济南市全要素级基础地理信息共享框架研究

赵向阳

(济南市勘察测绘研究院，山东济南 250013)

济南市全要素级基础地理信息共享框架研究

赵向阳∗

(济南市勘察测绘研究院，山东济南 250013)

基础地理信息共享越来越受到人们的重视。本文以济南市两部门间实现全要素级基础地理信息共享为例，分别从要素分类与代码、数据整理与建库和应用平台与接口等方面对城市基础地理信息共享框架的关键技术作了分析。

基础地理信息；共享；全要素

1 引 言

随着地理信息技术的发展，地理信息系统正逐步面向行业和社会化应用，而基础地理信息是系统建设运行的基础也是其他各种信息的空间载体与框架[1]。近年来，国土、规划、城管、交通、经济等领域对基础地理信息的需求也越来越大，然而由于认识不足、体制机制不健全等因素的影响造成基础地理信息部门垄断、数据壁垒和价格高涨[2]，一方面导致了信息系统建设成本高，基础地理信息用户少，阻碍了城市信息化的进程；另一方面在应用过程中出现数据标准不一致、数据版本不一致、更新维护不及时等问题，导致系统建设难度大且生命周期短，因此基础地理信息共享成为“数字城市”建设需要解决的关键问题之一，越来越受到人们的重视。

基础地理信息共享是一项复杂的系统工程，近年来，国内外不少学者对共享理论做了研究，地理信息公共服务平台在很多城市也已相继建成[3～4]，济南市在基础地理信息共享方面也取得了长足发展，建立了政务版和公众版等专题要素级基础地理信息共享数据体系，提供WEB电子地图服务，并以此为基础向纵深方向发展[5]。本文以济南市两部门间合作实现全要素级基础地理信息共享为例，研究基础地理信息共享框架的关键技术，加快基础地理信息共享的步伐。

2 共享框架的实现

2006年济南市国土资源局和济南市勘察测绘研究院(济南市基础地理信息中心)达成协议，共享济南市全要素级基础地理信息，建立地籍和土地利用管理系统，加快“数字地籍”的建设。

济南市勘察测绘研究院开发基础地理信息管理系统负责全要素级基础地理信息的管理、更新与维护，并通过ESRI ArcSDE对外提供基础地理信息共享服务。济南市国土资源局通过网络实时动态调用ArcSDE服务获得基础地理信息数据，结合国土资源专题数据，以ArcEngine为平台开发地籍管理系统和土地利用管理系统，其共享框架如图1所示。

图1 共享框架图

3 要素分类与编码

由于地理信息系统软件平台分析与制图功能侧重点不同，在某些功能实现上对全要素级基础地理信息的要求也不尽相同。如在征地调研时需要统计范围内房屋等地上物的数量，而在土地勘测定界时需打印符合图式的工作用图。前者需要数据有较高的拓扑分析能力，后者要求数据有精确的制图表现形式。为降低开发专题应用系统中基础地理信息制图的难度，解决数据和平台两者之间的衔接，实现数据分析与制图一体化，制定了兼顾制图的《济南市基础地理信息要素分类与编码》标准。

该标准根据《国家基本比例尺地图图式》(GB/T 20257)第1、2部分和《基础地理信息要素数据字典》(GB/T 20258)第1、2部分对制图的要求，在《基础地理信息要素分类与代码》(GB/T 13923—2006)的基础上扩展，分类代码采用8位十进制数字码，分别为按照数字顺序排列的大类、中类、小类、子类和扩展码，具体代码结构如图2。

图2 要素代码结构图

该要素代码前6位与《基础地理信息要素分类与代码》(GB/T 13923—2006)一致，第7、8位为扩展码，用于表示类别、骨架线(主线)、是否依比例尺、复合地物辅助要素、整饰辅助要素等信息。

在共享过程中，根据《城镇地籍数据库标准》(TD/T 1015—2007)中城镇地籍要素的分类及编码方法加入专业代码，避免了不同专业间要素分类与编码的冲突。

4 数据整理与建库

经过多年数字化生产，济南市勘察测绘研究院已经积累了大量的基础地形数据，由于不同时期所用的采集软件平台不同造成数据编码不一致。为避免以上问题，2006年统一基础地形外业采集软件平台，新测基础地形数据的编码较为一致，修测基础地形数据亦存在多平台混用情况。

目前济南市实现了中心城区建设用地1∶500比例尺地形图数据全覆盖、市区范围1∶2 000比例尺和1∶5 000比例尺地形图数据全覆盖。为进一步加大全要素级基础地理信息共享的力度，满足市国土局“数字地籍”系统和市规划局“一张蓝图”系统的需求，在统一的数据结构和数据标准基础上，对济南市基础地理信息数据全面整理，实现多源、多尺度、多时相、异构数据建库。

(1)统一定位基础

统一定位基础是基础地理信息共享的关键。该定位基础应具有通用性，并与多种定位基础转换不受限制。济南市全要素级基础地理信息共享框架的定位基础采用1980西安坐标系和1985国家高程基准。

(2)统一要素编码

统一要素编码是基础地理信息数据的采集、更新、管理、分发服务和产品开发的基础。用于数据库的建设与应用、各种专业公共平台建设、不同系统间的交换与共享等。因此必须严格按照《济南市基础地理信息要素分类与编码》整理与建库。

(3)统一符号规则

统一符号规则是基础地理信息制图的保障。《济南市基础地理信息要素符号规则》对符号的定位点、定位线、方向以及点线面要素、复合要素的几何表示方法等作出规定，使要素符号化描述不产生歧义。

(4)统一质量检查

在基础地理信息数据采集、加工整理、建库集成等工序中，按照《济南市基础地理信息要素质量控制与评价》对数据的完整性、逻辑一致性、位置精度、时间精度、属性精度、共享用户定义要求等进行质量检查。

5 应用平台与接口

5.1 硬件平台

通过采用关键节点的设备和模块冗余、线路冗余，建立后备系统和灾难恢复机制等一系列措施来保证硬件系统平台的可靠性。如图3所示，数据中心两台数据服务器建立集群服务，并通过双通道连接磁盘阵列，设立独立的数据备份服务器。

图3 拓扑结构图

5.2 服务接口

济南市全要素级基础地理信息共享采用 ESRI ArcSDE Geodatabase格式将基础地理信息数据存放在Oracle 10g数据库中，提供标准的ArcSDE数据服务接口。该接口具有类库多、跨平台、大众化、效率高、自由空间大等特点，用户可通过以下几种方式共享基础地理信息。

首先，ESRI系列产品如 ArcGIS Desktop、ArcEngine、ArcIMS等可以轻松实现ArcSDE数据访问。另有软件厂商提供公共的地理空间数据访问平台，如Autodesk公司提供 FDO(Feature Data Objects)平台，AutoCAD Map 3D等可通过该平台直接连接到ArcSDE数据源。

其次，ArcSDE提供了强大的二次开发函数库，SuperMap、GeoStar、MapGIS、AutoCAD等平台完全可以集成实现对ArcSDE数据的互操作。

此外，在不允许实时动态获取数据条件下，可通过GIS数据转换平台如FME(Feature Manipulate Engine)将ArcSDE数据转换成其他格式，建立非在线共享的基础地理信息库。该共享方式需要定期更新数据库。

5.3 网络平台

数据中心选用千兆以太网技术组建中心骨干网络，担负着服务器集群间数据交换、部门节点间数据交换、内部数据更新、数据备份等重要数据核心交换功能。基础地理信息数据经防火墙、加解密等设备对外提供共享服务。

鉴于基础地理信息数据量大、保密等级高等特点，数据中心和共享部门间不采用公用网络而是租赁千兆裸光纤组建专用网络。

6 结 语

基础地理信息在两部门间的成功共享，标志着济南市全要素级基础地理信息共享框架的初步建立，其必然会拓展基础地理信息在政府各部门、各行业中应用的深度和广度，为进一步推动“数字济南”的建设奠定了基础。

[1]李德仁，龚健雅，李京伟等.中国空间数据基础设施建设(续完)[J].测绘通报，2002(12):1～4

[2]李培.可持续发展地理信息共建共享机制探讨[A].中国地理信息系统协会第三次代表大会暨第七届年会[C]. 2003－11－01

[3]马文涵.数字武汉地理空间信息共享平台的研究[J].地理空间信息，2007(6):11～13

[4]秦建新，向洪普，陈均尧.基础地理信息的应用共享与机制分析——以湖南省为例[J].地球信息科学，2004(4): 76～79

[5]仲伟政.济南市公共地理信息平台的建立和应用[J].城市勘测，2005(2):19～22

Research on Sharing Framework of Jinan Fundamental Geographic Information in Full Feature Level

Zhao XiangYang
(Jinan Geotechnical Investigation and Surveying Institute，Jinan 250013，China)

The sharing of fundamental geographic information is being taken more seriously.The objective of our paper is to exemplify this sharing in two government departments，and the key technologies include elements classification and coding，data archiving and database construction，development of system framework and interfaces，etc.

Fundamental geographic information；sharing；Full Feature level

1672－8262(2010)02－30－03

P208

A

2009—08—20

赵向阳(1980—)，男，工程师，主要从事地理信息系统软件开发与数据建库工作。