胡海燕

（1.福建省基礎(chǔ)地理信息中心，福建 福州 350003）

地理信息是重要的戰(zhàn)略信息資源，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會發(fā)展和人民生活中發(fā)揮著重要作用。但一直以來，地理信息公共服務(wù)相對滯后，這主要體現(xiàn)在2個(gè)方面：①服務(wù)方式以離線為主，用戶需要到專門的地理信息服務(wù)機(jī)構(gòu)索?。ɑ蝾I(lǐng)?。┧璧乩硇畔?shù)據(jù)；②服務(wù)內(nèi)容以專業(yè)的“4D”產(chǎn)品為主，難以滿足用戶多樣化需求。這種傳統(tǒng)的服務(wù)方式環(huán)節(jié)多、周期長、數(shù)據(jù)加工處理與應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建的技術(shù)復(fù)雜、成本較高，使得目前地理信息資源總量雖然不斷增加、質(zhì)量不斷提高，但整體上開發(fā)不足、利用不夠、效益不高，不能有效滿足政府宏觀決策、綜合減災(zāi)與風(fēng)險(xiǎn)管理以及公眾服務(wù)過程中對地理信息資源的迫切需要[1]。為改變這一現(xiàn)狀，福建省龍巖市依托“數(shù)字城市”地理空間框架建設(shè)，將城市原有基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的內(nèi)容提取與分層細(xì)化、安全保密處理、尺度協(xié)調(diào)等一系列加工處理[2]，形成了適合于在線服務(wù)龍巖市公共地理框架數(shù)據(jù)，并以此為基礎(chǔ)，通過地理信息公共平臺，實(shí)現(xiàn)了從離線數(shù)據(jù)提供到在線地理信息服務(wù)的根本性轉(zhuǎn)變[3]。

1 龍巖市公共地理框架數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)

1.1 龍巖市地理信息資源基礎(chǔ)

經(jīng)過多年積累以及在國家測繪地理信息局、福建省測繪地理信息局的數(shù)據(jù)支持下，龍巖市實(shí)現(xiàn)了1∶25 萬、1∶5萬、1∶1萬數(shù)字線劃圖（DLG）全市覆蓋、1∶5 000 DLG覆蓋各縣市主城區(qū)、1∶1 000、1∶500 DLG數(shù)據(jù)覆蓋各縣市區(qū)城區(qū)和規(guī)劃區(qū);5 m×5 m數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)（DEM）全覆蓋，2 m×2 m、1 m×1 m DEM數(shù)據(jù)覆蓋規(guī)劃區(qū)范圍;不同分辨率航攝或遙感影像數(shù)據(jù)覆蓋全市或重點(diǎn)區(qū)域。此外還有大地基準(zhǔn)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地名數(shù)據(jù)、國土專題數(shù)據(jù)等豐富的數(shù)據(jù)資源，可共同作為龍巖市公共地理框架的建設(shè)基礎(chǔ)。

1.2 龍巖市公共地理框架數(shù)據(jù)體系

龍巖市公共地理框架通過網(wǎng)絡(luò)向用戶提供在線服務(wù)，因此在數(shù)據(jù)集成方式上需滿足跨區(qū)域（或跨領(lǐng)域）多源、多尺度數(shù)據(jù)無縫調(diào)用的需求;在組織方式上需滿足在線服務(wù)數(shù)據(jù)高效調(diào)用的需求；在產(chǎn)品形式上則需滿足社會經(jīng)濟(jì)信息空間化關(guān)聯(lián)等多樣化應(yīng)用需求，在傳統(tǒng)“4D”產(chǎn)品基礎(chǔ)上，擴(kuò)展多類型的數(shù)據(jù)形式，滿足用戶多樣化需求。

基于設(shè)計(jì)需求與國家相關(guān)規(guī)范要求，龍巖市依托現(xiàn)有地理信息資源基礎(chǔ)進(jìn)行必要的加工處理與補(bǔ)充生產(chǎn)，形成了適合于在線服務(wù)的龍巖市公共地理框架數(shù)據(jù)（見圖1）。

其中包含可用作查詢掛接的“地理實(shí)體數(shù)據(jù)”與“地名地址數(shù)據(jù)”，可用來景觀分析的“影像數(shù)據(jù)”與“三維景觀數(shù)據(jù)”；可用作地理底圖的“電子地圖數(shù)據(jù)”等5種類型的數(shù)據(jù)[4]（見表1），并盡量遵循“521”(建成區(qū)1∶500數(shù)據(jù)覆蓋、規(guī)劃區(qū)1∶2 000數(shù)據(jù)覆蓋、農(nóng)村地區(qū)1∶10 000數(shù)據(jù)覆蓋)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),以滿足各行業(yè)部門對地理信息數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。電子地圖數(shù)據(jù)又包含矢量、影像、暈渲電子地圖3種類型。

表1 龍巖市公共地理框架數(shù)據(jù)體系

圖1 龍巖市公共地理框架數(shù)據(jù)與地理信息資源基礎(chǔ)關(guān)系圖

2 龍巖市公共地理框架數(shù)據(jù)建設(shè)

2.1 地理實(shí)體數(shù)據(jù)

地理實(shí)體是現(xiàn)實(shí)世界中具有共同性質(zhì)的自然或人工地物[5]。地理實(shí)體數(shù)據(jù)是根據(jù)相關(guān)社會經(jīng)濟(jì)、自然信息空間化掛接的需求，對基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)容提取與分層細(xì)化、模型對象化重構(gòu)、統(tǒng)計(jì)分析等處理而形成的。其采用實(shí)體化數(shù)據(jù)模型，以地理要素為空間數(shù)據(jù)表達(dá)與分類分層組織的基本單元。每個(gè)要素均賦以唯一的重要標(biāo)識、實(shí)體標(biāo)識、分類標(biāo)識與生命周期標(biāo)識。通過這些標(biāo)識信息能夠?qū)崿F(xiàn)地理要素相關(guān)社會經(jīng)濟(jì)、自然資源信息的掛接，還能夠靈活地進(jìn)行信息內(nèi)容分類分級與組合，并實(shí)現(xiàn)基于要素的增量更新。

龍巖市地理實(shí)體數(shù)據(jù)包括2種尺度， 1∶1萬比例尺與1∶500比例尺。1∶1萬比例尺地理實(shí)體數(shù)據(jù)覆蓋龍巖全市域，包含政區(qū)實(shí)體、境界實(shí)體、道路實(shí)體、鐵路實(shí)體和河流實(shí)體數(shù)據(jù)；1∶500比例尺地理實(shí)體數(shù)據(jù)覆蓋龍巖市新羅區(qū)主城區(qū)范圍，相較1∶1萬比例尺地理實(shí)體數(shù)據(jù)增加了房屋實(shí)體與院落實(shí)體（見圖2）。

圖2 龍巖市地理實(shí)體數(shù)據(jù)構(gòu)成圖

龍巖市地理實(shí)體數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程包括數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)編輯、行政境界實(shí)體改造、水系實(shí)體改造、交通實(shí)體改造、質(zhì)量檢查、入庫格式轉(zhuǎn)換、空間定位基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化、元數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)目錄和數(shù)據(jù)字典編制等作業(yè)流程。

2.2 地名地址數(shù)據(jù)

龍巖市地名地址數(shù)據(jù)包括3大類：地名數(shù)據(jù)、地址數(shù)據(jù)和興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)。地名數(shù)據(jù)包括行政區(qū)域名稱、居民地名稱、企事業(yè)單位名稱及其他文化娛樂實(shí)體名稱，還包括水系、山脈等自然地物名稱，具有地名意義的交通運(yùn)輸設(shè)施名稱等；地址數(shù)據(jù)是具有地名的某一特定空間位置上自然或人文地理實(shí)體位置的結(jié)構(gòu)化描述[5]，是對城市中各類單位、機(jī)構(gòu)的地址信息描述，與地名數(shù)據(jù)一同實(shí)現(xiàn)目標(biāo)實(shí)體的空間定位，可有效地實(shí)現(xiàn)各類城市管理信息與空間信息的關(guān)聯(lián)，地址數(shù)據(jù)可包括門牌地址信息;興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)是沿街巷及小區(qū)中具有地理標(biāo)識作用的店鋪、公共設(shè)施、單位和建筑等標(biāo)志物。

龍巖市地名地址數(shù)據(jù)是以大比例尺基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合民政與公安部門的數(shù)據(jù)，通過外業(yè)實(shí)地調(diào)繪的方式采集生產(chǎn)的（見圖3）。地名地址數(shù)據(jù)對應(yīng)實(shí)體的標(biāo)示地理位置坐標(biāo)是以1∶500地籍圖作為調(diào)繪底圖確定的。

2.3 影像數(shù)據(jù)

影像數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星影像和高分辨率航攝影像。龍巖市公共地理框架影像數(shù)據(jù)包括3種尺度：底層、中層與高層。底層數(shù)據(jù)主要是反映整個(gè)市區(qū)全貌的中巴影像，空間分辨率為19.5 m，中層采用SPOT5數(shù)據(jù)，空間分辨率為2.5 m，可以反映區(qū)域地理特征，高層數(shù)據(jù)主要覆蓋各縣市的主城區(qū)范圍，空間分辨率為0.1～0.6 m。影像數(shù)據(jù)主要從基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫中提取，整合步驟包括影像提取、影像鑲嵌和影像數(shù)據(jù)投影變換等。

圖3 龍巖市地名地址數(shù)據(jù)制作流程圖

2.4 三維景觀數(shù)據(jù)

“數(shù)字龍巖”地理空間框架的建設(shè)目標(biāo)之一是向用戶提供三維地理信息服務(wù)。三維景觀數(shù)據(jù)的建設(shè)能夠?yàn)橛脩籼峁┲庇^、豐富、細(xì)致的三維地理信息服務(wù)。

龍巖市三維地形模型構(gòu)建用整合改造后的影像數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)，利用三維建模軟件形成反映龍巖全市地形地貌的地形模型；利用數(shù)碼相機(jī)采集城市景觀紋理，包括建筑物、城市道路、交通設(shè)施和植被等，應(yīng)用圖像處理軟件以及三維建模軟件，構(gòu)建城市三維景觀模型[6]；最終通過數(shù)據(jù)集成，在三維地形模型的基礎(chǔ)上疊加展示城市真實(shí)面貌的城市三維景觀模型，建成三維景觀數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對城市三維特征的描述。

2.5 電子地圖數(shù)據(jù)

龍巖市電子地圖數(shù)據(jù)包括矢量電子地圖、影像電子地圖和暈渲電子地圖（見圖4）。矢量電子地圖數(shù)據(jù)是以矢量數(shù)據(jù)組合而成，通過對矢量要素的配色與符號化形成圖面美觀的地圖；影像電子地圖數(shù)據(jù)以航空、航天遙感影像為基本內(nèi)容，疊加適當(dāng)?shù)氖噶繑?shù)據(jù)；暈渲電子地圖數(shù)據(jù)以DEM數(shù)據(jù)為基本內(nèi)容，經(jīng)暈渲處理成圖，疊加適當(dāng)?shù)氖噶繑?shù)據(jù)。其主要制作7～20級，其中重點(diǎn)生產(chǎn)18～20級3個(gè)級別，相應(yīng)的比例尺為1∶2 257、1∶1 128.5和1∶564.25。

圖4 龍巖市暈渲電子地圖樣例

2.6 公共專題數(shù)據(jù)

除地理實(shí)體數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、三維景觀數(shù)據(jù)、電子地圖數(shù)據(jù)以外，龍巖市還整合了國土、城管、交通、旅游、衛(wèi)生、教育等行業(yè)部門允許對外公開的專題數(shù)據(jù)，形成了豐富的專題數(shù)據(jù)，例如城市總體規(guī)劃、景點(diǎn)分布數(shù)據(jù)、交通場站數(shù)據(jù)、醫(yī)院藥店分布圖、學(xué)校分布數(shù)據(jù)等，包括名稱、位置、簡要介紹、相關(guān)鏈接等內(nèi)容。

2.7 保密機(jī)制

龍巖市地理空間框架是面向在線服務(wù)的數(shù)據(jù)集，主要部署在政務(wù)網(wǎng)、政務(wù)外網(wǎng)等非涉密網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，因此，公共地理框架數(shù)據(jù)無密級。依據(jù)國家相關(guān)法律法規(guī)，在公共地理框架數(shù)據(jù)整合處理時(shí)對地理空間框架所有涉密的內(nèi)容，都需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭h減和處理，并對成果進(jìn)行地圖審核，以保證基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)在公開使用時(shí)不存在涉密信息，確保數(shù)據(jù)的安全使用[4]。在進(jìn)行脫密數(shù)據(jù)處理過程中，主要參照《公開地圖內(nèi)容表示若干規(guī)定》《公開地圖內(nèi)容表示補(bǔ)充規(guī)定》以及《導(dǎo)航電子地圖安全處理技術(shù)基本要求》(GB 20263-2006)的相關(guān)規(guī)定，采用分地物類別逐層作業(yè)的方式對數(shù)據(jù)作處理。地名庫數(shù)據(jù)和興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)是以注記形式和數(shù)據(jù)庫形式存在的，因此需要確保圖面看不到，屬性查詢搜索不到。對高分辨率影像所顯示的涉密地點(diǎn)采用降低影像地面分辨率或異物替換的方式達(dá)到脫密的目的。

3 公共地理框架數(shù)據(jù)在線服務(wù)方式

公共地理框架數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)發(fā)布，將以數(shù)據(jù)庫或文件方式管理的各類數(shù)據(jù)發(fā)布為各類服務(wù)（見表2）以供用戶使用，具體包括目錄服務(wù)、矢量電子地圖服務(wù)、影像電子地圖服務(wù)、暈渲電子地圖服務(wù)、地名地址服務(wù)、地理實(shí)體服務(wù)、興趣點(diǎn)服務(wù)、三維數(shù)據(jù)服務(wù)和專題地圖服務(wù)等，按照服務(wù)的類型分為WMTS服務(wù)、WFS服務(wù)、WFS-G服務(wù)、WMS服務(wù)、ArcGISMapping服務(wù)、三維場景服務(wù)和目錄服務(wù)等，滿足用戶地理編碼、屬性查詢、空間查詢、空間分析等地理信息應(yīng)用需求。

表2 公共地理框架數(shù)據(jù)及其在線服務(wù)方式

4 結(jié) 語

龍巖市通過公共地理框架數(shù)據(jù)建設(shè)和城市地理信息公共平臺的建設(shè)，提高了面向公共服務(wù)的能力與水平，當(dāng)前可以在線方式將地理實(shí)體數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、三維景觀數(shù)據(jù)、電子地圖數(shù)據(jù)等發(fā)布為符合OGC標(biāo)準(zhǔn)的地理信息服務(wù)。用戶通過服務(wù)接口就能方便地瀏覽、查詢、獲取和調(diào)用豐富的、現(xiàn)勢性好的地理信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的“0處理”、“0維護(hù)”，節(jié)約大量的數(shù)據(jù)采購、處理與更新費(fèi)用。用戶只需專注于自身的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理，就可實(shí)現(xiàn)“分建共享、在線集成”，從而降低應(yīng)用開發(fā)的門檻，節(jié)約應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)成本，促進(jìn)各行業(yè)信息化建設(shè)。龍巖市城市管理、水利管理、防洪減災(zāi)、應(yīng)急管理、城市脆弱性分析等多個(gè)行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)均在公共地理框架數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了深入應(yīng)用，凸顯了測繪服務(wù)大局、服務(wù)社會、服務(wù)民生的保障作用。

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