程学院，河南 焦作 454000）

2011年焦作市被列入数字城市地理空间框架建设推广项目城市。数字焦作地理空间框架的建立，充分发挥了地理信息资源的基础性作用，促进了测绘成果的广泛应用，能满足社会公众对地理信息日益增长的需求，在政府管理决策、产业发展、人民生活等方面发挥着越来越重要的作用[1]。

1 总体目标和主要建设内容

根据国家测绘地理信息局的相关要求，城市级地理空间框架建设的内容要基本一致，主要包括建设“一环境、一库、一系统、两平台（政务版、公众版）”和多个应用示范[2]。数字焦作地理空间框架建设主要包括基础地理信息数据库、地理信息公共服务平台和多个应用示范项目。数字焦作地理空间框架建设还有支撑环境建设、空间数据服务体系建设、法规标准与保障体系建设[3]，其总体设计流程如图1所示。

2 技术路线设计

2.1 基础地理信息数据库建设

基础地理信息数据库包含涉密版、政务版、公众版3套数据，能系列地、多尺度地为各级领导和政府宏观决策提供测绘保障基础数据。各行业、各部门通过对空间数据库的检索，获取所需要的基础地理信息，进行空间分析、模拟和决策，同时要为数据库的运行、维护、管理、更新和数据安全提供有效的技术手段[2，4]。

基础地理信息数据库主要包括：测绘基准数据库、DLG数据库、DEM数据库、DOM数据库、地名/地址信息库、元数据库等。

数据库建设利用地理信息系统软件，将大比例尺的DLG、DEM、DOM数据进行缩编和更新，地名/地址信息、元数据等转换为建库数据格式。建库前要检查数据的质量，合格的数据采用分块或分幅组织，最终建设成焦作市基础地理信息数据库。数据库建设技术流程如图2所示。

2.2 地理信息公共平台建设

图1 项目总体设计流程

图2 数据库建设技术流程图

地理信息公共平台是一个开放的、资源共享、应用集成的公用服务平台，既可以为各种应用系统提供数据共享和交换服务，也可以在其基础上快速开发各种应用服务系统，是整个数字焦作地理空间框架的重要支撑。

2.2.1 开发思路

基于政务专线网或Internet广域网环境，采用由国家测绘地理信息局推荐的地理信息公共平台软件NewMap，根据国家相关地理信息公共平台建设规范配置硬件、网络环境和软件平台，并以焦作市的需求进行特定应用的二次开发，研制成焦作市地理信息公共平台[3-5]。

2.2.2 建设路线

在基础地理信息标准数据库基础上，经过数据提取与数据重组后，按照实际应用需求，进行数据扩充，满足政府各部门的应用需求，为业务管理和决策分析等应用提供支撑，形成可直接服务于政府局委办、公共部门的地理信息公共平台数据，其建设路线见图3。

图3 地理信息公共平台内容建设路线图

依托更新完善后的基础地理信息数据库，进一步整合加工，提取交通、水系、居民地、境界等与政务应用和社会化应用紧密相关的要素内容，扩充地名/地址数据。面向信息化要求和各部门需求，把要素数据与专题数据重组，开发各行业网络化的应用系统，构建焦作市权威、标准、唯一的地理信息公共平台。通过空间分析满足政府部门、企事业单位和社会公众的基本需求，具备实现个性化应用的二次开发接口和可扩展空间。

地理信息公共平台提供了业务应用需要的通用功能，如配图、路径分析、网络分析等。通过对这些功能的针对性专业设置，可以形成专用功能，并采用搭积木方式组装成特定行业的专业系统。另外，通过公共平台的二次开发API（应用程序接口），对复杂应用可以采用程序设计语言进行二次开发，深入定制，以实现某些通用功能不能完成的效果[6]。

对于地理信息公共平台的系统开发来说，其功能要求、建设内容基本一致，表现形式也大致相同。数字焦作地理信息公共平台建设内容如图4。

图4 数字焦作地理信息公共平台建设内容

2.3 应用示范建设

应用示范系统支持各种数据应用服务，示范应用系统具备各种基本GIS功能：包括多种形式的空间数据浏览（放大、缩小、漫游、图层控制等）、空间量算（距离、面积、角度等）、不同查询条件的数据检索与统计（图形与属性双向查询、单一条件查询、组合条件查询等）、空间分析（叠置分析、缓冲分析、网络分析等）、专题地图的配置与显示等。

基于构建的地理信息公共平台，开展典型应用示范系统建设，以应用部门为主导，建立地理信息公众服务系统——天地图·焦作、焦作市国土动态执法管理系统、公安警用信息系统、城市管理信息系统、园林绿化管理信息系统、城市公交GPS智能调度系统等，并总结公共平台的应用模式，在政府部门及社会用户中全面推广[7]。

2.4 支撑环境建设

空间数据支撑环境包括软硬件环境和网络环境。软件环境主要有数据库平台，地理信息系统GIS平台；硬件环境主要有专业输入设备、输出设备及大容量存储设备；网络环境主要有网络服务器、数据服务器和安全设备。

2.5 空间数据服务体系建设

空间数据服务体系包括空间数据协调管理、更新与应用保障、提交与处理服务。空间数据的服务有地理空间信息的访问服务、地理空间坐标转换服务、地理注记服务、图像操作处理服务、地理特征操作服务、数据开发服务、地理特征及综合分析服务、地理信息提取服务等。

2.6 法律标准与保障体系建设

通过建立地理信息标准规范以及管理机制、安全机制、项目成果共享机制、数据维护与更新管理机制、人才培养机制，以满足社会经济发展对数据现势性的需求，从而更好地为焦作城市管理服务。

建立焦作市地理空间框架建设的政策法规和全市统一的空间数据生产、管理与更新的组织体系和管理机制；成立焦作市地理空间框架建设领导小组，指定专业队伍对地理空间数据进行更新和维护；研制地方性系列技术规程，包括各类基础数据要素分类、采集、缩编、更新和建库及公共平台应用的技术指标和规程规范等；建立空间数据基础设施集成和分发服务中心，依托城市公用数据通讯平台，建立空间数据基础设施信息的管理和发布机制[6]。

3 结 语

数字城市地理空间框架是城市信息化的基础，有利于提高科学决策、应急保障处置、公共服务等方面的水平和能力。因此，积极开展数字焦作地理空间框架建设，建立以基础地理信息为载体的测绘保障体系，必将加快数字河南地理空间框架建设进程，全面提高测绘保障能力和服务水平，拓宽基础地理信息应用服务领域，满足焦作市飞速发展的社会和经济对基础地理信息服务的需求。

[1]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,2010,8(6):5-7

[2]黄伟龙.数字城市地理空间框架建设的温州模式实践——地理空间信息共建共享动态[EB/OL].http://www.zjdpc.gov.cn/art/2012/7/30/art_296_122525.html，2012-07-30

[3]王海英,刘剑.基于NewMap GIS的数字城市地理空间框架浅谈[J].信息技术,2011(3):12-15

[4]宋大明.镇江基础地理信息数据库建设框架[J].地理空间信息,2007,5(3):30-32

[5]张士柱,赵鹏,谢华莉,等.面向数字城市的地理信息公共服务平台[J].地理空间信息,2012,10(1):18-19

[6]陈军,蒋捷,周旭,等.地理信息公共服务平台的总体技术设计研究[J].地理信息世界,2009(3):7-11

[7]李宗华,彭明军.武汉市地理空间信息共享服务平台的建设与应用[J].测绘与空间地理信息,2009(3):1-3