乌鲁木齐城市交通基础地理信息系统研究与实践

孙亮，刘鹏

1.乌鲁木齐市城市综合交通项目研究中心（乌鲁木齐市轨道交通项目建设中心）；2.上海晶众信息科技有限公司

近年来，乌鲁木齐市城市建设迅猛发展，BRT、田字路、交通枢纽相继开建，乌鲁木齐市城市交通问题不断涌现。城市交通规划、建设、管理等工作急需准确性、科学性和及时性强的地理信息数据作为全面有效的基础支撑。同时随着云计算、物联网、大数据技术的不断兴起，城市交通道路及相关附属设施的智能化配置来越受到关注，这对城市交通的规划、管理、建设提出了更高的要求。

为了满足行业发展需求，有效指导交通运输信息化智能化的持续发展，乌鲁木齐市组织编制了《乌鲁木齐城市智能交通系统规划（2013－2020）》《乌鲁木齐交通综合信息体系发展规划》。

依据城市交通信息化规划，乌鲁木齐市提出引入世行贷款实施乌鲁木齐城市交通改善项目Ⅱ，引入世界银行的资金和先进的城市交通管理理念，交通基础地理信息系统作为乌市交通改善项目中的组成部分，通过站在全市交通综合信息体系的统筹发展角度上，为城市交通应用提供交通地理信息资源服务，和共享共用的地理信息平台支撑，为乌鲁木齐城市交通范畴内的各个应用系统提供标准化、全面、权威的空间数据来源。

一、交通基础地理信息系统简介

乌鲁木齐地理信息系统是乌鲁木齐市交通综合信息平台建设的一级平台中的共建共用部分，交通基础地理信息系统建设旨在帮助乌鲁木齐城市交通行业用户建立面向整个城市交通的统一GIS共享平台，实现以基础电子地图、交通行业空间信息和GIS功能服务为基础，以交通信息“一张图”为应用模式的交通基础地理信息平台，整合以往分散的信息，使各业务系统间实现空间数据信息共享，最大限度地提升信息的利用率，同时对交通信息资源进行深度挖掘和综合利用，使以前没有充分发挥作用的功能得以展现，为乌鲁木齐市各交通业务管理部门提供全方位的空间信息服务，提升全行业空间信息应用水平、提高行业精细化管理与数据应用能力、增强交通行业的社会服务能力。

（一）建设原则

1.标准规范原则

为数据与服务的建设、管理制定一系列标准规范，来保证交通地理信息系统平台数据具有精确、完备、现势、标准、权威等方面的优势，提高平台进行数据加工整合的效率以及对外提供数据服务的质量。

2.实用先进原则

平台设计建设从乌鲁木齐市实际需求出发，功能服务满足乌鲁木齐市的应用与发展需要，同时保证平台结构的弹性与可扩展性，为未来的需求留有发展空间。

3.安全保密原则

空间数据作为较为敏感的数据，需要系统从架构设计、管理机制等方面全方位考虑数据的安全与保密，既能保证数据能充分支撑应用，又保证无关人员不会获取相关信息。

4.稳定可靠原则

作为交通信息化基础设施之一，平台需要能够持续稳定地提供服务支撑。平台借助云平台的服务能力，搭建多节点服务集群，保证系统整体稳定可靠。

（二）关键技术

1.跨平台GIS技术

交通基础地理信息系统基于成熟的国产基础GIS平台软件SuperMap开发，具有跨平台的特性。系统能够满足不同部署环境的要求，包括支撑国产芯片、操作系统、中间件及数据库的部署运营环境，既能支持在乌鲁木齐市政务云环境中部署，也能支持部分单位的独立部署需要，并且两者能够搭建分布式的架构，满足的乌鲁木齐市多个交通应用部门的应用需求。

2.云GIS技术

乌鲁木齐市信息化工作面临着整体“上云”的需求，本工程也需要将空间数据与平台服务全部部署在政务云环境中。交通地理信息平台作为基础服务平台，依托政务云环境部署GIS系统，搭建分布运行环境，基于云GIS技术，能够支持云端的资源弹性扩展与动态调动，为各交通管理部的相关应用提供稳定、高效的GIS服务，促进交通空间信息在乌鲁木齐市各交通管理部门间的共享共用，有效提高地理信息平台的资源利用效率，方便用户能够快速搭建交通业务系统。

3.分布式GIS技术

交通基础地理信息系统具有区域性、分布式、共享性和综合性的特点，交通业务管理部分需要相关的交通空间信息和基础的地理空间信息，以满足各自专门应用，借助于标准的API接口实现部门间的集成和互操作。交通地理信息系统包含两方面的内容：一是交通基础空间数据，按照统一标准规整数据；二是空间服务，平台通过分布式的GIS技术与接口，提供信息的访问、集成、融合和更新服务。

交通基础地理信息系统采用分布式体系结构，不但可以解决网络环境下多源数据异构、数据共享、数据查询、数据分析等问题，而且还可以扩大系统的使用规模，提高系统的灵活性。

（三）系统总体架构

交通基础地理信息系统总体框架主要包括基础设施层、空间数据层、GIS平台服务层、应用系统层及信息化运行保障体系、标准规范体系和安全保障体系。

二、数据资源建设

交通基础地理信息系统是一个综合性的并且兼容性很强的GIS平台。交通地理信息系统按照统一数据标准整理分散在全市交通行业用户的交通基础数据和空间基础数据，进行统一管理分发布服务，同时它以GIS支撑软件为基础定制研发交通综合信息平台所需的业务数据动态接口，能保障数据的实时获取、动态更新。

（一）数据资源采集

交通信息普查野外采集以社区或者交通小区为采集单位，针对线状要素（如道路数据），需要分段采集。根据普查要素的特点将普查的内容主要分为内业数据预处理、外业数据普查、内业数据编辑和建库，形成了7大专题71个图层资源，涵盖了城市交通的主要管理与服务领域，并基于这些图层资源统一提供资源服务。

（二）数据编辑建库

根据外业普查的数据底图和属性记录表，在空间数据库上进行交通数据的空间位置编辑、属性录入、拓扑信息检查，检查数据无误后，统一汇交到交通GIS数据库。

三、交通基础地理信息系统功能建设

交通地理信息平台主要包括综合管理平台、数据采集系统、服务运维管理系统、地理信息服务系统和门户系统5部分。

（一）综合管理平台

综合管理平台面向交通业务需求，提供一张图数据的综合管理功能，实现了对交通基础数据、专题数据的全流程管理。资源规范化管理，以元数据的形式对数据集、数据源、数据分类、服务分类、地图模板进行管理；资源一体化管理，提供数据入库（包括批量、增量模式）、数据校验、快速制图、服务发布与注册功能；资源版本化管理，按照版本库管理形式（公共库、工作库、现状库、历史库）结合数据版本导入时间周期对资源进行版本化管理。

（二）门户系统

门户系统可以对平台服务资源进行浏览、查询操作和服务资源申请与审核。资源中心提供对平台应用资源的综合浏览与查询功能。综合地图提供平台地图服务分层浏览、专题信息查询、地图快速定位、其他辅助测量和专题统计分析的基础地图服务等平台服务的显示、查询等常规功能。应用中心可以查看如何将不同应用系统的空间应用范例。

（三）服务运维管理系统

服务运维管理系统主要负责服务平台中服务资源、用户权限、系统运维等的管理，可更方便地管理服务平台的运行状况，保证系统安全可靠的运行。运维管理主要实现GIS服务管理、服务状态监测、服务运行分析及权限管理等功能。

（四）地理信息服务系统

地理信息服务系统是平台的服务核心，提供地理信息基础服务、交通数据信息服务和交通专业服务等功能。基础服务各类地图与空间数据查询分析等基本GIS服务功能；交通数据信息服务提供乌市各类交通对象的空间信息服务，包括设施信息服务、动态路况信息服务、交通事件信息服务等动态信息服务；交通专业服务包括交通统计分析服务等专业服务能力。

（五）数据采集系统

数据采集系统基于B/S模式，数据维护单位可以通过采集系统向平台提交数据更新内容，经管理人员审核后，可以进入平台现状库并更新发布。提交的成果都将通过审核、处理、公示、复核等流程，最后导入现状库。

四、系统成果应用与推广

乌鲁木齐交通基础地理信息系统已经完成了服务能力的搭建与发布，作为乌鲁木齐市交通信息化基础，下一步将面临更多的应用与推广。

本系统基于空间和时间维度，整合多种数据资源，通过对多源异构、多维、多时空的地理空间数据进行抽取、转换、清洗和集成，梳理构建了7大专题71个图层资源，规范了各类交通专题数据的采集、处理、更新流程，形成全市统一权威的交通资源信息库，建立了数据的动态更新机制，构建了全市交通专题数据资源池，并形成了统一的更新维护机制与功能。

系统基于GIS技术进行深入定制，形成了平台服务支撑能力，形成了全市交通空间资源地图、空间数据查询、空间分析的服务支撑，为全市交通地理信息应用，提供、统一、权威、标准的交通空间服务，以及标准的交通API接口，支持浏览器端、移动端、PC端等灵活的调用方式。

交通基础地理信息系统目前已经在乌鲁木齐市政务云环境部署了专网、政务外网服务两套服务，并对接支撑了交通局业务应用、交研中心公交评价应用；随着交通基础地理信息系统的建设深入，下一步还会扩充专网和政务外网服务能力，并扩展互联网服务能力，将交通基础地理信息系统推广到城管委、运管办、交警大队等应用单位。

乌鲁木齐交通基础地理信息系统的建设成果为乌市交通信息化工作提供实际的经济与社会价值。

系统统一汇聚分散在各交通业务管理部门的交通空间数据和基础空间数据，形成统一资源信息库，搭建统一共享服务平台，支撑与服务于全市各交通管理部门的相关应用，统一建设减少市交通管理部门在地理信息方面的投入，将交通空间资源进行统一管理的同时也降低维护成本；系统依据统一规范对数据进行统一处理，通过标准的API和各种灵活的调用方式，降低了交通地理信息资源使用难度和门槛。

五、结语

乌鲁木齐市交通基础地理信息系统结合乌鲁木齐实际情况制定全市交通统一数据标准，作为共建共用的基础平台实现了全市交通管理部门交通空间资源的汇聚、整理、统一发布服务，主要以交通电子地图、数据服务、分析服务为核心提供统一的API，真正实现了信息共享、共建共用，统一建设基础资源避免信息孤岛并节约了建设成本。同时平台操作简单、权限设置丰富，便于资源共享。平台的建设大大提升级乌鲁木齐市交通精细化管理水平和综合展示能力，为全市交通管理提供有力支撑。