1、电子政务地理信息共享平台框架设计摘要：基于国家基础地理信息数据库和网络地理信息服务技术建设面向政府部门的电子政务地理信息共享平台，能极大地提高地理信息的利用率，促进包括地理信息在内的各类政务资源信息的分建共享。本文提出了包括网络环境、分布式数据库管理系统、政务地理信息可视化与查询检索系统、政务地理信息上载与管理系统、地理信息服务共享系统等五个组成部分的电子政务地理信息共享平台框架体系。采用该框架体系，通过国家级平台和个别省级平台的试点建设，可为各级电子政务地理信息共享平台的建设提供标准规范和示范作用。关键词：政务地理信息、共享平台、框架设计1引言随着科学技术的日新月异，以地理信息系统、全球定位
2、系统和遥感为代表的测绘高新技术和基础地理信息资源在国家政务信息化建设中正发挥着越来越重要的作用。基础地理信息是国家基础性和战略性信息资源1，它不仅提供了自然要素和人造物体等的空间位置、形态特征和相关关系，而且也是其它各类与空间相关信息（如各类图形、图像、文本、视频、音频信息）的载体，使人们能够按照地理坐标或空间位置集成、检索、展示所关心的自然、社会、经济、环境信息，并进行空间分布特征、运行状态、变化态势等的分析模拟，辅助规划、管理和决策2。近年来，在国家的大力支持下，数字中国地理空间框架建设和地理信息资源开发利用取得了显著的成果，建成了包括国家基本比例尺地形图数据库、国家基础航空摄影成果数据库
3、等多类型、多尺度的基础地理信息数据库。国家级基本比例尺地形图数据库包括全国1:400万、全国1：100万、全国1：25万、全国1：5万数据库，各省、自治区、直辖市的1：1万数据库的建设也已形成了规模化成果3,4；基础航空摄影获取了各种比例尺的彩色和黑白影像资料。地理信息成果与产品的积累为建立共享地理信息平台提供了可能，2008年国家适时地提出了建立地理信息公共平台的设想。 过去几年里，各级政府和各政府部门都以地理信息为基础建立了面向自己业务需要的政务地理信息系统，如政府决策、气象、水利、规划、公安、边防、国土资源管理等5。然而，大多数政务地理信息系统采用的是分建分管的模式，没有统一的标准规范，
4、地理信息数据库也是一次性建设，各系统间普遍存在信息孤岛、地理信息不能及时更新、不同尺度地理信息不能分建共享等问题。随着网络服务技术、地理信息服务共享技术的发展及政务地理信息应用的推进与深入，迫切需要基于统一的标准规范建设能够互连互通、分建共享的政务地理信息平台。目前，国内一些城市在政务地理信息共享平台建设方面取得一定的成果，如北京、重庆的政务地理信息共享平台建设，实际应用与推广效果也具有较好的示范性。然而，由于城市级的基础地理信息资源集中建设集中管理，其政务地理信息共享平台的建设模式不太适用于国家级、乃至省级、地市级平台的建设。文章参考北京市、重庆市政务地理信息共享平台建设情况6，根据全国地理
5、信息资源的建设和管理模式，结合政府网络情况，设计了电子政务地理信息通用平台总体框架，希望能够为各电子政务地理信息平台建设提供参考。2电子政务地理信息分建共享机制政务地理信息在国家基础地理信息的基础上，融合了政务信息以及其它相关专题信息，涉及中央政务部门，各地方政府部门以及许多相关单位，因此需要建立健全相关的政策法规，明确各部门在电子政务地理信息共享平台运行和维护中的责任和义务。图1 平台运行结构覆盖全国的1：400万、1：100万、1：25万、1：5万基本比例尺地理空间数据库建在中央，由国家测绘局统一管理和维护，而1：1万、1：2000乃至更大比例尺的地理空间数据库由各省、市分别建设，独自管理
6、。因此，基于政府电子政务专网，分级建设政务地理信息平台，通过建立有效的地理信息共享机制，实现政务地理信息的分级建设、维护与服务共享。即国家级平台维护、管理宏观层面的政务地理信息，省市级平台维护、管理微观层面的政务地理信息，平台间基于政务地理信息服务共享标准和规范，提供服务级共享，实现平台间不同尺度、不同范围政务地理信息的互相调用，从而减少平台间数据库内容的重叠度，打破信息孤岛。3电子政务地理信息平台体系结构图2 平台体系结构3.1 标准规范体系基于统一技术体系，按照有关国家标准、行业标准、技术规范与质量管理体系，规定或制订电子政务地理信息平台建设与运行维护所需的技术规范，包括平台总体规范、数据
7、规范、服务规范、应用规范等。（1）总体规范包括政务地理信息共享平台总体性、框架性、基础性的规范，除引用国家、行业相关标准外，还需制定电子政务地理信息共享平台基本规定，用以明确政务地理信息共享平台的内涵、构成、定位及作用，对政务地理信息共享平台应包含的数据内容、应提供的服务内容、应具备的环境条件（软件、硬件、网络等）、应具备或遵守的安全保密措施等提出要求。（2）数据规范对电子政务地理信息共享平台的数据进行规定，包括数据的数学基础、数据内容、数据模型、信息编码、属性结构、存储模式等。规定电子政务地理信息共享平台数据的表达方式，包括各种地图要素可视化表达的符号、注记、颜色、信息负载综合指标和基本要求
8、等。此外，还需制定电子政务地理信息共享平台数据维护与更新规范，明确数据更新的程序、方式、周期以及历史数据库的存储、管理等方面的要求。（3）服务规范为了实现多级互联，保证各个节点提供的服务能够协同提供统一的服务，需要规定或制定相应的服务技术规范，包括基于服务器缓存的地图服务规范、平台服务元数据信息模型、平台服务的服务质量评价方法、平台服务接口规范、平台用户管理办法、平台服务节点建设基本技术要求等。（4）应用规范制定电子政务地理信息共享平台用户指南（提供平台服务接口的介绍和使用说明，规定用户注册的内容、技术流程，规定用户认证的方法和流程等）、电子政务地理信息共享平台用户管理规范（包括用户分类与授权
9、策略，如用户注册、授权、删除、增加、锁定）等。3.2 网络支撑环境政府资源网是国家层面建设的办公业务资源网，是广域的涉密网络，网络本身有信道加密机，可以跑保密数据。政府资源网与国家各级政府部门的内网是物理连通的，各级政府部门内网可以采用防火墙和加密机与办公业务资源网逻辑隔离。从内网可以任意获取办公业务资源网上的信息资源。电子政务地理信息共享平台，主要是面向政府部门，为其提供带密级的、规范的基础地理信息服务和应用接口服务。因此，平台运行在广域的政府资源网中，可以为副省级以上政府部门提供公共的基础地理信息服务，解决平台重复投资重复建设的问题；同时，办公业务资源网为涉密网，解决了基础地理空间数据的安
10、全保密问题。在办公业务资源网中，通过分级建设共享平台和提供标准的接口服务，可以逐步建立一个覆盖全国的、完整的基础地理信息共享环境，并有序实现与专业部门地理信息资源的共建共享。办公业务资源网是各级政府政务资源信息获取的平台，其中可能还运行着其他专题信息资源共享平台，电子政务地理信息共享平台只是其中的一部分，提供基础地理信息服务和信息共享接口服务。3.3 分布式数据库管理系统我国国家基础地理信息数据库建设采用的是分布式的格局，即覆盖全国的1:400万、1:100万、1:25万、1:5万基础地理信息数据库建在北京，而1:1万、1:1000乃至更大比例尺的地理信息数据库按行政区域分别建在各省甚至地市的
11、测绘部门。此外，专业地理信息在专业部门。因此，电子政务地理信息共享平台采用分布式的数据库结构，以保证数据的权威、安全、持续更新与维护。平台数据库可多节点部署。各级节点按照统一的技术规范建立各自的数据库并自行对其进行管理、维护与更新。各级节点数据库由组成该数据库的相应数据子库构成，这些数据子库可以对应于物理分散的数据库，部署于不同的数据库服务器，也可以存储于同一台数据库服务器，仅作逻辑划分。各级节点需管理的地理数据存贮在对象化地理要素数据库、地图制图数据库、三维场景数据库、影像数据库、地理统计数据库、元数据库中。各级节点可针对自身数据管理具体需求，有针对性的建立或利用已有数据库管理系统。各级节点
12、数据库的数据资源存储于本地服务器，依据空间数据类型的不同，以文件或数据库的方式进行存储。3.3.1基础地理信息框架数据库基础地理信息框架数据库，是电子政务地理信息共享平台的基础和重要内容。国家级平台以覆盖全国的1：400万、1：100万、1：25万、1：5万基本比例尺地理空间数据库为基础，构建一个可以精确配准、集成和整合的政务地理信息共享平台基本框架数据库，其内容包括行政境界、水系、交通、居民地、地名、地表覆盖、数字高程模型以及卫星影像等。3.3.2政务地理信息资源数据库。根据综合减灾、风险评估、应急处理、电子政务及各专业部门的需要，基于空间基础地理信息数据库提取相应的数据指标，同时，通过数据
13、交换与共建共享协议，获取专业部门的专题地理信息，构建电子政务地理信息共享平台的扩展地理信息资源数据库。数据库主要内容包括： 地形地貌宏观与微观特征 水系形态特征、居民地分布特征、交通网络特征； 规则格网分布的人口统计数据 规则格网分布的经济统计数据 地形、水系、地表覆盖与应急专题数据的关联规律信息 自然资源、基础设施、自然灾害的分布及规律信息等。3.4 政务地理信息可视化与查询检索系统3.4.1政务地理信息可视化展示以全国或各地区的1:400万、1:100万、1:25万、1:5万以及重点地区1:1万甚至更大比例尺的矢量数据、数字高程数据、各种分辨率的航空航天影像数据为基础，结合政务相关信息，建
14、设多尺度地理信息服务框架，实现大范围三维地形可视化，完成政务地理信息的可视化展示。同时，采用无级缩放的方式从粗到细真实再现地理景观，并支持与传统二维地理信息服务模式的互换。3.4.2信息查询检索信息查询检索功能包括： 实现以行政区划为索引的基础地理信息组织、调度； 实现政务专题地理信息的查询、检索、统计； 提供地名搜索、坐标定位等空间定位功能 提供按类、按图层、按要素名称的实体检索功能3.5 政务地理信息加载与管理系统该系统用于支持平台的政务地理信息加载与管理。通过政务专题数据的上传、标注、图层加载，为用户提供政务地理信息数据加载和展示的窗口。这是政务地理信息共享的重要组成部分，直接影响着平台
15、的使用价值与可持续发展，也是电子政务地理信息共享平台能够更好地满足各级政府部门需要的重要内容。政务专题数据加载的方式包括：含位置坐标的文件上传、信息定位；用户根据需要进行的信息标注；已入库的地理信息数据作为政务资源图层加载。政务地理信息加载到平台后，通过平台的信息管理与展示系统，自动建立政务资源目录体系，与基础地理信息分库管理，政务地理信息数据库也同样采用分布式数据存储与管理模式。政务地理信息数据由政府相应部门负责生产与维护，当某一部门遵循地理信息公共服务平台相应的技术规范接口，将其业务数据注册到平台服务中时，其政务地理信息数据就成为平台数据资源的一部分，与公共基础地理数据一起共同向平台用户服
16、务。政务地理信息数据的所有者可以自行定义数据内容并可决定这些数据的使用权限。3.6 地理信息服务共享系统以国家基础地理信息数据库为核心，以多源数据的集成为基础，以可视化应用服务为目的，内部建设通用的空间数据管理、空间信息查询、显示和空间分析等服务，并集成地理信息服务接口所提供的各种服务功能，为各种政务专题应用系统提供应用接口或向不同等级用户对象提供相应的地理信息服务。系统采用标准的开放式网络地理信息服务技术路线，基于WMS服务、WFS服务、三维地理信息服务接口，提供用户地图与地理信息相关服务： 目录服务：提供基于元数据的目录服务，用于发布管理中心提供的数据描述信息，用户可以调用该接口来实现对管
17、理中心元数据的查询。 政务电子地图服务：提供对电子地图地理实体的查询和定位服务，支持二维、三维的动态形式或者静态缓存形式的地图可视化表达。 空间数据服务：支持空间数据库的编辑、复制、通过数据抽取下载拷贝，以及对空间数据库的查询操作。 地理编码服务：提供各种基于地理编码的查询、检索、和定位服务。 空间处理服务：提供基本的空间分析、空间统计方法，可以实现各类地理信息的在线空间分析、空间统计，以统计图表、统计地图、数据表等方式进行展示。 影像服务：加载或处理最新影像产品，并进行发布，来为用户尽可能丰富的提供数据。 专题制图服务：提供数据选取、叠加、整饰、符号配置、色彩编辑等功能，从而用户能够制作自己
18、的专题图。4 结束语电子政务地理信息共享平台是以权威、标准的基础地理信息为基础，以涉密的政务信息资源网为依托，根据电子政务的需求，进行数据加工和整合，通过采用统一的体系架构、统一的规范标准、相对统一的服务模式和运行机制，构建政务地理信息资源的共享环境。促进并逐步改变电子政务建设中普遍存在的“信息孤岛，各自为政”的局面，为政府综合业务管理和科学决策提供辅助支撑和可视化工具，从而提升政府管理与决策的效率和水平。本文在充分研究政务地理信息的特点以及政务信息的分布模式的基础上，针对电子政务地理信息共享平台的构建框架进行了整体的设计。采用该框架体系，通过国家级平台和个别省级平台的试点建设，可为各级电子政务地理信息共享平台的建设提供标准规范和示范作用。
