数字城市数据中心建设方案.docx

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地理信息共享数据中心

建设方案

ESRI（中国）信息技术有限公司

2012年8月

目录

1、 项目概述 4

1.1 背景情况 4

1.2 建设意义 4

1.3 建设目标 5

1.4 指导思想 5

1.5 参考规范与标准 6

2、 现状与需求分析 7

2.1 用户分析 7

2.2 数据建设需求 7

2.3 应用服务需求 8

2.4 性能需求 8

2.5 安全保密需求 9

3、 平台总体设计 10

3.1 平台总体构架 10

3.2 主要建设内容 12

3.2.1标准体系建设 12

3.2.2分层建设内容 12

3.2.2.4应用模板建设 13

3.3 总体技术路线 13

3.3.1基于ArcGIS云GIS解决方案的系统架构 13

3.3.2基于SOA设计平台框架 14

3.3.3基于Web服务实现地理空间数据的共享应用模式 15

3.3.4基于ArcGISServer构筑空间数据服务平台 15

3.3.5基于GISPortal建设平台门户网站 16

3.3.6构筑完整的平台安全技术支撑体系 16

4、 数据层设计 17

4.1 基础地理框架数据构成 17

4.1.1导航级地理实体数据 17

4.1.2影像数据 19

4.1.3高程数据 21

4.1.4地名地址数据 21

4.1.5电子地图数据 22

4.2 框架数据生产处理系统 23

4.2.1基于影像的矢量化数据生产 23

4.2.2基于地理编码的专业图层生成 23

4.2.3数据模型的设计 24

4.2.4数据ETL 25

4.3 框架数据库管理系统 25

4.3.1专业图层划分 25

4.3.2数据库组织 26

4.3.3管理系统功能设计 29

4.4 数据维护更新 33

4.4.1应急更新 33

4.4.2日常更新 33

5、 服务层设计 34

5.1 服务层构成 34

5.2 服务模式 35

5.2.1服务提供模式 35

5.2.2服务使用模式 36

5.3 地理信息服务基础软件 36

5.4 二次开发接口库 38

5.5 平台运维管理系统 39

5.6 门户网站系统 39

5.7 数据交换服务 39

5.7.1功能设计 41

5.7.2系统性能 43

6、 应用系统设计 46

6.1 应用需求 46

6.2 应用模式 46

6.3 专业服务应用 47

6.3.1综合应急指挥 47

6.3.2在交通部门的应用 48

6.3.3在工商税务部门中的应用 50

6.3.4在国土部门的应用 50

7、 典型应用案例 51

案例1：

杭州市基础空间数据库共享服务平台建设及应用 51

背景 51

杭州市基础空间数据库建设及应用现状 52

平台的建设目标和建设内容 54

平台总体设计方案 55

结束语 62

案例2：

卢湾区电子政务地理信息共享平台 63

建设背景 64

解决方案 64

建设特点 65

总结 67

案例3：

云GIS——ArcGISOnline 68

1、项目概述

近年来，内蒙古自治区信息化建设与应用不断深入，网络化地理信息应用如雨后春笋，政府部门和社会大众使用地理信息的方式与频率正在发生翻天覆地的变化。

政府管理决策科学化迫切需要综合利用地理信息；内蒙古自治区信息化建设迫切需要转变地理信息服务方式；以及我区综合减灾和风险管理迫切需要全面、准确、及时的地理信息服务保障等，针对这些重大应用需求，内蒙古自治区经信委认真学习和贯彻落实科学发展观，做出了建设内蒙古地理信息共享数据中心（以下简称“地理信息数据中心”）的战略性决策。

相继推出了一系列有关建设地理信息数据中心的工作计划安排和设计规范要求。

通过对内蒙古自治区经信委相关指导精神和技术要求的深刻理解和体会，我们提出了内蒙古地理信息共享数据中心的整体建设解决方案，以更好地解决地理信息应用在各个政府部门存在的突出问题，提高基础地理信息共享服务能力和水平，促进地理信息产业的发展，更好的服务大局、服务社会、服务民生。

1.1背景情况

地理信息是内蒙古自治区的重要战略信息资源，在政府管理决策、新兴产业发展、人民生活改善等方面发挥着越来越重要的作用。

随着政府管理决策科学化、国家经济与社会发展信息化以及和谐社会建设的不断推进，各级政府部门和社会公众对权威、可靠的地理信息服务的需求与日俱增，迫切要求实现内蒙古自治区多尺度、多类型地理信息资源的综合利用与在线服务。

1.2建设意义

“地理信息数据中心”建设是深入贯彻科学发展观、落实我区信息化建设工作的重要举措，对于增强我区地理信息公共服务能力、发挥地理信息资源的最大效益、提升全社会地理信息资源开发利用水平、促进国民经济又好又快发展具有十分重要的意义。

具体体现为四个方面：

（1）切实地提升我区地理信息公共服务能力；

（2）有效地促进地理信息的深入广泛应用；

（3）充分地发挥地理信息资源的最大效益；

（4）有力推进地理信息产业的技术进步。

1.3建设目标

“地理信息数据中心”建设的总目标是：

建立较为完善的公共地理信息数据体系，建立“一站式”在线地理信息协同服务机制；建立与土地、交通、教育、林业、水利、民政、公安等部门互联互通，形成地理信息资源共建共享交换机制。

最终建成基于电子政务网的网络化运行环境的地理信息共享服务平台，为政府宏观决策、应急管理、社会公益服务提供在线地图与地理信息服务，全面提升信息化条件下我区地理信息公共服务能力和水平。

其具体目标有：

（1）实现全区地理信息资源的互联互通：

建立全区统一的地理信息资源体系，建成基于电子政务网的网络化运行环境，实现自治区级主节点、东西部分节点以及盟市级信息基地的地理信息资源互联互通。

（2）提供一站式的地理信息综合服务：

建成基于云GIS架构的地理信息共享与应用开发环境，提供信息浏览、标图制图、数据交换、导航定位、信息加载、系统搭建等网络化地图与地理信息服务功能，为政府宏观决策、应急管理等提供权威高效的地理信息协同服务，为公众提供内容丰富的公开地图与地理信息服务。

（3）形成业务化运行维护与管理机制：

建立健全“地理信息数据中心”运行维护有关规定和管理办法，建成“地理信息数据中心”服务管理、运行调度等系统，形成24小时不间断运行服务机制，为“地理信息数据中心”的资源管理、服务调度、运行监控及适时更新等提供有力的保障。

1.4指导思想

（1）需求牵引、保障服务：

面向政府宏观决策、应急管理、社会公益服务等对在线地图与地理信息服务的迫切需求，充分发挥内蒙古自治区各部门长期积累的基础地理数据资源、服务架构及更新优势，以多元化公共地理数据为基础，以分布式数据管理为手段，以网络化信息服务为方式，以适时数据更新为保障，开展“地理信息数据中心”设计和建设，最大限度地满足跨部门、跨地区地理空间信息共享与应用的需要。

（2）统一标准、集成创新：

充分借鉴国内外先进经验，采用先进成熟的技术标准与方法，做好“地理信息数据中心”概念设计与技术规范制定，力求在公共地理框架数据、网络化地图与地理信息服务形式、纵横向网络互联互通等关键问题上有所创新，形成符合国情、先进实用、标准统一的“地理信息数据中心”设计方案与技术方法。

（3）统筹兼顾、持续发展：

“地理信息数据中心”建设是一个技术复杂、涉及面广、周期较长的超大型地理信息工程。

总体设计要兼顾当前急需与未来扩展，功能设计要有较强的开放性和扩展性，自治区级主节点和东西部分节点、盟市级信息基地建设既要符合统一技术要求，也要发挥自身特点，并为今后技术提升、功能升级留有余地；系统建设要在统一规划指导下，急用先行，分步实施。

1.5参考规范与标准

本设计将遵循和参照国家和有关主管部门制定和发布的一系列与公共信息平台建设有关的技术标准规范与管理规定，主要分为三类：

（1）计算机信息系统有关标准规范与规定：

如电子政务信息系统技术规定、信息安全保密规定等。

（2）国家及行业地理信息技术标准规范：

如基础地理信息要素分类与代码、地理元数据标准、OGC服务标准等；

（3）地理信息服务的有关管理规定：

如测绘成果密级划分、公开地图发布规定等。

（4）国家测绘局发布的地理信息共享服务平台建设方面的标准规范文件。

2、现状与需求分析

1

2

2.1 用户分析

空间信息共享主要面对的用户有三类：

社会公众、企事业和政府部门。

根据不用的用户对空间信息的需求不同，共享的途径和使用方式也不尽相同。

即使是政府，不同的职能部门对空间信息的需求也有很大差别。

在此，我们仅做简单划分和分析。

对于三类用户来说，空间信息共享的服务模式如下图所示：

【图21】空间信息共享的服务模式

2.2 数据建设需求

根据数据来源、数据内容的不同，可以将数据分为基础地理信息数据和来自各职能业务部门的专题数据。

（1）基础地理信息数据，主要包括航空航天遥感数据（DOM）、数字地面高程数据（DEM）、数字栅格地形图数据（DRG）、数字矢量地形数据（DLG）等，并逐步形成动态更新机制，在一定程度上保证数据的更新维护。

（2）专题业务数据，政府各职能部委积累了大量的与地理空间分布有关的自然资源专题数据和人文经济数据。

如：

人文和社会经济发展信息数据、土地利用现状和规划等信息数据等。

但由于缺乏空间数据的支持，专题数据多以二维关系型数据保存。

通过对各部门对空间地理数据的需求分析，从宏观、中观到微观不同层次的管理决策、不同的应用目的、不同的信息使用者,其对空间基础信息的需求程度往往是不一致的。

这需要平台能够灵活适应不同的需求，提供不同详尽程度的空间基础信息和产品，能够提供从城市大比例尺的、多种比例尺的、多类型的、覆盖范围广的空间基础地理信息，即使对于同一比例尺、同一类型的空间基础地理信息，也要能够依据不同的应用目的和应用对象,提供简繁程度不同的信息。

2.3 应用服务需求

地理信息数据中心的核心内容是提供在线的数据服务，而各部门对数据服务的使用需求主要可分为两个层次。

一方面各部门跨部门的数据需求普遍而迫切，但目前却难以实现共享交流，已在一定程度上影响了相关部门业务的顺利进行，因此对跨部门数据共享呼声很高。

例如，应急部门的业务应用，可能需要集成规划、交通、公安等各方面的数据资源，而获得多个部门的数据文件通常是非常困难的。

另一方面在于业务应用对及时现势性数据的需求，空间数据最重要的特性就是其时效性，各业务部门的具体的应用需要及时更新的数据来支撑，而传统方式的离线数据复制已带来了数据现势性差、缺乏统一标准的空间定位、更新维护复杂等诸多弊端，基于SOA的系统架构，通过数据服务的方式，从技术角度能够很方便的为基于平台的专题应用提供最新的数据资源，改变了过去数据更新流程、手续复杂难以执行的弊端，重点在于对平台数据资源的及时更新维护。

2.4 性能需求

根据内蒙古自治区基础地理信息数据中心的建设要求，各节点的并发访问数不少于100，远距离访问地理信息服务的时间等待限制在4～5秒内，互操作和信息加载的服务等待时间不能超过15秒。

为满足以上性能指标要求，需要有强大的计算能力支撑环境，选择正确、合理的硬件资源是保证平台正常运行的基础和保障。

考虑到系统运行后各盟市以及委办局大量实时的在线访问需求，平台硬件资源配置方案应充分体现系统灾备和异常宕机快速恢复的需要，具备灵活、可扩展的体系架构，以充分应对未来平台应用不断发展的需要。

2.5 安全保密需求

地理信息数据中心既包括服务中心节点内部复杂的存储、服务局域网同时也包括由运行在平台之上的大量应用一起组成的广域网络。

因此，平台建设一方面要求考虑平台内部局域网络的安全，另一方面要求考虑面向平台服务的网络安全。

为保障地理信息数据中心的安全需要，必须在综合分析平台整体安全需求的基础