城市地理信息公共服务平台关键技术研究

张海林 刘建君

【摘 要】城市地理信息服务平台是服务于城市管理的基础设施，建设运行高效化、功能齐全的地理信息服务平台对于公共职能部门管理效率的提高、社会经济的发展均具有非常重要的作用。

【关键词】服务平台；架构；关键技术

2011年7月通过国家验收并上线使用的西宁市地理信息公共服务平台，作为“数字西宁”的空间基础数据设施，是政府认定的、全市统一的、具有权威性和规范性的地理信息公共服务平台，是经济发展的基础支撑平台。该平台是以地理信息系统（GIS）、全球卫星定位系统（GPS）、遥感（RS）、网络、数据库等信息技术为基础，集地理空间信息共享、数据交换、数据发布、功能服务为一体的信息化平台。整合了西宁市多尺度地理信息资源，实现基于网络化运行环境的地理信息资源互联互通。提供多比例尺电子地图、遥感影像地图、数字高程模型等数据服务和信息浏览、专题查询、信息加载等网络化地理信息功能服务；实现全市地理信息资源共享应用，消除部门之间的信息孤岛、数字鸿沟等信息共享方面的瓶颈问题，为城市规划、建设、管理与决策以及社会各行各业提供完善、优质和高效的地理信息服务，促进了西宁市信息化建设及其可持续发展。

一、平台架构

从概念上理解，公共平台由三大部分构成，数据、软件系统、支撑环境。数据方面，按数据类型不同，可分為线划电子地图数据、影像电子地图数据、地理实体数据、地名地址数据、地形三维景观数据及城市精细模型数据。数据是提供信息服务的主要来源，是地理信息公共平台的核心内容。软件系统方面，平台建设目的在于提供地理信息和空间定位、分析服务，同时具备拓展应用的二次开发能力。因此，平台系统主要包括门户网站、交换系统、在线服务基础软件。其中，门户网站是用户访问地理信息的总入口，可以浏览地图，进行定位搜索，可以获得在线使用地图服务的方法以及二次开发的技术文档等。交换系统是地图发布维护部门与其它部门交换数据的通道。在线服务基础软件是实现各类型地图数据在线发布的管理软件及工具软件，同时包含了大量的二次开发接口。支撑环境是地理信息公共平台提供服务的保障条件，包括服务器集群、存储阵列、网络系统、安全系统等。

二、平台的设计原则

1.标准化与开放性原则。省级地理信息公共服务平台，其核心是提供地理信息公共服务，是一个公用性的服务平台，有着广泛的应用部门和需求，平台除了要提供传统系统要提供的静态功能模块以外，还要支持不同部门、不同系统、异构GIS平台与公共服务平台的对接及二次开发需求这就决定了公共平台在总体设计与实现上必须遵守标准化与开放性原则，遵循国家地理信息公共服务平台相关标准规范。

2.先进性与实用性原则。平台设计及实现技术方面，采用成熟的软件体系架构和先进的开发技术，做到人机界面友好、操作简便、维护方便，确保建成系统的生命力。软件平台的选用要面向以后地理信息服务的发展方向，所选用的软件平台必须是现阶段同类产品中成熟的、主流的先进产品；在软件开发思想上，严格按照软件工程的标准和面向对象的理论来设计，管理和开发，保证系统开发的高起点。网络建设立足长远发展的要求，计算机硬件和软件、数据库及软件平台支撑工具采用先进、稳定的、能满足海量数据存储与管理的主流地理信息产品。平台的服务顾及非专业地理信息用户的需要，做到平台框架结构合理，访问速度快、实用性强。

3.可靠性与稳定性原则。由于地理信息公共服务平台需要支持实时运行的专业应用系统，因此，要求平台的稳定性极高。平台的安全可靠是一个优秀系统的必要待征，平台的安全保护措施是否有效是地理信息公共服务平台的主要性能指标之一。安全可靠性应作为平台建设的首要出发点，为了保证平台信息的安全可靠性，必须制定严格的权限管理规定和数据保密机制，以避免非法操作所造成的数据泄漏、修改或损坏。

4.平台性与可扩展性原则。地理信息公共服务平台的建设是一个长期的逐渐发展的过程，因此要求系统具有良好的可伸缩性。以后各行业应用项目的建设可能都需要地理信息公共服务平台为其提供数据、功能等服务。在平台设计时，项目的统筹规划、设计和开发等都需要站在全局的高度上，以充分发挥平台在政务信息资源共享和提供公用性、基础性信息服务方面的核心作用，基础性和公用性数据库的重复建设也会得以避免。

三、地理信息公共平台关键技术

1.基于SOA体系的平台系统框架。SOA（Service-OrientedArchitectures）是一个概念上的架构，基于一个以服务（Web 服务）为核心的架构样式，用于解决分布式系统架构下服务提供者和请求者之间的松散耦合关系。面向服务体系的架构（SOA）支持将应用作为链接服务或重复任务进行集成，采用不同的技术和服务根据应用需求进行组合与展现，用户感觉这些服务就安装在本地一样。平台根据需要将这些服务组装为按需的应用程序，使应用业务能够适应不断变化的情况和需求。SOA带来了“松散耦合”的应用程序组件，在此类组件中代码不一定绑定到某个特定的数据库。得益于此特性才能够将服务组合为各种应用程序。这样提高了代码重用率，可以在增加功能的同时减少工作量。

2.采用B/S模式进行系统开发。本系统的数据共享体系是一种松散耦合的异构式环境，应用请求和服务是一种分布式网络环境。为保证平台架构的可伸缩性及数据库和防火墙等方面的安全限制，这种访问连接和服务部署必须采用多层架构的B/S结构模式建设，对性能和伸缩性有较高的要求。

为了提高响应速度和用户体验水平，系统开发将采用胖瘦客户端相结合的混合WebGIS模式，为了提高服务器和客户端的计算能力和网络通信量，提高互操作性和系统性能，适当的在平台服务端和客户端分布GIS任务。这种混合模式即不是把全部的空间处理功能模块和数据下载到本地，也在客户端进行所有的空间操作，也不是把所有空间处理功能放置在服务器端，在服务器进行所有的空间操作，而是根据不同的需求在客户端和服务器端进行空间处理功能的分配。

3.采用OpenGIS标准规范。OpenGIS的目标是制定一个规范，使得应用系统开发者可以在单一的环境和单一的工作流中，使用分布于网络上的任何地理数据和地理处理。基于该规范的GIS软件将具有很好的可扩展性、可升级性、可移植性、开放性、互操作性和易用性。在本项目的空间信息服务系统中遵循OGC的WMS（Web Map Service）网络地图服务和WFS（Web Feature Service）网络矢量服务等服务标准。

四、结束语

地理信息系统的应用是非常广的，这样就使得地理信息在很多的部门中都得到了很好的应用，建设地理信息公共平台能够更好的满足地理信息服务的功能，同时在提供服务的时候能够做到更加的高效。为西宁市城市规划建设提供了快速、科学、有效的技术支持平台，也为基于西宁市地理信息公共平台建设其他信息系统提供了参考依据。在实际生产中的应用，不仅节约了资金、人力、物力的投入，同时为西宁市地理信息的发展奠定了基础，地理信息的发展将为西宁的发展带来先进的、科学的、经济的技术支撑。

参考文献：

[1] 王延亮，储晓雷.地理信息公共服务平台模式探讨[J].测绘与空间地理信息，2007，（2）：71-76.

[2] 黄厚.SOA 架构在城市地理信息公共服务平台建设中的应用研究[J]. 上海地质，2010，（2）：56-58.