苏州基础地理信息平台总体设计方案.docx
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苏州基础地理信息平台总体设计方案
苏州市基础地理信息平台
总体设计方案
苏州市城市规划信息中心
二○○五年三月
文档修订纪录：
版本号
版本日期
变更描述
更新者
变更批准人
1.01
2004-11-26
文档第一次编写
1.02
2004-11-29
平台功能和工作计划修订
1.03
2005-3-10
平台的完善
1.项目概述
1.1背景
苏州市是我国历史文化名城和重要的风景旅游城市，是长江三角洲重要的中心城市之一。
苏州位于江苏省东南部，东临上海，南接浙江，西抱太湖，北依长江。
全市面积8488平方公里，市区面积1650平方公里。
全市人口580.5万人，市区209.5万人。
1993年，苏州被国务院批准为“较大的市”。
苏州市历史悠久，有着2500多年历史，寺观、宝塔、古建筑遍及全城，省级以上文物保护单位达100多处。
苏州是座园林城市，全市历史古典园林共有二百七十余处，现有保存完好的古典园林60余处，其中包括拙政园在内的9座园林已被列入世界文化遗产名录。
苏州还是座传统文化名城，是我国精湛手工艺品的传统产地之一。
改革开放以来，苏州坚持以经济建设为中心，大力实施科教兴市、经济国际化、可持续发展和城市化战略，积极推进体制和科技创新，国民经济保持了持续快速健康发展。
1985年苏州市被列为沿海经济开放城市，创立了以乡镇工业的高速发展为特征的“苏南经济模式”。
GDP产值在全国经济比较发达城市中位于前列，利用外资和外商投资企业，均在全国名列前茅，城镇居民生活已全面迈入小康水平。
信息化是苏州面向21世纪发展的新主题和新动力。
《苏州市国民经济和社会信息化“十五”规划》明确提出：
“到2005年，初步建成整体水平国内先进、省内领先的信息化城市。
建成先进、适用的信息基础设施，网络建设、管理和应用协调发展；信息设备和产品的自主开发能力有较大提高，软件产业有较大突破，信息服务业初具规模，成为全国电子信息产业聚集度比较高的地区之一；信息技术在各行各业得到广泛应用，传统产业的信息技术改造取得显著成效，若干领域的电子商务逐渐普及，成为全省重要电子商务中心之一；城市建设和管理信息化程度明显提高，信息技术在工作、生产、生活中的应用基本普及，政府、企业和居民都能得到准确、及时和有效的信息服务”。
为实现上述苏州市信息化建设的目标，苏州市委、市政府根据全球信息化发展的趋势和特点，借鉴国内外数字化城市建设的先进经验，结合苏州市信息产业和城市信息化发展的现状，适时地提出了建设“数字苏州”的战略措施。
实施“数字苏州”战略，就是以信息化带动工业化和城市化，推动苏州市的现代化，促进以知识经济为内涵的产业结构调整和城市功能提升，全面提高人民的生活质量，为实现经济的跨越式发展，率先基本实现现代化，提供全面的信息化支撑环境。
在城市信息化建设中，起核心作用的是城市基础空间数据库。
在GIS、遥感、GPS技术发展和实际应用需求的双重推动下，城市测绘部门面临技术革命带来的机遇和挑战，其传统的地位和作用正在发生根本性的变化。
城市地理信息应用建设对空间数据的需求，已经从简单的电子地图生产扩展为多元数据的管理、分发和服务等四个方面。
建设一个涵盖这四方面功能的城市基础地理信息平台，已成为一个新的目标。
由于城市基础地理信息平台涉及到大量的数据，一般一个大中型城市的数据可能以TB计算。
而当前计算机硬件的发展已经能够满足这些要求，多CPU高性能服务器的价格大幅降低，上千GB的Raid硬盘也相当便宜。
因此计算机技术的飞速发展，为城市基础地理信息平台的开展提供了硬件基础。
近十年GIS软件技术和数据库技术的高速发展，也为城市基础地理信息平台的发展提供了软件基础。
ESRI公司作为全球公认的世界领先的GIS软件供应商，在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其它多方面的计算机主流技术之后，先后成功地推出了代表GIS最高技术水平的GIS软件技术和产品如ArcSDE、ArcGIS、ArcIMS等。
这些GIS软件技术和产品为城市基础地理信息系统的开展提供了关键的技术。
1.2苏州市信息化应用现状
1.2.1市规划局应用系统建设现状
市规划局在规划行业内建立了高效、实用的综合计算机信息系统，实现了从规划申报立案、审批办理、审核签发、出图发证直到规划监督检查全过程的计算机网络化办公，作为“数字苏州”的重要组成部分，为推动苏州市信息化工作做出了贡献。
苏州市已基本建立了比较完善的城市地理信息获取、更新和管理机制，积累了大量基础地理信息资料和数据。
目前已建成的、面向GIS的基础地理信息数据包括：
编号
项目
数据量
备注
1
1:
500地形图
80平方公里
已经转入规划管理信息系统
3
1:
5000地形图
756平方公里
电子地图
4
1:
100000正射影象图
8488平方公里
已经完成制作
5
1:
2000正射影象图
2000平方公里
已经完成制作
已经建成面向GIS的规划数据如下：
1、道路红线230公里；
2、规划选址和用地红线3000项；
3、规划紫线200项。
苏州市各个年代、各级比例尺的地形图资料覆盖了整个建成区、规划区的范围，同时土地、市政公用、园林、规划等专业部门也有大量的专业信息资料，这些资料在信息内容、形式、技术指标等方面都有一定基础，为今后的数据采集录入和管理打下了良好的基础。
1.2.2苏州市信息化建设现状
通过实地调查，苏州市空间数据基础设施建设的基本情况总结如下。
1城市空间数据情况
苏州市城市基本控制状况良好，现有控制网均可以满足数据生产的需求，坐标系统为苏州地方坐标系统。
线划图是目前苏州市基本图件的最主要形式。
苏州市使用的基本地形图比例尺主要有1:
500、1:
1000、1:
2000、1:
5000等。
其中1:
500、1:
2000（部分区域为1:
1000）覆盖建成区及部分城市规划市区，图的现势性较好，实现了动态或定期更新；1:
5000覆盖整个市域范围，现势性则相对差些。
所有线划图均为数字图。
城市数字正射影像图有1:
20001:
5000和1:
100000三种。
其它行业也有相应的专题图。
2城市GIS系统应用情况
目前，苏州市的城市GIS应用系统的建设和应用情况相对滞后，除少数部门（如土地局、公安局等）有系统投入使用外，大多数对地理信息有需求的部门还没有应用GIS系统。
同时，信息资源的开发利用水平以及专业技术人才的质量和数量还需要重点加强。
3初步分析
从总体上看，经过最近若干年的努力，苏州城市空间数据的生产取得了显著的成绩：
地形图件基本上覆盖了城市的建成区、规划市区和主要市郊，但其它基础空间数据的覆盖范围尚十分有限。
目前，GIS在苏州市的城市规划管理、城市空间基础信息管理、城市地下管线管理、城市土地管理、城市勘察、城镇地籍管理以及城市环境保护、城市供水与地下水资源管理、电力电信设施管理、有线电视信息管理、城市公安、城市交通、旅游规划和城市救灾等各个方面都有成功的应用。
这些都为苏州市基础地理信息平台的建设创造了良好的条件。
1.3意义和目的
苏州市基础地理信息平台的开发建设对苏州市的发展建设，提高苏州城市现代化和信息化管理水平，改善投资环境，特别是带动整个行业的地理信息系统建设具有深远的意义和难以衡量的价值。
系统建设完成将达到以下目的：
1.形成有效的数据共享体系，为苏州市规划、建设、管理和社会各行业提供完善、优质和高效的地理空间数据服务；
2.为全市各行各业提供最基础的空间信息平台，为“数字苏州”的建立奠定坚实的基础；
3.根本上解决基础地理综合信息数据更新不快、各部门单兵作战、业务信息沟通困难、缺少宏观调控等问题；
4.通过综合地理信息资源库及共享环境，实现各类信息系统中地理信息处理量化、可视化及资源共享，提高城市建设、管理及服务部门的管理水平和科学决策能力；
5.推进“城市建设数据说话，重点工程协同督办”。
第一，“城市建设数据说话”是指，在涉及城市空间信息支持的任务中，无论属于具体实施任务还是重大调研和规划任务，都需要严谨的基础数据、规划数据、历史数据、专题数据作为管理的信息基础，在此基础上能够拿出令各级领导、各类专家和媒体信服的方案或报告。
例如，文物保护与城市现代化建设关系的研究，苏州市展览馆工程的建设工作等等；第二，“重点工程协同督办”是指，政府工作各项硬任务必须采用更加直接有力的手段，督促各级主管机构和干部落实责任制提高办事效率，督办各个任务按时按质完成。
例如，企业改制和招引资工作进度督办，市政交通重点项目进度督办等等。
如果苏州市政府中心工作能够得到上述方式的信息化手段支持，无疑将有效提高政府办公效率、提高政府在社会公众和媒体前形象、有利于苏州市政府名片的打造。
2.系统目标
2.1建设目标
苏州市基础地理信息平台的建设目标是确保系统真正为苏州市政府部门中心工作服务，可以概括为：
建设包括空间信息和非空间信息在内的、可持续发展的“苏州市地理信息资源数据库”，实现苏州市政府部门间的基于信息同步的信息交换和共享，并建立以苏州市政府为核心的任务协同督办系统。
从总体上讲，苏州市基础地理信息系统主要应满足以下三方面的应用需求：
1、提高基础数据处理的科学化、自动化、信息化和高效率水平；
2、为城市规划、建设和管理工作提供高质量的基本地理资料；
3、为城市各专题GIS应用系统提供标准化的现状基础信息。
具体工作目标描述如下：
1、建立基础地理信息平台的技术标准规范体系，既适合苏州市情又与国家标准及有关行业标准相接轨。
主要包括信息生产权、产权、所有权、共享、管理、安全、保密和网络传输的法规规范，指标体系及分类编码、空间元数据标准规范、空间数据转换标准等标准规范；空间元数据标准规范是实现空间数据共享的核心标准之一。
2、以市规划局现有的规划管理信息系统和已有的地理数据为基础，构建包括多比例尺地形图、正射影像图、地名图、道路红线图、控制性详细规划图、城镇地籍图、土地详查图、土地利用规划图及规划审批图等多源数据在内的空间数据框架，同时加入文物古迹、园林、古树名木专题图等信息，初步建立起“苏州市地理信息资源数据库”。
3、由市政府办协调市属各相关单位，为“苏州市地理信息资源数据库”涉及的各相关部门信息提供电子格式数据，并按照标准编码体系的格式要求进行整理、采集和录入，全面建设“苏州市地理信息资源数据库”。
4、建立起数据动态更新机制。
为基础地理信息数据和道路、土地、房屋、古树、文物、园林、市政管线等专项的地理信息数据提供数据传输和数据更新的方法，实现苏州市基础地理信息平台的可持续利用。
5、在苏州市政务专网上建立基础地理信息的共享平台，为政府相关部门提供地理信息资源服务。
6、在因特网上建设苏州市地理信息社会公众共享平台，为社会公众和企业提供需要的地理信息服务。
7、进一步建设苏州市政务工程协同督办系统。
为市领导提供各种专题的决策支持服务，实现政府多部门间的协同督办。
2.2阶段目标
第一阶段：
数据收集整理建库，初步建成“苏州市地理信息资源数据库”。
同时开发政府部门共享平台，让地理信息资源数据库尽快得到应用。
主要完成以下几项工作：
1.建立“苏州市地理信息标准编码体系”；包括：
坐标体系、地形图分幅体系、图形数据的编码体系和属性数据库结构等；为“苏州市地理信息资源数据库”的建设打好基础。
2.更新规划局基础地形图库、更新苏州市地名图、规划图、航拍图等规划局已有的数据；各政府部门的相关图形、属性数据的整理、采集、输入和建库，主要包括苏州市文物古迹分布地图及其属性数据和古树名木分布地图及其属性数据等需要输入的数据；初步完成“苏州市地理信息资源数据库”的建设；
3.开发“平台地图数据转换、监理入库系统”；保证规划局已有基础数据和相关政府部门数据可以顺利入库并检查更新。
4.初步完成“苏州市基础地理信息平台”的开发。
在苏州市政务专网上，为市内相关工作部门提供地理信息的工具，根据不同级别工作人员的权限，初步为政府工作提供各种简单易用的地理信息查询分析功能。
第二阶段：
在已完成地理信息资源数据库的基础上，形成更加完善的地理信息标准编码体系，进一步完成政府部门共享平台的开发，同时开发“苏州市政务工程协同督办系统”和“苏州市地理信息社会公众共享平台”，并与苏州市的其他两大平台协调工作，提供更加全面高效的信息共享服务。
该阶段的主要任务：
1.根据资源数据库发展要求，进一步扩展“苏州市地理信息标准编码体系”。
2.在第一阶段建成的资源数据库基础上，大量增加教育、商业、人口等各项地理信息的建设，建成完整的“苏州市地理信息资源库”。
3.完成“平台数据与应用维护系统”，系统提供各种的地图数据和应用系统的管理工具，系统管理人员可以在不必详细了解数据结构和系统结构的条件下，在线完成数据的更新、权限的配置等日常维护工作。
4.完成“苏州市政务工程协同督办系统”，为苏州市领导提供专项的地理信息支持服务；
5.全面建成“苏州市基础地理信息平台”，在第一阶段工作的基础上，实现三个方面的共享服务。
一是扩展更加丰富的专业空间信息，真正实现不同部门地理信息的共享共用，提高政府部门的服务水平和效率；二是提供在线地理信息数据管理和更新工具，部分专业部门可以根据专业要求扩展专业的地理信息应用；三是建立与其他两个平台（苏州市电子政务信息系统、苏州市公用信息平台）有机联系，为政府各个部门和社会公众提供更加全面的信息（包括空间信息和非空间信息）服务。
6.完成“苏州市地理信息社会公众共享平台”，在地理信息保密制度允许的范围内，在因特网上为社会公众提供地理信息服务。
苏州市基础地理信息平台的开发建设工作预期用16个月的时间分步实施。
系统建设主要分为两个阶段：
第一阶段，预期时间为8个月。
主要完成以下内容：
（1）苏州市基础地理信息分类与编码标准化规范
（2）系统设计与数据库设计
（3）数据库建库
（4）数据转换及监理入库子系统的开发
（5）元数据管理子系统、基础空间数据管理子系统、数据查询检索子系统的开发
（6）各级比例尺符号库开发
第二阶段，预期时间为8个月。
主要完成以下内容：
（1）综合管网信息管理子系统开发
（2）地理信息社会公众共享平台开发
（3）政务工程协同督办平台开发
（4）系统维护子系统的完善
（5）用户手册便写
（6）所有子系统的交付和验收。
2.3提交成果
苏州市基础地理信息平台建设完成后，提交的最终成果包括：
1、《苏州市基础地理信息分类与编码标准化规范》；
2、苏州市基础地理信息平台，包括六个子系统和两个应用平台：
数据转换及监理入库子系统、元数据管理子系统、基础空间数据管理子系统、数据查询检索子系统、综合管网信息管理子系统、系统维护管理子系统以及政务工程协同督办平台和地理信息社会公众共享平台。
其中，政务工程协同督办平台和地理信息社会公众发布平台分别是基础地理信息平台在政府部门政务办理以及向社会公众发布地理信息方面的应用；
3、各个子系统的用户手册和在线帮助系统；
4、系统安装、配置手册；
5、全套技术文档，包括：
需求说明书、各种设计书、测试报告等。
3.系统总体设计
3.1设计原则
（1）实用性原则
为了使地图数据方便用户使用，系统在设计时必须考虑实用性。
同时在地图表现和组织方面，必须面向非专业的地图应用人员，通过简单易用的手段实现地理信息资源应用。
（2）可靠性原则
为了提供7*24模式的Web服务，建立有效的数据备份、恢复和容灾机制，系统必须采用高稳定性、高可用性的软硬件产品，保证系统稳定无误地正常运转，确保地理信息资源数据库万无一失。
（3）安全保密性原则
作为一个由多个行业多部门参与实施，应用的大规模关键性信息系统，安全可靠至关重要；应采用严格的安全保密措施，设置多级安全机制。
明确各级工作人员的职责，保证各司其职、各负其责。
（4）规范化原则
根据国务院、建设部、国土资源部、国家测绘局、苏州市以及相关主管部门发布的有关规定标准和规范，进行苏州市空间地理信息资源库的建设，并能适应标准规范的发展。
（5）可扩展性原则
数据编码和系统功能、数据、应用领域和软硬件配置应可扩充，能够适应将来技术手段更新的要求；
（6）开放与共享性原则
数据格式的开放性：
为了确保平台具有良好的互操作性和可移植性。
平台的数据格式应该符合有关国际标准、国家标准或行业标准。
平台接口的开放性：
平台应采用开放系统的硬件和基础软件平台。
系统软件提供数据获取层与应用层的二次开发接口。
这也是苏州市基础地理信息平台能够成为城市基础软设施、综合性地理信息资源的前提和保障。
（7）易操作性原则
界面设计：
系统应提供美观实用、友好直观的中文图形化用户管理界面，充分考虑办公人员的习惯，方便易学、易于操作，含全菜单式处理和各种快捷键操作。
系统应以图形化的方式提供各种操作手段，充分发挥GIS以图形面对用户的特点，信息的表现方式更直观，效率更高，摆脱过去那种面对大量枯燥的表格、文字信息进行数据挖掘的状况。
联机帮助：
系统应提供即时在线联机帮助功能，随时对于操作者遇到的疑难进行解答。
3.2设计思路
3.2.1信息平台要为政府的中心工作服务
为了保证苏州市基础地理信息平台可以切实为政府的中心工作服务，充分发挥信息平台数据的价值，并在日常工作中完成信息平台的数据同步、共享、更新。
系统设计与实施要充分体现“城市建设数据说话，重点工程协同督办”的应用需求，使信息平台的应用落实到实际工程中。
下面是系统体系结构、数据和应用需求的关系示意图：
图3-1系统体系结构、数据和应用需求的关系示意图
信息同步和共享是提高政府办公效率的基本技术手段。
苏州市政府各项中心任务，无论哪一项任务都会由多个部门和人员参与。
在手工管理环境下，许多任务的拖延、迟缓，是由简单的不知情、工作不同步和信息不同步造成的。
如果可以在多个部门、多个人员共同工作时，以信息化手段实现多部门多人员工作进展同步和信息同步，许多工作无需会议、电话、文件等费时费力的沟通缓解，即可大大提高每个机构办事效率和办事人员办事责任感紧迫感。
在信息同步方面，主要实现与协同工作计划进展同步的信息同步分发。
在信息共享方面，主要实现基于信息同步基础上的信息交换和共享。
信息共享是催办督办的信息基础。
将存储在苏州市空间信息数据库和非空间数据库中的同步信息及时发布给各个任务有关单位，将不仅仅是使各任务执行部门得到信息了解情况，而且可以客观上杜绝“不知者不为罪”的拖延借口，起到催促和督办的作用。
在协同督办功能的支持下，苏州市政府将获得一种人机交互的重要任务监督督办能力，能够对政府的各项中心任务实现实时、动态、多部门、多人员的协同工作监察和督办。
其中，协同主要包括协同工作计划制定、协同工作计划分发、协同工作业务会商会签、协同工作结果反馈和协同工作完成情况统计等功能。
督办主要实现基于协同工作计划的执行情况跟踪、协同工作计划的调整和再分发、协同工作计划的检查和催办、协同工作中间结果的报告等功能。
3.2.2标准化、一体化的地理信息资源库的建设
苏州市基础地理信息平台建设的主要内容之一就是建立地理信息资源库。
地理信息资源库的建设首先应是一体化的数据库，内容应包括城市地理信息的各个方面。
我们将在市规划局现有的城市规划基础图库上，增加房地、统计、园林、文物、市政、环保、环卫、教委、卫生、公安等等专业部门的空间信息。
同时在设计阶段，就将在相关国家标准、地方标准以及实际需要的基础上，建立起统一的地理信息标准化方案，数据库建设将严格遵照标准进行。
基于目前我市各单位信息化建设的实际情况，地理信息资源库的建立准备采用三种办法进行：
其一，能够提供电子地图的单位。
在规划局提供的电子地形图上直接标注各信息点（或图斑）范围，属性数据用EXCEL电子表格或其他方式录入，系统将提供相应的数据转换程序整理入库；其二，不能够提供电子地图的单位。
直接在规划局提供的纸质地形图上按不同地物分类用彩色笔标注出信息点位置与范围，属性数据用EXCEL电子表格录入，然后由规划局组织人员整理录入；其三，已经有了电子化的地图和属性数据的单位，通过系统提供的数据转换程序将数据根据建库要求转入。
苏州市规划局负责根据苏州市基础地理信息分类与编码标准化规范的要求，利用基础地理信息平台，对各单位送来的地图数据进行质量检查，将符合要求的各专项地图数据送到地理信息资源库中。
同时，还可以通过平台来实现数据的更新。
3.2.3以管理带动技术，以技术促进管理，提供可持续的地理资源库共享服务
地理资源数据库的建设为用户提供了数据共享服务，但是，数据库一旦建好后，如果不能随着城市发展保持更新，就无法持续提供真实可靠的信息，就会成为“死库”。
共享的数据特别是地图数据需要保持现势，才能真正为政府部门提供可持续的服务。
地图数据的更新除了提供有效的技术手段，还需要通过管理手段，对地图数据的建设过程进行整理和规范，将数据更新日常化、流程化。
通过系统的建设，在日常工作中实现数据的更新。
地图数据的不同类型、不同来源和不同的管理方式，系统将提供不同的更新手段。
（1）不同比例尺的地形图、正射影像图等基础数据。
这些地图数据的特点是数据量大，有一定的更新周期，是其他数据建设和更新的基础。
这些数据一般由规划局组织人力和物力获得，系统将在相关的国家标准、行业标准和苏州市地方标准的基础上，形成各类基础地图的数据编码标准，确定相应的数据转换、检查、入库的流程，开发与供图单位的地图数据生产（设计、制作）环节相配套的“平台地图数据转换、监理入库系统”。
下面是基础地图数据更新的基本流程：
图3-2基础地图数据更新流程示意图
（2）业务审批地图数据（包括建设用地手续附图、规划意见书附图、建设工程规划审批附图、宗地图、房产证附图等）的更新。
这些数据需要在各部门的内部应用系统中，通过业务办理过程不断积累，在内部审批过程中不断地形成新的业务审批附图。
业务审批地图数据可以为其他部门工作带来巨大帮助，可以大大提高政府的工作效率和工作水平，是地理信息资源数据库的重要组成部分，这些数据在工作过程中不断更新，需要提供专用的数据检查转换接口，相关工作部门可以在网上使用“平台地图数据转换、监理入库系统”部分功能，将这些数据及时可靠入库，为其他政府部门和社会公众服务。
（3）相关工作部门的地图数据的更新。
地理资源库中包含了其他部门大量的地图数据，比如：
市政管线、文物图等。
这些数据的特点是：
数据量大，数据更新手段和方式复杂，数据保密性要求高。
系统将根据这些地图数据的现状，并参照相关的国标、行标和地方标准，为这些部门的数据建立简单易行的数据接口标准，通过“平台地图数据转换、监理入库系统”，将地图数据导入资源库。
（4）部分地图数据的网上更新。
在地图资源库中有一部分地图数据内容和更新方式比较简单，比如古树名木的地图数据，一般都是用点状地物的样式表示，属性数据内容比较规范，使用WebGIS技术，就可以实现这些数据的网上更新，但是，为了保证网上地图数据更新的安全可靠，同样需要规范这些数据更新的流程。
一方面从用户权限安全角度，保证只有足够权限的用户可以对这些数据在网上进行修改，防止非法用户对地图数据库的侵害；另一方面，同样需要对修改过的地图实施监理入库，保证共享数据库在管理方面和技术方面的合理有效，用户修改的成果只能保存在临时中间库中，由系统管理员按照流程，对数据进行检查后，更新到现势库中。
3.2
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