電子政務地理信息共享平臺框架設計2

電子政務地理信息共享平臺框架設計摘要：基于國家基礎地理信息數據庫和網絡地理信息服務技術建設面向政府部門的電子政務地理信息共享平臺，能極大地提高地理信息的利用率，促進包括地理信息在內的各類政務資源信息的分建共享。本文提出了包括網絡環(huán)境、分布式數據庫管理系統(tǒng)、政務地理信息可視化與查詢檢索系統(tǒng)、政務地理信息上載與管理系統(tǒng)、地理信息服務共享系統(tǒng)等五個組成部分的電子政務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，可為各級電子政務地理信息共享平臺的建設提供標準規(guī)范和示范作用。關鍵詞：政務地理信息、共享平臺、框架設計1引言隨著科學技術的日新月異，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和基礎地理信息資源在國家政務信息化建設中正發(fā)揮著越來越重要的作用?；A地理信息是國家基礎性和戰(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)特征和相關關系，而且也是其它各類與空間相關信息（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、展示所關心的自然、社會、經濟、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，數字中國地理空間框架建設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據庫、國家基礎航空攝影成果數據庫等多類型、多尺度的基礎地理信息數據庫。國家級基本比例尺地形圖數據庫包括全國1:400萬、全國1：100萬、全國1：25萬、全國1：5萬數據庫，各省、自治區(qū)、直轄市的1：1萬數據庫的建設也已形成了規(guī)?；晒鸞3,4]；基礎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建立了面向自己業(yè)務需要的政務地理信息系統(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，大多數政務地理信息系統(tǒng)采用的是分建分管的模式，沒有統(tǒng)一的標準規(guī)范，地理信息數據庫也是一次性建設，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。隨著網絡服務技術、地理信息服務共享技術的發(fā)展及政務地理信息應用的推進與深入，迫切需要基于統(tǒng)一的標準規(guī)范建設能夠互連互通、分建共享的政務地理信息平臺。目前，國內一些城市在政務地理信息共享平臺建設方面取得一定的成果，如北京、重慶的政務地理信息共享平臺建設，實際應用與推廣效果也具有較好的示范性。然而，由于城市級的基礎地理信息資源集中建設集中管理，其政務地理信息共享平臺的建設模式不太適用于國家級、乃至省級、地市級平臺的建設。文章參考北京市、重慶市政務地理信息共享平臺建設情況[6]，根據全國地理信息資源的建設和管理模式，結合政府網絡情況，設計了電子政務地理信息通用平臺總體框架，希望能夠為各電子政務地理信息平臺建設提供參考。2電子政務地理信息分建共享機制政務地理信息在國家基礎地理信息的基礎上，融合了政務信息以及其它相關專題信息，涉及中央政務部門，各地方政府部門以及許多相關單位，因此需要建立健全相關的政策法規(guī)，明確各部門在電子政務地理信息共享平臺運行和維護中的責任和義務。圖1平臺運行結構覆蓋全國的1：400萬、1：100萬、1：25萬、1：5萬基本比例尺地理空間數據庫建在中央，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據庫由各省、市分別建設，獨自管理。因此，基于政府電子政務專網，分級建設政務地理信息平臺，通過建立有效的地理信息共享機制，實現(xiàn)政務地理信息的分級建設、維護與服務共享。即國家級平臺維護、管理宏觀層面的政務地理信息，省市級平臺維護、管理微觀層面的政務地理信息，平臺間基于政務地理信息服務共享標準和規(guī)范，提供服務級共享，實現(xiàn)平臺間不同尺度、不同范圍政務地理信息的互相調用，從而減少平臺間數據庫內容的重疊度，打破信息孤島。3電子政務地理信息平臺體系結構圖2平臺體系結構3.1標準規(guī)范體系基于統(tǒng)一技術體系，按照有關國家標準、行業(yè)標準、技術規(guī)范與質量管理體系，規(guī)定或制訂電子政務地理信息平臺建設與運行維護所需的技術規(guī)范，包括平臺總體規(guī)范、數據規(guī)范、服務規(guī)范、應用規(guī)范等。（1）總體規(guī)范包括政務地理信息共享平臺總體性、框架性、基礎性的規(guī)范，除引用國家、行業(yè)相關標準外，還需制定《電子政務地理信息共享平臺基本規(guī)定》，用以明確政務地理信息共享平臺的內涵、構成、定位及作用，對政務地理信息共享平臺應包含的數據內容、應提供的服務內容、應具備的環(huán)境條件（軟件、硬件、網絡等）、應具備或遵守的安全保密措施等提出要求。（2）數據規(guī)范對電子政務地理信息共享平臺的數據進行規(guī)定，包括數據的數學基礎、數據內容、數據模型、信息編碼、屬性結構、存儲模式等。規(guī)定電子政務地理信息共享平臺數據的表達方式，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，還需制定電子政務地理信息共享平臺數據維護與更新規(guī)范，明確數據更新的程序、方式、周期以及歷史數據庫的存儲、管理等方面的要求。（3）服務規(guī)范為了實現(xiàn)多級互聯(lián)，保證各個節(jié)點提供的服務能夠協(xié)同提供統(tǒng)一的服務，需要規(guī)定或制定相應的服務技術規(guī)范，包括基于服務器緩存的地圖服務規(guī)范、平臺服務元數據信息模型、平臺服務的服務質量評價方法、平臺服務接口規(guī)范、平臺用戶管理辦法、平臺服務節(jié)點建設基本技術要求等。（4）應用規(guī)范制定電子政務地理信息共享平臺用戶指南（提供平臺服務接口的介紹和使用說明，規(guī)定用戶注冊的內容、技術流程，規(guī)定用戶認證的方法和流程等）、電子政務地理信息共享平臺用戶管理規(guī)范（包括用戶分類與授權策略，如用戶注冊、授權、刪除、增加、鎖定）等。3.2網絡支撐環(huán)境政府資源網是國家層面建設的辦公業(yè)務資源網，是廣域的涉密網絡，網絡本身有信道加密機，可以跑保密數據。政府資源網與國家各級政府部門的內網是物理連通的，各級政府部門內網可以采用防火墻和加密機與辦公業(yè)務資源網邏輯隔離。從內網可以任意獲取辦公業(yè)務資源網上的信息資源。電子政務地理信息共享平臺，主要是面向政府部門，為其提供帶密級的、規(guī)范的基礎地理信息服務和應用接口服務。因此，平臺運行在廣域的政府資源網中，可以為副省級以上政府部門提供公共的基礎地理信息服務，解決平臺重復投資重復建設的問題；同時，辦公業(yè)務資源網為涉密網，解決了基礎地理空間數據的安全保密問題。在辦公業(yè)務資源網中，通過分級建設共享平臺和提供標準的接口服務，可以逐步建立一個覆蓋全國的、完整的基礎地理信息共享環(huán)境，并有序實現(xiàn)與專業(yè)部門地理信息資源的共建共享。辦公業(yè)務資源網是各級政府政務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，電子政務地理信息共享平臺只是其中的一部分，提供基礎地理信息服務和信息共享接口服務。3.3分布式數據庫管理系統(tǒng)我國國家基礎地理信息數據庫建設采用的是分布式的格局，即覆蓋全國的1400萬、1100萬、125萬、15萬基礎地理信息數據庫建在北京，而11萬、11000乃至更大比例尺的地理信息數據庫按行政區(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，電子政務地理信息共享平臺采用分布式的數據庫結構，以保證數據的權威、安全、持續(xù)更新與維護。平臺數據庫可多節(jié)點部署。各級節(jié)點按照統(tǒng)一的技術規(guī)范建立各自的數據庫并自行對其進行管理、維護與更新。各級節(jié)點數據庫由組成該數據庫的相應數據子庫構成，這些數據子庫可以對應于物理分散的數據庫，部署于不同的數據庫服務器，也可以存儲于同一臺數據庫服務器，僅作邏輯劃分。各級節(jié)點需管理的地理數據存貯在對象化地理要素數據庫、地圖制圖數據庫、三維場景數據庫、影像數據庫、地理統(tǒng)計數據庫、元數據庫中。各級節(jié)點可針對自身數據管理具體需求，有針對性的建立或利用已有數據庫管理系統(tǒng)。各級節(jié)點數據庫的數據資源存儲于本地服務器，依據空間數據類型的不同，以文件或數據庫的方式進行存儲。3.3.1基礎地理信息框架數據庫基礎地理信息框架數據庫，是電子政務地理信息共享平臺的基礎和重要內容。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據庫為基礎，構建一個可以精確配準、集成和整合的政務地理信息共享平臺基本框架數據庫，其內容包括行政境界、水系、交通、居民地、地名、地表覆蓋、數字高程模型以及衛(wèi)星影像等。3.3.2政務地理信息資源數據庫。根據綜合減災、風險評估、應急處理、電子政務及各專業(yè)部門的需要，基于空間基礎地理信息數據庫提取相應的數據指標，同時，通過數據交換與共建共享協(xié)議，獲取專業(yè)部門的專題地理信息，構建電子政務地理信息共享平臺的擴展地理信息資源數據庫。數據庫主要內容包括：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、交通網絡特征；規(guī)則格網分布的人口統(tǒng)計數據規(guī)則格網分布的經濟統(tǒng)計數據地形、水系、地表覆蓋與應急專題數據的關聯(lián)規(guī)律信息自然資源、基礎設施、自然災害的分布及規(guī)律信息等。政務地理信息可視化與查詢檢索系統(tǒng)3.4.1政務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據、數字高程數據、各種分辨率的航空航天影像數據為基礎，結合政務相關信息，建設多尺度地理信息服務框架，實現(xiàn)大范圍三維地形可視化，完成政務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)劃為索引的基礎地理信息組織、調度；實現(xiàn)政務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地理信息加載與管理。通過政務專題數據的上傳、標注、圖層加載，為用戶提供政務地理信息數據加載和展示的窗口。這是政務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容。政務專題數據加載的方式包括：含位置坐標的文件上傳、信息定位；用戶根據需要進行的信息標注；已入庫的地理信息數據作為政務資源圖層加載。政務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)，自動建立政務資源目錄體系，與基礎地理信息分庫管理，政務地理信息數據庫也同樣采用分布式數據存儲與管理模式。政務地理信息數據由政府相應部門負責生產與維護，當某一部門遵循地理信息公共服務平臺相應的技術規(guī)范接口，將其業(yè)務數據注冊到平臺服務中時，其政務地理信息數據就成為平臺數據資源的一部分，與公共基礎地理數據一起共同向平臺用戶服務。政務地理信息數據的所有者可以自行定義數據內容并可決定這些數據的使用權限。3.6地理信息服務共享系統(tǒng)以國家基礎地理信息數據庫為核心，以多源數據的集成為基礎，以可視化應用服務為目的，內部建設通用的空間數據管理、空間信息查詢、顯示和空間分析等服務，并集成地理信息服務接口所提供的各種服務功能，為各種政務專題應用系統(tǒng)提供應用接口或向不同等級用戶對象提供相應的地理信息服務。系統(tǒng)采用標準的開放式網絡地理信息服務技術路線，基于WMS服務、WFS服務、三維地理信息服務接口，提供用戶地圖與地理信息相關服務：目錄服務：提供基于元數據的目錄服務，用于發(fā)布管理中心提供的數據描述信息，用戶可以調用該接口來實現(xiàn)對管理中心元數據的查詢。政務電子地圖服務：提供對電子地圖地理實體的查詢和定位服務，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數據服務：支持空間數據庫的編輯、復制、通過數據抽取下載拷貝，以及對空間數據庫的查詢操作。地理編碼服務：提供各種基于地理編碼的查詢、檢索、和定位服務?？臻g處理服務：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、數據表等方式進行展示。影像服務：加載或處理最新影像產品，并進行發(fā)布，來為用戶盡可能豐富的提供數據。專題制圖服務：提供數據選取、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結束語電子政務地理信息共享平臺是以權威、標準的基礎地理信息為基礎，以涉密的政務信息資源網為依托