時(shí)空信息云平臺(tái)建設(shè)總體架構(gòu)

侯玉瑩+鄒同元+葛寶玉+鮑珊珊

摘 要：時(shí)空信息云平臺(tái)是智慧城市建設(shè)的重要支撐。文章介紹了一種時(shí)空信息云平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案。本方案將空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)和公共信息數(shù)據(jù)相融合，建設(shè)了一種時(shí)空信息數(shù)據(jù)庫(kù)，為智慧城市整體建設(shè)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時(shí)詳細(xì)介紹了時(shí)空信息公共平臺(tái)的總體架構(gòu)及系統(tǒng)組成，以及在平臺(tái)之上的應(yīng)用示范系統(tǒng)建設(shè)。通過(guò)時(shí)空信息云平臺(tái)建設(shè)，達(dá)到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的時(shí)間空間一體化、各行業(yè)部門資源整合、信息共享等目的。

關(guān)鍵詞：智慧哈爾濱;時(shí)空信息;GIS;物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TP208 ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-1302（2015）09-00-05

0 ?引 ?言

我國(guó)政府高度重視智慧城市的建設(shè)，近十年間，中共中央、國(guó)務(wù)院、各級(jí)部委及國(guó)家測(cè)繪地理信息局等發(fā)布了多項(xiàng)政策以促進(jìn)智慧城市的建設(shè)。智慧城市的建設(shè)離不開(kāi)時(shí)空信息框架的支撐，主要包含時(shí)空信息數(shù)據(jù)庫(kù)和時(shí)空信息公共平臺(tái)[1]。以法定的、統(tǒng)一的時(shí)空信息框架為基礎(chǔ)，整合人口、法人、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化等信息內(nèi)容，建設(shè)時(shí)空信息云平臺(tái)，是城市信息化的必然要求[2]。

時(shí)空信息云平臺(tái)建設(shè)有著非常重大的意義。在政府信息化建設(shè)方面，時(shí)空信息云平臺(tái)建設(shè)是哈爾濱政務(wù)信息化不可缺少的重要數(shù)據(jù)資源，能為哈爾濱的發(fā)展提供有力的信息保障;在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展方面，時(shí)空信息數(shù)據(jù)是提高管理決策水平的重要基礎(chǔ);在專業(yè)信息系統(tǒng)方面，時(shí)空信息云平臺(tái)是建設(shè)各專業(yè)信息系統(tǒng)必不可少的支撐環(huán)境，可促進(jìn)信息共享，減少重復(fù)建設(shè)[3];在社會(huì)公眾服務(wù)方面，時(shí)空信息云平臺(tái)將通過(guò)現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)提供導(dǎo)航、定位、出行等位置服務(wù)，為社會(huì)公眾的生活提供便利[4]。

針對(duì)目前智慧城市建設(shè)的現(xiàn)狀及設(shè)計(jì)需求，本文介紹了一種時(shí)空信息云平臺(tái)總體設(shè)計(jì)方案。本方案將空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)和公共信息數(shù)據(jù)相融合，為智慧城市整體建設(shè)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[5];同時(shí)詳細(xì)介紹了時(shí)空信息公共平臺(tái)的總體架構(gòu)及系統(tǒng)組成，以及在平臺(tái)之上的應(yīng)用示范系統(tǒng)建設(shè)。

1 ?時(shí)空信息云平臺(tái)設(shè)計(jì)需求

為保證時(shí)空信息云平臺(tái)的實(shí)用性，在哈爾濱市建委、規(guī)劃局領(lǐng)導(dǎo)下，哈爾濱航天恒星數(shù)據(jù)系統(tǒng)科技有限公司會(huì)同哈爾濱勘察測(cè)繪研究院采用實(shí)地走訪、會(huì)議座談、調(diào)查問(wèn)卷、電話咨詢等多種方式，歷時(shí)2個(gè)月，對(duì)哈爾濱市城鄉(xiāng)規(guī)劃局、城市管理局等強(qiáng)GIS部門及各區(qū)政府、街道辦等弱GIS部門開(kāi)展了時(shí)空信息使用現(xiàn)狀、應(yīng)用需求的調(diào)研，總結(jié)出平臺(tái)設(shè)計(jì)中需要滿足的各項(xiàng)功能需求。

1.1政府協(xié)同辦公需求

為滿足政府機(jī)關(guān)各部門之間辦公信息的收集與處理、動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)查看與共享的需求，系統(tǒng)應(yīng)具備各部門間時(shí)空數(shù)據(jù)交互流轉(zhuǎn)，政府領(lǐng)導(dǎo)帶圖審批，辦公操作實(shí)時(shí)記錄，公文處理狀態(tài)查看等功能[6]，以達(dá)到對(duì)時(shí)空信息進(jìn)行精細(xì)化管理，進(jìn)而輔助各級(jí)政府進(jìn)行科學(xué)決策的目的。

1.2 ?數(shù)據(jù)資源共享需求

為滿足智慧城市建設(shè)過(guò)程中部門之間資源共享的要求，提供精細(xì)化管理的數(shù)據(jù)支撐，系統(tǒng)需要將地理信息數(shù)據(jù)、管網(wǎng)數(shù)據(jù)、城市空間信息數(shù)據(jù)、城市地下空間數(shù)據(jù)、人口、法人證照數(shù)據(jù)以及物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、整合、匯總后[7]，通過(guò)非涉密網(wǎng)和專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)各部門之間的互聯(lián)互通、資源整合、資源更新和信息共享。

1.3 ?行業(yè)典型應(yīng)用需求

時(shí)空信息云平臺(tái)可以支持行業(yè)典型應(yīng)用系統(tǒng)的擴(kuò)展開(kāi)發(fā)，在時(shí)空信息云平臺(tái)上搭建行業(yè)典型應(yīng)用系統(tǒng)，以滿足強(qiáng)GIS部門直接通過(guò)時(shí)空信息云平臺(tái)調(diào)用時(shí)空信息數(shù)據(jù)、進(jìn)行基本的地圖操作的需求[8]。在時(shí)空信息云平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行專項(xiàng)功能的開(kāi)發(fā)，輔助一些行業(yè)職能部門對(duì)關(guān)注的時(shí)空信息進(jìn)行業(yè)務(wù)管理。

1.4 ?數(shù)據(jù)管理及服務(wù)需求

系統(tǒng)需滿足用戶對(duì)城市時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行管理以及提供二維、三維信息服務(wù)和空間分析的需求[9]。其中，數(shù)據(jù)管理包括元數(shù)據(jù)管理和時(shí)空數(shù)據(jù)管理;二三維信息服務(wù)包括基本地圖類服務(wù)及定位展示服務(wù);分析服務(wù)包含三維模型分析及數(shù)據(jù)分析。

1.5 ?大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、挖掘需求

時(shí)空信息數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)格式具有多樣性，巨量性（百TB級(jí)數(shù)據(jù)）的特點(diǎn)，系統(tǒng)需要支持多種存儲(chǔ)方式，以適應(yīng)不同形式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求以及滿足不同效率的訪問(wèn)需求。同時(shí)能夠從大量的數(shù)據(jù)中挖掘出有用的信息，支持輔助決策。

1.6 ?信息安全功能需求

能夠?qū)ν馓峁┤?、穩(wěn)定、高效、安全、優(yōu)質(zhì)的虛擬化服務(wù)，具備可靠的安全保密特性，為服務(wù)器虛擬化提供較好的支持，為用戶的數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)提供高強(qiáng)度安全防護(hù)[10]。

1.7 ?兼容可擴(kuò)展需求

時(shí)空信息的管理針對(duì)政府部門、行業(yè)用戶和相關(guān)企事業(yè)單位，為信息系統(tǒng)的各類用戶提供相應(yīng)權(quán)責(zé)范圍內(nèi)的統(tǒng)一服務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)城市空間信息管理的全管理事項(xiàng)的集成，以滿足政府對(duì)時(shí)空信息管理的信息化運(yùn)行的需求。在統(tǒng)一的云平臺(tái)上提供標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議與服務(wù)接口，與已有系統(tǒng)互聯(lián)互通，同時(shí)整合在建系統(tǒng)。

1.8 ?系統(tǒng)監(jiān)控及運(yùn)維管理需求

為了提升信息管理工作效率，保障系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行，需要實(shí)現(xiàn)從整體上對(duì)機(jī)房環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)、硬件設(shè)備、中間件、數(shù)據(jù)庫(kù)等軟硬件環(huán)境進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)能實(shí)現(xiàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)定位、及時(shí)分析、及時(shí)處理、及時(shí)記錄。系統(tǒng)運(yùn)維管理的內(nèi)容不僅包含軟硬件運(yùn)行維護(hù)、配置資源變更管理、事件追蹤、任務(wù)管理、漏洞掃描、入侵監(jiān)控，還需要支持平臺(tái)設(shè)置、業(yè)務(wù)審核、用戶管理、資源宿主、資源發(fā)布等功能。

2 ?時(shí)空信息云平臺(tái)總體架構(gòu)

時(shí)空信息云平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目的總體架構(gòu)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、支撐層、服務(wù)層、應(yīng)用層?？傮w架構(gòu)如圖1所示。

2.1 ?感知層

在哈爾濱市現(xiàn)有信息基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上，建設(shè)和完善以RFID、攝像頭、環(huán)境傳感器等為代表的地面信息采集系統(tǒng)，并補(bǔ)充衛(wèi)星技術(shù)為代表的天地信息感知手段，形成縱向天空的立體覆蓋、橫向全面無(wú)縫感知的哈爾濱市信息感知網(wǎng)絡(luò)[11]。

2.2 ?網(wǎng)絡(luò)層

哈爾濱智慧城市天地立體通信網(wǎng)建設(shè)，一方面加快地面有線、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和完善，實(shí)現(xiàn)哈爾濱市的無(wú)縫、有效覆蓋;另一方面，建設(shè)以衛(wèi)星通信為基礎(chǔ)的深空一體化應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，作為地面通信網(wǎng)絡(luò)的有效備份。

2.3 ?支撐層

時(shí)空信息公共平臺(tái)是哈爾濱智慧城市的核心，按照集中與分散相結(jié)合的原則構(gòu)建。分散是指將基礎(chǔ)信息資源存儲(chǔ)于資源所在城市的信息中心，將行業(yè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于相關(guān)行業(yè)的信息中心;集中是時(shí)空信息共享云平臺(tái)根據(jù)需要調(diào)用城市信息中心的數(shù)據(jù)和行業(yè)信息中心的數(shù)據(jù)為政府決策者、行業(yè)職能管理部門、企事業(yè)單位、社會(huì)大眾提供統(tǒng)一的服務(wù)[12]。

（1）建成公共信息數(shù)據(jù)庫(kù)，為上層服務(wù)及各類應(yīng)用提供地名地址、人口、法人等數(shù)據(jù)支撐;

（2）建成空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)，為上層服務(wù)及各類應(yīng)用提供基礎(chǔ)地理信息、地上空間信息、地下管線、地下空間信息等數(shù)據(jù)支撐;

（3）建成物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，為上層服務(wù)及各類應(yīng)用提供位置服務(wù)信息、視頻監(jiān)控信息、傳感器信息、監(jiān)測(cè)站信息等數(shù)據(jù)支撐;

（4）通過(guò)接入網(wǎng)關(guān)接入通信網(wǎng)絡(luò)上傳的大規(guī)模數(shù)據(jù)，將多元異構(gòu)數(shù)據(jù)接入時(shí)空信息公共云平臺(tái);

（5）各業(yè)務(wù)用戶通過(guò)數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)訪問(wèn)平臺(tái)的數(shù)據(jù)。

2.4 ?服務(wù)層

服務(wù)層的主要任務(wù)有兩部分：

（1）將接入的大規(guī)模數(shù)據(jù)匯集整合、存儲(chǔ)、分析、處理后為政府決策者、行業(yè)用戶提供共享服務(wù);

（2）為行業(yè)提供數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)聚合、轉(zhuǎn)換與發(fā)布，并開(kāi)放數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)挖掘接口，供各行業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)者調(diào)用并方便的搭建自己的業(yè)務(wù)系統(tǒng)[13]。

2.5 ?應(yīng)用層

基于時(shí)空信息公共平臺(tái)構(gòu)建面向行業(yè)的智慧應(yīng)用，諸如智慧交通、智慧環(huán)保、智慧管網(wǎng)、智慧照明及智慧安監(jiān)等。

3 ?時(shí)空信息云平臺(tái)系統(tǒng)方案

3.1 ?基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

3.1.1 ?空間信息數(shù)據(jù)

（1）基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)

基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)主要包括大地測(cè)量數(shù)據(jù)、數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)（包含無(wú)人機(jī)正射影像數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)高程模型數(shù)據(jù)、數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)等?，F(xiàn)有2012年采用航攝方法制作完成1：1 000數(shù)字線劃圖。2014年7月完成覆蓋測(cè)區(qū)的分辨率為0.2米的數(shù)字正射影像獲取，用于修測(cè)已有的1：1 000數(shù)字線劃圖（DLG）。數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)（DEM）、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)（DOM）、數(shù)字柵格圖數(shù)據(jù)（DRG）還需要每年更新。衛(wèi)星及遙感影像方面，哈爾濱市已掌握的數(shù)據(jù)包括2004年至2013年的高分辨率影像數(shù)據(jù)（0.61米），2011年獲得的天繪衛(wèi)星影像及航空遙感影像等影像數(shù)據(jù)以及2013年獲得的QuickBird影像數(shù)據(jù)。建設(shè)時(shí)空信息云平臺(tái)還需進(jìn)一步豐富大比例尺基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，包括1：500、1：2 000等大比例尺覆蓋規(guī)劃區(qū)范圍及1：5 000或1：10 000的覆蓋全市范圍的數(shù)據(jù)。并對(duì)歷史基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，統(tǒng)一空間基準(zhǔn)與坐標(biāo)系，以滿足數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)兼容互通的需求。

（2）地上空間信息數(shù)據(jù)

地上空間信息數(shù)據(jù)記錄了城市全要素、全周期的空間位置、屬性信息，是智慧城市建設(shè)的最基本數(shù)據(jù)。2014年已經(jīng)普查入庫(kù)主城區(qū)3.5米以上市政道路及第一排建筑物范圍內(nèi)約117平方公里的城市空間信息。計(jì)劃2015年完成社區(qū)及剩余測(cè)區(qū)約283平方公里的普查。普查內(nèi)容包括普查范圍內(nèi)現(xiàn)存的全要素點(diǎn)狀、線狀、面狀空間信息，共分為6大類，24中類，77小類，271個(gè)對(duì)象。預(yù)計(jì)2015年7月完成普查工作。已建成的城市空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)能夠?qū)崿F(xiàn)靜態(tài)數(shù)據(jù)的管理，但還無(wú)法做到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，需在其基礎(chǔ)上通過(guò)數(shù)據(jù)擴(kuò)充、添加時(shí)間屬性以及數(shù)據(jù)重組，實(shí)現(xiàn)從城市空間信息數(shù)據(jù)到時(shí)空信息數(shù)據(jù)的升級(jí)。

（3）地下管線數(shù)據(jù)

我市已掌握累計(jì)共19 216.67公里管線數(shù)據(jù)。包括主城區(qū)的1.5萬(wàn)余千米的主干線管網(wǎng)數(shù)據(jù);老城區(qū)剩余施工道路和開(kāi)放小區(qū)地下管線1 131.8公里的數(shù)據(jù);松北區(qū)、群力開(kāi)發(fā)區(qū)和迎賓區(qū)地下管線3 180.6公里的數(shù)據(jù);三環(huán)和四環(huán)之間280公里油氣管線普查數(shù)據(jù)。已有管網(wǎng)普查文字資料1 021份、綜合管線圖1 747幅、專業(yè)管線圖11 490幅?；拘纬筛采w全市的地下管網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為哈市管線管理及行業(yè)權(quán)屬應(yīng)用提供準(zhǔn)確、詳實(shí)、可靠的數(shù)據(jù)資源。在已經(jīng)掌握的管線數(shù)據(jù)信息中，還缺少對(duì)應(yīng)的時(shí)間屬性和管線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)管線運(yùn)行數(shù)據(jù)的智能分析和管線預(yù)警的應(yīng)急策略支撐。還需要進(jìn)一步制定監(jiān)測(cè)和更新方案，接入動(dòng)態(tài)傳感數(shù)據(jù)。

（4）地下空間設(shè)施數(shù)據(jù)

我市對(duì)1990年以后建成的地下城市空間信息資料掌握較全面，但1990年之前建成的人防工程資料缺失情況比較嚴(yán)重，且現(xiàn)有數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)與格式不統(tǒng)一，系統(tǒng)只能在二維地圖上進(jìn)行數(shù)據(jù)展示，沒(méi)有三維空間分析、推演等功能，無(wú)法為城市應(yīng)急提供輔助決策。為進(jìn)一步完善數(shù)據(jù)，我市將于2015年對(duì)人防工程設(shè)施進(jìn)行普查， 預(yù)計(jì)一年內(nèi)完成，形成覆蓋全市的地下空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同樣，地下空間信息也不包括時(shí)間屬性，也需要進(jìn)一步關(guān)聯(lián)擴(kuò)充。

3.1.2 ?物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)

物聯(lián)網(wǎng)傳感器和移動(dòng)終端的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了海量的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息，目前這部分信息由相應(yīng)業(yè)務(wù)部門分別存儲(chǔ)和管理，缺少統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)和管理。在交通領(lǐng)域有電子警察設(shè)備150多個(gè)、天網(wǎng)攝像頭50個(gè)，但是僅個(gè)別路口實(shí)現(xiàn)了高清視頻監(jiān)控功能，需要增加攝像頭的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)覆蓋全市主城區(qū)道路的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。在環(huán)保領(lǐng)域配備了50余輛地面巡檢車，并設(shè)立了12個(gè)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站，但缺乏車輛動(dòng)態(tài)定位，監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)量也偏少，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全市范圍的覆蓋監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)需要通過(guò)專業(yè)測(cè)量手段，采集室外物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的空間位置，調(diào)查相關(guān)屬性內(nèi)容。依托人工確認(rèn)或室內(nèi)定位方法，獲取室內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的相對(duì)空間位置及其屬性。對(duì)于具有精準(zhǔn)空間位置的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)坐標(biāo)與時(shí)空信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)與匹配;對(duì)于僅有相對(duì)空間位置的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)人機(jī)協(xié)同實(shí)現(xiàn)與三維精細(xì)模型的關(guān)聯(lián)，或者實(shí)現(xiàn)與二維分層平面圖的關(guān)聯(lián)。分成靜態(tài)與動(dòng)態(tài)子庫(kù)，連同時(shí)空信息數(shù)據(jù)一體化組織管理。

3.1.3 ?公共信息數(shù)據(jù)

公共信息數(shù)據(jù)主要包括地名地址數(shù)據(jù)和人口法人數(shù)據(jù)，目前哈爾濱已有基礎(chǔ)地名地址數(shù)據(jù)和人口法人數(shù)據(jù)。但還需擴(kuò)充自然村以上的行政地名，建立市級(jí)、縣級(jí)、鄉(xiāng)級(jí)和行政村級(jí)四級(jí)區(qū)劃單元;豐富街、巷名，以及制造企業(yè)、交通運(yùn)輸和郵政、信息傳輸和計(jì)算機(jī)服務(wù)、零售和批發(fā)、住宿和餐飲、金融和保險(xiǎn)、房地產(chǎn)、商務(wù)服務(wù)、教育科研、衛(wèi)生社會(huì)保障和社會(huì)福利、文化體育娛樂(lè)、公共管理和社會(huì)等興趣點(diǎn)名。

3.2 ?時(shí)空信息公共平臺(tái)

時(shí)空信息公共平臺(tái)由時(shí)空信息共享云平臺(tái)、時(shí)空信息服務(wù)、業(yè)務(wù)應(yīng)用擴(kuò)展、時(shí)空數(shù)據(jù)管理、地圖在線服務(wù)、共享服務(wù)管理及平臺(tái)運(yùn)維管理七個(gè)分系統(tǒng)組成。

3.2.1 ?時(shí)空信息共享云平臺(tái)分系統(tǒng)

時(shí)空信息共享云平臺(tái)分系統(tǒng)是智慧城市的核心，將全市各部門、各行業(yè)的海量異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行接入、匯集、整合，并提供大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)處理、大數(shù)據(jù)挖掘等功能，為其他分系統(tǒng)提供底層數(shù)據(jù)支撐;通過(guò)虛擬化技術(shù)可以使用戶在虛擬化環(huán)境中實(shí)現(xiàn)其在真實(shí)環(huán)境中的部分或者全部功能，確保了資源的安全性及完整性。

3.2.2 ?時(shí)空數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)

時(shí)空數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)是時(shí)空信息公共平臺(tái)的全部空間數(shù)據(jù)資源的存儲(chǔ)管理與應(yīng)用支持中心，為整個(gè)平臺(tái)中其他應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存檔管理與屬性和空間數(shù)據(jù)庫(kù)支持，是應(yīng)用系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享與服務(wù)的技術(shù)基礎(chǔ)與運(yùn)行基礎(chǔ)。建立覆蓋數(shù)據(jù)入庫(kù)、數(shù)據(jù)更新維護(hù)、數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)全流程管理工具。

3.2.3 ?共享服務(wù)管理分系統(tǒng)

共享服務(wù)管理分系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)公共服務(wù)平臺(tái)與用戶之間數(shù)據(jù)和服務(wù)的共享交互。主要側(cè)重以下幾方面功能：

（1）將平臺(tái)的數(shù)據(jù)資源以服務(wù)的方式提供給用戶，用戶可以方便的獲取相應(yīng)的服務(wù)資源;

（2）用戶可以進(jìn)行地圖服務(wù)及分析服務(wù)查詢與瀏覽;

（3）用戶可以注冊(cè)已有的服務(wù)，方便用戶對(duì)服務(wù)的定位與查找;

（4）用戶可以對(duì)在線數(shù)據(jù)有限制地編輯、更新數(shù)據(jù);

（5）用戶需要進(jìn)行服務(wù)申請(qǐng)，通過(guò)審核合格后才可使用相應(yīng)服務(wù)。

3.2.4 ?地圖在線服務(wù)分系統(tǒng)

地圖在線服務(wù)分系統(tǒng)提供哈爾濱市多源、異構(gòu)、多尺度、各類空間數(shù)據(jù)資源的綜合應(yīng)用與主題服務(wù)，主要體現(xiàn)在二三維、動(dòng)靜態(tài)、地上地下一體化可視化展示、多維度服務(wù)瀏覽和多角度空間數(shù)據(jù)狀況的查詢統(tǒng)計(jì)，滿足使用者對(duì)空間地理數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)的基本操作需求。

3.2.5 ?時(shí)空信息服務(wù)分系統(tǒng)

時(shí)空信息服務(wù)分系統(tǒng)采用門戶網(wǎng)站的方式將時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行展示，通過(guò)采用統(tǒng)一登錄門戶，按照權(quán)限快捷操作各分系統(tǒng)。門戶同時(shí)承擔(dān)著平臺(tái)的信息發(fā)布，網(wǎng)上互動(dòng)等任務(wù)，使瀏覽用戶能夠檢索到門戶網(wǎng)站，了解平臺(tái)功能，促進(jìn)更多部門與用戶加入到時(shí)空信息公共平臺(tái)中，使其發(fā)揮最大功效。

3.2.6 ?業(yè)務(wù)應(yīng)用擴(kuò)展分系統(tǒng)

業(yè)務(wù)應(yīng)用擴(kuò)展分系統(tǒng)提供平臺(tái)基礎(chǔ)空間操作全部服務(wù)，這些服務(wù)注冊(cè)在平臺(tái)中，通過(guò)業(yè)務(wù)應(yīng)用擴(kuò)展子系統(tǒng)展現(xiàn)給開(kāi)發(fā)用戶，使其能夠根據(jù)目錄了解服務(wù)的功能、開(kāi)發(fā)方式、開(kāi)發(fā)方法以及示例代碼等。業(yè)務(wù)應(yīng)用擴(kuò)展子系統(tǒng)為各委辦局?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)接、基于平臺(tái)開(kāi)發(fā)專業(yè)系統(tǒng)以及基于平臺(tái)完善其自有系統(tǒng)等提供快捷的組裝工具。

3.2.7 ?平臺(tái)運(yùn)維管理分系統(tǒng)

通過(guò)建設(shè)平臺(tái)運(yùn)維管理分系統(tǒng)，在統(tǒng)一的平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)內(nèi)數(shù)據(jù)和服務(wù)運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，方便進(jìn)行問(wèn)題排查，并為管理員提供可操作接口，從而保證系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。

3.3 ?應(yīng)用系統(tǒng)

我市近幾年對(duì)智慧城市建設(shè)進(jìn)行深入論證，深入挖掘如交通、照明、人防、環(huán)保、社區(qū)、城管、水務(wù)等方向的行業(yè)需求，已基本全面掌握哈爾濱市各行業(yè)對(duì)地理信息數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。通過(guò)深入分析，決定以智慧交通、智慧環(huán)保、智慧管網(wǎng)、智慧照明及安全應(yīng)急作為時(shí)空信息云平臺(tái)的應(yīng)用示范，以提升行業(yè)地理信息應(yīng)用，便于平臺(tái)的推廣。

3.3.1 ?智慧管網(wǎng)

智慧管網(wǎng)信息系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容概括為管線數(shù)據(jù)及信息共享、管線綜合管理及應(yīng)用服務(wù)和管線設(shè)施監(jiān)測(cè)及信息服務(wù)三方面的內(nèi)容，目前已建成管線數(shù)據(jù)及信息共享分系統(tǒng)和管線綜合管理及應(yīng)用服務(wù)分系統(tǒng)，在智慧哈爾濱時(shí)空信息云平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目中主要完成管線設(shè)施監(jiān)測(cè)及信息服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管線進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管。

3.3.2 ?智慧交通

基于哈爾濱市的交通發(fā)展現(xiàn)狀、問(wèn)題分析及智慧交通建設(shè)現(xiàn)狀，結(jié)合交通的需求分析，以時(shí)空信息云平臺(tái)提供的空間數(shù)據(jù)、交通相關(guān)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)搭建涵蓋交通管控系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、智慧公交管理系統(tǒng)及交通應(yīng)急指揮系統(tǒng)于一體的智慧交通信息系統(tǒng)。

3.3.3 ?智慧照明

基于哈爾濱市的照明現(xiàn)狀及用戶需求，針對(duì)智慧照明信息系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)，將建設(shè)任務(wù)落實(shí)為三個(gè)分系統(tǒng)，即智能監(jiān)控分系統(tǒng)、安全生產(chǎn)分系統(tǒng)和信息輔助分系統(tǒng)。

3.3.4 ?智慧環(huán)保

智慧環(huán)保綜合服務(wù)系統(tǒng)包括四大應(yīng)用分系統(tǒng)，即環(huán)境監(jiān)測(cè)分系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)察分系統(tǒng)、環(huán)境應(yīng)急分系統(tǒng)以及公眾服務(wù)分系統(tǒng)。各應(yīng)用分系統(tǒng)以圖層疊加的方式在時(shí)空信息公共平臺(tái)提供的基礎(chǔ)地理信息圖層之上疊加業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)，形成環(huán)保專題圖層，為用戶提供環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)察、環(huán)境應(yīng)急、公眾服務(wù)等專業(yè)的數(shù)據(jù)服務(wù)和應(yīng)用服務(wù)。

4 ?結(jié) ?語(yǔ)

智慧哈爾濱建設(shè)是一項(xiàng)具有基礎(chǔ)性、公益性的龐大的系統(tǒng)工程，它的建設(shè)是順應(yīng)國(guó)家智慧城市建設(shè)的方針政策，同時(shí)也符合哈爾濱市的城市規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展目標(biāo)。本文詳細(xì)介紹了一種時(shí)空信息云平臺(tái)建設(shè)方案，該系統(tǒng)以完備的空間信息數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)、公共信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)時(shí)空信息公共平臺(tái)及應(yīng)用示范系統(tǒng)建設(shè)，達(dá)到數(shù)據(jù)時(shí)間空間一體化、各行業(yè)部門資源整合、信息共享等目的。時(shí)空信息云平臺(tái)將加快哈爾濱智慧城市的建設(shè)，為哈爾濱的宏偉藍(lán)圖畫上濃墨重彩的一筆。

參考文獻(xiàn)

[1] Brent.C，Chamberlaina.M，Meitner.J. A Route-based Visibility Analysis for Landscape Management[J]. Landscape and Urban Planning，2013， 111：13-24.

[2] ?Caragliu，A.Del Bo，Nijkamp.P. Smart Cities In Europe Faculty of Economics[J].Business Administration and Economertrics，2009：131-143.

[3] Harrison，Eckman.C，Hamilton.B，et al.Foundations for Smarter Cities[J].IBM Journal of Research and Development，2010，54（4）：1-16.

[4] Jones.A. Geographic Analysis of Wireless Broadband Internet Acess in Rural Communities：A GIS Case Study of Southern Illinois[R].Routledge，Southern Illinois University Carbondale，2009.

[5] Janc.K，Ilnickik.D.The Hotspot-A New Technology ，But Is It Also A New Geographical Face of the Internet[J].Geographic Polonica，2010（83）：55-65.

[6] Pro.G，Cianci.I， Grieco.L.A， Boggia.G， et al. Information Centric Services in Smart Cities[J].The Journal of Systems and Software，2014（88）：169-188.

[7] Oyana.T. Exploring Geographic Disparities in Broadband Access and Use in Rural Southern Illinois：Whos Being Left Behind[J].Government Information Quarterly，2011，28（2）：252-261.

[8] 肖建華.智慧城市時(shí)空信息云平臺(tái)及協(xié)同城鄉(xiāng)規(guī)劃研究[J] .規(guī)劃師，2013，29（2）：11-15.

[9] 劉恒飛，張慶全，周源，等.數(shù)字城市地理空間框架成果在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用研究——以黑龍江省數(shù)字城市建設(shè)為例[J].測(cè)繪與地理空間信息，2015，38（2）：150-152.

[10] 李德仁.從數(shù)字城市到智慧城市的理論與實(shí)踐[J].地理空間信息，2011， 9（6）：1-6.

[11] 李林.智慧城市建設(shè)思路與規(guī)劃[M].南京：東南大學(xué)出版社，2012：21-24.

[12] 孫中亞，甄峰.智慧城市研究與規(guī)劃實(shí)踐述評(píng)[J].規(guī)劃師，2013， 29（2）： 32-36.

[13] 許慶瑞.智慧城市的愿景與架構(gòu)[J].管理工程學(xué)報(bào)，2012， 26（4）：1-7.