【導(dǎo)讀】數(shù)字煙臺(tái)公共地理信息平臺(tái)。北京佰信藍(lán)圖信息技術(shù)有限公司?；陉P(guān)系數(shù)據(jù)庫的空間與非空間數(shù)據(jù)一體化管理.................8

　　

【正文】 i c e )注 冊 服 務(wù)（ R e g i s t e r S e r v i c e ) 圖 26 SOA模型 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)過程中盡可能將系統(tǒng)提供對外服務(wù)的 應(yīng)用程序功能 封裝和發(fā)布為 Web 服務(wù)（ Web Service） ， 通過服務(wù) 注冊和服務(wù)目錄，向服務(wù)消費(fèi)者（各種組件或部門的應(yīng)用系統(tǒng)）提供 Web 服務(wù)，使系統(tǒng)的功能可以采用 松耦合 的方式實(shí)現(xiàn)集成，并使平臺(tái)提供功能服務(wù)具有可擴(kuò)展性。 基于元數(shù)據(jù)的信息資源管理和元數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的平臺(tái)架構(gòu)為實(shí)現(xiàn) SOA 架構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。 項(xiàng)目 建設(shè)技術(shù)路線 和其他的地理信息系統(tǒng)類似，本系統(tǒng)也要經(jīng)歷系統(tǒng)需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)（包括概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)）、系統(tǒng)開發(fā)與數(shù)據(jù)建庫、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)調(diào)試與系統(tǒng)測試等過程。項(xiàng)目建設(shè)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化與信息管理平臺(tái)建設(shè)總體技術(shù)路線如下圖所 數(shù)字煙臺(tái)公共地理信息平臺(tái)總體設(shè)計(jì)方案 北京佰信藍(lán)圖信息技術(shù)有限公司 14 示： 系統(tǒng)需求分析與初步設(shè)計(jì) 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 用戶需求調(diào)查 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 專家論證 核實(shí)調(diào)整 專家論證 核實(shí)調(diào)整 系統(tǒng)開發(fā) 數(shù)據(jù)建庫 軟件開發(fā) 系統(tǒng)集成 系統(tǒng)調(diào)試測試 系統(tǒng)調(diào)試 α 測試（內(nèi)部測試） β 測試（用戶測試） 反饋 系統(tǒng)維護(hù) 系統(tǒng)運(yùn)行 系統(tǒng)驗(yàn)收證 反饋 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定 空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定 系統(tǒng)需求分析 業(yè)務(wù)需求分析 功能需求分析 圖 27系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)路線 如上圖所示，系統(tǒng)在需求分析階段，需要與用戶一起將數(shù)據(jù)組織方式和業(yè)務(wù)功能確定下來，這是概要設(shè)計(jì)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)最重要的基礎(chǔ)。在經(jīng)過用戶方確認(rèn)以后，系統(tǒng)進(jìn)入詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，在這一階段需要對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。 數(shù)字煙臺(tái)公共地理信息平臺(tái)總體設(shè)計(jì)方案 北京佰信藍(lán)圖信息技術(shù)有限公司 15 在這一階段另一項(xiàng)很重要的工作就是在用戶的參與下將功能結(jié)構(gòu)確定下來，并考慮用戶要求詳細(xì)描述各個(gè)功能需求，包括用戶操作方式和用戶界面，程序?qū)崿F(xiàn)功能將采用的技術(shù)方案（類的組成、類結(jié)構(gòu)以及接口等），并與用戶共同編制《系統(tǒng)設(shè)計(jì)書》。 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)經(jīng)過用戶確認(rèn)以后，就進(jìn)入系統(tǒng)開發(fā)階段。在進(jìn)行系統(tǒng)軟 件開發(fā)的同時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫建庫工作。數(shù)據(jù)建庫需要為軟件開發(fā)提供樣本數(shù)據(jù)，軟件開發(fā)過程又可以為數(shù)據(jù)建庫提供新的工具，也可以檢驗(yàn)數(shù)據(jù)邏輯準(zhǔn)確度以及數(shù)據(jù)質(zhì)量。系統(tǒng)軟件開發(fā)和數(shù)據(jù)建庫工作結(jié)束以后就可以進(jìn)行系統(tǒng)集成。 系統(tǒng)集成后需進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試和系統(tǒng)測試。系統(tǒng)測試分為兩類測試，一類是系統(tǒng)開發(fā)人員的內(nèi)部測試，又稱為α測試；另一類是系統(tǒng)用戶的試運(yùn)行測試，又稱為β測試。經(jīng)過系統(tǒng)測試以后系統(tǒng)就可以進(jìn)入系統(tǒng)驗(yàn)收階段。系統(tǒng)驗(yàn)收后就就進(jìn)入系統(tǒng)正式運(yùn)行階段。系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)要進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)工作。 系統(tǒng)的開發(fā)過程是一個(gè)螺旋上升的過程，每一個(gè)階 段開發(fā)方和用戶都必須進(jìn)行交流，甚至需要專家的認(rèn)證。例如系統(tǒng)測試的結(jié)果必須反饋到系統(tǒng)調(diào)試或者系統(tǒng)軟件開發(fā)的過程，對測試的問題進(jìn)行修改。系統(tǒng)開發(fā)既有一個(gè)直線前進(jìn)的方向，又存在軟件開發(fā)人員和用戶之間不斷進(jìn)行交流協(xié)調(diào)的往復(fù)。開發(fā)人員和用戶之間的溝通是系統(tǒng)建設(shè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。 在系統(tǒng)軟件開發(fā)的同時(shí)，系統(tǒng)還要進(jìn)行硬件建設(shè)。在用戶需求分析的時(shí)候需要對硬件網(wǎng)絡(luò)需求進(jìn)行分析，在設(shè)計(jì)階段同時(shí)考慮硬件網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)開發(fā)實(shí)施的同時(shí)進(jìn)行硬件網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施工作。 數(shù)字煙臺(tái)公共地理信息平臺(tái)總體設(shè)計(jì)方案 北京佰信藍(lán)圖信息技術(shù)有限公司 16 3. 項(xiàng)目 需求 分析 數(shù)字煙臺(tái)公共地理信息 平臺(tái)包含 公共地理信息平臺(tái) 之?dāng)?shù)據(jù)平臺(tái) 的基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng) 、基本單位數(shù)據(jù)庫建設(shè)、元數(shù)據(jù)建設(shè) 。 基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)包括 1： 201： 500 數(shù)字線劃 數(shù)據(jù)庫 （范圍為市區(qū)）、 1： 25 萬、 1： 、 1： 1 萬數(shù)字線劃數(shù)據(jù)庫（范圍為全市域） 、 數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)庫、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫、數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)庫、 地名數(shù)據(jù)庫 和 元數(shù)據(jù)庫 的建設(shè)，以及 公共 地理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)與集成。其中 公共地理 信息 平臺(tái) 是 此項(xiàng)目 的重點(diǎn) 。 項(xiàng)目需求 分析是根據(jù)本項(xiàng)目的招標(biāo)文件、 煙臺(tái) 市的實(shí)際情況和我們在其他城市 公共地理信息平臺(tái) 成功開發(fā)和實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)編寫，是本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的依據(jù)。 基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)需求分析 現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 分析 分析國內(nèi)外基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和 GIS 系統(tǒng)建設(shè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，有助于對本項(xiàng)目的總體把握 和未來可持續(xù)發(fā)展 。 國外空間地理數(shù)據(jù)庫運(yùn)行現(xiàn)狀 隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，許多國家都意識(shí)到了空間地理數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)對于一個(gè)國家的社會(huì)信息化及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要意義，紛紛投入了巨大的人力物力加以開發(fā)和推動(dòng)。由于起步較早，在數(shù)據(jù)的獲取、運(yùn)行和管理方面，一些發(fā)達(dá)國家從建立數(shù)據(jù)管理體系、數(shù)據(jù)資源共享、數(shù)據(jù)信息規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化、建立行業(yè)協(xié)會(huì)入手，已經(jīng)構(gòu)架起了一個(gè)比較符合實(shí)際發(fā)展需要的空間數(shù)據(jù)運(yùn)行體制。 在空間地理 數(shù)據(jù)管理體系方面，美、英等發(fā)達(dá)國家采用的是國家和州兩級(jí)管理體系來管理地理數(shù)據(jù)信息。雖然在各城市還設(shè)有城市級(jí)的測繪部門，但各個(gè)城市還是可以方便地從國家和州的地理信息機(jī)構(gòu)共享國家地理信息。這種管理體制和服務(wù)體制，為地方政府建設(shè)數(shù)字城市帶來了極其便利的條件：地方城市沒有城市空間基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫建設(shè)負(fù)擔(dān)，城市空間基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫共享方便， 數(shù)字煙臺(tái)公共地理信息平臺(tái)總體設(shè)計(jì)方案 北京佰信藍(lán)圖信息技術(shù)有限公司 17 取得城市空間基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)幾乎無成本，且城市空間基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容極為豐富，現(xiàn)勢性強(qiáng)。 而在空間地理數(shù)據(jù)共享方面，國際上比較通行的做法是充分將城市規(guī)劃、建設(shè)的各類資源互聯(lián)貫通。美國等國 還以政府各部門為單位建立了近百個(gè)政府級(jí)的城市信息共享公共數(shù)據(jù)庫，通過元數(shù)據(jù)方式進(jìn)行共享調(diào)用，地理信息用戶只要建立自己的專業(yè)數(shù)據(jù)，便可通過網(wǎng)絡(luò)充分共享國家級(jí)庫中的城市信息公共數(shù)據(jù)。政府部門通常是利用政府網(wǎng)站向公眾提供空間地理信息服務(wù)。 在空間地理數(shù)據(jù)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化方面，美英等國在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方面都是采用國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。這種標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的管理和服務(wù)基礎(chǔ)，為社會(huì)加快信息化進(jìn)程打下了良好的基礎(chǔ)。 在建立行業(yè)協(xié)會(huì)方面，美、日、英等國許多城市成立了地理信息數(shù)據(jù)共享協(xié)會(huì)，在協(xié)會(huì)中每個(gè)成員單位遵循數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，承擔(dān)提供本單位 數(shù)據(jù)的義務(wù)和共享其他單位數(shù)據(jù)的權(quán)利，這種共享機(jī)制使“數(shù)字城市”的發(fā)展成為現(xiàn)實(shí)。 另外，日本、美國等發(fā)達(dá)國家還擁有著許多社會(huì)化的數(shù)據(jù)公司，這些公司主要進(jìn)行各類空間地理信息數(shù)據(jù)的調(diào)查和收集，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的快速更新（以月為單位），由于用戶量大，數(shù)據(jù)的價(jià)格也相對比較便宜，在超市中就有各類數(shù)據(jù)光盤出售，極大地促進(jìn)了這些國家空間地理數(shù)據(jù)信息的普及和發(fā)展。 國內(nèi)空間數(shù)據(jù)庫的建設(shè)現(xiàn)狀 我國在空間地理數(shù)據(jù)運(yùn)行管理方面起步較晚，但目前的發(fā)展相當(dāng)迅速。北京、上海、 廣州、 深圳、重慶、廈門等多個(gè)城市已經(jīng)提出了建設(shè)“數(shù)字城市”的戰(zhàn)略目標(biāo) ，并正在積極采取措施分步加以實(shí)施?？偟目磥?，我國空間信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)的物質(zhì)基礎(chǔ)和社會(huì)氛圍正在形成，但與世界先進(jìn)水平相比還有不小差距，主要表現(xiàn)在 空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化 和信息服務(wù)滯后、 缺乏信息共享機(jī)制與渠道，空間 數(shù)據(jù)難以實(shí)現(xiàn)共享 交換 ， 造成重復(fù)建設(shè)、 無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合集成，不能充分利用開發(fā)等弊端 。 相對于美英等國家，在城市地理數(shù)據(jù)管理體系方面我國實(shí)行的是國家、省和市三級(jí)的管理體系。 1： 10000 以上的小比例尺地理數(shù)據(jù)由國家和省區(qū)級(jí)生產(chǎn)和管理， 1： 5000 以下的大比例尺地理數(shù)據(jù)由城市的專業(yè)部門生產(chǎn)和管理。由 數(shù)字煙臺(tái)公共地理信息平臺(tái)總體設(shè)計(jì)方案 北京佰信藍(lán)圖信息技術(shù)有限公司 18 于我國實(shí)行的是特有的 地理信息保密制度，故而我國以地理數(shù)據(jù)為主要服務(wù)內(nèi)容的信息提供商，在現(xiàn)行的分級(jí)管理和特有保密制度的制約下，一般無法達(dá)到國外同行的服務(wù)水平。在上述條件的限制下，我國在城市地理數(shù)據(jù)運(yùn)行方面具有了如下的特點(diǎn)：城市空間基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫建設(shè)和維護(hù)必須由各城市單獨(dú)進(jìn)行，城市空間基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)在國家、省和市三級(jí)的共享比較困難；城市空間基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫建設(shè)成本昂貴，城市空間基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫內(nèi)容受到分級(jí)管理和保密要求的嚴(yán)重制約。 而我國在城市建設(shè)信息資源共享方面，盡管各個(gè)城市有著強(qiáng)烈的共享需求，但當(dāng)前現(xiàn)狀和發(fā)達(dá)國家相比還處在比較低級(jí)的 發(fā)展階段 。 我國除新聞信息資源比較成熟外，其他信息資源 （特別是地理信息資源） 的規(guī)范化、制度化管理水平大大低于發(fā)達(dá)國家水平。從城市建設(shè)領(lǐng)域看，我國城市基礎(chǔ)地理信息的管理體系與國外具有本質(zhì)的區(qū)別。國外只要國家和省級(jí)地理信息資源建設(shè)到位，全國的市、縣、鎮(zhèn)政府都可以免費(fèi)得到地理信息的服務(wù)，無需自行建設(shè)本地的地理信息資源。而我國的城市必須各自獨(dú)立地建設(shè)基礎(chǔ)地理信息資源，并且在國家現(xiàn)行的保密制度下，不能實(shí)現(xiàn)全國共享，甚至不能實(shí)現(xiàn)本市各行業(yè)之間的共享。特別是城市所需的大比例尺的信息資源，只能是依靠市政府自建。國家、省可共享 的地理信息不是現(xiàn)勢性差就是比例尺過小，少數(shù)專業(yè)地理信息網(wǎng)站的信息資源也無法達(dá)到城市信息應(yīng)用的要求，僅就城市地理信息而言，我國城市處在一個(gè)個(gè)“信息孤島”的狀態(tài)中。 我國的社會(huì)文化經(jīng)濟(jì)信息共享狀況，相對于城市建設(shè)信息的狀況來說則好得多。“八五”、“九五”期間我國信息化的重要成果是面向計(jì)劃、金融、工商、通信、財(cái)務(wù)、海關(guān)、統(tǒng)計(jì)、公安、財(cái)政、工業(yè)、商業(yè)、物價(jià)、勞動(dòng)、社保等行業(yè)建設(shè)了大量的面向行業(yè)主管部門的縱向信息交換平臺(tái)。但面對如此豐富和價(jià)值極高的社會(huì)、文化和經(jīng)濟(jì)信息資源，城市政府的需求者只能是望而興嘆，因此，解決我 國特有的縱向信息系統(tǒng)資源孤島問題 （“信息煙囪”） ，是我國發(fā)展空間地理數(shù)據(jù)庫，發(fā)展數(shù)字城市進(jìn)程中的重大課題。 在信息的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化領(lǐng)域，我國在城市基礎(chǔ)地理信息方面有著比較成熟的標(biāo)準(zhǔn)，但是現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)過于強(qiáng)調(diào)手工處理需要，沒能很好地適應(yīng)信息化和數(shù)字化的發(fā)展趨勢，缺乏對地理信息數(shù)字化的適應(yīng)和變化 ， 我國政府信息管理 數(shù)字煙臺(tái)公共地理信息平臺(tái)總體設(shè)計(jì)方案 北京佰信藍(lán)圖信息技術(shù)有限公司 19 規(guī)范化水平還有待提高的現(xiàn)狀。 北京市在空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)方面十分注重總體規(guī)劃和基礎(chǔ)工程、重點(diǎn)工程建設(shè)。在大量調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)階段“數(shù)字地球”技術(shù)的最新成果及發(fā)展方向，提出了數(shù)字北京工程空 間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的總體框架，并提出了數(shù)字北京工程代號(hào)為“ 33340”的行動(dòng)計(jì)劃。同時(shí)，北京市對數(shù)字北京工程中的信息基礎(chǔ)設(shè)施、軟環(huán)境、關(guān)鍵技術(shù)、組織模式、資金投入等方面進(jìn)行了規(guī)劃設(shè)計(jì)，提出了一整套解決方案。通過幾年的建設(shè)，北京市在空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面取得了一系列突破性進(jìn)展。 上海是我國開展地理信息系統(tǒng)應(yīng)用最早的城市之一，在 2020 年已開始“數(shù)字上?！笨臻g信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)規(guī)劃研究。經(jīng)多年的實(shí)踐，以地理信息系統(tǒng)（ GIS）、全球定位系統(tǒng)（ GPS）和遙感技術(shù)（ RS）為代表的空間信息技術(shù)在上海城市規(guī)劃、建設(shè)和管理 部門得到了廣泛應(yīng)用，建成了全國領(lǐng)先的信息化基礎(chǔ)設(shè)施，完成了所有基本比例尺地形圖的數(shù)字化，進(jìn)行了城市遙感影像系統(tǒng)應(yīng)用，探索了數(shù)據(jù)共享機(jī)制和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)了多領(lǐng)域 GIS 應(yīng)用系統(tǒng)，并于 2020 年發(fā)布了應(yīng)用于政府管理與經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)行的公共基礎(chǔ)平臺(tái) —— “數(shù)字上海”空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)，這一系列階段性成果為“數(shù)字上?！苯ㄔO(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2020 年開展了《上海市地理信息系統(tǒng)綜合應(yīng)用規(guī)劃研究》，上海城市信息化建設(shè)正式進(jìn)入普及與發(fā)展城市地理信息系統(tǒng)綜合應(yīng)用階段。 應(yīng)用發(fā)展趨勢 隨著經(jīng)濟(jì)全球化、全球信息化的加速發(fā)展，未來在全 球范圍內(nèi)，地理空間數(shù)據(jù)基于 Inter 的網(wǎng)上數(shù)據(jù)分發(fā)、數(shù)據(jù)查詢、電子商務(wù)、百姓生活等方面將得到迅速發(fā)展。 1 政府 GIS 方興未艾 中央提出：推進(jìn)國家信息化，必須政府先行。為此，在未來幾年內(nèi)，將加速政府信息化進(jìn)程。電子政務(wù)將為各級(jí)政府機(jī)關(guān)營造一個(gè)公開、透明、公正、高效的工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)、管理和保障職能。地理空間信息還將會(huì)在空間定位上為電子政務(wù)提供技術(shù)保障和基礎(chǔ)平臺(tái)。特別在數(shù)字城市中，將是一項(xiàng)占主導(dǎo)地位的任務(wù)。隨著電子政務(wù)的逐步完善和普及，政府網(wǎng)站還將 數(shù)字煙臺(tái)公共地理信息平臺(tái)總體設(shè)計(jì)方案 北京佰信藍(lán)圖信息技術(shù)有限公司 20 向業(yè)界和百性提供更多信息。為此，從 90 年代 起，已有 18 個(gè)省區(qū)建立了國務(wù)院綜合國情和綜合省情 GIS。隨著數(shù)字省區(qū)的實(shí)施建設(shè)， GIS 在政府決策管理層的應(yīng)用，必將掀起新的熱潮。 2 電子商務(wù) GIS 大展宏圖 互聯(lián)網(wǎng)的普及與發(fā)展，促成了電子商務(wù)的形成與發(fā)展。網(wǎng)上購物，電子銀行和物流配送等都要通過互聯(lián)網(wǎng)付諸實(shí)現(xiàn)。在我國加入 WTO，我國經(jīng)濟(jì)活動(dòng)融入國際大環(huán)境和跨國公司在境內(nèi)的經(jīng)營活動(dòng)的大背景下，也為建設(shè)、發(fā)展電子商務(wù)多級(jí)地理信息系統(tǒng)提供無限商機(jī)。 3 智能交通信息數(shù)據(jù)庫和車載導(dǎo)航電子地圖迅速發(fā)展 智能交通系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，融入遙感（快速采集數(shù)據(jù)）、 GPS（ 高精度定位）、矢量化地圖和 GIS（空間分析與查詢）等的最新成就，增強(qiáng)了自主導(dǎo)航能力和地理空間信息的實(shí)用價(jià)值，為此建立的智能交通信息數(shù)據(jù)庫，則需在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上增加若干交通專用數(shù)據(jù)。車載導(dǎo)航電子地圖可服務(wù)于駕駛員和商用、運(yùn)輸、公交、緊急救援等部門，已經(jīng)和正在逐步擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域形成廣泛的用戶群。 4 影像數(shù)據(jù)庫和影像地圖的