浅谈政务地理信息系统建设

（南宁市信息网络管理中心，广西 南宁 530028）

1 政务地理信息系统发展现状

电子政务系统是通过运用信息技术，尤其是互联网技术，超越时间、空间和部门分隔等的限制，建立起效率更高、服务更为快捷方便的政府系统。电子政务建设一般包括三方面的内容：政府部门内部的网络化办公，政府部门之间通过网络进行的协同办公和信息共享，以及政府通过网络实现与公众的沟通和互动。[1]随着电子政务技术发展成熟，如何在新的领域应用该技术，促进电子政务的广度和深度的发展，成为各地市政府新的研究方向。本文所研究的政务地理信息系统就是基于地理信息系统，多层次、多维度地叠加政务数据，从而实现政务信息的综合管理，满足城市管理和公共服务对基础地理信息日益增长的迫切需求的新兴产物。

传统的强GIS部门如规划、国土部门等，早已应用先进的3S技术（地理信息技术GIS、遥感技术RS、全球定位系统GPS）建立了业务地理信息系统。随着“数字城市”、“智慧城市”等一系列概念的提出，一些弱GIS部门意识到了传统的信息管理方式已不能满足发展需求，逐步改造已有业务系统，在电子政务系统中融入GIS要素，创新业务流程。

我国虽然已经积累了大量的地理空间信息资源，形成了一定数量的地理信息应用系统,但与电子政务对地理空间信息的需求相比仍有很大差距。通过这几年在政府建设地理信息系统的经验，笔者发现在政府GIS系统建设中，常常会遇到如下比较关键的问题：

（1）缺乏有效的数据共享的模式，系统开发困难

由于现在大多数GIS平台对于数据共享的支持能力都比较弱，而且缺乏标准的共享模式，这就导致在系统开发时，大多数部门采用自行管理所有数据的方式，甚至需要针对业务对数据进行大量的再加工工作，这样就导致数据共享基本无法实现。

（2）缺乏持续发展的能力，限制了系统的深入开展

由于诸多政务地理信息系统都是从头开始进行数据的建设，大多系统的功能都是雷同的，在基本功能的实现上耗费了过多资源，因此，在系统建设后期很难进行更为深入的功能开发。

缺乏统一的管理机制、标准化空间地理信息资源严重不足等问题也严重制约了政务地理信息系统的建设和发展。

2 政务地理信息系统建设要点

2.1 标准建设

由于政务地理信息系统囊括了地理数据和政务数据两大类信息，且这两类数据存储格式、标准都不一样，如果按以往建设信息系统的经验来建设政务地理信息系统，容易造成数据库逻辑混乱，不便于管理。因此，在系统建设之初，应首先做好规划设计，遵循“统筹规划、统一标准、联合建设、互联互通、资源共享”的原则，在相关国家标准和行业标准的基础上开展政务地理信息空间数据标准化建设，如：数据资源类标准、应用服务类标准、政务信息类标准等。结合各系统运行实际，还可建设一系列的技术标准和管理标准。制定出的标准应遵守国家标准、行业标准，能满足“数字城市”的需要，而且要更具简洁性和可操作性，使标准易于推广执行。

在标准建设中，尤其要重视数据资源类标准的建设。数据资源类标准是涵盖具有时空特征的政务地理空间信息资源的内容、获取方法、处理、存储及维护更新的标准，一般包括：元数据标准、数据分类与编码标准、数据交换标准、数据质量标准等。该类标准对地图数据中的属性数据结构、字段命名、类型、代码进行统一的规定，对地名地址数据进行分类和结构化，通过规范的地点描述语言建立地名地址与地理坐标间的联系。

2.2 系统设计

政务地理信息系统不是简单重复已有GIS系统建设的流程，而是提供了一种全新的政府各部门使用地理空间信息资源的服务模式，通过这种模式实现地理空间信息资源的共享和交换，在此基础上推动新型的政府电子政务应用的建设。基于SOA（Service-Oriented Architecture，面向服务架构）设计思想，采用数据、管理、服务、应用相分离的架构原则，在保持灵活性和扩展性的前提下，实现政务地理信息数据的整合、管理和网络化共享的在线服务，实现不同市属部门业务应用系统与服务的集成。

考虑到地理空间信息共享和服务的不同需求，整个系统架构可采用C/S和B/S的混合架构，空间数据库管理采用C/S模式，地理信息服务、地理信息服务二次开发接口、业务应用系统则以B/S为主。同时，辅以授权的方式，控制不同用户不同的权限，或直接连接数据库存取空间数据，或实现服务的共享，通过二次开发接口来实现系统的功能，这样既满足了低端用户的简单地图需要，也满足了高端用户的复杂空间分析的需要，真正成为了一个数据共享的中心。

B/S结构（Browser/Server，浏览器/服务器模式）是WEB兴起后的一种网络结构模式，这种结构成为当今应用软件的首选体系结构。B/S结构最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装专门的软件。这种模式将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，统一了客户端，简化了系统的开发、维护和使用。采用该种方式无需为系统的升级更新客户端软件，大大降低了系统的维护成本。

通过对政务地理信息系统的总体认识，将系统设计为五个层次，即基础设施层、地理空间信息数据层、系统管理层、地理信息共享服务层、应用与展示层。如图1所示：

图1 系统分层示意图

基础设施层提供了系统运行依赖的有线、无线的网络支持和安全保障，是系统运行、提供服务和各单位获得服务、共享信息的硬件支撑。

地理空间信息数据层指明了数据的来源，包括各类数据在数据库中的存储内容、组织方式和存储机制。部分地理空间信息数据存储在数据库中，包含数字线划图库、遥感影像库、政务电子地图库、地址编码库和其他专题数据库等；部分以文件形式存储，包含栅格地图图片集等。

系统管理层提供了地理空间数据库的管理、数据交换、数据采集审核更新，以及政务地理信息共享服务系统的日常运行维护管理和监控。

地理信息共享服务层主要包括元数据用户授权服务、电子地图服务、遥感影像服务、矢量地图服务、信息点（POI）服务、地址编码服务、应用集成服务等空间信息服务，对外提供二次开发接口和开发组件。

业务应用层主要是针对专业应用系统和最终用户实际业务运行的系统。

2.3 数据库设计和数据处理

政务地理信息系统最重要的价值，在于能够给用户提供全面可靠的信息服务，而不是具体的某一个功能。系统建设的重点，将从初期的系统开发和数据建设并举，继而逐步发展到以数据建设为主。一个内容丰富、信息可靠的地理空间信息库，决定了系统的最终质量，所以数据建设的工作是整个系统的核心内容。政务地理信息来源于多个部门，按照“权威数据来自权威部门，提供部门负责数据维护”的原则，由各部门对系统数据资源进行持续地更新和维护，确保系统数据的准确性和实时性。

在数据库设计上，可以采用“关系型数据库＋空间数据引擎”的混合模式，这是近年来GIS厂商研发的一种空间数据库挂历中间件解决方案。用户将自己的空间数据交给独立于数据库之外的空间数据引擎，由空间数据引擎来组织空间数据在关系型数据库中的存储；当用户需要访问数据的时候，再通知空间数据引擎，由空间数据引擎从关系型数据库中取出数据，并转化为客户可以使用的方式。这使政务地理信息系统提供地理信息资源的方式从传统的数据拷贝变为在线地理信息服务，有效解决了用户使用地理信息资源过程中技术难度大、建设成本高、开发周期长等难题。由于“关系型数据库＋空间数据引擎”的技术方案访问迅速及与GIS联系紧密的优点，在应用中占有一定的优势。

对于包含空间信息的业务数据，可以在进行预处理后直接入库；对于没有空间信息的业务数据，可以对其进行空间化处理，赋予其空间位置坐标信息，然后统一入库进行管理。业务数据的空间化可以通过地址批量比对、在电子地图上直接标注、通过GPS信号直接获取坐标的方式进行。

2.4 共享模式设计

当系统框架确定后，接下来需要考虑的就是系统共享模式的设计和选择。根据各地网络覆盖程度、信息化环境等情况，主要考虑以下三种模式进行系统信息共享。

（1）数据共享。政府部门通过直接访问系统的空间数据库中的数据，来实现自己的业务功能。这种模式需要业务系统直接通过空间数据库引擎来连接数据库，适合于那些对于数据操作和空间分析功能要求比较高的系统，但对于数据库的压力较大、安全性较差。

另一种数据共享模式是，通过数据申请流程获得审批后，离线获得需要的地理空间信息数据。这种模式是直接的数据复制拷贝，适用于公安部门等特殊部门在特殊情况下的数据资源共享。

（2）接口共享。各业务系统可以通过政务地理信息系统提供的二次开发接口，来实现自己的业务功能，例如通过调用WMS/WFS服务，来实现电子地图的浏览和基本查询；通过调用图片引擎二次开发接口，来实现快速的地图功能集成等。这种模式适合于对数据操作要求不高、有能力另行开发应用系统的部门。

（3）数据资源查询与展示。在系统中设计一个开放的功能，用于政府部门进行空间数据资源查询与展示,用户可以查询和定位与政务应用相关的空间信息及其属性。此外，用户可以利用系统将自己的业务数据上传，把自己的业务图层叠加到系统地图上,然后进行在线的数据修改、查询和专题分析，从而满足用户综合利用不同类型的空间数据来完成自己业务目标的需求，达到空间数据共享和服务的目的。这种模式适合有能力建设业务数据图层、对数据综合分析难度不大的部门。

2.5 系统安全

信息系统的安全问题是建设过程中不可忽视的一个重要问题，对于政务地理信息系统来说，安全问题主要包括网络安全、系统安全、数据安全三个方面。

政务地理信息系统面向的用户群主要是政府部门，大多数业务也在各部门间进行。对于有条件的地市，可以将系统搭建在政府专网环境内，一方面降低了Internet的开放性以及其他方面因素导致的网络环境下的计算机系统存在的很多安全风险，另一方面，可以充分利用专网的安全技术手段，实现对系统网络安全的基本保障。采用先进的数字认证技术，辅以授权控制，通过一系列的管理机制，包括用户管理、权限管理、日志管理、数据访问管理等功能，实现对系统安全的有效保障。在数据安全方面，除了对系统内数据做好数据保密和脱密处理，还要做好数据备份工作。数据库服务器采用双机热备方式，其它应用服务器采用主服务和冷备份方式，具有较好的可靠性。

3 未来努力的方向

3.1 丰富数据资源

政务地理信息系统的生命在于数据的不断更新，因此，系统建设不能是一次性的工作，要将数据更新作为系统建设的一项长期、延续性的工作。政务地理信息系统建设最明显的效果就是提供了空间地理数据，为有需求的政府部门节省了该项数据成本，使各部门可以将更多的资源投入到业务系统的开发建设当中。但仅仅有空间数据对于系统长远发展来说是不够的，还需要整合其它部门有价值的政务数据，丰富系统的数据资源，真正实现系统的价值。

3.2 扩展新的信息服务方式

政务地理信息系统的建设，不是要抛弃现有的数据和系统，而是在现有软硬件系统的基础上，充分利用已有的成果，扩展新的信息服务方式，满足用户不同的需求。目前，系统服务以“计算机+网络”模式为主，提供各种服务接口供用户调用，但此种模式将系统的使用范围局限于办公场所，不利于系统移动使用。随着平板电脑、智能手机和无线网络的普及，系统服务的方式可以增加“可移动设备+网络”的模式，以满足不同用户的需求。

3.3 深化应用领域关键技术研究

建立政务地理信息系统的目的不是让GIS技术止于此，这只是建立“智慧城市”的基础。我们还应开展GIS在生态建设、防灾减灾、资源管理等领域应用关键技术研究，真正实现政务信息资源更广泛的利用，构建起信息共享互联互通的桥梁，打破长期以来各部门“信息孤岛”的现状，提高政务信息资源的社会价值。

4 总结和展望

政务地理信息系统的建设是一项长期的、艰巨的工作，需要政府投入大量的人力、物力、财力资源，要不断整合最新信息资源、不断集成高新技术成果，不断寻求面向社会增值服务新亮点，不断地开发面向用户业务需求新的应用系统。

[1]北京市信息化工作办公室等组编.电子政务概论[M].北京:清华大学出版社,2003.

[2]胡小明.智慧城市的思维逻辑[J].电子政务,2011(6):84-91.