福建省数字城市地理空间框架建设及应用

袁存忠 胡海燕 余丽钰

福建省数字城市地理空间框架建设及应用

袁存忠 胡海燕 余丽钰

福建省基础地理信息中心

数字城市地理空间框架是城市的空间基础信息平台，其建设及应用将为城市的信息化工作提供基础保障。该文从福建省数字城市地理空间框架建设背景、目标与内容、技术设计、应用前景等进行了阐述，为我省城市空间数据的共建共享提供思路。

城市信息化 地理空间框架 数字城市

1 引言

城市是国民经济和社会发展的焦点和中心，也是信息化工作的核心。当前，以“数字城市”为标志的城市信息化浪潮正在全国范围内迅速展开。数字城市最重要的两个基础设施是网络基础设施和空间数据基础设施。网络基础设施是指高速宽带网络以及支撑的计算机服务系统与网络交换系统。空间数据基础设施则意为地理空间框架，即为一个城市市域范围内自然、社会、经济、人文、环境等综合信息提供定位基准、集成工具和地理信息公共平台。数字城市以地理空间框架为定位基准，集成城市的各类综合信息，基于网络基础设施实现城市信息的广泛共享。因此，数字城市地理空间框架是城市的空间基础信息平台。

数字城市地理空间框架还是“数字中国地理空间基础框架”的重要组成部分。为推进地理信息的应用，胡锦涛总书记提出“加快国家基础地理信息系统建设，构建‘数字中国’地理空间基础框架”，国家测绘局为此制定了包含国家、省（直辖市、自治区）、城市在内的三级地理空间框架。三级地理空间框架在总体结构、标准体系、网络体系和运行平台等方面是统一和一致的，建设遵循整体规划、渐进实施、相互协调的原则，最终实现在分布式环境下多源、异质、异构地理空间数据的流通、共享以及互操作。

为增强数字城市地理空间框架的规范性、权威性和严肃性，保障国家安全，促进城市地理空间信息的共享和广泛应用，减少重复投入，加快城市信息化进程，国家测绘局于2006 年启动了“数字城市地理空间框架建设示范工程”项目，并通过在全国选择若干具备条件的城市作为试点开展数字城市地理空间框架建设，总结经验，推动数字中国、数字省区的建设。截至2009年年底，全国有78个城市在国家测绘局统一组织领导下，通过试点城市所在省级测绘行政主管部门与城市人民政府的紧密配合，各项工作稳步推进，作用和效益日益显著。

近年来，福建省加大基础测绘的投入和生产，已具有覆盖全省区域的1:100万、1:25万、1:5万、1:1万的数字线划图、数字高程模型，具有多种高分辨率的卫星遥感影像和航摄资料。而各设区市均积累了较为丰富的1:2000、1:1000、1:500地理空间信息数据和高分辨率的影像数据。这些丰富的地理空间数据近年均为“数字福建”和“数字城市”的建设提供了基础地理空间数据。目前福建省莆田市和泉州市已积极向国家测绘局申请立项，并作为“国家测绘局数字区域地理空间框架建设示范工程”分别于2007年和2010年立项。目前两个城市已取得了部分成果。

2 福建省数字城市地理空间框架建设目标和内容

2.1 建设目标

福建省数字城市地理空间框架建设需按照国家“数字城市地理空间框架”相关政策和标准规范的要求，紧紧围绕城市经济社会发展规划纲要和工作发展需要，以满足城市管理和政府决策需求为出发点和落脚点，运用“3S”和计算机网络等技术，制定统一的数据规范、开发规范、应用规范与其他规范，整合城市现有地理空间信息资源，建立分布式地理空间信息库，构建一个统一的多尺度、多类型、多时态的市级地理空间数据基础平台，研发运行于政务网、因特网的地市级地理信息公共平台，研究制定数字城市地理空间框架长效运行管理机制，解决城市空间地理信息资源难以集成共享和应用问题，为城市空间信息资源开发利用提供数据基础平台、技术保障和制度保障，促进城市的信息化建设，提高城市公共管理、公共服务的能力与水平。

2.2 建设内容

福建省数字城市地理空间框架建设内容包括基础地理信息建设、地理信息公共平台建设、典型应用示范建设以及支撑环境建设等四个方面。

2.2.1基础地理信息建设

在国家级1:100万、1:25万、1:5万比例尺基础地理信息以及省级1:1万、1:5000比例尺基础地理信息的基础上，重点更新完善城市区域内1:2000、 1:500数据，最终形成内容丰富的基础地理信息数据；同时以基础地理信息数据为基础面向政务应用和社会化应用进一步整合加工，通过信息化、模型化重组后构建满足需求的公共地理框架数据；开发数据库管理平台，并建立一体化管理的地理空间框架数据库，实现基础地理信息数据、地理空间框架数据的科学管理。

2.2.2地理信息公共平台建设

依托地理空间框架数据，面向专业政务用户、综合管理用户和社会公众的不同应用需求和功能需求，开发网络化的应用服务系统，建立城市权威的、唯一的、通用的可以分别运行于政务网与因特网环境的地理信息公共平台。

2.2.3典型应用示范建设

基于地理信息公共平台，以应用部门需求为主导，选择具有代表性与示范意义的部门或用户群体开展典型应用示范，构建应用系统，并总结应用模式与经验，为地理空间框架在城市政府部门、行业用户、社会公众中全面推广提供借鉴。

2.2.4支撑环境建设

支持环境建设是全面支撑城市地理空间框架的建设、运行与应用的底层基础。主要内容包含：设计、采购并部署能够保障项目实施及建设成果长期应用的软硬件设备及网络运行环境；制定项目实施和应用所遵循的标准规范和管理制度；成立以市政府为主导的组织协调机构和专门的运行维护机构，建立健全地理空间框架的共享与更新长效机制。

3 福建省数字城市地理空间框架技术设计

3.1 设计依据

技术设计遵循国家统一的标准规范，统筹考虑城市政府宏观决策、应急管理、社会公益服务对地理信息服务的迫切需求，同时兼顾城市未来的应用扩展。

3.2 技术框架

福建省数字城市地理空间框架选择采用以SOA体系架构为主体的总体架构，由数据层、服务层、应用层以及运行支持环境构成。

图1 数字城市地理空间框架体系结构图

数据层是数字城市地理空间框架的“血液”，也是开展相关应用的基础。数据内容可包含地理实体数据、电子地图数据、高程数据、地名地址数据、影像数据、城市景观、专题数据以及各数据对应的元数据。数据比例尺从1:100万至1:500，其中1:2000~1:500数据是数字城市地理空间框架数据建设的重点。

服务层是数字城市地理空间框架的“核心”。服务层所提供的服务既包括服务注册、服务管理、元数据服务等通用功能；也包括WMS、WFS、WFS-T等标准OGC接口模式；同时也涵盖专题制图、查询检索、空间分析、地址匹配、地图可视化等GIS功能服务，这些服务以接口的方式向不同的用户提供服务。

应用层构筑多层次的服务体系，是数字城市地理空间框架核心功能的外在体现，是与其它专业系统沟通、对接、集成的主要途径。根据数据用户的不同，设计针对不同用户特点的应用客户端。

运行支持环境包括标准规范制定、软硬件环境建设和运行管理机制建设。标准规范体系包括数据标准规范、应用服务规范、政策制度规范等技术规范。软硬件环境建设充分结合城市目前的技术装备情况，补充完善设备确保能够支撑在局域网、政务网、因特网运行的软硬件环境、网络环境和机房环境。运行管理机制建设包含建立健全共享服务、信息安全、数据维护更新、运行管理等机制，为数字城市地理空间框架持续有效运行提供保障。

4 福建省数字城市地理空间框架建设的应用

随着城市经济的快速发展，城市信息化的步伐越来越快，而信息化的进程离不开基础地理空间数据的推进。统计数字表明，80%的信息与地理位置相关，而几乎所有的政务信息都可以关联到地理位置成为地理信息，政府部门进行事务处理、综合业务管理、分析决策等所需的数据绝大部分都与地理空间定位紧密相关，地理信息已经快速融入到包括电子政务、企业信息化、公众信息服务等几乎所有行业信息化中。通过数字城市地理空间框架项目的建设，可以整合和挖掘城市各种信息资源，实现“信息内容丰富，更新维护及时、共享交换便捷”的地理信息基础平台，形成支撑城市各类管理信息系统的公共平台，为交通、水利、国土、统计、公安、民政等各类政府部门科学管理、城市发展规划、应急决策和响应提供科学、准确、及时的地理空间信息服务。此外随着数字城市地理空间框架建设和完善，会有越来越多的多尺度、多格式、多内容、多时相的城市综合信息进行发布和共享，也会有越来越多的各类应用系统与网站利用其中的资源对政府、企业、社会公众提供服务。因此数字城市地理空间框架在城市信息化建设中具有重要的作用和广泛的应用前景。

经过两年多的建设，数字莆田地理空间框架已经取得了一系列的成果。

其投入大量资金进行了大比例尺、真彩色航空影像拍摄，采集处理了1：500、1:2000基础地理信息数据，建成了莆田市地理空间数据库和地理信息公共平台建设，开展地籍管理信息系统、旅游地理信息系统、辅助决策空间信息管理系统等应用示范工程，从根本上扭转了地理信息资源匮乏的状况，夯实了城市信息化的基础城市地理信息公共平台，为其他专业信息空间定位、集成交换和互联互通奠定基础。数字泉州地理空间框架是我省第二个数字城市地理空间框架建设试点项目，经过前期大量的调研和分析，编写的数字泉州地理空间框架建设项目设计书已通过了专家的评审和论证。下一步，福建省将在总结前两个项目经验的基础上，逐步向其他设区市推广。

5 结语

福建省数字城市地理空间框架既是“数字中国地理空间基础框架”的重要组成部分，也是我省“数字城市”建设的重要基础设施。随着各设区市地理空间框架的建成和应用，城市政府有关部门将充分利用公共平台，开展信息交换与应用服务，可促进城市政府及各部门间的数据交换和共享，减少重复建设，消除信息孤岛，为城市的信息化工作提供基础保障，有效提高了政府部门公共服务、社会管理和宏观决策的科学性与准确性。

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[2] 梁莉,许红伟等.数字郑州地理空间框架的建设与应用前景[J].河南测绘,2009,(3):10.

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