浙江省数字城市地理空间框架建设运维的研究探索

崔 巍

（浙江省地理信息中心，浙江 杭州 310012）

0 引 言

地理空间框架是地理信息数据及其采集、加工、交换、服务所涉及的政策、法规、标准、技术、设施、机制和人力资源的总称[1]。2006年9月，原国家测绘地理信息局做出了建设数字中国地理空间框架的战略性决策，并会同国务院信息化办公室共同出台了《关于加强数字中国地理空间框架建设与应用服务的指导意见》（国测国字[2006]35号）[2]，数字中国、数字省区和数字城市地理空间框架建设全面启动。浙江省测绘与地理信息局从2006年“数字嘉兴”建设项目开始，积极开展国家及省级试点建设探索，通过采取三方协议共建、平台软件统一配发、局直属单位技术支持等方式，经过10年的持续建设，至2015年底，全面完成了全省县级以上数字城市建设任务。数字城市地理空间框架项目全面建成后，为了推动项目成果的深入利用及可持续发展，浙江省又开展了针对数字城市地理空间框架项目运维的探索与实践，建立了省市县一体化运维机制，设计了数据运维更新技术方法，开发了运维平台，从而实现了空间框架项目建设与运维的无缝融合。本文总结了浙江省数字城市地理空间框架项目建设的成果、成效及经验，分析了其运行及推广应用中存在的问题，通过系列创新实践，提出了推动数字城市成果体系可持续发展和利用的运维机制、技术和软件平台。

1 浙江省数字城市地理空间框架建设实践

1.1 总体情况

浙江省通过数字城市地理空间框架项目的建设，理顺、完善了测绘与地理信息体制机制，建立了覆盖省、市、县的测绘与地理信息管理与运行维护机构；建成了覆盖省、市、县的多源、多尺度地理信息获取方法并建成了数据库；构建了行政区域内统一、权威、标准的地理信息公共服务平台，实现了11个市级节点和63个县级节点的互联互通；通过多种形式开发了1 300多个基于地理信息公共服务平台的典型应用。基于此，全省在数字城市地理空间框架机制建设、数据建设和平台建设上形成了多层次的成果体系，如图1所示。

图1 数字城市地理空间框架建设成果Fig.1 The achievements of Digital City geospatial framework construction

1.2 建设和完成了测绘与地理信息事业基础框架

1）理顺和完善了市县测绘与地理信息管理机构

在数字城市地理空间框架建设和应用推广的过程中，测绘与地理信息管理机构得到了进一步的完善，增设了测绘与地理信息保障服务机构，增加了管理和服务保障人员编制。如绍兴、金华地区等相当部分市、县（市、区）由政府批准专门成立了地理信息中心，或在原有测绘院（队）的基础上增挂了地理信息中心的牌子，增加了人员编制，明确了公共服务职能。各地还根据数字城市地理空间框架建设工作的需要，通过引进、培养专业测绘地理信息人才，壮大了市、县测绘与地理信息人才队伍。据不完全统计，全省11个设区市、63个县（市、区）全部加挂了测绘与地理信息局的牌子，90个县级行政区中有67个设立了测绘与地理信息管理机构，成立地理信息中心等运维机构超过40个，从事测绘与地理信息管理和保障服务工作的人员达到260余人。

2）丰富了地理信息资源

实现了基于1:500矢量数据纵向系列直至中小尺度数据的全覆盖。数据的产品类型也不断丰富，不仅建设了1:500、1:2 000、1:10 000等系列比例尺4D（DOM，DEM，DSM，DLG）产品，还建设了从高分辨率到中分辨率的影像数据、地名地址数据、三维地理信息数据、地下管线数据、平原区域的雷达点云数据，以及部门专题地理信息数据。数据的覆盖范围进一步扩大，1:500比例尺数据累计覆盖面积23 298.9 km2、1:2 000比例尺数据累计覆盖面积60 413 km2。其中，1:500实现了各县（市、区）建成区的覆盖，1:2 000比例尺数据则在湖州、嘉兴、绍兴、温州、宁波等平原、丘陵、低山区域的市、县实现了全覆盖，对于山区占比大的县市也都实现了必要覆盖。数据现势性得到提升，1:10 000比例尺数据已实现准实时更新，0.18～0.4 m分辨率影像数据每两年更新一次。仅2017年一年，浙江省累计获取的各种分辨率航空影像数据就超过3×104km2，合计完成约1.27×104km2的1:500和1:2 000 DLG数据更新。此外，通过数字城市地理空间框架项目建设，也促使各市县数据基准从各自的城市坐标系统一到2 000国家大地坐标系上来，并统一了数据格式。

3）完成了全省一体化的软硬件架构建设

在全省数字城市地理空间框架项目建设过程中，省、市、县（市、区）三级测绘与地理信息主管部门统一了数字城市项目建设标准，主要表现在网络布局和平台软件等方面，如提出了统一的服务器参数标准、操作系统标准、支撑软件标准，提出了基于政务外网、互联网、专线等针对不同应用系统需求的网络布局。从顶层提出的一体化设计使得各市、县数字城市地理信息公共服务平台在纵向上实现了国、省、市、县无缝衔接。全省一体化的软硬件架构建设基本完成，为后续数字城市的运行维护与应用推广，以及向智慧城市时空大数据与云平台建设过渡，奠定了良好的基础[3]。

4）开展了省、市、县基础测绘联动更新机制建设

以基础测绘服务为宗旨，围绕服务内容，突破基础测绘分级管理的思维藩篱，建立基础测绘省、市、县联动更新机制，构建基础测绘省市县责任网格，并不断完善分要素收集的方式方法和提高各要素收集的时效性[4]。通过地理信息共享，建立专业部门（规划、发改、水利、民政、交通、电力、教育、卫生等）之间的合作纽带及联络员机制。充分发挥和利用浙江政务地理信息资源报送系统，提高变化信息的收集效率和更新周期，并对政务系统进行补充，对报送的资料进行丰富。此外，以需求为导向，改变传统按比例尺更新建库的模式，按要素（地理实体）和专题建立统一的全要素基础地理信息数据库，根据区域经济发展和地理资源变化的速度，不同区域选择不同的表示要求，形成省、市、县基础地理信息数据库“一本蓝图，一个库”，实时联动更新[5]。

1.3 社会对测绘与地理信息资源的认识及本身价值得到了明显认可和显著提升

通过数字城市地理空间框架项目的建设，截至2017年，基于地理信息公共服务平台政务版和公众版的各类应用系统累计已超1 300个，应用覆盖范围也从城市规划、城市管理、国土、公安、民政、水利等部门拓展到统计、卫生、环保、财税、文保、电力、社区等更加广阔的领域，取得了良好的应用效果和社会经济效益，有力提升了政府决策管理的科学化水平及精细化程度，方便了百姓日常生活。此外，在积极丰富应用示范的同时，注重其质量建设，围绕“服务大局、服务政府、服务民生”的主线，将应用“做深、做细、做强”，服务于“五水共治”、“多规合一”、“四边三化”等省政府重点工作，充分彰显了地理信息公共服务平台的作用，提升了政府部门决策管理服务水平。

1.4 形成了共建共享和业务协作，达到了社会资源建设最优的初步目的

数字城市地理空间框架项目的建成，促进了信息资源共享与信息化进程，建立了省、市、县三级共建共享建设模式。在项目建设过程中，共建共享的理念已逐步为各专业部门所接受。专业部门在使用地理空间数据和平台服务与技术的同时，也逐步将与地理空间位置有关的数据信息向测绘与地理信息管理部门汇交，省、市、县地理信息公共服务平台集成了众多的专题数据，实现了数据的在线共享和交换。如金华市，已开展基于多部门业务协同模式下的数据更新共享，并取得了较好的试点效果。基于一体化设计的数字城市地理信息公共服务平台，纵向上实现了省级、市级和县级平台的互联互通，横向上实现了同级平台或其他政府部门、企事业单位的系统互联互通，全省地理信息“一张网”的局面已经形成。

1.5 以产学研带动地理信息科技创新，推动了地理信息产业发展

在数字城市地理空间框架建设期间，市、县（市、区）级财政共投入约10亿元人民币用于机构建设、数据生产、平台软件体系开发、应用推广等工作，推动了地理信息产业的发展。各市县根据实际需求开展基于平台的各类应用系统建设，极大地增加了地理信息市场份额，促进了浙江省地理信息产业的发展。2017年，浙江省地理信息产业园全年新引进企业219家，其中地理信息相关企业51家，全年总产值65.3亿元，税收4.63亿元。地理信息产业的壮大，带动了越来越多的企业积极来浙江参与数字城市建设工作，逐步形成了以高校、科研机构、地理信息企业为科技创新骨干，以测绘生产单位为创新成果转化基地的产学研相结合的应用技术研究体系，测绘地理信息技术得到全面提升。

2 浙江省数字城市地理空间框架建设及应用中存在的问题

浙江省数字城市地理空间框架的建设取得了良好的应用效果和社会经济效益，也有力地提升了测绘与地理信息部门的服务水平和保障能力，但在其建设、运维和推广过程中也存在着部分现实性的问题。

2.1 区域发展不平衡导致市县运维工作成效差异较大

市、县区域发展不平衡，如经济水平、信息化水平、人员理念等差异，使得各市县对数字城市运维工作的重视程度不同，因此，各市县在运维经费保障、专业技术人才队伍建设以及横向上通过共建共享推进方式得到的各种资源等方面差异明显。市、县重视的地方，数字城市运维各项工作开展较为顺利，运维经费投入充足。在运维人才建设方面，如嘉兴，全市域测绘与地理信息管理人员达到38名，其中引进测绘、地理信息研究生16名，市本级测绘与地理信息管理部门配备管理人员9名，各县（市）测绘管理部门均配备管理人员4名以上。在资金保障方面，如淳安县历年投入的运维经费均超过300万元。但也有部分市县，由于对数字城市运维工作重视不够，从而导致开展数字城市运维工作时可用的资源较少，后续的数据生产更新、平台升级维护、应用深化推广配套资金投入不足，缺乏有效的运维资金持续投入机制，限制了数字城市地理空间框架建设成果的生命力及其作用的发挥，也不利于数字城市运行维护工作的长远发展。

2.2 地理信息公共服务平台的服务内容单一、应用水平参差不齐

地理信息公共服务平台作为数字城市地理空间框架的软件支撑基础，其应用推广取得了明显成效，但也存在以下3个方面的问题:

1）平台应用系统的覆盖范围过度集中

据不完全统计，浙江全省基于地理信息公共服务平台开发或集成的应用已超过1 300个，但通过对应用类型的深入分析，其中测绘与地理信息（规划、建设）部门开展建设的相关应用占到全部应用1/3，而其他诸如国土、公安、民政、水利、统计、卫生、环保、财税等十几个部门应用平均仅占约5%。

2）应用系统和平台粘合度不高

传统情况下市县测绘地理信息主管部门针对数字城市地理空间框架推广应用的考核，重数量轻质量，重视每年示范应用的推广个数，忽略应用的质量，由于针对应用系统成效考核的办法及技术方法缺失，从而致使地理信息公共服务平台上出现不少低质量应用系统。这些系统的技术水平低（通常仅是简单平台底图的调用），应用效果不显著，甚至部分应用系统长期未在线使用，从而成为名副其实的“僵尸应用”，进而破坏了地理信息公共服务平台在应用推广上的“生态圈”。

3）平台应用与行业部门的实际业务结合不够紧密

目前全省大部分平台只能提供较为单一的地图调用和地名搜索查询等服务，所能提供的其他功能服务还较匮乏。此外，大部分以“测绘地理信息思维”为主导的应用系统开发思路，无法与行业部门的实际业务深度融合，使得应用系统功能较为单一。这些问题，进一步限制了应用系统的利用水平。

2.3 测绘地理信息服务保障能力不足

随着地理信息影响力的日益扩大，各部门对地理信息服务重要性的认识日益提高，对数字城市地理信息公共服务平台提供稳定、高效、权威的地理信息服务的需求越来越高，行业部门应用介入也越来越多，然而当前测绘地理信息服务保障能力并没有及时跟进，究其原因：一是机制方面的问题，全省还有不少市县的运维机构不健全，运维主体未落实；二是技术方面问题，当前平台应用服务基本上还是处于OGC标准服务调用层次，对于如云计算、大数据分析、物联网、BIM、AR和VR等新技术的运用还处于前期研究阶段，无法让平台快速形成新型的创新技术体系。因此，各行业部门日益旺盛的地理信息服务需求与测绘地理信息服务保障支撑能力不足之间的矛盾，会阻碍数字城市地理空间框架成果的可持续利用。

2.4 省、市、县分级建设运维的模式面临新的挑战

在浙江省数字城市地理空间框架建设过程中，为保障全省建设工作进度，浙江省因地制宜地提出了分级建设的模式，即市级项目由国家、省、市三方建设，县级项目由省、市、县三方建设。分级建设模式为浙江省在2015年全面完成数字城市地理空间框架建设奠定了坚实的基础并发挥了重要作用，但也为后续运维工作开展带来了弊端，主要体现在以下两个方面。

1）无法统筹，重复投入现象较为严重

当前，浙江省各级的地理信息公共服务平台总体运行情况良好，但在运维中依然存在着各地平台之间的标准不统一、数据更新不同步、运维机制体制不完善等问题，无法进行统筹安排，存在重复投入的情况。

2）不同运维技术力量之间沟通协调的难度大

目前，浙江省各运维单位采用分级运维方式，运维分工和运维区域各有侧重，技术力量也各有所长，由于缺乏一体化的运维工作机制，人为地增加了沟通协调的工作量，也无法形成合力共同解决平台运维工作中存在的诸多技术问题。

3 浙江省数字城市地理空间框架运维工作的总体思路

为更好推进数字城市运维和应用工作，保障数字城市建设成果的生命力，提升地理信息对城市管理、社会经济发展的保障服务能力，浙江省从2016年开始，从保障机制完善、基础设施维护、数据资源维护、地理信息公共服务平台运维和应用系统运维等方面，建立了省、市、县一体化的数字城市地理空间框架运维框架，如图2所示。通过一段时间的探索与实践，逐步形成了推进全省一体化运维、加大地理信息数据更新维护力度、提升地理信息公共服务平台的服务及应用能力和建设运维平台的工作思路。

图2 浙江省数字城市地理空间框架运维总体框架Fig.2 The operation framework of Digital City geospatial framework in Zhejiang Province

3.1 加强保障机制建设，推进全省一体化运维工作开展

数字城市地理空间框架是一个庞大、公益性、基础性的信息化项目，需要长期、持续不断地重视和投入，特别是在当前信息化建设对于经济社会发展的引擎和增长极的大框架下，作为基础支撑的地理空间框架将是不可或缺的，更需要形成省、市、县一体化的运维模式，明确牵头单位，进一步完善平台应用服务、运行管理、数据更新及信息资源交换共享的长效机制，完善和落实公共财政对平台运行维护、应用服务等方面的投入机制。构建一个融合制度、组织、技术等方面的科学运维体系，简化运维工作、降低运维成本、防控运维风险、提高运维效率和效益。

3.2 加大地理信息数据更新维护力度

当前，政府和社会公众对地理信息的需求越来越大，要求也越来越高，这既是加快数字城市地理空间框架项目推广、扩大影响的良好机遇，同时也对基础地理信息数据的覆盖范围、现势性等提出了更大挑战。因此，要加大对数据更新经费和力量的投入，尤其利用率和关注度高的数据，如1:2 000地形图数据、地名地址、高分辨率影像等，要不断扩大数据覆盖范围，加快更新频率，保证现势性，保持优势。此外，按照“权威部门维护权威数据”的原则，各级测绘主管部门应负责保障当地基础地理信息数据的及时更新，引导、推进各专业部门及时进行专题数据更新维护，实现专题数据快速、及时更新，确保市县地理信息数据的准确性、权威性和全面性。

3.3 提升地理信息公共服务平台的服务及应用水平

各级测绘主管部门应注重对新技术的引入工作，在云计算、大数据、人工智能、深度学习等方面进行适当尝试，引进或培养相关专业人才，通过提高性能、扩充功能的方式推进平台升级改造，提升平台的双向交换共享、数据审核发布、后台监控、评价分析、在线制图、一键更新等功能，实现“一站式”服务和个性化定制，提高平台对专业部门应用的支撑能力。针对市县政府部门的信息化建设项目，凡是涉及与地理信息有关的，应要求全部接入地理信息公共服务平台，使用平台的基础地理信息数据成果。市、县各类政务地理信息应基于地理信息公共服务平台进行双向交换共享，解决当前平台“单向流动”的问题。进一步深化平台应用成效检查，挤掉当前各地应用中的“水分”和“僵尸应用”，深入调研专业部门的业务工作需求，以专业需求为导向做好应用深化工作，将应用推广工作做得更有成效。

3.4 建立省市县一体化数字城市运维平台

面向市县地理信息公共服务平台，梳理数字城市运维与管理需求，规范运维与管理流程，设计并开发了一套高效、易用的数字城市运维平台软件,如图3所示，实现对应用系统、服务资源、平台软件、平台用户等运维对象的信息管理、状态监测和运行分析，形成一个融合制度、组织、技术等方面的科学运维与管理体系，在简化运维工作的同时保障测绘管理部门对地理信息公共服务平台运行与应用情况的高效监控。通过有效的监控与高效的管理，推进数字城市地理信息公共服务平台深入应用，提升数字城市的服务质量。

图3 浙江省数字城市运维平台Fig.3 The operation platform of Digital City in Zhejiang Province

4 结束语

通过10年建设，浙江省测绘与地理信息事业发生了巨大的变化，各级测绘与地理信息管理部门的职能由基础测绘数据生产监管向基础保障、提供地理信息公共服务的方向转变，测绘与地理信息的整体“生态环境”变化明显。针对当前数字城市运维工作普遍存在“两重视（重视地理信息公共服务平台软件能力、界面和易用性的建设；重视数字城市应用软件和系统的运维）、两忽视（忽视数字城市纵向数据体系的内容更新；忽视数字城市横向数据体系的集中管理和联动更新）和两匮乏（区别于传统数据库运维和数据中心运维的思路，数字城市数据运行维护的思路匮乏；专业的数字城市数据运维技术方法与软件的匮乏）的问题”[6]，创新数字城市运维监控新理念、新方法是运维工作的必由之路。浙江省作为全国较早开始数字城市建设的省份，更需要在运维工作中走在前列，以此引领浙江测绘与地理信息事业的新发展。