面向服务架构的东钱湖智慧地理信息系统建设研究

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  摘要:东钱湖智慧地理信息系统充分集成和管理各类基础测绘成果、历年规划成果和建设工程规划审批数据,克服了传统地理空间数据与规划信息的分散零碎、信息孤岛等问题,实现地理空间与规划数据采集、更新、处理、分析和办公管理于一体的信息化平台,在线动态管理各类规划编制、建设工程审批和地理空间数据成果,以城市三维仿真平台生动直观地辅助新城核心区规划,并基于东钱湖智慧地理信息系统创新规划移动办公模式。
  关键词:面向服务架构;智慧地理信息;三维仿真规划;智慧规划;移动办公
  中图分类号:TB2文献标识码:A 文章编号:
  
  导言
  为配合宁波智慧城市的整体建设,宁波东钱湖旅游度假区管委会拟定了创建“智慧东钱湖”五年计划。东钱湖智慧地理信息系统项目作为创建“智慧东钱湖”的重要项目之一,其核心是科学管理和高效利用地理空间数据信息,建立一个覆盖东钱湖旅游度假区全区的集地理空间信息数据的采集、更新、处理、分析和业务办公于一体的由软件、硬件、数据、网络以及人员构成的统一的基础平台[1-2]。该平台是一个具有公益性、基础性和前瞻性的地理空间数据基础设施,它主要以测绘与规划专业领域为重点突破口,切入各部门共享数据,不仅能够为专业信息系统建设和各种地图产品的综合开发利用提供各种专业地理空间数据,而且能够更加高效地为政府相关部门、企事业单位及社会公众提供统一标准的、精确的、权威的基础地理空间信息资源服务。
  系统概述
  2.1 系统建设的背景及必要性
  首先,就规划部门本身而言,东钱湖规划分局作为全区基础测绘成果的管理部门,其手中管理的全区域原有的基础地形图为分测区跨年度施测,数据零散和杂乱,历年城市规划成果数据主要以纸质文件方式存储和手工管理,给成果资料的调阅和使用带来很大困难,空间地理信息的集成管理和共享缺乏有效机制[3]。
  其次,随着信息化、数字化建设的逐步推进,基础地理信息数据的应用领域愈加广泛。国土、建设、交通、水利、旅游、农业、林业、公安、环保、电力、电信等部门的信息化建设都需要基础地理信息的支撑。但是由于各部门的应用领域不尽相同,存在地理空间数据标准不一致、重复建设等“信息孤岛”问题,亟需专业部门来统一管理并提供基础地理空间数据。
  为解决以上问题,需要构建一个完整统一地理空间数据服务平台,实现测绘与规划信息的集成,提升整个政府部门基于地理空间数据的信息化工作开展,同时能够打破部门间的“信息孤岛”,为政府各部门、企事业单位及社会公众提供统一标准的、精确的、权威的基础地理空间信息资源服务。。
  2.2 系统建设的总体目标
  东钱湖智慧地理信息系统建设的整体目标主要有以下三点:
  (一)大力推进现有地理信息资源及规划成果信息的收集、規整和建库,实现各类数据资源的有效整合和共建共享;
  (二)引入三维仿真规划平台和规划移动服务平台,促进全区地理信息及各类规划信息资源的科学高效使用,提高行政服务效率;
  (三)融合东钱湖二、三维地理信息库,初步建立东钱湖区级二、三维空间信息资源共享服务平台,带动全区政务信息空间化整合,逐步成为“智慧东钱湖”的重要基础设施,为管委会各部门、东钱湖镇政府、东钱湖各企事业单位及社会公众提供高效、完善的空间信息资源服务。
  2.2 系统建设的主要内容
  东钱湖智慧地理信息系统,主要集成管理包括规划编制成果、建设工程规划审批信息、基础测绘成果在内的库的地理空间资源体系,面向业务建立规划成果信息管理系统,以城市三维仿真平台和移动服务应用为规划方案评审、领导决策和移动办公提供科学支撑。
  东钱湖智慧地理信息系统设计
  东钱湖智慧地理信息系统,主要按照三层架构模式设计,即数据层、服务层和应用层,见图1。
  
  
  图1 东钱湖智慧地理信息系统框架
  数据层是系统的基础层,负责对数据库的存储组织和访问控制。本层提供了对外统一的数据发布标准和访问方式,具体集成了包括基础地形数据、遥感影像数据、三维仿真数据等地理空间数据和规划审批数据、规划编制成果数据和建设工程数据等规划专题数据,并分别建立相应数据库管理[4]。
  服务层基于数据层为前端应用层各种应用系统提供了一系列的标准服务接口。根据不同系统的共性需求,实现了对公共服务的统一管理和集成,并通过不同的调用方式提供应用服务[5-6]。服务层作为数据层和应用层的中间层,包括的主要内容为针对各类数据的标准化与整合、数据格式转换、地理信息支撑中心、系统管理辅助、数据网络发布、数据扫描录入、三维模型渲染和系统维护中心等。
  应用层涵盖了系统需要建设的三个系统平台,具体是规划成果信息管理系统、三维仿真规划应用系统以及智慧规划移动服务应用系统。
  规划成果信息管理系统包括基础地理数据管理和规划成果档案管理。基础地理数据管理提供针对东钱湖区域1:500等比例尺地形图的数据整合、图幅调用、控制点查询、接图表制作和控制网图整合等;规划成果档案管理,则针对历年规划审批数据、规划编制数据和建设工程等档案文件数据提供方便的在线查询浏览、调阅和检索功能。
  三维仿真规划应用是采用最新的计算机技术和三维仿真技术,结合规划业务实际需求,实现对东钱湖新城核心区1.64平方公里的城市三维精细化模型的管理,以提高规划的智慧性和精细性。
  智慧规划移动服务应用系统是移动设备平台中实现控制性详细规划、土地利用总体规划图、各类规划编制成果图、区域内重点项目分布图的实时浏览、查询、录入和整合。应用层是面向用户级别的层,负责与用户产生交互行为,并且传送用户的行为指令到服务层。
  3.1 基础数据整理及规划数据库
  规划成果数据库包括规划审批数据、规划编制成果数据和建设工程数据。规划审批数据主要为规划选址意见书、规划用地许可证、规划设计条件等;规划编制成果数据为总体规划、控制性详细规划、修建性详细规划和其他专项规划等几大类数据;建设工程审批数据主要是分为区重点工程项目、政府投资项目、普通项目、征地项目等几类,包括选址意见书、用地规划许可证、规划设计条件、建设工程规划方案、工程规划许可证、规划验收等六个过程数据信息。
  规划成果数据库的建设主要通过扫描、加工和整理录入到规划数据库中。规划成果数据库建库的总体思路是:将具有法律效力约束和对于日后规划管理在应用上有指导性意义的规划编制图进行整合入库(SDE库),其他规划图及规划类文件的浏览采取路径调档方式实现,历年规划审批数据、规划编制数据和建设工程规划数据的纸质形式扫描数字化以文件方式保存,相关的规划元数据进行录入、数据标准化整理和数据入库。
  根据上述总体思路,相关的规划范围线、规划项目名称及项目信息等需要入SDE库,其他要素均不入库。修建性详细规划中的总平图范围线、指标图、地块需要入库,且文物保护范围要入库,设置专门图层,放置历史文物点、块和面。在对数据实际应用时,空间数据库(规划编制SDE库)与规划编制图档库相结合,通过项目编号和路径的关联,实现文件级调阅的目的,由空间数据和规划文件数据共同组成以方便规划编制数据的集成和共享应用。
  3.2规划成果信息化管理
  规划成果信息化管理系统集成1:500基础地形图管理、规划审批成果管理、规划编制成果管理和建设工程规划管理等规划成果数据,实现对历年规划选址意见书、用地规划许可证和建设工程规划许可证等数据的管理、调阅和查询,主要包括以下子模块:分类信息、数据扫描、数据录入、数据浏览、成果调阅、综合检索、统计分析和系统帮助。规划成果信息化管理系统的功能设计如图2所示:
  
  
   图2 规划成果信息管理系统功能设计
  3.3 三维仿真规划应用
  三维仿真规划应用提供地理信息三维可视化平台所需的影像、矢量、地形等空间数据和三维建筑物模型数据的处理、组织、管理和维护功能;空间信息服务与发布子模块(服务器端)提供空间信息的服务与发布功能;地理信息三维可视化服务子模块作为三维客户端,侧重于多源、多尺度地理信息的三维浏览和查询功能。主要功能如下:
  (1)数据组织与管理子模块
  该子模块主要负责海量影像、地形、三维城市模型等数据的预处理、压缩和组织,提供数据存储访问的接口,分为数据库访问接口和文件系统数据访问接口。
  数据处理与压缩,提供对数据格式、坐标变换、投影变换等数据处理功能,实现数据压缩存储。三维模型和地形(DEM)数据中金字塔结构,则将处理好的海量地形数据进行分块和分层处理,建立连续多分辨率金字塔结构的三维模型和地形数据服务库。
  文件系统数据访问接口,提供对文件系统组织和管理的空间数据的数据操纵。数据建库与更新工具,通过开发与现有栅格数据接口、并利用数据可访问接口,实现影像数据、地形数据建库等栅格数据库的管理,并实现浏览数据库的方便更新。
  (2)空间信息服务与发布子模块
  该子模块主要负责提供基于网络环境下的海量三维空间数据浏览、查询与分析服务等,是软件的核心子模块。主要包括:影像数据服务模块、地形数据服务模块和三维模型数据服务模块。
  影像数据服务,基于HTTP协议,在海量多分辨率影像数据组织基础上,提供网络环境下的海量影像数据服务。地形数据服务,基于HTTP协议,在多尺度地形数据组织基础上,提供网络环境下的地形数据服务。三维模型数据服务,基于HTTP协议,在三维建模基础上进行数据组织,提供网络环境下的三维模型数据服务。
  (3)地理信息三维可视化服务子模块
  该子模块实现海量影像、地形、三维模型、地名数据等实时浏览、信息查询。主要包括:场景的缩放和漫游,支持多分辨率影像数据、地形数据的连续放大,缩小;图层控制功能;经纬度的定位。
  3.4 智慧规划移动服务应用
  智慧规划移动服务应用,是基于3G/WIFI网络在移动终端(如IPAD)上可方便浏览各类地理数据及规划专题信息的客户端软件,是智慧城市建设在规划业务领域中的扩展应用,整合二维、2.5维、政务电子地图等基础空间数据,拓展移动办公业务形式,方便规划管理人员随时随地、快速浏览与查询各类规划信息,提高规划现场调研工作效率。主要包括以下功能:
  支持多种地理数据,如政务电子地图数据、影像数据、2.5维数据等,可在各类地图数据中进行自由切换,方便地图浏览和漫游;采集、处理、整合、录入规划信息数据,在移动终端实现图片、文字等各种形式的规划信息的采集、录入和浏览,实现与地理底图的无缝集成;综合查询各类数据,一键式搜索平台中所有信息(如地名、地址、规划等),搜索结果叠加在电子地图、影像数据上,并实现分类显示缩略信息;提供完备的后台配置,新增数据只需按照一定规则处理,即可进入平台,无需额外开发;并根据用户权限,拥有不同级别的数据访问能力和的功能模块。
  应用实现
  东钱湖智慧地理信息系统以基础地理空间数据资源体系建设为基础,推进区域规划与地理信息共享服务,搭建一套完整的地理信息集成应用系统,已实现规划档案在线管理、三维仿真和移动端办公等创新工作模式。
  东钱湖规划成果信息化管理,以整理的历年规划审批、编制和建设工程等数据为基础,结合基础地理空间数据库,实现各类规划成果的在线浏览、调阅和检索。图3即是在线调阅东钱湖区域2009年控制性规划信息。
  
  
  图3 规划成果信息化管理
  三维仿真规划应用(见图4),以真三维空间直观生动地展现东钱湖新城核心区规划方案,结合周围地形地貌环境和道路水系网,支持对规划方案进行科学客观的评审。
  
  
  图4 三维仿真规划应用
  智慧规划移动服务应用,主要是以移动终端IPAD为载体,实现政务电子地图、土地利用规划数据、用地控制性规划、建设工程等信息的便携式调阅和共享,如图5为在IPAD2移动设备在线调阅东钱湖区域用地规划信息,以实时了解每个地块的用地规划类型。
  
  
  图5 智慧规划移动服务应用
  结语
  东钱湖智慧地理信息系统的建立及其一系列的示范应用,是当前宁波智慧城市建设重要的延伸和拓展,也是创建“智慧东钱湖”框架中地理空間定位和资源共享的前提和基础。通过东钱湖智慧地理信息系统,以基础测绘和城市规划为专业切入点,梳理与整合了区域原有的基础地理空间资源体系,面向业务应用对历年规划编制和建设工程进行标准化规范建库,实现规划成果档案信息化管理。另外,开发建立了三维仿真规划应用和智慧规划移动服务应用系统,为规划审批和辅助决策提供技术支撑。
  在系统建设中,也遇到了不少问题和挑战。一方面,信息化建设基础薄弱,历年规划成果数据不完整、标准规范不统一等;另外,关键技术攻关难度比较大,譬如在规划成果数据标准化、数据库建设、大规模三维场景的快速渲染、海量数据的网络传输和可视化以及移动平台的智慧应用等方面。通过克服以上困难,东钱湖智慧地理信息系统提供了有益的解决方案,可推广应用于智慧区域及其示范应用工程建设。
  
  参考文献
  [1] 谢昕. 我国智慧城市发展现状及相关建议[J]. 上海信息化,2012,1:12-15
  [2] 陆一中,庄文彬,杨剑. 地理信息技术服务城市规划的有关理念及实施策略研究[J]. 城市勘测,2009,6:135-137
  [3] 张训虎,朱辉,陈秋伟. 三维地理信息系统在城市规划领域应用研究[J]. 北京测绘,2012,3:1-4
  [4] 杨盈,陈学业. 对改进规划国土地理信息系统的几点思考[J]. 测绘通报,2010,7:53-55
  [5] 蒲德祥,陈甲全,高翔. 地理信息技术在城市规划编制中的应用[J]. 地理空间信息,2012,10(3):6-8
  [6] 王军,周伟,田鹏,等. 城市三维基础地理信息系统在城市规划中的应用[J]. 工程勘察,2010,11:56-61
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