欧洲空间信息基础设施（INSPIRE）及对国土资源信息化建设的启示

杨 波

（云南临沧鑫圆锗业股份有限公司，云南·临沧 677000）

欧洲空间信息基础设施（INSPIRE）及对国土资源信息化建设的启示

杨 波

（云南临沧鑫圆锗业股份有限公司，云南·临沧 677000）

加快国土资源信息化有利于国土资源管理科学化和服务社会化。剖析欧洲空间信息基础设施（INSPIRE）的元数据、空间数据集和服务的互操作、网络服务、数据和服务共享、监测与报告相关的法律与法规，阐述INSPIRE如何制定以及制定何种的数据规范，最后借鉴INSPIRE从建立数据转换机制、构建数据和服务共享平台、加强标准的法律规范作用、提高监督管理力度四个角度为我国国土资源信息化建设工作提出建议。

欧洲空间信息基础设施；国土资源信息化；数据规范

全球信息技术迅猛发展，全球已进入以信息技术为核心的知识经济时代，信息资源已经成为国民经济和社会发展的战略资源，对信息资源的开发和利用水平已成为衡量一个国家经济发展水平与综合国力的重要标志之一。世界各国纷纷将加快信息化建设作为国家的发展战略。原国务院总理温家宝曾提出：“以信息化建设带动国土资源信息技术跨越式发展和国土资源管理方式的根本转变。抓住国民经济和社会信息化的机遇，加快国土资源管理的信息化，以管理信息化带动管理科学化和服务社会化”。在新一轮国土资源大调查中数字国土工程中，标准化建设始终贯穿整个进程，这不仅因为标准化建设是国土资源信息化建设的重要内容，更是因为标准化是国土资源信息化建设的基础和保障［1］，是保证国土资源信息系统互通、互连、互操作的前提，是实现国土资源信息共享与协同的基础。科学合理的信息化标准体系是实施国土资源信息化建设的重要保证，做好国土资源信息化标准化建设这项工作，对国土资源信息化的建设和推进事半功倍。INSPIRE是当今地理空间信息基础设施建设的最新国际进展，具有较完善和系统的空间信息标准化体系，我国不少学者纷纷探讨其主要目的和意义、实施环境、内容（涉及标准、空间数据结构、空间数据与服务的融合与互操作等）、现状及趋势以及对我国信息化建设和地学信息化建设提供的借鉴［2～5］。目前还鲜有学者探讨INSPIRE对于我国国土资源信息化中数据规范和共享服务等方面的标准框架制定的研究有重要意义。

1　INSPIRE简介

欧盟委员会从2001开始就提出一个名为INSPIRE（Infrastructure for Spatial Information in Europe，欧洲空间信息共享基础设施）的计划，旨在建立欧盟统一的空间数据基础设施，实现有关环境空间信息在欧洲的共享，使欧盟成员国的公众能够便捷地获取数据，便于跨区域的政策决策及应用。2004年，欧洲议会和欧盟理事会以欧盟法律形式对INSPIRE的建设和应用做出明确规定和长期部署，这在欧洲地理空间信息基础设施发展中具有里程碑的意义。2007年，欧洲议会里理事会通过了关于建立欧共体空间信息基础设施的指令，该指令作为总指令指导INSPIRE的规划。

INSPIRE提出了全欧洲范围内实现空间信息共享的总体框架和一般规则，包括元数据、空间数据集、空间数据服务、网络服务、数据与服务共享政策及其运营情况报告等主要内容［6～12］。INSPIRE囊括了欧盟27个成员国，覆盖34个有关环境应用的空间数据专题。

目前已经逐步建立起地理空间、地质、生态环境相关数据及服务的统一平台。共享的环境和地理空间数据由欧委会确认和专门指定的欧盟27个成员国数百家不同机构提供，并进行实时的数据更新和网络维护，包括提供世界23种主要语言的服务。

2　INSPIRE的法律与规范

2007年，欧洲议会里理事会通过了关于建立欧共体空间信息基础设施的指令，即INSPIRE指令，该指令作为总指令指导INSPIRE的规划。该法令于2007年4月25日发布，2007年5月15日生效，分阶段实施，计划实施到2020年。

INSPIRE指令主要由依据和正文两部分构成。“依据”中明确了执行引用的条文和预期的目标；“正文”中依次是总则、元数据、空间数据集与服务的互操作、网络服务、数据共享、协调与补充措施、最终规定7个部分，对各部分要求做了说明。包含3个附录，涉及34个专题，包括坐标参考系等参考基础专题和矿产、地质、能源等数据专题。

2.1元数据规范

元数据实施规范描述了INSPIRE对ISO标准的参考、元数据核心内容例如数据标题、地理位置、资源语言、主题目录等的定义UML模型，以及INSPIRE对元数据的限制，对空间数据服务类型的扩展等内容。以及上述各类属性信息的XML编码的表达方式的规范。规范参考了ISO19115关于地理信息元数据的规范、ISO19119关于地理信息服务、服务元数据模型等规范标准。

2.2空间数据集和服务的互操作规范

为了实现各成员国之间、各级别的政务部门、各种类型用户之间主题数据库的数据共享，方便各方编制自己的技术文件，专门制定了统一的框架。该框架在考虑了可行性及相关法规政策的基础上，规定了INSPIRE34个主题目录与各数据主题的定义及其范围。分主题的数据规范文档更加详细地描述数据质量、数据一致性、参考系统、元数据等的要求。

2.3网络服务规范

为了使不同成员国各自建立的不同级别、不同尺度的数据资源之间能够实现互操作，网络服务必须达成统一，并统一性能标准。

INSPIRE提供了每个网络服务实施细则必须遵循的性能标准等。以W3C标准作为评估INSPIRE适用性和服务质量的基础。W3C提出了一个评价Web服务的标准，包括性能、可靠性、可扩展性、容量、鲁棒性、异常处理、准确性、完整性、可访问性、可用性、互操作性、安全性等。

INSPIRE还提供了一个INSPIRE SOAP服务框架，内容包含了特定地理空间领域的解决方案，例如SOAP消息的GML或OGC标准接口等问题，以及OGC/ISO规范（CSW、WMS、WFS、WPS、WCTS and WCS）和细则（OWS3-5）、IST ORCHESTRA相关服务等的SOAP绑定。

2.4数据和服务共享规范

主要定义了共享的规则和实施细则，大致包括：委员会成员和其他组织对空间数据访问的条件和时限；成员国对付费的数据和服务向委员会及其他团体提供计费方式；当涉及保护司法公正、公共安全、国家安全或国际关系等敏感问题的数据时，成员国有对数据进行限制处理的方式等。

2.5监测与报告

规定了各成员国需要对运行情况进行监测并对社会公开，包括对元数据入库的情况进行监测，对INSPIRE规定的附录里的数据主题元数据的一致性进行监测，对空间数据集的一致性及其互操作性需求的监测，对网络服务包括元数据检索、空间数据集显示和下载服务等的监测等。另外，还对报告需要提交的内容指标做了详细规定。

3　INSPIRE数据规范

图1　INSPIRE数据规范制定框架Fig.1　The data specification development framework

由图1可知，INSPIRE数据规范制定框架由四个模块组成，分别是统一的记录、数据规范制定框架、数据规范、元数据和网络服务实施规则。

数据规范制定框架主要包括专题定义和范围、通用概念模型、数据规范制定方法、空间数据交换编码指南、数据规范制定中观测与传感网相关标准的使用指南、基础模型六个部分。“专题定义和范围”对INSPIRE指令中的34个空间数据专题及其范畴进行定义；“通用概念模型”是制定数据规范的核心，涉及INSPIRE的应用模式、时空表达中空间对象的层次细节、空间与空间对象之间的联系、独特的空间对象标识符、约束条件、常见的时空参考系统的案例、相关的专业术语、对于多语言多文化支持的标准规范八个方面，针对于空间数据提供不同专题共有组成和不同专题的共享语义的一致两个级别的互操作性；“数据规范制定方法”指导如何从用户需求出发，通过一系列用例、原始规范、类比分析制定数据规范，以及数据规范的后续改善；“交换编码指南”指导如何将地理信息编码以实现不同系统间的数据转换。“数据规范制定中观测、传感网相关标准的使用指南”指导了如何使用观测和传感网相关标准；“基础模型”描述通用网络模型、栅格类型、活动复合体（activity complex）三类可参考的数据模型。

数据规范主要以数据规范制定框架与元数据规范为基础而制定，它定义并详细说明矿产资源、能源、自然风险区、地质等34个专题数据要素，包括数据内容与结构、参考系统、数据质量、数据集级元数据、数据采集、交换编码、应用模式（采用UML描述）等等。

4　启示

4.1紧密结合需求，建立转换机制，实现异构国土资源数据向标准数据转换

欧盟国家众多，鉴于不同地区的环境情况的多样性，需要对各种条件进行整合。为实现整合，必须建立统一机制协调不同来源的空间数据信息。INSPIRE基于成员国现在已有的空间信息基础设施，通过促使成员国空间数据基础设施内容和机制互相兼容，实现跨机制跨国使用，促进公众更好的访问欧洲空间信息。通过数据转换，将成员国空间数据通过标准转化为统一规范的数据，并通过网络服务提供数据和服务实现数据的共享和使用。

我国也应立足各地各单位国土资源信息化的需求，建立转换机制，实现各地各单位异构国土资源数据向标准数据的转换。我国各行业部门已经形成了多渠道的地理信息获取渠道，充分利用我国现有的各种类型的地理空间信息获取渠道，通过数据网络共享可以构建我国地理空间信息获取网络体系，既可以充分利用现有信息收集资源、减少重复投资，又可以通过共享提升现有信息资源的开发利用价值，推动地理信息产业的发展。

4.2建设开放的公共服务，有效实现信息可用性

欧盟空间信息基础设施的建设，力求实现数据和服务最合适的可用性，尽最大努力使得所需机构、部门、公司和民众都可以访问和利用空间数据。一方面，开放服务由一致的注册等机制标准，保证了公共服务的数据的一致性与互操作性，这是实现信息共享与利用的基础。另一方面，INSPIRE建设强调服务功能建设，建设基于网络服务的公共服务，将服务功能集成为一个服务平台，将平台向社会公众开放，最后形成开放性的、高度共享的数据与应用服务集市或“服务云”。

我国国土资源信息化进程中缺少互操作、数据与服务共享这一系列规范与机制，以致重复投资，阻碍充分挖掘国土资源数据中蕴含的价值信息，严重降低了我国国土资源成果的社会化服务水平。只有注重并尽快加强国土资源数据与服务共享相关标准规范研制以及制定开放的服务机制，构建数据和服务共享平台［12～15］，才能真正实现国土资源数据的集成、共享与服务，从而提升现有国土信息的开发利用价值，推动国土信息产业的发展。

4.3标准化建设提升到法律层次，加强法律规范作用

欧盟是由几十个国家组成的集政治经济实体于一身的区域一体化组织，其从提出立法到发布实施用了7年多的时间。INSPIRE的总体纲领及实施规则都是具备法律效力的法律文件，严格的规划编制程序是影响规划实施的一个重要因素。欧盟空间信息基础设施规划立法程序虽然十分烦琐和漫长，但正是这种严格的规划编制和立法程序，才可能保证规划的可实施性和可监督性。但其注重利用法律的权威性和严肃性，注重相关利益体的协调，稳扎稳打、持续跟踪和调整，为实施和推进提供了制度和措施保障。

我国国土资源相关标准规范大多为推荐性标准规范，不具有强制性，任何单位均有权决定是否采用，违犯这类标准也不构成经济或法律方面的责任。导致若干项目并未参照已有标准规范执行，一方面使得标准规范闲置，另一方面使得工作成果纷繁杂乱，与标准规范所规定的不一；或者单位直接根据项目制定标准规范，所制定的标准规范与其他标准之间协调性较差，标准间相关关系模糊且关联度弱，与同类标准关联度较弱、冗余度高甚至不一致。因此， 我国在制定国土相关标准规范时，也要以法律作为保障，保证标准规范发挥其效用，保障国土资源相关项目得到统一落实。

4.4通过定期报告等方式，提高监督管理力度

INSPIRE制定了具体的对INSPIRE项目实施进行监控与报告的指南文件，并设立了监控与报告的实施规则法律文件。监控与报告标准提供了监控与汇报的各项指标及模板格式，并在法律文件中明确了成员国执行INSPIRE项目的时间限定，成员国需要提交INSPIRE项目执行的情况和进度。通过监控和报告，项目真正落实了空间信息基础设施建设的每个过程，促进标准化的有效实施和发展。

我国空间信息基础设施规划的建设虽然也经过了若干个阶段，但仍存在一些问题，一是规划征求意见的范围仍比较小，正在编制的国家空间信息基础设施建设与应用规划主要征求了协调委员会各成员单位的意见，国家空间信息基础设施的建设与应用还涉及到大型企业、科研院校、地方政府、相关社会公众等方面，二是规划实施的监督体系和能力仍不完善，没有相应的部门及机制对空间信息基础设施规划建设与应用效果进行监督与跟踪，以至于规划的目标难以实现。对此，我国可以学习INSPIRE的执行与监控管理方式，真正落实国土资源信息化建设工作，包括国土相关标准的更新机制、动态维护机制、清理发布机制的定制与执行，也包括国土资源信息化相关项目的审批、实施、验收等工作。

（References）

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Infrastructure for spatial information in Europe （INSPIRE） and revolutions inthe information development of land resources

YANG Bo
（The Xinyuan Germanium Corporation of Lincang in Yunnan， Yunnan Lincang 677000， China）

Accelerating the development of information on land resources benefits the scientific management of these resources in the service of society. This paper first analyses some laws and regulations of the infrastructure for spatial information in Europe， which involve metadata， the interoperability of spatial data sets and services， network services， data and service sharing， monitoring and reporting， etc. Secondly， the paper addresses how to make data specifications， using the data specification development framework， and what data specifications are. Finally， by understanding the infrastructure for spatial information in Europe， the paper puts forward four suggestions for the development of information on our land resources， such as establishing a data conversion mechanism， building a data and service sharing platform， strengthening the effects of laws and regulations， and improving supervision and management.

infrastructure for spatial information in Europe； the information construction of land resources； data specification

P208.2

A

2095-1329（2016）03-0097-04

10.3969/j.issn.2095-1329.2016.03.023

2016-02-01

2016-03-01

杨波（1989-），男，学士，助理工程师，主要从事地质矿产勘查研究.

电子邮箱: 1971924360@qq.com

联系电话: 0883-2151989