秦安县地理空间信息平台设计与实现.pdf

第 3期 2 0 1 1年 6月 矿 山 测 量 MI NE S URVEYI NG NO 3 J L I B 2 0l 1 d o i： 1 0 3 9 6 9 j 1 s s n 1 0 0 13 5 8 X 2 0 1 1 0 3 0 0 6 秦安县地理 空间信息 平台设计 与实现 苗天宝 ， 李克恭 ， 张斌才 ， 吴文魁 ( 1 甘 肃省 测绘 局 ， 甘 肃 兰州 7 3 0 0 0 0 ； 2 甘 肃 省基础 地理 信 息 中心 ， 甘 肃 兰州 7 3 0 0 0 0 ) 摘 要 ： 文 中介 绍 了秦安 县 地理信 息平 台设计 的 目标 和技 术路 线 、 平 台的 总体 框 架设计 、 平 台 实现 的 方 法以及平台的实现等方面的 内容 ， 对 目前全 国开展 的地理空间信息平台建设具有一定的参考价值。 关键 词 ：地 理 空 间信 息 ； 数 据库 ；平 台 ； 设 计 开发 中图分 类号 ： P 2 0 8 文献 标识 码 ： B 文章 编 号 ： 1 0 0 1 3 5 8 X( 2 0 I 1 ) 0 3 0 0 2 2 0 4 随 着 计 算 机 技 术 、遥 感 技 术 和 网 络 技 术 的 发 展 ，社会地理信息资源在空间布局规划 、公共突发 事件处置 、综合减灾与风险管理 、导航定位 、本地 搜索 、商业选址分析 、物流配送计划和监控管理等 方 面 的应用 需求 日益 突 出 。但是 传 统 应 用都 是 以测 绘部 门提供基础地理信息数据 ，用户进行后续数据 加 工处 理 的方式 建立 系 统 ，其 技 术难 度 大 、建 设 成 本 高 、基础 信息 更新 维护 困难 ，而 且 不 同部 门构 建 的系统 往往 会形 成信 息孤 岛 ，无 法 进 行 横 向信 息 联 通交换 ，也难以实现纵向多尺度地理信息数据 的适 时调用 ，不利于地理空间信息资源 的共享服务和社 会 应 用 ，所 以 2 0 0 9年 3月 ，国 家 测 绘 局 启 动 了 国 家 地理 空 间公共 服务 平 台建 设 工 程 ，全 国各 省 市 随 之 展开 了省 级 、市( 县 ) 级地 理 信息公 共 服 务平 台 建设 ，甘肃 省测 绘局 也启 动 了县 域 地 理 空 间信 息 平 台建设 项 目，通 过调 研 ，选 取 了具有 地 域 特 色 、地 理空间信息资源 比较 丰富 ，政府 比较重视 的两当、 陇西和 秦 安 三 县 开 展 县 域 平 台 建 设 及 应 用 示 范 项 目。本 文就 秦安 县地 理空 间 平 台设 计 和 实 现 的方 法 进 行论 述 。 l 平 台 的总体设 计 1 1 设 计 的 目标 与技 术路 线 ( 1 )设 计 目标 秦 安县 地理 空 间信 息平 台 是提 供 秦 安 县各 行 业 地理信息资源公共服务的基础平台，平台的设计要 满足公共服务 、数据交换和平 台维护管理 的需 要 ， 平 台的数据资源必需是多元的 、多级 的，能够满足 行业对基础地理信息资源的需求 ，实现全县域“ 一 张图” 的目标 ；平台服务能够聚合国家 、省 、市地 理信息服务平台资源，通过电子政务网 ( 内网、外 2 2 网 、政 务专 网 ) ，实 现对 社 会 地 理 空 间信 息 和 功 能 服 务需 求 ( 如 图 1 ) 。 图 I 国 冢 、 省 、 市( 县 j 平 台 之 间 的 关 系 ( 2 )技 术路 线 平 台的技术 路 线 以 平 台 开 发 的 目标 为 出发 点 ， 通过对秦安县各种地理空间信息资源和专题信息的 整合 ，建立地理空间信息框架数据库，在框架数据 库 基础 上 ，形成 切 片地 图服 务 库 ，平 台 的开 发 是 在 面 向服务 的框 架结 构基 础上 ，采 用 动 感 效果 比较 好 的 F L E X开发 平 台二 次开发 而成( 如 图 2 ) 。 秦安县地理空间信息平台建设 儿 U 行 业 专 题 数 据 收 集 l 1 地 名 地 址 调 查 I 地理空间数据数据处理 专题数据 对象化处理 ( AI ITO CA D、E DR AS、 ( Vb、O F F I C E9 7、 AR C GI S) AU T OC AD) 儿 儿 宣昌乎 框架数据整合 专题数据空阃化处理 钉 AR CG I S ( MAP I NF 0、AR CCI S) 儿 儿 切 片数据处理 ( ARC GI S、A RC G1 S S ER VE R ) 儿 数据建库 ( ARC GI S、ORA CL E) 上 王 l 平 台 、 数 据 库 和 系 统 洌 试 I l报 告 编 写I l系 统 试 运 行I 儿 ll 儿 项 目验收和移交 图 2 平台实现的技术路线 图 第 3期 苗天 宝等 ：秦安县地理 空间信息平 台设计与 实现 2 0 1 1年 6月 1 2 平 台总体 框 架设计 秦安县地理空间信息平 台的建设 主要包括 四个 层次 ：基础支持层 、数据存储层 、地理信息和接 口 服务层和应用系统层。平台总体框架 结构如 图 3所 示 。 应用 层 秦安县地理空阉信息平台应用示范 国土瓷源、交通、卫生、教育、文化、旅游、林业等 产品 提供 接口 调用 应用集成 数据交换 磬 层 秦安县地理空间信息平台 t 数 罾 屡 F = = I 框架数据库 I l专题数据库 l 元数据库 l 、 - -，- _ _I一 一 、 - _ _ 、 -_- _- 一 图 3平 台 总体 框 架 结构 图 ( 1 ) 支持 层 包括 平 台运 行需 要 的 软硬 件 、网 络环 境 ，网络 环境 采用 甘 肃 电 子 政 务 的 网 络 环 境 ，即 政 务 专 网 、 政务 外 网或 因特 网。 ( 2 ) 数 据层 包括框架数据库( 专业版、政务版 、公众版) 、 专题 数 据库( 国土 资源 、林 果 产 业 、畜 牧业 、文 化 教育和 医院等信息 )和各 种数据说 明 的元数 据 库 等 ( 3 ) 服 务层 包括产品的离线提供 、服务接 口的调用服务 、 数据交换服务 、应用集成服务等 ，也包括平台的运 行维 护 系统 。 ( 4 ) 应 用层 通过 平 台 的地理 空 间信 息数 据 和 功 能 服 务 等 内 容 ，开发 专题 应 用 系统 ，在 该平 台建 设 中我们 开展 了部 分行 业应 用 示 范 。 1 3 功 能 模 块 设 计 ( 1 ) 平 台功 能设 计 平 台是地 理 空 间数据 对 外 服 务 的 窗 口，也是 展 示地理空间信息资源的窗 口，所以平 台设计考虑 了 用户如何 了解数据 、申请数据 、数据使用和数据交 换 等 方 面 的功能 ，同时也 考 虑 了平 台运 行 管 理方 面 的功能( 如图 4 ) 。 ( 2 ) 运行 维 护 系统设 计 运行维护系统的设计主要考虑 了用户各种 服务 的定制功能 ，发布的各种服务的管理功能和平 台数 秦安县地理空间信息平台 耋 l l 冀 蠢 f l 羹 耍 I l 霆 ff霪 l f差 图 4平台功能模块 结构设计 图 据运行安全保障等方面的功能 ( 如图 5 ) 。 秦安县地理 空间信息平台运 维系统 錾 l f整 i l 簧 l I器 茎 II I j萎 I耋 fI蓁 I橐 l I囊 i I橐 II 安 全 管 理 图 5 运行维护 系统功能结构设计 图 1 4数 据库 设计 平台数据 库设计 主要包 括三 个基 础数据 库设 计 ，即框架数据库设计 、专题数据库设计和元数据 库设计 。数据库 的逻辑结构设计如图 6所示。 三 维 场 景 数 据 秦安县地理空间信息平台数据库 框 架 数 据 库 l专 题数 据 库 l L元 数 据 库 圉 网 图 图 6数 据 库 逻 辑 结 构 设 计 图 2平 台实现 的关键 技 术 2 1 跨 平 台异 构 多源数 据 的访 问和 互操 作技 术 平台采用基于开放标准与技术的 We b服务方式 共 享数 据 ，不需 要 了解 各部 门 的应 用 系统 现 状 ，形 成松散耦合的共享模式 ，便于平 台服务根据发展需 要进行 伸缩。平 台对外 的数据 共享模 式主要 基于 2 3 平台管理 三维场景 旧 _ f 切片 地图 平台管理 服务器管理 客户端管理 数据管理 一 用户管理一 数据维护 一 交换数据 一 第 3期 矿 山 测 量 We b S e r v i c e 方 式 实现 ，达 到 了跨 平 台异构 多 源数 据 的访 问和互 操 作 。 2 2 面 向服 务 构 架 ( S O A)技 术 A r c G I S S e r v e r 是 基于 服务 器 的 G I S产 品 ，支 持 S O A构架 ，它 的功能 强大 ，能 够 用 于构 建集 中管 理 的、支持 多用户 的、具备 高级 G I S功 能的企业 级 G I S应用与服务 ，是用户创建工作组 、部 门和企业 级 G I S应 用 的 企 业 级 平 台 ，可 以 提 供 广 泛 的基 于 We b的 G I S服务 ，实 现在 分布 式 环境 下 地理 数 据 管 理 、地 图制 图 、地 理处 理 、空 间 分析 、数据 编 辑 等 GI S功能 。 3 平 台功 能 的实现 及应 用示 范 3 1 平 台功 能 实现 ( 1 )A r c G I S S e r v e r A P I f o r F le x 介 绍 A r c GI S S e r v e r AP I f o r F le x是 E S R I公 司在 2 0 0 9 年 四月新 推 出来 的进行 R I A开发 的 F le x库 ，是 A r c G I S S e r v e r 9 3的 一 部 分 ，使 用 它 可 以 基 于 A r c G I S S e r v e r 建立 漂亮 的富 互 联 网应 用 程 序 ( R I A s )，优 点是运行速度快，用户体验效果好。使用它可以达 到下 面 的效 果 ：显 示 地 图数 据 并 可 以 和数 据 交 互 ； 在 服务 器 上 执 行 空 间 处 理 模 型 并 显 示 结 果 ；基 于 A r c G I S O n lin e上 的底 图显示相关信息 ；根据属性或 者位置 查找信 息并显示 结果 ；查 找地址 并显示 结 果 ；用创新 的方式可视化结果等 。 ( 2 )平 台 的实 现 平 台集成采用二次开发模 式 ，以 F le x b u ild e r 为开 发平 台，调用 E S R I 的 A r c G I S S e r v e r A P I f o r F le x开发 库进行二次开发集成。平台运 行界 面如 图 7所示 。 躺 i - - I I II II II I Il l i m r 目 _ 一 7 n m 自 ， m 一 - r 自 一 - J L 图 7 秦 安县地 理空间信息平台主界面 平台首 页包 括六个部分 ，导航栏 、门户地 图、 信息通告 、热点服务 、专 题应用介绍 、开发接 口、 标 准规 范 、平 台管理 系统 。用 户 可 以从 平 台首 页进 2 4 人 各个 专题栏 目。 ( 1 ) 导航 栏 通 过导 航栏 ，用 户能 够方 便 快捷 的进 入各 个 专 题 栏 目。导 航栏 内容包 括 首 页 、专 题 应用 介 绍 、典 型应用 、资源 目录 、数据上传 、信息通告 、开发接 口示范 、标准规范 、用户反馈。用户完成登录操作 后 ，增加系统管理的入 口。 ( 2 ) 门户地 图 通 过 门户地 图 ，门户 网站 为 用 户提 供 基础 二 维 电子 地 图 的 浏 览 ，可 执 行 平 移 、放 大 、缩 小 的 操 作 ，方便用户使用。 ( 3 )信 息通 告 信息通告栏 目，是对平台信息的发布。当平 台 运行推广发生标志性事件或资源 内容有 了新的更新 时，通过信息通告栏 目，向用户发布信息 。 ( 4 ) 热 点服 务 平台 向用 户提供 了地理 信息服 务，用户 在调 用 、使用这些资源的过程中 ，平台会对用户的要求 进 行统 计 ，需 求 量大 的列 为 热点 服 务 。热 点服 务 栏 目就是 对热 点服 务 的统计 结果 的信 息进行 了发 布 。 ( 5 ) 专 题应用 介 绍 平 台通 过地 理信 息服 务 ，为 专题 应 用 建设 提 供 信息资源。 ( 6 ) 标 准规 范 平台提供 了地理信息资源的共享，在信息资源 的提供以及使用的过程中，需要遵循一定的标准和 规 范 。 ( 7 ) 开发 接 口 此栏 目是 对各 种 开发 接 口的说 明 ，为 专业 技 术 用 户提 供技术 资 源 。 ( 8 ) 用户 反馈 用 户通 过 该 栏 目，可 以 向平 台 提 出 意 见 和 建 议 。 ( 9 ) 资源 目录 用 户通过 资 源 目录 ，可 以了解 平 台提供 的信 息 资源 。 ( 1 0 ) 门户 管理 系统 用户完成登 录操作后 ，能够进入 门户网站管理 系统 ，该栏 目针对的是门户网站的管理用户 。 3 2 平 台运 维管理 系统 实现 平台运维管理系统 的建设包括服务管理模块 、 安全管理模块 、日志管理模块 、系统监控模块 ，审 第 3期 苗天宝等 ：秦安县地理 空间信 息平 台设计与 实现 核办理模块等一系列保障平台正 常、安全和稳定运 行 的功 能模 块( 如 图 8 ) 。 舞嘲丽嘲嘲嘲嗍嘲嘲懒 丽黼雕嬲嘲鼎鳓 蝌恻簿 黜 勰 哟 l r ， 一 ；| 强 |。 强。 图 8 平 台 运 维 管 理 系统 主 界 面 ( 1 ) 服务 管 理模块 服务管理模块提供服务发布 、管理等功能。 ( 2 ) 安全 管理 模块 秦安县地理 空 间信 息平 台主要 完成 平 台的用 户 、角色 、权 限、存储等进行统一身份认证及授权 分布管理 ，确保地理信息公共 服务平 台 7 2 4小时 安全 、稳 定及 可靠 运 行 。 ( 3 ) 日志 管理 模块 系统 日志 管理 模块 主 要包 括运 行 日志 管 理 、服 务 日志管理 以及异 常信息 管理。通过对 日志 的管 理 、统计 、分析 、审计来跟踪系统的变化。 ( 4 ) 系统 监控模 块 能够 实时 查看 在线 用 户访 问情 况 ，监 控 各 类 用 户 的服务调用 、并发访 问 、热 点服务发现等 内容 ； 能够统 计 、分 析服 务调 用状 态( 调 用 时 间 、调 用 次 数 ) ，跟踪 服务 使 用 流 程 ，以便 对 服 务 内容 和 服 务 性 能 等方 面进 行优 化调 整 。 ( 5 ) 审核 办理模 块 平 台用户 通过 门户 发起 的资 源 申请 流 程 将 自动 提 交至 后 台运 维人 员 ，根 据相 应 的规 范 ，运 维 人 员 决定是否授予 申请者相应的资源使用权限。 ( 6 )非 空 间数据 维 护模 块 提供用户上传数据统一管理功能 ，同时提供本 地 或者 服务 器 的非 空 间数据 资 源文件 导 入 的功能 。 3 3 平 台应 用示 范 平 台建 成 以后 ，为 了总 结 如 何基 于平 台服 务 开 展行业应用 ，我们进行了应用示范 ，通过对秦安县 部 分部 门 的资料 收 集 、整 理 、分 析 、处 理 、整 合等 一 系列 工作 ，开 展 了 国土 资 源 、林 果产 业 、人 文旅 游 、文化教育 、医疗卫生等方面 的应用 ，充分展示 了数据 共享 服务 的优 势 。重 点对 如 何 服 务 于 国土 资 源 管 理 进 行 了 应 用 示 范 ，包 括 土 地 利 用 、耕 地 保 护 、矿 点资 源管 理 、土地 整 理 、地 质 灾 害点 信 息 管 理等方面 的 内容。应 用示 范系统 主界 面如 图 9所 示 。 图 9应 用示范系统主界面 4 结 语 秦安县地理空间信息