数字抚州地理信息公共平台建设及其应用

王玲燕

(江西省测绘应急保障服务中心，江西 南昌 330209)

数字城市地理空间框架建设是数字中国地理空间框架建设的重要组成部分[1]，是贯彻落实科学发展观、促进城市信息化的基础工作，是实现信息资源共享、避免城市信息孤岛的必然要求。自启动数字城市地理空间框架试点工作以来，全国所有的地级以上市和400多个县级市都已经开展了数字城市的建设，并且到2016年底全面完成了地级以上的数字城市建设[2]。数字抚州地理信息公共平台是数字抚州地理空间框架的重要组成部分，平台通过在线服务系统将在线数据集以服务的方式发布出来，用户可以直接在线使用或调用以满足其不同的地理信息需求。数字抚州地理信息公共平台建设了涉密版、政务版及公众版3个版本，3个版本平台总体架构及建设内容基本相同，只是平台基础地理数据、使用用户及运行的网络环境不同。本文首先介绍数字抚州地理信息公共平台的总体架构，然后详细阐述平台建设的主要内容，最后介绍基于平台在国土、公安、房管、综治、公众等多个领域开展的应用情况。

1 平台总体架构

数字抚州地理信息公共平台基于Web Service技术，采用面向服务的SOA架构，依托云计算资源池支撑环境，遵循OGC开放地理信息规范及国家地理信息公共平台有关标准规范，实现地理信息资源在线共享交换及集中管理[3-4]。3套版本的平台总体架构如图1所示，由底至上依次为基础支撑层、数据资源层、服务平台层及应用系统层。

(1) 基础支撑层是支撑平台管理、共享、服务及应用所需的运行环境，包括网络系统、服务器集群系统及存储备份系统等。根据平台运行网络的不同，建设了涉密版、政务版及公众版3个版本的基础支撑环境。

(2) 数据资源层是支撑平台的各种数据资源，包含基础地理数据和专题业务数据。平台基础地理数据包括电子地图数据、地名地址数据、影像数据、地理实体数据、路网数据、三维模型数据、全景数据等，专题业务数据包括来源于国土、房管、公安、综治等各委办局的专题地理信息数据。

(3) 服务平台层是整个抚州公共平台的关键层，包括根据多数用户对地理信息应用共性需求而设计并实现的系列标准服务接口如OGC标准服务、Web Service服务接口及应用开发接口，同时还包括在此基础上建立的在线服务系统和运维管理系统[5-6]。

(4) 应用层是数字抚州地理信息公共平台的应用表现，面向政府部门、企事业单位及社会公众提供服务资源及开发接口，用户可以根据平台提供的数据服务及功能服务拓展自己的业务应用系统。基于抚州地理信息公共平台开展的应用已经涵盖了国土、公安、房管、综治、公众等多个领域，并将在城管、不动产登记、税务、交通、规划等更多领域开展应用。

图1 平台总体架构

2 平台建设实现

数字抚州地理信息公共平台建设的主要内容包括在线数据集、在线服务系统、运维管理系统及支撑环境等几个方面的建设。下面重点阐述平台数据集制作、在线服务系统及支撑环境建设。

2.1 在线数据集

数据集是地理信息公共平台的核心内容，是在基础地理信息数据上通过数据提取、扩充和重组等加工过程形成的面向服务的产品数据[7]，抚州地理信息公共平台建设的在线数据集包括矢量电子地图、影像电子地图、2.5维电子地图、地名地址、路网及360°全景三维。

2.1.1 矢量、影像电子地图数据

数字抚州地理信息公共平台完成了抚州市城区80 km2的18～20级，以及抚州市整个临川区15～17级矢量及影像电子地图，其余范围及级别通过调用国家天地图及省级天地图服务地址实现。电子地图是通过对矢量数据、影像数据进行电子地图制作而形成的色彩协调、符号形象、重点突出、图面美观的屏幕显示地图。抚州地理信息公共平台矢量电子地图以不同比例尺矢量基础地形要素数据为主要数据源，经过数据预处理、数据分级、可视化设置、符号化处理、注记添加、分级配图、图面整饰、切片缓存等步骤制作而成。影像电子地图则以抚州数字正射影像数据库为基础，对其进行敏感和涉密市域保密处理，并配以矢量线划和适量注记制作而成。图2是数字抚州地理信息公共平台制作的电子地图效果。

2.1.2 地名地址数据

抚州地名地址数据通过从多尺度的地形图数据中提取整理、实地调绘等多种技术手段，采集内容分为自然地理实体名称和人文地理实体名称[8]，包括山、山峰、山丘、河、湖、海的名称，省、市、县、乡、镇等行政区域的名称，居民地、城镇街巷、小区、门(楼)址、标志物名和兴趣点的名称，专业部门管理的具有地名功能的台、站、场、港、名胜古迹、纪念地的名称，企事业单位的名称等。采集的地名地址需要经过分类处理、属性编辑、地址编码等操作。图3为抚州地名地址数据。

图3 抚州地名地址数据

2.1.3 路网数据

抚州地理信息公共平台路网数据是从基础地形要素数据库道路层中提取出道路中心线，基于道路中心线的拓扑关系、网络关系及属性信息，构建道路的网络数据集，建立路网的连通性，并通过设置相应的高程属性、道路转弯规则、距离属性、时间成本属性、道路等级属性等来控制路网的计算方式。图4为平台路网拓扑图。

2.1.4 2.5维电子地图

平台制作了抚州中心城区13 km2的2.5维电子地图，将抚州真三维模型数据按一定角度进行渲染，经过图幅修正与补充、分区图拼接、接边要素补充、添加标注，坐标配准、地图切片及地图发布制作而成，同时平台还能实现基于2.5维电子地图的鼠标悬停显示建筑物名称功能，便于用户快速定位感兴趣信息。图5为抚州2.5维电子地图效果。

图4 平台路网拓扑图

图5 抚州2.5维电子地图效果

2.1.5 360°全景三维

数字抚州地理信息公共平台的360°全景三维利用鱼眼镜头的全景相机获取图像，然后按照全景图像拼接算法寻找图像重叠区域；由于重叠区域一般会产生锐利的图像边缘，为了实现相邻图像的自然过渡，平台采用像素权重计算方法进行图像融合，从而形成无缝拼接的全景图像；最后将制作好的全景进行发布，形成网络上运行的全景数据。图6为抚州地理信息公共平台全景三维效果，平台制作了覆盖抚州市171个景点447个全景三维数据，使用户足不出户就能领略抚州的美景[9]。

2.2 在线服务系统建设

数字抚州地理信息公共平台在线服务系统是平台面向用户提供各种在线服务的窗口，也是平台在线数据集集中展现、服务调用的出口。各种地理信息成果通过在线服务系统组合、封装成在线服务，满足用户对地理信息的查询、定位、分析需求。在线服务系统通过门户网站向用户提供地图应用服务、数据接口服务、数据发布服务、服务注册管理服务和二次开发服务等功能，满足用户的不同需求[10-12]。

2.2.1 地图应用服务

地图应用服务主要体现在门户电子地图系统，数字抚州地理信息公共平台门户电子地图系统具有地图搜索、驾车出行、全景浏览及地图基本操作功能；同时系统为用户提供了国家级、省级和抚州市级等不同级别的矢量、影像、2.5维电子地图，用户既可在线使用，也可利用服务接口进行在线调用；系统还具备专题地图制作功能，满足对空间定位要求不高、基础地理数据依赖较小的政府部门、社会大众的专题地图制作需求。

2.2.2 数据接口服务

平台为用户提供多种形式的接口服务，满足用户在线调用、共享交换的需求。数据接口服务包含符合OGC标准的网络要素服务(WFS)、网络地图服务(WMS)、网络覆盖服务(WCS)、网络切片地图服务(WMTS)、目录服务(CSW)、地名地址要素服务(WFS-G)，以及SOAP、REST等Web Service服务。

2.2.3 数据发布服务

平台数据发布功能用于将数据上传至平台，并将数据共享给其他部门，其他部门也可以将自己可共享的专题数据发布到平台上，供平台用户调用访问。用户要以规定的形式(如标准OGC服务)发布数据，并在平台上注册其数据的访问接口。

2.2.4 服务注册管理服务

第三方用户可以将自己的服务通过第三方服务的形式注册到平台上进行管理，用户可以通过平台进行服务注册、自动更新服务数据、对服务状态进行监控、聚合同类型的服务，以及对服务元数据进行采集、查询及有效性检查，平台还提供服务运行情况的统计分析。

2.2.5 二次开发服务

平台提供了Web端和移动端的二次开发接口服务，用户可以选择不同的开发方式，利用平台提供的二次开发接口和服务事例，快速构建自己的应用程序，满足用户个性化定制需求。

2.3 支撑环境建设

平台建设了涉密版、政务版及公众版3个版本的支撑环境，3个版本采用的软件环境相似，只是硬件及网络环境不同。涉密版支撑环境位于抚州市国土资源局机房，运行于抚州市政务内网，该网络与政务外网、互联网进行严格的物理隔离。政务版及公众版充分利用抚州市政府信息办的云计算环境搭建，运用虚拟化技术，构建服务器集群，按需获取平台运行所需计算资源，保证了在不断增长的服务及应用需求下的资源适配调度[13-14]。图7为政务版及公众版平台的网络拓扑图。政务版在电子政务外网云计算资源池中利用虚拟化技术，虚拟出平台运行所需的数据库服务器、GIS服务器及Web服务器，构建分布式服务器集群，再通过交换机、路由器及VPN、WAF等安全设备接入政务外网用户[15]。公众版与政务版网络拓扑结构类似，只是最终接入互联网环境。

3 平台典型应用

数字抚州地理信息公共平台采用在线调用、标准服务、定制开发、服务前置等多种应用模式完成了国土资源一张图数据管理系统、平安城市综合应用管理系统、房产管理信息系统、维稳综治信息平台、天地图·抚州电子地图、抚州才子文化信息系统、抚州旅游信息系统、抚州农产品推广应用APP 8个应用示范。其中代表性的典型应用示范有以下几个方面，如图8所示。

图8 典型示范应用

3.1 国土资源一张图数据管理系统

抚州国土资源一张图数据管理系统将公共平台提供的基础地理数据与国土部门专题业务数据如土地利用现状数据、基本农田数据、建设用地审批数据、土地执法监察数据等多源信息集合，构建统一的国土资源开发利用、监督管理及保护平台，为科学合理的利用国土资源提供有力的平台支撑。

3.2 维稳综治信息平台

抚州维稳综治信息平台通过叠加数字抚州公共平台的矢量和影像底图，实现了GIS流管应用、GIS综合预警、人口分析、矛盾纠纷动态监控等功能。系统的运行为社会管理部门在维护社会稳定、保障人身安全方面提供了高效的信息化平台。

3.3 天地图·抚州电子地图

系统提供国家级天地图、省级天地图和抚州市级等不同级别的地图数据，提供矢量、影像及2.5维电子地图数据的浏览、在线切换，以及地图搜索、驾车出行、地图纠错、全景浏览等功能，在政府决策、重大规划、重大工程建设、服务百姓生活等方面发挥了积极作用。

3.4 抚州市才子文化信息系统

抚州素有“才子之乡”的美誉。为了体现抚州的文化底蕴，宣传抚州的教育特色，才子文化信息系统融合多项技术，开发了文化教育、历史名人、名人佳作、宗教寺庙、书院文化等功能模块。系统结合全景、音频、图片全方位展示抚州名校风采、各县区每年高考升学统计、历史现代名人分布、名人足迹及名人作品，进入抚州才子文化系统，仿佛驰骋于文化的海洋。

4 结 语

本文从总体架构、平台建设实现及典型示范应用3个方面介绍了数字抚州地理信息公共平台的建设及应用情况。平台自运行以来，在抚州市政府有关部门发挥了重要作用，能够为政府各部门及社会公众提供权威、唯一、通用的地理信息支撑和服务，推动了抚州市地理信息快速发展，为抚州的信息化建设及社会经济的发展提供了保障。