城市信息化測繪體系建設(shè)實踐

林芃 ，程立君，趙向陽

(1.濟(jì)南市勘察測繪研究院，山東濟(jì)南 250013;2.山東省城市空間信息工程技術(shù)研究中心，山東濟(jì)南 250013;

3.北京吉威時代軟件技術(shù)有限公司，北京 100043)

1 引言

城市是區(qū)域政治、經(jīng)濟(jì)、文化的中心，隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城市發(fā)展戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進(jìn)，城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對城市測繪和地理信息服務(wù)提出了更高的要求。國家測繪地理信息局測繪科技發(fā)展“十二五”規(guī)劃中提出了“構(gòu)建數(shù)字中國、監(jiān)測地理國情，發(fā)展壯大產(chǎn)業(yè)、建設(shè)測繪強(qiáng)國”的新時期測繪地理信息發(fā)展戰(zhàn)略，城市測繪單位如何在新形勢下落實發(fā)展戰(zhàn)略精神，及時破解面臨的問題、創(chuàng)造性地開展工作是我們面臨的主要問題。

城市測繪有別于其他測繪，有著自身鮮明的特點，主要表現(xiàn)在以下四個方面:一是地域范圍相對狹小，二是技術(shù)問題紛繁復(fù)雜，三是服務(wù)需求個性多樣，四是工程任務(wù)期短量大。這就要求城市測繪需要更詳?shù)臄?shù)據(jù)尺度、更快的更新周期、更豐富的技術(shù)手段、更強(qiáng)的生產(chǎn)調(diào)配能力、更高的數(shù)據(jù)管理能力、更全面地綜合服務(wù)能力。數(shù)字化測繪在生產(chǎn)技術(shù)和數(shù)據(jù)管理等方面解決了一些問題，提高了生產(chǎn)效率，但依然無法從全局的高度解決上述問題。信息化測繪理念的提出為全面解決上述問題提供了可行性，運用這一理論可以構(gòu)架出一個全面解決城市測繪單位內(nèi)部運行與溝通、生產(chǎn)管理與督導(dǎo)、社會服務(wù)與跟蹤、資源儲備與融合的新型體系，使城市測繪單位作為一個整體融入?yún)^(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展當(dāng)中，更好更快地適應(yīng)不斷增長的測繪地理信息需求。因此，城市信息化測繪體系建設(shè)勢在必行。

2 城市信息化測繪體系建設(shè)范疇

城市信息化測繪體系建設(shè)是涉及整個城市測繪單位的信息化能力提升，它需要從基礎(chǔ)條件、環(huán)境保障、綜合管理、核心業(yè)務(wù)、綜合服務(wù)等多個方面進(jìn)行統(tǒng)籌和建設(shè)，但其中最重要的、也是前期必須考慮的建設(shè)內(nèi)容主要包括:標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、人員機(jī)構(gòu)調(diào)配、技術(shù)裝備提升、信息資源整合、服務(wù)能力建設(shè)和信息化管理等方面內(nèi)容，如圖1所示。

圖1 城市信息化測繪建設(shè)范疇

2.1 標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)是前提

標(biāo)準(zhǔn)體系是信息化測繪建設(shè)的依據(jù)，應(yīng)貫徹頂層設(shè)計的原則，優(yōu)先考慮標(biāo)準(zhǔn)體系的主體結(jié)構(gòu)、層級劃分，并依據(jù)需求和建設(shè)時序，逐步建設(shè)、循序完善。數(shù)據(jù)資源目錄體系和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范數(shù)據(jù)整合要求，指導(dǎo)數(shù)據(jù)整合建庫;業(yè)務(wù)流程規(guī)范指導(dǎo)用于明確崗位職責(zé)，指導(dǎo)業(yè)務(wù)開展;安全體系規(guī)定安保措施，用于機(jī)房、設(shè)備、數(shù)據(jù)安全管理。

2.2 人員機(jī)構(gòu)調(diào)配是保障

將改變傳統(tǒng)的作業(yè)工序，促進(jìn)業(yè)務(wù)流程的升級改造，它注重測繪技術(shù)和信息技術(shù)的相互滲透和結(jié)合，突顯了數(shù)據(jù)資源整合、數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)的重要性。因此，組織機(jī)構(gòu)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，人員也需要開闊思路，掌握更豐富的專業(yè)知識、信息技術(shù)知識，擺脫傳統(tǒng)作業(yè)的束縛，與時俱進(jìn)，順應(yīng)信息化測繪帶來的變化。人員機(jī)構(gòu)調(diào)配是一項長期的工作，能否貫徹“以人為本”和“以服務(wù)為導(dǎo)向”的理念，逐步改善數(shù)字化測繪時期的組織模式，適應(yīng)信息化測繪對管理機(jī)構(gòu)和人力資源配置的要求，應(yīng)在梳理各層級管理職責(zé)、統(tǒng)籌管理資源、再造管理流程、提升隊伍素質(zhì)、強(qiáng)化運行監(jiān)督等方面下大工夫，通過逐步磨合與深化，形成有自身特色的新型配置模式，保障信息化測繪的順利運行。

2.3 技術(shù)裝備提升是基礎(chǔ)

空間信息的實時獲取與自動化處理、高效能的管理與服務(wù)都離不開各類軟硬件技術(shù)裝備的支撐。無論是專業(yè)技術(shù)還是IT技術(shù)都日益成熟，為了應(yīng)對日益豐富的不同行業(yè)應(yīng)用需求，需要加強(qiáng)技術(shù)裝備的引進(jìn)，包括內(nèi)外業(yè)一體化基礎(chǔ)測繪生產(chǎn)系統(tǒng)、集群式影像處理系統(tǒng)、三維激光掃描系統(tǒng)、傾斜攝影相機(jī)等。隨著城市測繪的發(fā)展壯大，越來越多的與管理系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、服務(wù)系統(tǒng)相關(guān)的高性能技術(shù)裝備成為我們的選擇，如何合理、集約地構(gòu)架配置自身的技術(shù)裝備體系，將是能否建成信息化測繪體系的基礎(chǔ)。

2.4 信息資源整合是核心

地理信息資源的覆蓋范圍、豐富程度、現(xiàn)勢性、可利用度等決定信息化服務(wù)水平，是城市測繪部門的核心“資產(chǎn)”。與省級地理信息資源的主要區(qū)別在于城市信息資源的種類繁多、格式多樣，為了促進(jìn)信息資源高效管理，集中共享，重復(fù)利用，需要依據(jù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)盡早地進(jìn)行地理信息資源的整合。在數(shù)據(jù)采集階段，將簡單的全野外數(shù)字測量，以文件方式的成果管理轉(zhuǎn)變?yōu)橐曰A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫為核心的數(shù)據(jù)生產(chǎn)更新，最新成果存儲于數(shù)據(jù)庫中。在數(shù)據(jù)加工階段，基于數(shù)據(jù)庫構(gòu)建整合規(guī)則對已有成果的深層次加工，動態(tài)整合，聯(lián)動更新，及時地提供按需服務(wù)。

2.5 服務(wù)能力建設(shè)是目標(biāo)

除了計劃型基礎(chǔ)測繪任務(wù)外，城市測繪單位的主要經(jīng)濟(jì)來源是通過為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會發(fā)展提供地理信息服務(wù)獲得。隨著城市信息化的深入開展，城市各行業(yè)部門意識到了空間數(shù)據(jù)在行業(yè)應(yīng)用中的重要性，對于空間信息產(chǎn)品和服務(wù)提出了越來越多的個性化需求。傳統(tǒng)測繪的4D產(chǎn)品已經(jīng)不能滿足深入的應(yīng)用需求，它存在社會屬性不足、現(xiàn)勢性較差、更新不及時等諸多問題。信息化測繪時代要求加強(qiáng)對行業(yè)部門的需求調(diào)研和應(yīng)用分析，提供更多與社會、經(jīng)濟(jì)、人文等信息相結(jié)合的專業(yè)化產(chǎn)品。服務(wù)模式從單一的數(shù)據(jù)分發(fā)延伸為在線地理信息服務(wù)、技術(shù)咨詢服務(wù)。因此，不斷強(qiáng)化服務(wù)意識、拓寬服務(wù)領(lǐng)域、優(yōu)化服務(wù)方式、細(xì)化服務(wù)內(nèi)容是信息化測繪體系建設(shè)的要求，也是保持城市測繪單位健康可持續(xù)發(fā)展的終極目標(biāo)。

2.6 信息化管理是手段

信息化管理是指以信息化帶動傳統(tǒng)測繪，實現(xiàn)管理現(xiàn)代化的過程，它將現(xiàn)代信息技術(shù)與先進(jìn)的管理理念相融合，提高管理效率和作業(yè)水平。通過對已有管理方式的梳理和總結(jié)，逐步開展管理信息化和服務(wù)信息化，管理信息化主要包括業(yè)務(wù)流程再造、生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變、提升作業(yè)質(zhì)量，將數(shù)據(jù)生產(chǎn)和管理有機(jī)結(jié)合。服務(wù)信息化主要基于整合的數(shù)據(jù)資源生產(chǎn)多樣化產(chǎn)品，提供多種產(chǎn)品服務(wù)模式。

3 城市信息化測繪體系建設(shè)框架

通過以上對城市信息化測繪建設(shè)范疇的分析，城市信息化的建設(shè)重點可統(tǒng)一到這個建設(shè)框架中來，主體由城市地理空間數(shù)據(jù)中心、信息化協(xié)同平臺、管理系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)和服務(wù)系統(tǒng)構(gòu)成，如圖2所示。

圖2 城市信息化測繪建設(shè)框架

3.1 城市地理空間數(shù)據(jù)中心

城市測繪部門集數(shù)據(jù)生產(chǎn)和應(yīng)用服務(wù)于一體，在數(shù)據(jù)的集中管理方面先天上占有優(yōu)勢;而且，城市測繪部門在承擔(dān)著基礎(chǔ)測繪任務(wù)的同時，還擴(kuò)展到其他專題測繪工程(規(guī)劃、地籍、管線、房產(chǎn))，擁有著豐富的城市地理信息資源，這為城市地理空間數(shù)據(jù)中心建設(shè)提供良好的基礎(chǔ)環(huán)境。如圖3所示，城市地理空間數(shù)據(jù)中心可看待成兩個部分組成:城市地理空間信息數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

城市地理空間數(shù)據(jù)倉庫首先要解決多源數(shù)據(jù)的集中存儲和統(tǒng)一管理，任何狀態(tài)的數(shù)據(jù)能找到相適應(yīng)的數(shù)據(jù)模型存儲到倉庫中。根據(jù)數(shù)據(jù)的類型，可將倉庫劃分為3種類型的數(shù)據(jù)庫:生產(chǎn)型、服務(wù)型和檔案資料型。生產(chǎn)型數(shù)據(jù)庫主要是圍繞各種數(shù)據(jù)采集與處理而建立，例如基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫、地下管線數(shù)據(jù)庫、地質(zhì)工程數(shù)據(jù)庫等;服務(wù)型數(shù)據(jù)庫主要是圍繞各種服務(wù)數(shù)據(jù)整合加工而建立，例如地圖編制數(shù)據(jù)庫、公共地理框架數(shù)據(jù)庫、專題數(shù)據(jù)庫等;檔案資料數(shù)據(jù)庫是圍繞著生產(chǎn)與服務(wù)過程的歸檔資料而建立。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)倉庫的運維系統(tǒng)，其核心職責(zé)是對數(shù)據(jù)入庫前質(zhì)檢、數(shù)據(jù)建庫和數(shù)據(jù)庫更新。

圖3 城市地理空間數(shù)據(jù)中心

3.2 信息化協(xié)同平臺

信息化協(xié)同平臺約定各種注冊規(guī)則、交互接口、協(xié)同方式，它是生產(chǎn)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、服務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)中心交互的紐帶。一旦數(shù)據(jù)作為“核心資產(chǎn)”被數(shù)據(jù)中心管理起來，一切操縱數(shù)據(jù)的活動將被受控，脫離了業(yè)務(wù)指令的數(shù)據(jù)行為是不允許的。因此，需要在業(yè)務(wù)驅(qū)動下，由平臺來完成數(shù)據(jù)資源的調(diào)配。

圖4 信息化協(xié)同平臺

首先，信息化協(xié)同平臺解決管理對象的受控，可以看出人員、設(shè)備、軟件、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等都是生產(chǎn)過程中的參與要素，即需要管理的對象。只有先將這些管理要素受控，才能在此基礎(chǔ)上進(jìn)行生產(chǎn)運營。

其次，管理業(yè)務(wù)的運營，在組織生產(chǎn)的要素受控以后，根據(jù)實際的生產(chǎn)任務(wù)和項目要求，按照標(biāo)準(zhǔn)化的管理流程進(jìn)行管理指令的逐級下達(dá)，作業(yè)任務(wù)的逐級分配;在運營過程中生產(chǎn)要素可有序調(diào)配，業(yè)務(wù)信息、管理信息和生產(chǎn)過程元數(shù)據(jù)信息留痕，為上層的決策分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

最后，管理的決策支持，信息化管理的最終目的是面向管理者提供信息依據(jù)和決策支持。通過在管理業(yè)務(wù)運營過程的信息記錄，以查詢統(tǒng)計和分析報表等手段，對測繪部門的經(jīng)營狀況、產(chǎn)能狀況和資源調(diào)配提供決策依據(jù)。

3.3 生產(chǎn)系統(tǒng)

較之省級測繪部門的生產(chǎn)系統(tǒng)，城市測繪部門的數(shù)據(jù)獲取與處理手段得到了延伸，生產(chǎn)系統(tǒng)貫穿了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集處理與服務(wù)數(shù)據(jù)的整合加工。逐漸分化為兩種極端的生產(chǎn)模式，高度分散的野外數(shù)據(jù)采集和高度集中的內(nèi)業(yè)加工處理。多樣化的生產(chǎn)系統(tǒng)依然要通過信息化協(xié)同平臺達(dá)到業(yè)務(wù)受控后才能操作數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)資源，生產(chǎn)系統(tǒng)的受控集成可劃分為三個層次:工具級、車間級和工廠級。

工具級:作為一個工具注冊到平臺中，可獨立在某個環(huán)節(jié)完成一項數(shù)據(jù)處理行為，由平臺完成對工具功能和數(shù)據(jù)的調(diào)度，體現(xiàn)一種緊耦合的集成受控方式。

車間級:作為一個大的工序注冊到平臺中，平臺負(fù)責(zé)將生產(chǎn)所需的“物料”推送到“車間”門口，但不去控制車間內(nèi)的具體生產(chǎn)行為，例如城市基礎(chǔ)測繪的采集平臺。

工廠級:作為一種較為松散的集成方式，“工廠”內(nèi)部本身具備有序的作業(yè)流程和配套工具，平臺為它進(jìn)行物料配送和成果接入，二者的集成體現(xiàn)在“訂單”上。

3.4 服務(wù)系統(tǒng)

面對城市多樣化的服務(wù)需求，服務(wù)系統(tǒng)的構(gòu)建可按照以下幾個層次來開展。

資源目錄服務(wù):它是數(shù)據(jù)中心最基本的服務(wù)職能，面向內(nèi)部或外部用戶集中展示數(shù)據(jù)中心所擁有的數(shù)據(jù)資源，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)資源的注冊、發(fā)現(xiàn)和定位。

數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù):在資源目錄服務(wù)基礎(chǔ)上，外部用戶定位到數(shù)據(jù)中心的資源后，在內(nèi)部完成數(shù)據(jù)的提取和成果的包裝，在傳統(tǒng)“柜臺式”分發(fā)模式上，擴(kuò)展“訂單式”按需分發(fā)服務(wù)。

公共服務(wù)平臺:實現(xiàn)一種直接的在線服務(wù)系統(tǒng)，代表的是主動服務(wù)模式，可接入到天地圖市級節(jié)點，或面向城市委辦局提供專題服務(wù)系統(tǒng)。

共享交換服務(wù):對于強(qiáng)GIS應(yīng)用部門，在線服務(wù)不能很好滿足需求時，走的是一種“大宗”數(shù)據(jù)交換，或直接為專業(yè)部門建立托管的共享交換數(shù)據(jù)庫。

3.5 管理系統(tǒng)

對于城市測繪部門而言，絕大部分的管理活動是圍繞著數(shù)據(jù)生產(chǎn)和服務(wù)而展開，管理系統(tǒng)是建立在信息化協(xié)同平臺基礎(chǔ)之上的，正是因為平臺對管理對象的受控，管理系統(tǒng)才能作為一種無形的抓手，將各種生產(chǎn)要素面向服務(wù)提供而進(jìn)行有序的組織和調(diào)配。面向城市信息化測繪的管理系統(tǒng)應(yīng)具備OA、MIS和GIS三者融合的技術(shù)特征和運行指標(biāo)，要在通用的協(xié)同作業(yè)和信息統(tǒng)計基礎(chǔ)上體現(xiàn)帶圖管理。

管理系統(tǒng)從建設(shè)內(nèi)容上可分為3個部分:事務(wù)管理、業(yè)務(wù)管理和決策分析。事務(wù)管理包括對人員組織機(jī)構(gòu)管理、設(shè)備管理、合同管理、事項管理等內(nèi)容;業(yè)務(wù)管理是面向各類業(yè)務(wù)而進(jìn)行的項目管理、任務(wù)管理、進(jìn)度管理和質(zhì)量管理等;決策分析是建立在事務(wù)和業(yè)務(wù)管理信息基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)挖掘，包括經(jīng)營狀況、產(chǎn)能產(chǎn)效、人員從業(yè)經(jīng)歷分析等。

4 城市信息化測繪體系建設(shè)實踐

城市信息化測繪體系建設(shè)是一種能力建設(shè)，需要結(jié)合具體業(yè)務(wù)來開展。濟(jì)南市勘察測繪研究院在開展自身體系建設(shè)同時，結(jié)合濟(jì)南市基礎(chǔ)測繪修測更新任務(wù)，濟(jì)南市地理信息公共平臺等項目進(jìn)行實踐，體系建設(shè)已初見成效。

4.1 數(shù)據(jù)中心建設(shè)

城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫作為連接城市基礎(chǔ)測繪與公共服務(wù)的紐帶，圍繞著城市地理空間信息資源體系對濟(jì)南院的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行了分類整理，初步形成了濟(jì)南市地理空間數(shù)據(jù)倉庫的框架結(jié)構(gòu)(如圖5所示)。結(jié)合濟(jì)南市地理信息公共平臺項目，已完成對基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫和地理框架數(shù)據(jù)庫的建庫工作。

圖5 濟(jì)南市地理空間數(shù)據(jù)倉庫構(gòu)成

4.2 城市基礎(chǔ)測繪生產(chǎn)與動態(tài)更新

濟(jì)南院摒棄了傳統(tǒng)的“全野外數(shù)字測量—內(nèi)業(yè)整理—數(shù)據(jù)建庫—制圖輸出”模式，而是構(gòu)建了以基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫為核心，集成內(nèi)外業(yè)一體化的生產(chǎn)裝備開展基礎(chǔ)測繪修測更新的新模式。同時規(guī)范和統(tǒng)一市場任務(wù)和基礎(chǔ)測繪任務(wù)的項目管理與作業(yè)生產(chǎn)流程，確保指令性基礎(chǔ)測繪修測和工程測量成果統(tǒng)一更新到基礎(chǔ)庫中，促進(jìn)了數(shù)據(jù)的共享利用，提升了生產(chǎn)效率。

4.3 管理系統(tǒng)建設(shè)

為了更好地適應(yīng)城市測繪與地理信息服務(wù)模式，濟(jì)南院開展了發(fā)展戰(zhàn)略研究，并據(jù)此對人員和部門結(jié)構(gòu)進(jìn)行了局部調(diào)整，為信息化測繪的建設(shè)鋪平道路。院里成立了專門的信息化工作小組，統(tǒng)抓院里的信息化需求，并與協(xié)作單位通力配合，按照信息化協(xié)同平臺受控、運營到?jīng)Q策的要求，從日常事務(wù)管理入手，推進(jìn)到業(yè)務(wù)管理;從職能部門切入，推進(jìn)到生產(chǎn)部門。在保障院正常業(yè)務(wù)運行情況下，管理系統(tǒng)有序平穩(wěn)地推進(jìn)。

4.4 公共服務(wù)平臺建設(shè)

在濟(jì)南市規(guī)劃局組織建設(shè)的濟(jì)南市地理信息公共平臺項目中，我院負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)生產(chǎn)、數(shù)據(jù)建庫和管理。依據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和要求，以從“基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫”到“框架數(shù)據(jù)庫”的生產(chǎn)更新作業(yè)模式進(jìn)行公共地理框架數(shù)據(jù)生產(chǎn)，成果統(tǒng)一進(jìn)入數(shù)據(jù)庫中管理，以此對外提供在線地理信息服務(wù)。

通過信息化測繪的建設(shè)，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)更新、公共地理框架數(shù)據(jù)生產(chǎn)、在線地理信息服務(wù)不再是獨立的工作，而是相互關(guān)聯(lián)，相輔相成，這種組織模式使得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更新到框架數(shù)據(jù)及時更新更新，再到電子地圖的聯(lián)動更新得以實現(xiàn)，從而實現(xiàn)了為服務(wù)平臺提供更及時、準(zhǔn)確的地理信息服務(wù)。

5 結(jié)語

通過兩年多的建設(shè)實踐，濟(jì)南市勘察測繪研究院結(jié)合自身特點，對城市信息化測繪體系的建設(shè)范疇和體系框架進(jìn)行了驗證，并對部分建設(shè)重點和思路進(jìn)行調(diào)整，初步形成了具有濟(jì)南特色的城市信息化測繪模式。目前，正結(jié)合地理信息公共服務(wù)平臺建設(shè)的示范應(yīng)用、濟(jì)南市精品規(guī)劃決策支持平臺建設(shè)等重點項目，開展政府管理信息與測繪地理信息的結(jié)合，并嘗試為規(guī)劃、設(shè)計等部門提供三維(虛擬現(xiàn)實)測繪成果，進(jìn)一步豐富我院的信息資源，拓展服務(wù)領(lǐng)域。

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