面向在线服务的城市公共地理框架数据建设

胡海燕

（1.福建省基础地理信息中心，福建 福州 350003）

地理信息是重要的战略信息资源，在国民经济建设、社会发展和人民生活中发挥着重要作用。但一直以来，地理信息公共服务相对滞后，这主要体现在2个方面：①服务方式以离线为主，用户需要到专门的地理信息服务机构索取（或领取）所需地理信息数据；②服务内容以专业的“4D”产品为主，难以满足用户多样化需求。这种传统的服务方式环节多、周期长、数据加工处理与应用系统构建的技术复杂、成本较高，使得目前地理信息资源总量虽然不断增加、质量不断提高，但整体上开发不足、利用不够、效益不高，不能有效满足政府宏观决策、综合减灾与风险管理以及公众服务过程中对地理信息资源的迫切需要[1]。为改变这一现状，福建省龙岩市依托“数字城市”地理空间框架建设，将城市原有基础地理信息数据进行必要的内容提取与分层细化、安全保密处理、尺度协调等一系列加工处理[2]，形成了适合于在线服务龙岩市公共地理框架数据，并以此为基础，通过地理信息公共平台，实现了从离线数据提供到在线地理信息服务的根本性转变[3]。

1 龙岩市公共地理框架数据设计

1.1 龙岩市地理信息资源基础

经过多年积累以及在国家测绘地理信息局、福建省测绘地理信息局的数据支持下，龙岩市实现了1∶25 万、1∶5万、1∶1万数字线划图（DLG）全市覆盖、1∶5 000 DLG覆盖各县市主城区、1∶1 000、1∶500 DLG数据覆盖各县市区城区和规划区;5 m×5 m数字高程模型数据（DEM）全覆盖，2 m×2 m、1 m×1 m DEM数据覆盖规划区范围;不同分辨率航摄或遥感影像数据覆盖全市或重点区域。此外还有大地基准数据、基础地名数据、国土专题数据等丰富的数据资源，可共同作为龙岩市公共地理框架的建设基础。

1.2 龙岩市公共地理框架数据体系

龙岩市公共地理框架通过网络向用户提供在线服务，因此在数据集成方式上需满足跨区域（或跨领域）多源、多尺度数据无缝调用的需求;在组织方式上需满足在线服务数据高效调用的需求；在产品形式上则需满足社会经济信息空间化关联等多样化应用需求，在传统“4D”产品基础上，扩展多类型的数据形式，满足用户多样化需求。

基于设计需求与国家相关规范要求，龙岩市依托现有地理信息资源基础进行必要的加工处理与补充生产，形成了适合于在线服务的龙岩市公共地理框架数据（见图1）。

其中包含可用作查询挂接的“地理实体数据”与“地名地址数据”，可用来景观分析的“影像数据”与“三维景观数据”；可用作地理底图的“电子地图数据”等5种类型的数据[4]（见表1），并尽量遵循“521”(建成区1∶500数据覆盖、规划区1∶2 000数据覆盖、农村地区1∶10 000数据覆盖)的建设标准,以满足各行业部门对地理信息数据的应用需求。电子地图数据又包含矢量、影像、晕渲电子地图3种类型。

表1 龙岩市公共地理框架数据体系

图1 龙岩市公共地理框架数据与地理信息资源基础关系图

2 龙岩市公共地理框架数据建设

2.1 地理实体数据

地理实体是现实世界中具有共同性质的自然或人工地物[5]。地理实体数据是根据相关社会经济、自然信息空间化挂接的需求，对基础地理信息数据进行内容提取与分层细化、模型对象化重构、统计分析等处理而形成的。其采用实体化数据模型，以地理要素为空间数据表达与分类分层组织的基本单元。每个要素均赋以唯一的重要标识、实体标识、分类标识与生命周期标识。通过这些标识信息能够实现地理要素相关社会经济、自然资源信息的挂接，还能够灵活地进行信息内容分类分级与组合，并实现基于要素的增量更新。

龙岩市地理实体数据包括2种尺度， 1∶1万比例尺与1∶500比例尺。1∶1万比例尺地理实体数据覆盖龙岩全市域，包含政区实体、境界实体、道路实体、铁路实体和河流实体数据；1∶500比例尺地理实体数据覆盖龙岩市新罗区主城区范围，相较1∶1万比例尺地理实体数据增加了房屋实体与院落实体（见图2）。

图2 龙岩市地理实体数据构成图

龙岩市地理实体数据生产过程包括数据提取、数据编辑、行政境界实体改造、水系实体改造、交通实体改造、质量检查、入库格式转换、空间定位基准标准化、元数据库、数据目录和数据字典编制等作业流程。

2.2 地名地址数据

龙岩市地名地址数据包括3大类：地名数据、地址数据和兴趣点数据。地名数据包括行政区域名称、居民地名称、企事业单位名称及其他文化娱乐实体名称，还包括水系、山脉等自然地物名称，具有地名意义的交通运输设施名称等；地址数据是具有地名的某一特定空间位置上自然或人文地理实体位置的结构化描述[5]，是对城市中各类单位、机构的地址信息描述，与地名数据一同实现目标实体的空间定位，可有效地实现各类城市管理信息与空间信息的关联，地址数据可包括门牌地址信息;兴趣点数据是沿街巷及小区中具有地理标识作用的店铺、公共设施、单位和建筑等标志物。

龙岩市地名地址数据是以大比例尺基础地理信息数据为基础，结合民政与公安部门的数据，通过外业实地调绘的方式采集生产的（见图3）。地名地址数据对应实体的标示地理位置坐标是以1∶500地籍图作为调绘底图确定的。

2.3 影像数据

影像数据包括卫星影像和高分辨率航摄影像。龙岩市公共地理框架影像数据包括3种尺度：底层、中层与高层。底层数据主要是反映整个市区全貌的中巴影像，空间分辨率为19.5 m，中层采用SPOT5数据，空间分辨率为2.5 m，可以反映区域地理特征，高层数据主要覆盖各县市的主城区范围，空间分辨率为0.1～0.6 m。影像数据主要从基础地理数据库中提取，整合步骤包括影像提取、影像镶嵌和影像数据投影变换等。

图3 龙岩市地名地址数据制作流程图

2.4 三维景观数据

“数字龙岩”地理空间框架的建设目标之一是向用户提供三维地理信息服务。三维景观数据的建设能够为用户提供直观、丰富、细致的三维地理信息服务。

龙岩市三维地形模型构建用整合改造后的影像数据、DEM数据，利用三维建模软件形成反映龙岩全市地形地貌的地形模型；利用数码相机采集城市景观纹理，包括建筑物、城市道路、交通设施和植被等，应用图像处理软件以及三维建模软件，构建城市三维景观模型[6]；最终通过数据集成，在三维地形模型的基础上叠加展示城市真实面貌的城市三维景观模型，建成三维景观数据，实现对城市三维特征的描述。

2.5 电子地图数据

龙岩市电子地图数据包括矢量电子地图、影像电子地图和晕渲电子地图（见图4）。矢量电子地图数据是以矢量数据组合而成，通过对矢量要素的配色与符号化形成图面美观的地图；影像电子地图数据以航空、航天遥感影像为基本内容，叠加适当的矢量数据；晕渲电子地图数据以DEM数据为基本内容，经晕渲处理成图，叠加适当的矢量数据。其主要制作7～20级，其中重点生产18～20级3个级别，相应的比例尺为1∶2 257、1∶1 128.5和1∶564.25。

图4 龙岩市晕渲电子地图样例

2.6 公共专题数据

除地理实体数据、地名地址数据、影像数据、三维景观数据、电子地图数据以外，龙岩市还整合了国土、城管、交通、旅游、卫生、教育等行业部门允许对外公开的专题数据，形成了丰富的专题数据，例如城市总体规划、景点分布数据、交通场站数据、医院药店分布图、学校分布数据等，包括名称、位置、简要介绍、相关链接等内容。

2.7 保密机制

龙岩市地理空间框架是面向在线服务的数据集，主要部署在政务网、政务外网等非涉密网络环境，因此，公共地理框架数据无密级。依据国家相关法律法规，在公共地理框架数据整合处理时对地理空间框架所有涉密的内容，都需要进行适当的删减和处理，并对成果进行地图审核，以保证基础测绘数据在公开使用时不存在涉密信息，确保数据的安全使用[4]。在进行脱密数据处理过程中，主要参照《公开地图内容表示若干规定》《公开地图内容表示补充规定》以及《导航电子地图安全处理技术基本要求》(GB 20263-2006)的相关规定，采用分地物类别逐层作业的方式对数据作处理。地名库数据和兴趣点数据是以注记形式和数据库形式存在的，因此需要确保图面看不到，属性查询搜索不到。对高分辨率影像所显示的涉密地点采用降低影像地面分辨率或异物替换的方式达到脱密的目的。

3 公共地理框架数据在线服务方式

公共地理框架数据通过数据发布，将以数据库或文件方式管理的各类数据发布为各类服务（见表2）以供用户使用，具体包括目录服务、矢量电子地图服务、影像电子地图服务、晕渲电子地图服务、地名地址服务、地理实体服务、兴趣点服务、三维数据服务和专题地图服务等，按照服务的类型分为WMTS服务、WFS服务、WFS-G服务、WMS服务、ArcGISMapping服务、三维场景服务和目录服务等，满足用户地理编码、属性查询、空间查询、空间分析等地理信息应用需求。

表2 公共地理框架数据及其在线服务方式

4 结 语

龙岩市通过公共地理框架数据建设和城市地理信息公共平台的建设，提高了面向公共服务的能力与水平，当前可以在线方式将地理实体数据、地名地址数据、影像数据、三维景观数据、电子地图数据等发布为符合OGC标准的地理信息服务。用户通过服务接口就能方便地浏览、查询、获取和调用丰富的、现势性好的地理信息数据，实现基础地理信息数据的“0处理”、“0维护”，节约大量的数据采购、处理与更新费用。用户只需专注于自身的业务数据处理，就可实现“分建共享、在线集成”，从而降低应用开发的门槛，节约应用系统建设成本，促进各行业信息化建设。龙岩市城市管理、水利管理、防洪减灾、应急管理、城市脆弱性分析等多个行业应用系统均在公共地理框架数据的基础上实现了深入应用，凸显了测绘服务大局、服务社会、服务民生的保障作用。

[1]黄蔚，蒋捷，王茜.面向在线服务的地理框架数据体系构建[J].地理信息世界，2011，8(4) ：7-13

[2]CH/Z 9001-2007.数字城市地理空间信息公共平台技术规范[S].

[3]陈军，丁明柱，蒋捷，等.从离线数据提供到在线地理信息服务[J].地理信息世界，2009，4(2) ：6-9

[4]CH/T 9003-2009.地理空间框架基本规定[S].

[5]CH/Z 9010-2011.地理信息公共服务平台 地理实体与地名地址数据规范[S].

[6]CJJ/T 157-2010.城市三维建模技术规范[S].

[7]CH/Z 9011-2011.地理信息公共服务平台 电子地图数据规范[S].