（计算机应用技术专业论文）基于gis的城建公众信息服务系统的设计与实现.pdf

基于g i s 的城建公众信息服务系统的设计与实现 摘要 近年来，随着我国改革开放的不断深入和经济的迅速发展，城市布局发 生了重大变化。为了能够充分、合理地利用城市空间信息，为城市规划、建 设、管理与决策提供信息服务，加快城市信息化进程，促进城市的现代化管 理，必须展开图文一体化的城建规划地理信息系统的建设。如何利用先进的 计算机技术和g i s ( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ) 技术对城市的规划进行 管理，建立一个集办公和公众服务系统于一体的城建规划地理信息系统，是 电子政务地理信息系统当前亟待解决的重要问题，本文以城建规划地理信息 系统的应用为背景，对城建公众信息服务系统进行了研究。 文章简要分析了城建公众地理信息服务系统当前的发展方向和特点，提 出了当前城建公众地理信息服务系统建设中存在的主要问题；在论述了电子 政务体系架构、信息资源管理平台和地理信息系统等内容的基础上，建立了 以信息资源平台为基础的城建信息资源管理体系；在详细分析子长县人口、 法人和宏观经济数据的基础上，对县城空间数据进行了细致的分层。本文中 县城数据空间共分为1 1 个大类，4 3 层，并对每一层数据设计属性数据库， 实现了系统数据的组织和管理，最终采用基于g i s 的计算机辅助地图制图 技术和x m l 技术，建立起层次清晰、结构良好、易于管理的数据库系统。 在这些基础上，基于s u p e r m a pi s n e t 组件集，以m i c r o s o t 陆v i s u a ls t u d i o 2 0 0 5 为开发工具，建立了子长县城建公众地理信息服务系统。 本系统以信息资源管理平台为基础，将g i s 技术与信息系统集成，实 现了城建信息和城市风光的展示；实现电子地图的基本操作、查询和分析功 能等，包括专题地图、区域详图、城乡规划、便民服务、快捷查询、出行指 南等功能模块；实现了包括文件系统管理和系统数据管理等内容的系统的后 台管理。这样就建成了一个集地图处理，后台信息管理，网络化浏览于一体 的城建公众地理信息服务系统。 关键词：地理信息系统，城建，公众，超图，地理，子长，地图 d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fa g i s b a s e dp u b l i cm u n i c i p a l i n f o r a i a t i o ns e r v i c es y s t e m a b s t r a c t w i t ht h e d e e p e n i n g o f o p e n i n gu pp o l i c y a n d r a p i d e c o n o m i c a l d e v e l o p m e n t ，g r e a tc h a n g e sh a v et a k e np l a c ei nt h eu r b a nl a y o u tr e c e n t l y n o w ， i th a sb e c o m eat e n d e n c yt oe s t a b l i s hu r b a ng e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e mt h a t c o m b i n ep i c t u r ea n dl a n g u a g es ot h a tu r b a ns p a c ei n f o r m a t i o nc a nb ef u l l ya n d r a t i o n a l l yu s e da n di n f o r m a t i o ns e r v i c ec a nb ep r o v i d e df o rc i t yp l a n n i n gt o p r o m o t et h ep r o c e s so fc i t yi n f o r m a t i o na n dt h em o d e r n i z a t i o no fu r b a n m a n a g e m e n t i ti s ap r o b l e mn e e dt ob e u r g e n t l ys o l v e di nt h ea r e ao f e - g o v e r n m e n tg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e mt h a th o wa d v a n c e dc o m p u t e r t e c h n o l o g ya n dg i st e c h n o l o g yc a nb eu s e di nc i t yp l a n n i n gm a n a g e m e n tt o e s t a b l i s has e to fo f f i c ea n dp u b l i cs e r v i c es y s t e mi no n eu r b a np l a n n i n g g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m w i t ht h ea p p l i c a t i o no fm u n i c i p a lg e o g r a p h i c i n f o r m a t i o ns y s t e mf o rb a c k g r o u n d ，t h i sp a p e rr e s e a r c h e st h ep u b l i cm u n i c i p a l g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns e r v i c es y s t e m b ya n a l y z i n gb r i e f l yt h ed e v e l o pt e n d e n c ya n dc h a r a c t e r i s t i c so fu r b a n p l a n n i n gg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m , t h i sa r t i c l ep o i n t so u tt h ep r o b l e m si n t h ea p p l i c a t i o no fg i si ne g o v e r n m e n t o nt h eb a s i so ft h ed i s c u s s i o no f e g o v e r n m e n t ，g i s ，r e s o u r c em a n a g e m e n tp l a t f o r m ，i te s t a b l i s h e sm u n i c i p a l i n f o r m a t i o nr e s o u r c e sm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do ni n f o r m a t i o nr e s o u r c e s p l a t f o r m m e a n w h i l e ， a tad e t a i l e d a n a l y s i s o f p o p u l a t i o n ，l e g a l a n d m a c r o e c o n o m i cd a t ao fz i c h a n gc o u n t y ，ad e t a i l e ds t r a t i f i c a t i o no fs p a t i md a t ai s c o n d u c t e d ，i n c l u d i n g11m a j o rc a t e g o r i e sa n d4 3l a y e r s f u r t h e r m o r e ，p r o p e r t y d a t a b a s ei s d e s i g n e df o re a c hl a y e ro fd a t a b a s es ot h a to r g a n i z a t i o na n d m a n a g e m e n to fs y s t e md a t ai s r e a l i z e da n da c l e a r f i n a l l y ，g i s - b a s e d c o m p u t e r - a i d e dt e c h n o l o g ya n dx m lm a p p i n gt e c h n o l o g y i s u s e d ，t h u s c o n s t r u c t i n gw e l ls t r u c t u r e da n de a s y - t o - m a n a g ed a t a b a s es y s t e m o nt h i sb a s i s ， g e o g r a p h i c i n f o r m a t i o ns e r v i c e s s y s t e mb a s e do ns u p e r m a pi s n e to f z i c h a n gc o u n t yi sc o n s t r u c t e d o nt h eb a s i so fr e s o u r c em a n a g e m e n tp l a t f o r m ，t h i ss y s t e mc o n n e c t sg i s t e c h n o l o g yw i t hi n f o r m a t i o ns y s t e mi no r d e rt h a tm u n i c i p a li n f o r m a t i o na n dc i t y l a n d s c a p ec a nb es h o w n m o r e o v e r ，b a s i co p e r a t i o n s ，q u e r ya n da n a l y s i sf u n c t i o n o fe m a pi s i m p l e m e n t e d i ti s m a d eu po fs u c hf u n c t i o nm o d u l e sl i k e i m p l e m e n t a t i o no f t h e m a t i cm a p s ，r e g i o n a ll a y o u td e s i g no ft h eu r b a na n dr u r a l p l a n n i n g ，c o n v e n i e n c es e r v i c e s ，f a s ti n q u i r i e s a n dt h el i k e t h i se n a b l e s b a c k g r o u n dm a n a g e m e n to ft h es y s t e mw h i c hi n c l u d e sf i l es y s t e mm a n a g e m e n t a n dd a t am a n a g e m e n ts y s t e mt or e a l i z e ，t h u sap u b l i cm u n i c i p a lg e o g r a p h i c i n f o r m a t i o ns e r v i c es y s t e mc o n s i s t so fm a pt r e a t m e n t ，b a c k g r o u n di n f o r m a t i o n m a n a g e m e n t ，n e t w o r k b a s e db r o w s e ri sc o n s t r u c t e d k e y w o r d s ：g i s ，m u n i c i p a l ，p u b l i c ，s u p e rm a p ，g e o g r a p h y ，z i c h a n g ， m a p i 基于w e bg i s 的城建公众信息服务系统的设计与实现 原创性声明及关于学位论文使用授权的声明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本 文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。 l ， 论文作者签名：坌! 盎 日 期：2 q q 皇生! 旦 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解陕西科技大学有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅；本人授权陕西科技大学可以将本学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：垄：垂导师签名：论文作者签名：竺辽：璺导师签名： 基于w e bg i s 的城建公众信息服务系统的设计与实现 1 绪论 当前，信息化大潮正席卷全球，信息化水平已成为衡量一个国家和地区现代化水平 的重要标志。随着“数字地球”、“数字城市 、“数字社区 以及“数字家庭 等概念的 不断成熟与完善，许多城市纷纷掀起建设“数字城市 的热潮，作为抢占科技、产业和 经济制高点的战略之一。国家建设部已将“城市规划、建设、管理和服务数字化工程 列入国家“十五 重点科技专项【一1 。 2 1 世纪的城市必将有很大的发展，同时也会面临着严峻的挑战，在城市规划管理、 规划设计、市政建设、住宅产业、土地监测管理、环境监测评价、地质灾难防治、小城 镇规划与建设以及城市化与城市可持续发展战略研究制定的众多方面，都将会出现许多 亟待解决的问题。而这些问题的解决就需要建立比较完整的城建规划地理信息系统【2 】。 1 1 建立城建公众地理信息服务系统的目的和意义 地理信息系统的研究对象是整个地理空间，而世界上所有信息均与地理位置有关， 因而地理信息系统的发展受到了世界范围的普遍重视，呈现出广阔的应用前景。随着我 国改革开放的不断深入，经济的迅速发展，城市布局发生了重大变化，一方面为了充分、 合理利用城市空间信息，为城市规划、建设、管理与决策提供信息服务，加快城市信息 化过程，促进城市管理的现代化【3 】。另一方面公众的观念在更新，公众希望及时了解飞 速发展的城市信息，并且希望亲身参与城市的建设和规划。故而如何提供快速和及时的 信息服务是投资者，企业家及政府部门的共同需要。而公众地理信息系统作为信息处理 和分析的工具，逐步成为现代化城市规划和管理新的技术和手段之二，城市地理信息系 统的产生和发展，无论从理论上还是应用上，都具有重大的科学意义和社会经济效益， 并能使城市规划，建设和管理更加适应改革开放的新要求。在现代社会中，信息在流动 过程中所产生的价值远远大于其静态存在的价值，这是由信息本身所具有的共享性所决 定的，城建公众信息服务是测绘基础数据普及化应用的出口，是城建行业服务大众的基 本途径，是政府职能的体现，是数字城市的基础部份。城建公众信息服务满足百姓在日 常生活中对动态空间信息依赖的基本要求，是大众版g i s l 4 j 。 1 2 城建公众地理信息服务系统的研究现状及其关键技术 1 2 1 公众地理信息服务系统的研究现状 公众地理信息服务系统属于公众g i s 的范畴，与传统的g i s 相比较它具有信息的全 面性、现势性、准确性、共享性和易维护性等特点。公众g i s 的发展符合数字地球的总 目标，今天我们也在热烈地讨论“数字地球 、“数字城市的问题。在美国约有5 0 个城 陕西科技大学硕士学位论文 市正在建设“数字城市，并且成立了数字城市公司，在i n t e m e t 上发布美国最有影响的 6 0 个城市的信息【5 】。德国的r o s t o c k s n 几t t g a t 大学建立另外模型系统，具有对一 些城市的基础设施相关的查询、分析和显示功能。日本电信与京都大学、s t a n f o r d 大 学合作致力开发虚拟京都。新加坡在“智能岛 的建设中提出了i t 2 0 0 0 的概念，专门成 立了一个国家计算机委员会，并制定了发展战略。自8 0 年代中期以来，我国许多城市就 已经开始应用“城市规划管理信息系统”，进入9 0 年代随着g i s 、m i s 、o a 技术的推广 和应用，更多的城市己经开始将计算机技术应用到城市规划管理与设计中1 6 1 。目前，我 国己将g i s 平台软件研制列入国家“九五 、“十五、8 6 3 计划的重中之重项目，将g i s 软件产业发展作为我国软件产业发展的首要产业。我国数字城市起步较晚，通讯基础设 施的进展速度比较快，政府和企业内部信息化的进展比较满，且水平参差不齐。目前公 众越来越需要地理信息服务，特别对于一些大城市，由于流动人、旅游人数众多，公众 对地理信息的需求越显突出，过去专业味特别浓的地理信息技术正在走出象牙塔，其服 务对象不在只是政府部门、专业机构，而会扩大到所有有需求的公众。比如武汉市的一 些酒店，人们可以使用触摸屏或电脑查询当地信息。g i s 在公众中普及的一个表现就是 公众地理信息服务系统的开发，采用c o m g i s 技术开发本系统及大地推动了g i s 的普及 和应用，更快地使人们对城市有个直观的现实的感受和了解。人们对城市信息有了更 全面，更准确，更快速的认识过程也是对整个信息服务业的推动和促进过程。公众服务 系统的建立可以在城市公共场所向公众提供基于电子地图与多媒体一体化的多种空间信 息查询服务，并可以建设全国城市公众信息服务网，这可以极大地改善我国城市基础信 息资源开发落后的状况，极大地提升我国大中城市的信息服务水平，并改善城市形象， 极大地刺激和培育国内信息服务业的市场川。 1 2 2 公众地理信息服务系统的发展趋势 计算机的飞速发展为g i s 提供了先进的工具和手段，计算机领域的新技术，如面向 对象技术、三维技术、图象处理和人工智能技术都正在应用于g l s 中。而且g i s 技术在 一些专业领域的应用也越来越广泛，各种领域的发展也促进了g i s 的进一步发展。其主 要表现在以下几个方面： ( 1 ) 开放式地理信息系统 空间数据共享是当前g i s 用户所面临的一个主要问题，因为g i s 的多种数据源、多 种类型的数据格式之间有许多方面不统一。此外，大多数g i s 应用系统由于各自采用不 同的应用软件、不同的数据模型和数据结构，从而造成了各个系统彼此相对封闭，系统 间数据交换困难，随着g i s 应用范围的进一步扩大及网络技术的发展，在当今大力发展 资源共享的信息时代，建立面向用户的资源共享的开放式g 1 s 己势在必行，它使用户能 在一个开放的信息技术环境中存取和处理来自多种数据源的数据嘲。在环境领域由于网 2 基于w e bg i s 的城建公众信息服务系统的设计与实现 上实时、高效的信息发布，使联系交流更为密切，将提高环境管理的响应能力，缩短环 境管理的空间距离。 ( 2 ) 面向对象的地理信息系统 g 1 s 数据的管理一般采用图形和属性数据分开管理，这种方式不利于保持空间数据 的整体性。由于面向对象的方法把图形数据和属性数据以相同的结构存放，可以保证数 据的完整性；另外它所提供较强的逻辑结构，使g i s 采用更接近现实世界的数据结构管 理大量非常规数据成为可能1 9 1 。在环境模型于g i s 集成问题上，由于面向对象的地理信 息系统更能描述和表达客观世界，这有利于解决模型与g i s 集成后可视化输出的不确定 性问题。 ( 3 ) 组件式地理信息系统 传统的g i s 软件开发具有开发负担重、集成困难、专业语言不易掌握的缺点，不能 满足日益增长的g i s 应用需求。而具有语言无关性、进程透明性、可重用性等优点的c o m 技术使得d d e ，a c t i v e x 技术与可视化语一言成为g i s 软件开发的主流之一。目前许多 大型g i s 公司都开发了组件式g i s 。比如s u p e rm a p 公司推出了s u p e r m a po b j e c t s n e t 与s u p e r m a pi s n e t ；m a p l n f o 公司也巨资开发了m a p x t t 0 1 。组件式地理信息系统的出现， 将使环境模型与g i s 的集成变得简单。 ( 4 ) g i s 与r s ，g p s 的集成 “3 s 的集成是一种充分利用各自的技术特点快速准确而又经济地为人们提供所需 信息地技术，基本思想是利用r s 提供最新地图像信息，利用g p s 提供图像信息中的位 置信息，利用g i s 为图像处理、分析应用提供技术手段，就可以为用户提供精确的信息。 这样的结合，充分发挥了各自的强处，使g 1 s 有更强的决策能力。此外在环境模型研究 中，环境参数经常是连续的，并不具有确定的边界，如污染物的扩散、某种环境因子的 影响范围等，这时用栅格数据就更合适。也就是说，环境模型在利用矢量数据、统计数 据的同时，必须利用栅格数据f l l 】。因此，遥感必将作为主要数据源而广泛应用于环境模 型研究中。这些说明了g i s 与r s 和g p s 的集成将成为一种必然的趋势d 2 1 。 ( 5 ) g i s 与三维可视化技术的结合 g i s 处理的空间数据从本质上来说是三维连续分布的，但目前g i s 的应用主要停留 在处理点、线、面三类空间物体上m 】。在三维可视化领域，支持真正三维的矢量和栅格 数据模型及以此为基础的三维空间数据库，将解决三维空间操作和分析问题，极大提高 g i s 的空间分析功能【1 4 1 。而许多环境模型也明显具有二维、三维空间特性，如大气质量 模型、地下水扩散模型、噪声传播模型等。因此，应用环境模型在考虑时间变化的同时， 必须三维化。在这里，三维化包括环境参数的描述三维化、环境过程的模拟三维化和环 境模型运算结果的显示三维化【”】。 陕西科技大学硕士学位论文 ( 6 ) g i s 与专家系统( e s ) 的结合 g i s 与专家系统的结合称为专家g i s 或基于知识的g i s 或智能g i s ，它实际上是基 于知识的专家系统在g i s 中的一种应用【- 6 1 。g i s 虽然经过近4 0 年的发展，但是它的应用 还主要停留在建立数据库、数据库查询、空间叠加分析、缓冲区分析和成果输出显示上， 还无法为解决空间复杂问题( 如城市规划与管理、生态环境管理等) 提供足够的决策支 持旧。因此，这些问题的解决需要大量的人为知识与经验，从而使g i s 与专家系统的结 合留足了大量的空间。在环境研究领域，g i s 与专家系统的结合可以利用定性、定量的 专家知识，帮助进行模型评估、模型校正和模型选择，在环境决策、环境管理中发挥重 要作用【l b l 。 1 2 3 目前城建公众地理信息服务系统存在的问题 在地理信息系统发展的二十几年，国内有很多机构开发了各种类型的城建规划地理 信息系统，但是在实际应用中，由于城建规划地理信息问题的复杂性和特殊性，仍然面 临如下问题： ( 1 ) 城建公众地理信息服务系统属于电子政务的范畴，然而现阶段政府部门“条块 分割形成了“信息孤岛”和“信息烟窗 局面，如何实现政府各个业务系统的互联互 通、资源共享成为了一个很大的难题。 ( 2 ) 数字地球技术的发展，使得电子地图逐渐成为各项研究的基础，同时电子地图 的制作方法也呈现多样性，找到一种简单、实用且美观的制作方法是电子地图制作中亟 待解决的问题。 ( 3 ) 系统中的数据库分为两个部分，存储电子地图的空间数据库和存储单位信息的 业务数据库，虽然可以通过关联数据库中关联字段来实现空间数据库和业务数据库的逻 辑上的统一，但仍然存在缺陷。 ( 4 ) 网站功能建设中，当前开发w e b g i s 的方法很多，如c g i 技术方法、a c t i v e x 控件和c o m 构件模型技术、p l u g i n 插件技术方法等，虽然都能有效的开发出基于i n t e r a c t 的g i s 系统，但也存在技术要求高人员素质要求苛刻，开发费事费时费力等不足。 1 2 4 针对问题的解决方案 g i s 自身的复杂性和特殊性，必然导致电子地图的制作、数据库的建设、网站开发 方法等问题，本课题有针对性地对提出的相关问题进行解决： ( 1 ) 针对现阶段政府部门“条块分割 形成了“信息孤岛和“信息烟窗局面， 我们提出以信息资源平台为核心的电子政务建设思路，实现政府各个业务系统的互联互 通、资源共享，构建了科学、合理的电子政务体系结构。 ( 2 ) 针对电子地图的制作，选择以g i s 为基础的计算机辅助地图制图技术，既拓 宽了电子地图应用范围，也使电子地图制图更加方便，表达更加清晰。在这里我们选用 4 基于w e bg i s 的城建公众信息服务系统的设计与实现 、s u p e r m a pd e s k p r o5 04 ( 3 ) 针对数据库的建设，系统中的数据库分为两个部分，一个是存储子长县电子地 图的空间数据库，一个是存储单位信息的属性数据库，在此采用x m l 技术，将不同数据 结构的元数据采用x m l 配置文件，生成可以统一识别的数据格式，进行交互和展现给 用户。 ( 4 ) 针对网站开发，我们采用了基于组件式g i s 软件s u p e r m a pi s n e t 。使用 s u p e r m a pi s n e t 软件产品，不仅可以快速建立基于地图的i n t e r a c t 或i n t r a n e t 的地理信 息服务网站，也可以快速开发地理信息服务系统。 1 3 课题来源及意义 1 3 1 课题的来源 本课题来源于陕西省子长县城建局横向项目面向城建规划的地理信息系统的建设。 子长城建地理信息系统是一套基于g i s 平台定制开发的城乡建设综合应用系统。该应用 系统将根据陕西省子长县城乡建设局的实际工作需要，以子长县城乡建设管理业务为原 型，通过拓展性规划设计和严格的项目实施，最终形成一套便捷易用的城建业务综合支 撑平台，使各级领导能够及时、直观、全面地掌握子长县的城乡建设信息，使业务管理 人员能够轻松自如、高效快捷地处理城建管理业务，使社会公众能够方便、迅速地了解 到必要的服务信息。 1 3 2 课题研究的意义 近年来，随着我国改革开放的不断深入，经济的迅速发展，城市布局发生了重大变 化，新建、改建、迁建的工程项目不断增加，受理、审批、签发一书两证( 建设项目选 址意见书、建设用地规划许可证、建设工程规划许可证) 业务在工作中逐年上升，已成 为规划管理部门业务办公的主线。在整个审批过程中，既要查询地块的规划信息和控制 数据，又要了解用地现状、查阅有关法规，而且审批手续纵横交错，案卷资料传递环节 繁琐，致使办案过程难以控制，办案周期拖长，工作随意性大。为彻底改变上述落后的 管理模式，改善政府形象，加强廉政建设，充分、合理利用城市空间信息，为城市规划、 建设、管理与决策提供信息服务，提高城市管理部门的管理水平，加快城市信息化过程， 促进城市管理的现代化，必须展开图文一体化的城市规划管理信息系统的建设，即利用 先进的计算机和g i s 技术来进行城市的规划管理。 本课题结合城市规划管理的要求，基于当前的最新技术，深入研究了g i s 系统建设 的策略，将x m l 技术、组件技术和基于g i s 的制图技术引入到g i s 系统中，进行必要 的分析，实现了更高效、合理的g i s 系统。 陕西科技大学硕士学位论文 1 4 课题研究的主要内容 此项目分3 期来完成，第一期主要是建立基础地理信息系统，搭建了城建公众地理 信息服务系统；第二期搭建政府地理信息服务平台。第三期主要是开发城建部门专业应 用系统，包括城建业务办公应用系统、重大工程项目管理地理信息应用系统。 我们目前只完成了第一期的任务，即城建公众地理信息服务系统的建设，它是信息 资源管理平台服务平台的一个重要组成部分，根据项目实际情况，我们采用单独建设， 最终再纳入到信息资源管理平台中统一管理，实现与信息资源管理平台的一体化集成。 本课题研究的主要内容是城建地理信息整个大系统体系结构的设计、数据平台建设、 公众地理信息服务系统的建设，最后开发出相应的g i s 原型系统。 在为期一年半的课题研究中，完成的主要工作如下： ( 1 ) 前期的准备工作 在广泛的调研和查阅大量相关文件的基础上，系统研究了g i s 的主要发展方向和存 在的问题，深入分析了国内外典型g i s 系统的主要特点，从而全面的掌握了相关的关键 技术，准备了课题必须的数据资料、地理信息文件和软硬件条件。 ( 2 ) 体系结构的设计 针对过去政府部门建设电子政务中遇到的问题，如：公用基础数据库重复建设造成 的浪费，公用基础软件重复开发造成的浪费等。我们采用了以信息资源管理平台为核心 电子政务地理信息系统的建设思路，实现政府各个业务系统的互联互通、资源共享，构 建了科学、合理的电子政务体系结构。 ( 3 ) 数据平台的建设 系统数据平台的建设方面，在详细分析子长县人口、法人和宏观经济数据的基础上， 对县城空间数据进行了细致的分层。本文中县城数据空间共分为1 1 个大类，4 3 层，并 对每一层数据设计属性数据库，实现了系统数据的组织和管理，建立起层次清晰、结构 良好、易于管理的数据库系统。系统中的数据库分为两部分，一为存储子长县电子地图 的空间数据库，二为存储单位信息的属性数据库，然后采用x m l 技术，将不同数据结 构的元数据采用x m l 配置文件，生成可以统一识别的数据格式，进行交互和展现给用 户。 ( 4 ) 公众地理信息服务系统的建设 针对公众地理信息服务系统的建设，在详细分析了子长城建对公众信息服务系统需 求的基础上，对业务功能进行细分，将整个系统分为城建信息、城市风光、电子地图和 后台管理等四大功能模块，在城建信息里包括：单位简介、下属单位、城建信息、法律 单位和留言板等5 个功能模块，城市风光里包括：龙虎山专题、新农村建设、城市景观、 子长风光等4 个功能模块。电子地图里包括：专题展示、区域详图、城乡规划、便民服 6 基于w e bg i s 的城建公众信息服务系统的设计与实现 务、快捷查询、出行指南等6 个模块。然后采用了组件式g i s 软件s u p e r m a pi s n e t 开 发出城建公众信息服务系统。 1 5 本章小结 本章首先论述了基于g i s 城建公众信息服务系统的背景，分析讨论了目前国内外公 众地理信息服务系统的发展方向和存在的问题，根据相关问题提出了相应的解决方法和 设计思路，然后阐述了本课题的研究背景和意义，最后对本课题研究的主要工作做了简 单说明。 7 基于w e bg i s 的城建公众信息服务系统的设计与实现 2 系统的理论基础 2 1 城建公众信息服务系统的基础理论 城建公众信息服务系统属于电子政务建设的重要内容。鉴于过去公用基础数据库重 复建设和公用基础软件重复开发造成的浪费。我们采用了以信息资源管理平台为核心城 建电子政务地理信息系统建设思路，实现政府各个业务系统的互联互通、资源共享，构 建了科学、合理的电子政务体系结构。 2 1 1 电子政务体系框架 电子政务体系框架是有关电子政务系统构成的概念模型( 如图2 1 ) ，反映了电子政 务系统层次结构和相互关系。它以电子政务门户作为政府向企业和公众提供服务的窗口， 构建政府与企业、公众之间信息流与业务流的统一出入口，解决政府对外服务与沟通的 信息化问题；在政府内部，以统一的网络平台为硬件支撑、各部门信息资源整合和共享 构成信息资源层为数据基础，基于应用框架层提供的公用软件服务，形成各部门应用系 统之间的互操作构成政府的信息系统体系，实现政府部门之间基于信息流、业务流和知 识流的互动与协同，解决政府内部管理的信息化问题。电子政务安全体系、电子政务管 理维护体系为电子政务的信息安全、管理与维护提供保障嗍。 公众服务层 二二二二二二二二二至三至至互互二二二二二 国十政 规划政 房产政 税务政l | 工商政 务系统务系统务系统 务系统| l 务系统 应用系统层 公安政 社保政环保政 其他政务系统 务系统务系统务系统 应用框架层 i 数据访问、转换、提取、过滤、综合 数据资源层 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 爿 数据资源 网络平台 ( 1 ) 网络平台层 图2 - 1 电子政务框架体系 f i 9 2 1e - g o v e r n m e n tf r a m e w o r k 9 陕西科技大学硕士学位论文 指电子政务的网络基础设施，包括政务内网、外网与公众网( i n t e m e t ) ，是实现各 种电子政务应用( 包括政府内部办公、政府部门之间协同工作、政府与企业和公众的交 互) 的网络平台。按照国家信息化领导小组关于我国电子政务建设的指导意见，“政 务内网主要是副省级以上政务部门的办公网，与副省级以下政务部门的办公网物理隔 离 ；“政府外网是政府的业务专网，主要运行政府部门面向社会的专业性服务业务和不 需在内网上运行的业务 ，通常是指政府部门之间的网络，是政府部门之间信息共享与互 通互联的网络基础；公众网是是指互联网，政务部门基于互联网通过政府门户网站，实 现与企业和公众的双向信息交互，从而实现基于业务流和信息流的政府与公众和企业的 互动。“政务内网和政务外网之间物理隔离，政务外网与互联网之间逻辑隔离【1 9 l 。 ( 2 ) 数据资源层 指政府各部门数据“逻辑集中、物理分布形成的政务信息资源库，是政务信息流 数字化和整合的基础。政府部门的信息内容可以大致分成两类：来自公文系统的文档型 非结构化信息和来自数据处理系统的结构化数据信息。数据资源层主要实现政务信息资 源的整合、共享和统一管理，为政务信息流、业务流和知识流的一体化集成提供数据基 础，为政府各部门乃至企业和公众提供信息服务。 从整个政府的层面统筹规划、统一标准、分工协作，建设政务数据库群( 或政府数 据库体系) ，实现政府信息资源的整合和共享，避免重复建设和标准不统一造成的资源浪 费是现阶段电子政务建设继统一网络平台建设之后，需要解决的关键问题i i g i 。 ( 3 ) 应用框架层 应用框架层在网络平台和数据资源层之上，为政府提供公用和基础性的软件服务， 包括知识管理系统、办公自动化系统、协同工作系统、决策支持系统、数据共享与交换 系统五大基础支撑系统，这些系统涉及政务信息流( 数据共享与交换系统) 、业务流( 协 同工作系统和办公自动化系统) 、知识流( 知识管理系统和决策支持系统) 的统一管理和 应用服务，独立于具体的领域应用，实现各部门公用基础软件的共享和标准的统一，避 免重复开发造成的浪费9 】。4 ( 4 ) 应用系统层 是指建立在网络平台、数据资源层、应用框架层之上的各个政府部门的专业应用系 统，如国土、规划、房产、工商、税务、公安等部门业务系统，这些系统针对各部门专 业应用需要，主要解决政府部门内部的应用问题，同时，通过网络平台、数据资源层和 应用框架层提供的网络、数据和公用基础性软件服务，实现与其它部门的信息共享、业 务协同和互动，从而实现政府部门之间基于信息流、业务流和知识流的统一集成，通过 统一的电子政务门户为公众、企业提供一站式电子政务服务。 2 1 2 信息资源管理平台 1 0 基于w e bg i s 的城建公众信息服务系统的设计与实现 根据现阶段以部门协同和对外服务为核心的电子政务建设的需要，参照电子政务体 系框架，基于多年的电子政务建设经验和理论的总结，我们提出了以信息资源平台为核 心的电子政务建设思路，其核心是：将网络平台、数据资源层、应用框架层和电子政务 f - j p ，纳入到信息资源管理平台的体系结构中，以信息资源管理平台建设为核心，通过 公用、基础性的网络( 网络平台) 、软件( 应用框架) 、数据库( 信息资源层) 、电子政务 f - j p ( 乃至区域电子商务平台) 的统一开发和建设，带动政府各部门专业信息系统( 应 用系统层) 的建设，实现信息资源的统一共享和管理以及政府各部门专业信息系统的互 操作，形成以信息资源管理平台为中心的星型电子政务体系结构实现电子政务网络、数 据、应用、流程与服务的五个统一集成。以信息资源平台为基础建立政府信息资源管理 体系，充分有效地开放利用政府的信息资源b g 。 信息资源管理平台由网络平台、数据平台、应用平台与服务平台构成，如图2 2 所 示： 图2 - 2 信息资源平台的构成 f i 9 2 - 2t h ec o n s t i t u t eo fi n f o r m a t i o nr e s o u r c e sp l a t f o r m ( 1 ) 网络平台主要为政府各部门的数据通信提供网络基础设施。 ( 2 ) 数据平台主要管理以人口、法人、地理信息、宏观经济数据为核心的电子政务 陕西科技大学硕士学位论文 公用基础数据，同时通过元数据管理数据平台公用基础数据和政府各部门业务数据的元 数据，构建数据目录体系，基于元数据实现人口、法人、地理信息与政府各部门业务数 据的集成。 ( 3 ) 应用平台主要提供流程管理、办公自动化、数据交换与共享等公用基础的软件 服务，以办公自动化系统为应用集成框架，实现政府部门流程、数据共享与交换的统一 管理。 ( 4 ) 服务平台通过电子政务门户网站和区域电子商务平台，充分开发利用政府的信 息资源为公众和企业提供信息服务 1 9 1 。 2 1 3 地理信息系统 信息资源管理平台的建设包括网络平台、数据平台、应用平台和服务平台的建设。 经过“十五一期间的努力，电子政务网络平台的建设已经基本满足电子政务应用的需要， 数据平台的建设开始成为电子政务建设的重点，也是政府信息资源开发利用的基础。 数据平台的核心是人口基础信息库、法人基础信息库、自然资源与地理空间基础信 息库和宏观经济数据库等电子政务四大基础信息资源数据库，在四大基础数据库中地理 信息库发挥着基于地理空间框架整合人口、法人和宏观经济数据的作用，为基于人口、 法人、地理信息整合政府其它信息资源提供地理空间框架和“一张图的应用模式。以 地理信息资源数据库的建设为突破口，将为数据平台建设奠定坚实的数据基础，并通过 地理信息数据的共享和地理信息系统技术的应用带动政府部门的应用系统建设( 如城市 规划、国土资源管理、房产管理、市政设施管理、公安、卫生、消防、工商、农业、林 业、交通、应急指挥和网络化城市管理等应用系统的建设) ，促进政府信息资源的交换与 共享，如通过为政府部门提供地理数据，带动相关部门专业数据共享，发挥地理信息数 据库在政府信息资源共享过程中的“滚雪球效应；通过建立区域性的公众电子地图发布 网站和为企业提供地理空间数据，为企业和公众提供更好的信息服务，带动区域信息资 源产业的发展，如基于l b s 空间定位服务的电信增值业务的发展。地理信息资源数据库 和地理信息系统是“数字城市 和“数字区域 建设的核心。 地理信息系统是一种采集、处理、存贮、管理、分析、输出地理空间数据的计算机 信息系统，其核心是用计算机来表达、处理、存贮和分析地理信息( 或者地图的信息) 。 地理信息系统通俗的说法是电子地图，以电子地图的形式展现区域的各种自然、社会和 经济要素( 道路、房屋、河流、人口分布、单位分布) 及现象( 水文、气象) 的空间分 布规律。 地理信息系统基于一定的坐标系统以数字化的形式分层分类( 如点、线、面或影像、 栅格) 组织和管理地理空间信息，可以方便地进行各种复杂的空间分析与运算，通过不 同图层的组合叠加，实现这些信息的可视化。如人口分布信息与城市规划分区图层信息 1 2 基于w e bg i s 的城建公众信息服务系统的设计与实现 的叠加，可以更好地为编制城市规划服务，将建设项目与道路、水系等图层叠加可以方 便地展现项目的交通情况、水源情况。 地理信息系统与传统的管理信息系统( m i s ) 有所不同，m i s 主要是以数据表单、 图表、文档的形式表达现实世界的各种信息，难以表达现实世界组成要素的空间属性及 其关系，通常各种要素的空间属性是用地名或地址等文字信息表达的，无法直观形象地 表达这些要素的空间位置、范围及其之间的相互关系，而现实世界是在时间与空间框架 中运动与变化的，当我们脱离了时空的框架对现实系统进行数字化时，忽略了许多空间 信息，信息是不全面的。 地理信息系统为现实世界要素的空间属性( 即空间信息) 及空间关系表达提供了一 种新的技术手段，它以电子地图的方式表达要素的空间属性及空间关系，从而改变了传 统的信息技术对于现实系统的时空特征进行数字化和可视化时无能为力的局面。地图由 图层所组成，反映不同要素图层的叠加显示，可以在一个地图窗口反映更多种要素之间 的空间关系，传统m i s 的数据表单是难以做到的。 地理信息系统对信息系统的最大贡献是增强了信息系统对现实系统组成要素的地理 空间特征的建模和表达能力，使信息系统能以地理空间为框架对现实系统进行建模。在 由多个信息系统构成的信息系统体系中，g i s 为信息系统之间的信息集成提供地理空间 框架，从而为各种信息基于地理空间框架的管理与整合提供了“一张图 模式，来源于 不同地理信息系统中的数据，可以以不同图层的形式在同一个地图窗口叠加显示，进行 查询与分析，如林业局的林业区划图和农业局的农业区划图、土地局的土地利用现状图、 规划局的城市总体规划图可以叠加在一起，分析土地利用、城市建设和农业与林业发展 之间的关系。时