國(guó)土資源“一張圖”基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)研 究 與 應(yīng) 用

浙江省國(guó)土資源廳信息中心 劉西濱浙江省地理信息中心 蔣志欣

國(guó)土資源“一張圖”基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)研 究 與 應(yīng) 用

浙江省國(guó)土資源廳信息中心 劉西濱
浙江省地理信息中心 蔣志欣

一、概述

面臨國(guó)土資源管理的新形勢(shì)和新要求，針對(duì)數(shù)據(jù)支撐能力比較薄弱，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、現(xiàn)勢(shì)性、完整性亟待提高，數(shù)據(jù)獲取、更新渠道不順暢，數(shù)據(jù)維度少、融合度低，快速處理發(fā)布和大規(guī)模訪問(wèn)性能有限等問(wèn)題，浙江省決定開(kāi)展國(guó)土資源“一張圖”核心數(shù)據(jù)庫(kù)和基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)工程建設(shè)。建立省級(jí)國(guó)土資源“一張圖”基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)是國(guó)土資源“一張圖”的核心，該平臺(tái)也是國(guó)土資源“圖數(shù)一體化”的建設(shè)內(nèi)容。到“十二五”末，市級(jí)以上“一張圖”和綜合監(jiān)管平臺(tái)要全面建成，國(guó)土資源“一張圖”基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)將在各級(jí)國(guó)土資源調(diào)查評(píng)價(jià)、管理決策、監(jiān)測(cè)監(jiān)管、形勢(shì)分析、社會(huì)服務(wù)中得到廣泛應(yīng)用。

國(guó)土資源“一張圖”基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)：一是建立以數(shù)字線劃圖、遙感影像、數(shù)字高程模型等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的本底數(shù)據(jù)庫(kù)，匯集和整合土地專項(xiàng)成果和各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。二是健全各類數(shù)據(jù)的更新機(jī)制，形成相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)與各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成對(duì)接，推進(jìn)數(shù)據(jù)共享服務(wù)，實(shí)現(xiàn)以圖管礦、以圖管地、以圖防災(zāi)的國(guó)土資源管理模式。三是建立統(tǒng)一的基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)土資源的批、供、用、補(bǔ)、查全過(guò)程監(jiān)管。

圖1 總體架構(gòu)

二、平臺(tái)技術(shù)路線和總體架構(gòu)

“一張圖”基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通、信息資源共享、業(yè)務(wù)協(xié)同工作和安全可靠。通過(guò)搭建基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)，統(tǒng)籌系統(tǒng)整體建設(shè)的統(tǒng)一管理、均衡發(fā)展，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理和維護(hù)，同時(shí)節(jié)省大量的重復(fù)投資。平臺(tái)技術(shù)路線如下：

1.基于SOA（面向服務(wù)架構(gòu)）進(jìn)行項(xiàng)目架構(gòu)設(shè)計(jì)

采用SOA系統(tǒng)架構(gòu)，將系統(tǒng)功能抽象成單獨(dú)的服務(wù)，以面向服務(wù)的思路進(jìn)行開(kāi)發(fā)。基于SOA架構(gòu)的開(kāi)發(fā)不但可減少同質(zhì)化應(yīng)用的開(kāi)發(fā)、集成效率，使系統(tǒng)架構(gòu)便于統(tǒng)一管理，同時(shí)可減少二次開(kāi)發(fā)的成本。

2.基于本底數(shù)據(jù)應(yīng)用模式構(gòu)建全省一張圖核心數(shù)據(jù)庫(kù)

通過(guò)技術(shù)管理等手段將基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、遙感影像、土地資源、礦產(chǎn)資源、地質(zhì)環(huán)境資源等數(shù)據(jù)整合到全省一張圖，形成浙江省一張圖本底數(shù)據(jù)，為一張圖數(shù)據(jù)資源的管理提供支撐。

3.采用Mashup的思想搭建基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)

平臺(tái)采用SOA架構(gòu)以及嚴(yán)格遵守高內(nèi)聚低耦合的原則，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的服務(wù)化、模塊化和接口化。在服務(wù)類型上兼容了KML、WMS、WFS、WMTS等多種OGC標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，在數(shù)據(jù)類型上支持矢量、柵格數(shù)據(jù)。在展現(xiàn)類型上支持二維、三維平臺(tái)。

在浙江省國(guó)土資源信息化建設(shè)總體框架下，依托成熟的GIS技術(shù)、RS技術(shù)、SOA技術(shù)、中間件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)，通過(guò)一系列關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)，提供“一套數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，一張圖平臺(tái)為核心，服務(wù)為依托，多類應(yīng)用為方向”的基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)。在總體架構(gòu)上，國(guó)土資源“一張圖”產(chǎn)品縱向方面劃分了六個(gè)層次，分別為設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、支撐層、管理層、搭建層和運(yùn)行層，橫向方面嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和安全保障體系建設(shè)?？傮w架構(gòu)圖如下：

一張圖基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)的核心內(nèi)容是基礎(chǔ)服務(wù)組件，主要用于向外部提供各類不同應(yīng)用需求的服務(wù)。基礎(chǔ)服務(wù)組件按服務(wù)類型劃分為：坐標(biāo)檢查服務(wù)、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換服務(wù)、圖形同步服務(wù)、空間分析服務(wù)、空間查詢服務(wù)、空間統(tǒng)計(jì)服務(wù)、空間追溯服務(wù)、專題地圖服務(wù)、資源共享服務(wù)、三維地理服務(wù)、圖形瀏覽服務(wù)和資源描述服務(wù)。每類服務(wù)按服務(wù)的使用方式劃分為后臺(tái)服務(wù)和前臺(tái)服務(wù)，后臺(tái)服務(wù)是指通過(guò)后臺(tái)代碼調(diào)用服務(wù)，利用服務(wù)返回結(jié)果進(jìn)行二次處理；前臺(tái)服務(wù)是指通過(guò)配置工具直接定制出具體的服務(wù)功能，不需要二次開(kāi)發(fā)而直接使用的服務(wù)。每類服務(wù)按服務(wù)的內(nèi)容劃分為服務(wù)配置內(nèi)容和服務(wù)支撐內(nèi)容，服務(wù)配置內(nèi)容是指該服務(wù)具體的應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用參數(shù)；服務(wù)支撐部分是指服務(wù)的核心功能，根據(jù)具體的服務(wù)配置進(jìn)行識(shí)別、處理和結(jié)果反饋?；A(chǔ)服務(wù)組件構(gòu)成如圖所示：

圖2 基礎(chǔ)服務(wù)組件

圖3 三維場(chǎng)景加載矢量切片數(shù)據(jù)

圖4 三維場(chǎng)景加載中分衛(wèi)星影像

圖5 三維場(chǎng)景加載高分衛(wèi)星影像

圖6 三維場(chǎng)景加載高分應(yīng)急航拍影像

三、關(guān)鍵技術(shù)

影像在國(guó)土資源監(jiān)測(cè)監(jiān)管中發(fā)揮著重大作用，如何在第一時(shí)間利用影像特別是高清影像輔助決策分析成為關(guān)鍵。目前在主流三維平臺(tái)中更新影像、處理影像需要花費(fèi)大量時(shí)間，往往貽誤了時(shí)機(jī)，其他方式效率又不高，展現(xiàn)方式不佳。項(xiàng)目采用流式傳輸、多級(jí)緩存的二維影像三維加載技術(shù)和OGCWMTS服務(wù)技術(shù)、負(fù)載均衡技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多源應(yīng)急影像三維均衡加載技術(shù)，采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)組織算法以及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)，不僅滿足城市區(qū)域性發(fā)布，能夠承載城市級(jí)海量二維影像數(shù)據(jù)。創(chuàng)新式地提出了根據(jù)二維影像數(shù)據(jù)的特性，通過(guò)有機(jī)的數(shù)據(jù)拆分壓縮機(jī)制，采用主體結(jié)構(gòu)優(yōu)先傳輸、細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)流式漸進(jìn)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)近細(xì)節(jié)層次加載的視覺(jué)化流式傳輸技術(shù)。解決了多時(shí)相、多源影像數(shù)據(jù)融合加載問(wèn)題，能夠在短時(shí)間內(nèi)發(fā)布影像服務(wù)，立即投入使用，在使用過(guò)程中根據(jù)需求對(duì)影像進(jìn)行預(yù)處理，提升影像調(diào)用瀏覽效率，可以將不同時(shí)相和不同來(lái)源的影像同時(shí)加載使用，為輔助決策提供快速、豐富的基礎(chǔ)。為增強(qiáng)真實(shí)感，三維場(chǎng)景平臺(tái)中加載的影像貼合地形顯示。平臺(tái)支持標(biāo)準(zhǔn)的OGCWMS、WMTS等服務(wù)，不限定數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)來(lái)源，支持矢量數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)以及多種數(shù)據(jù)的融合成果，使得平臺(tái)二三維環(huán)境服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，應(yīng)用開(kāi)發(fā)保持一致。通過(guò)二三維一體化，能夠結(jié)合二維和三維優(yōu)勢(shì)，建立統(tǒng)一平臺(tái)，使用既有的二維數(shù)據(jù)，配合三維的展示效果，為用戶快速搭建三維場(chǎng)景節(jié)約大量的人力物力。同時(shí)支持在二三維環(huán)境進(jìn)行查詢分析，用戶可以按照需要隨時(shí)切換二三維環(huán)境。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)土資源“一張圖”基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)的建成，平臺(tái)向外提供19類符合OGC標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)服務(wù)、10類基礎(chǔ)服務(wù)和58類業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)。集合了遙感、土地利用現(xiàn)狀、基本農(nóng)田、遙感監(jiān)測(cè)、土地變更調(diào)查、礦政業(yè)務(wù)管理、地質(zhì)勘查、地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)災(zāi)害以及基礎(chǔ)地理等多源信息，為國(guó)土資源的計(jì)劃、審批、供應(yīng)、補(bǔ)充、開(kāi)發(fā)、執(zhí)法等行政監(jiān)管系統(tǒng)提供了統(tǒng)一基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)。項(xiàng)目取得的一系列成果已成功應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)和工作中，有效提升了國(guó)土資源信息化建設(shè)利用水平，滿足了國(guó)土資源政務(wù)信息網(wǎng)上辦理和便民服務(wù)需求。隨著應(yīng)用的不斷深入，在浙江省國(guó)土資源“一張圖”基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)建設(shè)成果的基礎(chǔ)上，將結(jié)合浙江省市縣特色，致力為“智慧國(guó)土”建設(shè)提供基礎(chǔ)平臺(tái)，構(gòu)建縱貫網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、應(yīng)用層的信息化承載框架，帶動(dòng)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，培育孵化有潛力的應(yīng)用。