数字城市地理空间框架的服务维护的关键技术研究

（温州设计集团有限公司，浙江温州 325000）

0.引言

在地理信息资源采集、加工、分发中，必须注重应用数字城市地理空间框架，基于服务导向，属于重要基础设施。在数字中国地理空间框架中，地理信息数据体系为核心，属于资源、信息库建设重点。通过建设数字空间框架，推广应用服务，加快城市信息化进程，促进城市科学发展。

1.地理信息资源应用与整合问题

（1）数据获取难。通过地方调研结果可知，地理信息数据通过采购方式获得，相应增加成本费用，且部门需要向政府申请经费，在此种情况下，若缺乏专业队伍支持，将无法保障地理信息采集质量，也无法对数据予以维护。若缺乏经费时，将会降低数据共享利用率，对数字城市信息化建设影响较大。若共享机制不完善，各部门各自为政，同区域建设重复的地理信息数据，造成重复劳动、资源浪费现象。（2）数据缺乏统一。在采集、存储数据时，所遵循的标准不同，生产的数据也不径相同，数据空间基准不统一、数据属性字段不统一、数据格式不统一，相对加大数字城市建设、共享难度。所以在建设地理信息服务平台时，必须注重坐标基准、数据属性字段、数据格式的统一。（3）数据更新慢。当前，随着信息化建设发展，对于信息数据时效性要求较高，和城市发展差距大。城市发展速度加快，相应提升了经济发展速度，改变了城市地物面貌。遵循相关法律规定可知，政府定期拨发财政经费，同时对地理信息数据予以更新，确保数据信息准确性。但地理信息数据生产周期时间长，更新不及时，远远跟不上城市建设进程。

2.数字城市建设技术框架

2.1 数字获取技术

在建设数字城市时，对于城市空间、属性数据的要求较高。空间定位系统、多传感器、测量学知识，对空间信息获取技术推动影响非常大，可以确保数据信息获取的自动化、准确化[1]。（1）全球定位系统是通过导航卫星电文，利用电子测距、距离交汇方式，精确定位陆地、海上、空间，属于近期发展的空间测量技术，随着我国对北斗导航的应用，对测绘行业进行一场技术改革。（2）多分辨率遥感技术。遥感技术成熟度提升，借助多时相、分辨率、传感器优势，展示出技术水平。在数字城市建设中，遥感技术的应用价值较高，能够提供地理数据，对城市动态变化趋势、城市环境进行实时化监测，属于重要空间数据来源，可以作为重要框架载体。（3）数字摄影测量技术。在摄影测量发展中，数字摄影测量属于重要阶段，可以生成数字线划矢量、数字正射影像、数字高程模型等各形式的数字化产品，同时通过数字正射影像，用自动或是半自动方式提取专题信息，将结果存储到地理信息数据库内，实现数据库自动建立及更新。（4）多传感器集成技术。在应用该项技术时，需要借助空间数据采集传感器，全面采集空间数据，为数据采集提供高效、全面方式。利用多传感器采集信息，能够获取数字城市建筑立面几何、纹理数据信息。

2.2 数据标准化与共享技术

城市空间信息、属性信息，和位置相关性强，并且具备时序性、区域性特点。通过建设数字城市，各类数据信息应当遵循标准要求，确保异构数据的标准化与规范化。在数字城市建设中，涉及到多部门数据。由于具备异构性特点，无法有效应用数据资源，因此逐渐成为研究热点。当前，空间数据共享，包含共享平台、数据库操作、数据交换等。考虑到数据信息的安全性及保密性，通过利用分析不同的计算机及网络技术优势，提升技术之间的融合度，使平台与平台之间、数据库与数据库之间、用户与用户之间实现共享访问、透明使用的功能[2]。

2.3 数据传输技术

数字城市的数据分布较广，由不同部门建设与管护。为了实现数据共享，利用计算机宽带技术、网络上云技术，可以实现无缝操作。借助计算机技术，可以共享网络资源，结合不同区域数据信息，形成网络数据库。为了确保海量数据传输的安全性，数据加密方案，解决了数据泄密的问题，对数字城市建设影响非常大。

2.4 数据存储技术

（1）数据库技术。数据仓库技术，可以随着数据时间进行整合，对经营管理决策、数据主题提供技术支持。通过数据仓，可以存储管理空间数据，高效适应数字城市时态、空间特征。将空间数据引入到数据仓库中，可以截取不同时期信息数据，提供问题解决与处理依据。（2）海量数据存储技术。在数字城市中，包含海量数据信息，不仅包括电子地图，也包括数据信息，因此对存储技术的需求较高。存取海量数据，必须利用计算机并联方式，优化计算机系统性能。通过小波变换算法，压缩和解压数据，全面提升数据存储效率与质量。

2.5 数据处理技术

（1）地理信息技术。地理信息技术，依赖于地理空间数据。在计算机软件、硬件支持下，可以有效采集、存储和分析地理空间数据、属性数据。在数字城市建设中，数据信息为重要基础。通过地理信息技术，能够对数据信息予以管理。（2）三维可视化、虚拟现实技术。三维可视化技术，属于重要交互工具与窗口。借助虚拟现实技术、三维可视化技术，可以实现信息世界与物理世界的虚实交融、全方位映射，数字孪生的衍生，为数字城市预测的推演更加精准。（3）智能决策、专家系统。数字城市建设，应当符合政府规划要求，同时提供专家系统、智能决策，为决策人员提供方案，同时可以加大技术支持力度。上述信息技术，可以有效应用到经济、社会发展中，提供科学化决策依据。（4）3S技术。3S技术，需要联合新型观测技术，例如地理信息系统、空间定位系统、遥感系统等，高度集成多种技术，才可以发挥出技术优势。

3.数字城市地理空间框架维护与服务技术

3.1 数字城市地理信息公共平台

数字城市地理信息公共平台是数字城市实现空间化、可视化的基础，是经济社会信息化发展的基础平台。它能支撑海量的数据管理，以分布式、多类型、多尺度数据进行一体化管理，通过数字城市地理信息公共平台，可以综合化管理异构数据。通过客户机/服务器结构，实现多机构部门的协同办公，转变传统独立办公模式。通过此种模式，可以消除各机构办公差别，只是存在不同管理业务。注重共享数据资源，全面维护责任与功能，对现有管理模式予以创新[3]。

3.2 数据更新维护机制

（1）建立多级更新维护机制。由各监管部门自行进行数据的在线更新方式，通常在线更新是对局部的数据库进行更新方式，由于更新的数据规模较小，时间较短，可以在空间基础信息共享平台的客户羰实现。还有一种就是针对数据大范围、大面积的全面离线更新方式。由专业的平台维护单位进行，因数据量大，直接在线更新影响用户体验，所以维护选择离线更新方式，将原来的数据迁移至历史库中，用新的数据更新至现势库中。（2）加大资金投入力度，增加更新频率。在城市千变万化的新形势下，城势、地形、地貌、地物的变化频繁。数据的更新周期愈短，则现势性就越强。为保证数据的现势性及有效性，各级领导需加强重视，每年在财政预算中可以引入数据更新费用，注重宣传和维护数据信息，制定和落实数据的更新维护工作。（3）建立数据资源共享机制，共同维护责任。在市县数字城市地理空间框架一体化背景，必须高度重视数字城市地理信息公共平台的融合，建设多功能、异构型数据，涉及较多维护量。所以，遵循数据资源共享、共同管理模式，全面发挥出节约性、快捷性、准确性优势，确保数据更新共享流程的合理性[4]。

4.结语

城市信息化建设发展中，数字城市属于重要产物，涉及到城市发展多领域。将现有技术作为基础，落实管理制度与机制保障，提升社会信息素质，以此确保数字城市地理空间框架运营效果，全面做好维护与服务工作。