電子政務(wù)地理信息共享平臺框架設(shè)計2

電子政務(wù)地理信息共享平臺框架設(shè)計摘要：基于國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)地理信息服務(wù)技術(shù)建設(shè)面向政府部門的電子政務(wù)地理信息共享平臺，能極大地提高地理信息的利用率，促進包括地理信息在內(nèi)的各類政務(wù)資源信息的分建共享。本文提出了包括網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、政務(wù)地理信息可視化與查詢檢索系統(tǒng)、政務(wù)地理信息上載與管理系統(tǒng)、地理信息服務(wù)共享系統(tǒng)等五個組成部分的電子政務(wù)地理信息共享平臺框架體系。采用該框架體系，通過國家級平臺和個別省級平臺的試點建設(shè)，可為各級電子政務(wù)地理信息共享平臺的建設(shè)提供標準規(guī)范和示范作用。關(guān)鍵詞：政務(wù)地理信息、共享平臺、框架設(shè)計1引言隨著科學技術(shù)的日新月異，以地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)和遙感為代表的測繪高新技術(shù)和基礎(chǔ)地理信息資源在國家政務(wù)信息化建設(shè)中正發(fā)揮著越來越重要的作用。基礎(chǔ)地理信息是國家基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性信息資源[1]，它不僅提供了自然要素和人造物體等的空間位置、形態(tài)特征和相關(guān)關(guān)系，而且也是其它各類與空間相關(guān)信息（如各類圖形、圖像、文本、視頻、音頻信息）的載體，使人們能夠按照地理坐標或空間位置集成、檢索、展示所關(guān)心的自然、社會、經(jīng)濟、環(huán)境信息，并進行空間分布特征、運行狀態(tài)、變化態(tài)勢等的分析模擬，輔助規(guī)劃、管理和決策[2]。近年來，在國家的大力支持下，數(shù)字中國地理空間框架建設(shè)和地理信息資源開發(fā)利用取得了顯著的成果，建成了包括國家基本比例尺地形圖數(shù)據(jù)庫、國家基礎(chǔ)航空攝影成果數(shù)據(jù)庫等多類型、多尺度的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。國家級基本比例尺地形圖數(shù)據(jù)庫包括全國1:400萬、全國1：100萬、全國1：25萬、全國1：5萬數(shù)據(jù)庫，各省、自治區(qū)、直轄市的1：1萬數(shù)據(jù)庫的建設(shè)也已形成了規(guī)?；晒鸞3,4]；基礎(chǔ)航空攝影獲取了各種比例尺的彩色和黑白影像資料。地理信息成果與產(chǎn)品的積累為建立共享地理信息平臺提供了可能，2008年國家適時地提出了建立地理信息公共平臺的設(shè)想。過去幾年里，各級政府和各政府部門都以地理信息為基礎(chǔ)建立了面向自己業(yè)務(wù)需要的政務(wù)地理信息系統(tǒng)，如政府決策、氣象、水利、規(guī)劃、公安、邊防、國土資源管理等[5]。然而，大多數(shù)政務(wù)地理信息系統(tǒng)采用的是分建分管的模式，沒有統(tǒng)一的標準規(guī)范，地理信息數(shù)據(jù)庫也是一次性建設(shè)，各系統(tǒng)間普遍存在信息孤島、地理信息不能及時更新、不同尺度地理信息不能分建共享等問題。隨著網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)、地理信息服務(wù)共享技術(shù)的發(fā)展及政務(wù)地理信息應(yīng)用的推進與深入，迫切需要基于統(tǒng)一的標準規(guī)范建設(shè)能夠互連互通、分建共享的政務(wù)地理信息平臺。目前，國內(nèi)一些城市在政務(wù)地理信息共享平臺建設(shè)方面取得一定的成果，如北京、重慶的政務(wù)地理信息共享平臺建設(shè)，實際應(yīng)用與推廣效果也具有較好的示范性。然而，由于城市級的基礎(chǔ)地理信息資源集中建設(shè)集中管理，其政務(wù)地理信息共享平臺的建設(shè)模式不太適用于國家級、乃至省級、地市級平臺的建設(shè)。文章參考北京市、重慶市政務(wù)地理信息共享平臺建設(shè)情況[6]，根據(jù)全國地理信息資源的建設(shè)和管理模式，結(jié)合政府網(wǎng)絡(luò)情況，設(shè)計了電子政務(wù)地理信息通用平臺總體框架，希望能夠為各電子政務(wù)地理信息平臺建設(shè)提供參考。2電子政務(wù)地理信息分建共享機制政務(wù)地理信息在國家基礎(chǔ)地理信息的基礎(chǔ)上，融合了政務(wù)信息以及其它相關(guān)專題信息，涉及中央政務(wù)部門，各地方政府部門以及許多相關(guān)單位，因此需要建立健全相關(guān)的政策法規(guī)，明確各部門在電子政務(wù)地理信息共享平臺運行和維護中的責任和義務(wù)。圖1平臺運行結(jié)構(gòu)覆蓋全國的1：400萬、1：100萬、1：25萬、1：5萬基本比例尺地理空間數(shù)據(jù)庫建在中央，由國家測繪局統(tǒng)一管理和維護，而1：1萬、1：2000乃至更大比例尺的地理空間數(shù)據(jù)庫由各省、市分別建設(shè)，獨自管理。因此，基于政府電子政務(wù)專網(wǎng)，分級建設(shè)政務(wù)地理信息平臺，通過建立有效的地理信息共享機制，實現(xiàn)政務(wù)地理信息的分級建設(shè)、維護與服務(wù)共享。即國家級平臺維護、管理宏觀層面的政務(wù)地理信息，省市級平臺維護、管理微觀層面的政務(wù)地理信息，平臺間基于政務(wù)地理信息服務(wù)共享標準和規(guī)范，提供服務(wù)級共享，實現(xiàn)平臺間不同尺度、不同范圍政務(wù)地理信息的互相調(diào)用，從而減少平臺間數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的重疊度，打破信息孤島。3電子政務(wù)地理信息平臺體系結(jié)構(gòu)圖2平臺體系結(jié)構(gòu)3.1標準規(guī)范體系基于統(tǒng)一技術(shù)體系，按照有關(guān)國家標準、行業(yè)標準、技術(shù)規(guī)范與質(zhì)量管理體系，規(guī)定或制訂電子政務(wù)地理信息平臺建設(shè)與運行維護所需的技術(shù)規(guī)范，包括平臺總體規(guī)范、數(shù)據(jù)規(guī)范、服務(wù)規(guī)范、應(yīng)用規(guī)范等。（1）總體規(guī)范包括政務(wù)地理信息共享平臺總體性、框架性、基礎(chǔ)性的規(guī)范，除引用國家、行業(yè)相關(guān)標準外，還需制定《電子政務(wù)地理信息共享平臺基本規(guī)定》，用以明確政務(wù)地理信息共享平臺的內(nèi)涵、構(gòu)成、定位及作用，對政務(wù)地理信息共享平臺應(yīng)包含的數(shù)據(jù)內(nèi)容、應(yīng)提供的服務(wù)內(nèi)容、應(yīng)具備的環(huán)境條件（軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)等）、應(yīng)具備或遵守的安全保密措施等提出要求。（2）數(shù)據(jù)規(guī)范對電子政務(wù)地理信息共享平臺的數(shù)據(jù)進行規(guī)定，包括數(shù)據(jù)的數(shù)學基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)模型、信息編碼、屬性結(jié)構(gòu)、存儲模式等。規(guī)定電子政務(wù)地理信息共享平臺數(shù)據(jù)的表達方式，包括各種地圖要素可視化表達的符號、注記、顏色、信息負載綜合指標和基本要求等。此外，還需制定電子政務(wù)地理信息共享平臺數(shù)據(jù)維護與更新規(guī)范，明確數(shù)據(jù)更新的程序、方式、周期以及歷史數(shù)據(jù)庫的存儲、管理等方面的要求。（3）服務(wù)規(guī)范為了實現(xiàn)多級互聯(lián)，保證各個節(jié)點提供的服務(wù)能夠協(xié)同提供統(tǒng)一的服務(wù)，需要規(guī)定或制定相應(yīng)的服務(wù)技術(shù)規(guī)范，包括基于服務(wù)器緩存的地圖服務(wù)規(guī)范、平臺服務(wù)元數(shù)據(jù)信息模型、平臺服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量評價方法、平臺服務(wù)接口規(guī)范、平臺用戶管理辦法、平臺服務(wù)節(jié)點建設(shè)基本技術(shù)要求等。（4）應(yīng)用規(guī)范制定電子政務(wù)地理信息共享平臺用戶指南（提供平臺服務(wù)接口的介紹和使用說明，規(guī)定用戶注冊的內(nèi)容、技術(shù)流程，規(guī)定用戶認證的方法和流程等）、電子政務(wù)地理信息共享平臺用戶管理規(guī)范（包括用戶分類與授權(quán)策略，如用戶注冊、授權(quán)、刪除、增加、鎖定）等。3.2網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境政府資源網(wǎng)是國家層面建設(shè)的辦公業(yè)務(wù)資源網(wǎng)，是廣域的涉密網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)本身有信道加密機，可以跑保密數(shù)據(jù)。政府資源網(wǎng)與國家各級政府部門的內(nèi)網(wǎng)是物理連通的，各級政府部門內(nèi)網(wǎng)可以采用防火墻和加密機與辦公業(yè)務(wù)資源網(wǎng)邏輯隔離。從內(nèi)網(wǎng)可以任意獲取辦公業(yè)務(wù)資源網(wǎng)上的信息資源。電子政務(wù)地理信息共享平臺，主要是面向政府部門，為其提供帶密級的、規(guī)范的基礎(chǔ)地理信息服務(wù)和應(yīng)用接口服務(wù)。因此，平臺運行在廣域的政府資源網(wǎng)中，可以為副省級以上政府部門提供公共的基礎(chǔ)地理信息服務(wù)，解決平臺重復(fù)投資重復(fù)建設(shè)的問題；同時，辦公業(yè)務(wù)資源網(wǎng)為涉密網(wǎng)，解決了基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)的安全保密問題。在辦公業(yè)務(wù)資源網(wǎng)中，通過分級建設(shè)共享平臺和提供標準的接口服務(wù)，可以逐步建立一個覆蓋全國的、完整的基礎(chǔ)地理信息共享環(huán)境，并有序?qū)崿F(xiàn)與專業(yè)部門地理信息資源的共建共享。辦公業(yè)務(wù)資源網(wǎng)是各級政府政務(wù)資源信息獲取的平臺，其中可能還運行著其他專題信息資源共享平臺，電子政務(wù)地理信息共享平臺只是其中的一部分，提供基礎(chǔ)地理信息服務(wù)和信息共享接口服務(wù)。3.3分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)我國國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)采用的是分布式的格局，即覆蓋全國的1400萬、1100萬、125萬、15萬基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建在北京，而11萬、11000乃至更大比例尺的地理信息數(shù)據(jù)庫按行政區(qū)域分別建在各省甚至地市的測繪部門。此外，專業(yè)地理信息在專業(yè)部門。因此，電子政務(wù)地理信息共享平臺采用分布式的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，以保證數(shù)據(jù)的權(quán)威、安全、持續(xù)更新與維護。平臺數(shù)據(jù)庫可多節(jié)點部署。各級節(jié)點按照統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范建立各自的數(shù)據(jù)庫并自行對其進行管理、維護與更新。各級節(jié)點數(shù)據(jù)庫由組成該數(shù)據(jù)庫的相應(yīng)數(shù)據(jù)子庫構(gòu)成，這些數(shù)據(jù)子庫可以對應(yīng)于物理分散的數(shù)據(jù)庫，部署于不同的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，也可以存儲于同一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，僅作邏輯劃分。各級節(jié)點需管理的地理數(shù)據(jù)存貯在對象化地理要素數(shù)據(jù)庫、地圖制圖數(shù)據(jù)庫、三維場景數(shù)據(jù)庫、影像數(shù)據(jù)庫、地理統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)庫中。各級節(jié)點可針對自身數(shù)據(jù)管理具體需求，有針對性的建立或利用已有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。各級節(jié)點數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)資源存儲于本地服務(wù)器，依據(jù)空間數(shù)據(jù)類型的不同，以文件或數(shù)據(jù)庫的方式進行存儲。3.3.1基礎(chǔ)地理信息框架數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)地理信息框架數(shù)據(jù)庫，是電子政務(wù)地理信息共享平臺的基礎(chǔ)和重要內(nèi)容。國家級平臺以覆蓋全國的1：400萬、1：100萬、1：25萬、1：5萬基本比例尺地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，構(gòu)建一個可以精確配準、集成和整合的政務(wù)地理信息共享平臺基本框架數(shù)據(jù)庫，其內(nèi)容包括行政境界、水系、交通、居民地、地名、地表覆蓋、數(shù)字高程模型以及衛(wèi)星影像等。3.3.2政務(wù)地理信息資源數(shù)據(jù)庫。根據(jù)綜合減災(zāi)、風險評估、應(yīng)急處理、電子政務(wù)及各專業(yè)部門的需要，基于空間基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫提取相應(yīng)的數(shù)據(jù)指標，同時，通過數(shù)據(jù)交換與共建共享協(xié)議，獲取專業(yè)部門的專題地理信息，構(gòu)建電子政務(wù)地理信息共享平臺的擴展地理信息資源數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫主要內(nèi)容包括：地形地貌宏觀與微觀特征水系形態(tài)特征、居民地分布特征、交通網(wǎng)絡(luò)特征；規(guī)則格網(wǎng)分布的人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)規(guī)則格網(wǎng)分布的經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)地形、水系、地表覆蓋與應(yīng)急專題數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)規(guī)律信息自然資源、基礎(chǔ)設(shè)施、自然災(zāi)害的分布及規(guī)律信息等。政務(wù)地理信息可視化與查詢檢索系統(tǒng)3.4.1政務(wù)地理信息可視化展示以全國或各地區(qū)的1:400萬、1:100萬、1:25萬、1:5萬以及重點地區(qū)1:1萬甚至更大比例尺的矢量數(shù)據(jù)、數(shù)字高程數(shù)據(jù)、各種分辨率的航空航天影像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合政務(wù)相關(guān)信息，建設(shè)多尺度地理信息服務(wù)框架，實現(xiàn)大范圍三維地形可視化，完成政務(wù)地理信息的可視化展示。同時，采用無級縮放的方式從粗到細真實再現(xiàn)地理景觀，并支持與傳統(tǒng)二維地理信息服務(wù)模式的互換。3.4.2信息查詢檢索信息查詢檢索功能包括：實現(xiàn)以行政區(qū)劃為索引的基礎(chǔ)地理信息組織、調(diào)度；實現(xiàn)政務(wù)專題地理信息的查詢、檢索、統(tǒng)計；提供地名搜索、坐標定位等空間定位功能提供按類、按圖層、按要素名稱的實體檢索功能3.5政務(wù)地理信息加載與管理系統(tǒng)該系統(tǒng)用于支持平臺的政務(wù)地理信息加載與管理。通過政務(wù)專題數(shù)據(jù)的上傳、標注、圖層加載，為用戶提供政務(wù)地理信息數(shù)據(jù)加載和展示的窗口。這是政務(wù)地理信息共享的重要組成部分，直接影響著平臺的使用價值與可持續(xù)發(fā)展，也是電子政務(wù)地理信息共享平臺能夠更好地滿足各級政府部門需要的重要內(nèi)容。政務(wù)專題數(shù)據(jù)加載的方式包括：含位置坐標的文件上傳、信息定位；用戶根據(jù)需要進行的信息標注；已入庫的地理信息數(shù)據(jù)作為政務(wù)資源圖層加載。政務(wù)地理信息加載到平臺后，通過平臺的信息管理與展示系統(tǒng)，自動建立政務(wù)資源目錄體系，與基礎(chǔ)地理信息分庫管理，政務(wù)地理信息數(shù)據(jù)庫也同樣采用分布式數(shù)據(jù)存儲與管理模式。政務(wù)地理信息數(shù)據(jù)由政府相應(yīng)部門負責生產(chǎn)與維護，當某一部門遵循地理信息公共服務(wù)平臺相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范接口，將其業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)注冊到平臺服務(wù)中時，其政務(wù)地理信息數(shù)據(jù)就成為平臺數(shù)據(jù)資源的一部分，與公共基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)一起共同向平臺用戶服務(wù)。政務(wù)地理信息數(shù)據(jù)的所有者可以自行定義數(shù)據(jù)內(nèi)容并可決定這些數(shù)據(jù)的使用權(quán)限。3.6地理信息服務(wù)共享系統(tǒng)以國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫為核心，以多源數(shù)據(jù)的集成為基礎(chǔ)，以可視化應(yīng)用服務(wù)為目的，內(nèi)部建設(shè)通用的空間數(shù)據(jù)管理、空間信息查詢、顯示和空間分析等服務(wù)，并集成地理信息服務(wù)接口所提供的各種服務(wù)功能，為各種政務(wù)專題應(yīng)用系統(tǒng)提供應(yīng)用接口或向不同等級用戶對象提供相應(yīng)的地理信息服務(wù)。系統(tǒng)采用標準的開放式網(wǎng)絡(luò)地理信息服務(wù)技術(shù)路線，基于WMS服務(wù)、WFS服務(wù)、三維地理信息服務(wù)接口，提供用戶地圖與地理信息相關(guān)服務(wù)：目錄服務(wù)：提供基于元數(shù)據(jù)的目錄服務(wù)，用于發(fā)布管理中心提供的數(shù)據(jù)描述信息，用戶可以調(diào)用該接口來實現(xiàn)對管理中心元數(shù)據(jù)的查詢。政務(wù)電子地圖服務(wù)：提供對電子地圖地理實體的查詢和定位服務(wù)，支持二維、三維的動態(tài)形式或者靜態(tài)緩存形式的地圖可視化表達?？臻g數(shù)據(jù)服務(wù)：支持空間數(shù)據(jù)庫的編輯、復(fù)制、通過數(shù)據(jù)抽取下載拷貝，以及對空間數(shù)據(jù)庫的查詢操作。地理編碼服務(wù)：提供各種基于地理編碼的查詢、檢索、和定位服務(wù)。空間處理服務(wù)：提供基本的空間分析、空間統(tǒng)計方法，可以實現(xiàn)各類地理信息的在線空間分析、空間統(tǒng)計，以統(tǒng)計圖表、統(tǒng)計地圖、數(shù)據(jù)表等方式進行展示。影像服務(wù)：加載或處理最新影像產(chǎn)品，并進行發(fā)布，來為用戶盡可能豐富的提供數(shù)據(jù)。專題制圖服務(wù)：提供數(shù)據(jù)選取、疊加、整飾、符號配置、色彩編輯等功能，從而用戶能夠制作自己的專題圖。4結(jié)束語電子政務(wù)地理信息共享平臺是以權(quán)威、標準的基礎(chǔ)地理信息為基礎(chǔ)，以涉密的政務(wù)信息資源網(wǎng)為依托