空间数据共享平台设计方案

空间数据共享平台设计方案武汉中地数码科技有限公司国土事业部2011年1月26日1.方案简介针对国土资源管理中面临的新形势、新任务、新挑战，国土资源部采取了一系列重大举措，以全力推进国土资源信息化建设。2010年6月发布的《国土资源部关于进一步运用现代科技信息手段规范和创新管理的指导意见》提出了要以全国国土资源“一张图”、综合监管系统和网络互联互通为基础，构筑以科技信息手段为支撑的国土资源管理运行体系，实现国土资源的全程监管和高效配置；2010年9月3日国土资源部党组印发《关于国土资源开展“两整治一改革”专项行动的通知》，明确提出要加快推进“一个平台、两个市场”建设，提高科技防腐能力……全国国土资源系统形成了领导重视、整体布局、快速推进的信息化建设新局面。根据国家、国土资源部的指导意见，结合省厅工作实际，确定山东省国土资源厅“一个平台、两个市场”的建设目标为：通过统筹规划，顶层设计，整合资源，构建环境，开发建设国土资源管理和应用系统，实现省、市、县三级国土资源管理全业务、全流程的网上运行和全程监管；建立统一、开放、竞争、有序的市场管理体系，实现国土资源的合理利用和高效配置；深化信息资源的开发利用，实现互联互通、资源共享。空间数据共享平台就是为了解决信息资源互联互通与资源共享问题而设计的。其具体内涵描述如下：1、促进地理信息资源高度共享。（1）解决跨地区多尺度地理信息数据资源集成应用问题：建成全国互联互通的一体化地理信息资源，用信息化技术消除分级管理、部门利益造成的信息孤岛、数字鸿沟。（2）解决跨平台多源异构数据资源的集成应用问题：（3）省、市、县三级节点实现纵横互联、统一标准、联动更新、在线集成、协同服务。充分考虑与国土资源部、省政府、市（州）国土资源局等有关部门之间的网络联接和信息共享、交换，实现互联互通。（4）从提供数据的方式转化为提供服务的方式，任何数据的访问都转变为访问服务的方式，解决地理信息资源开发利用技术难度大、建设成本高、开发周期长、动态更新难等问题。2、提高地理信息资源的利用率（1）提高海量数据的高效性与统一性管理。（2）提高数据的访问效率。（3）降低数据变更的难度。3、保证数据的安全性（1）建立健全安全管理体系，防止数据的丢失、破坏、泄露；建立完备的数据备份机制，保证数据破损后能及时恢复。（2）建立强健的权限认证体系，根据权限控制开放服务的纵横级别，防止数据的泄露。（3）基于两种运行环境。涉密运行环境：主要为各级政府服务，用以支持涉密地理信息应用服务；公开运行环境：主要为企业和公众服务，用以提供公益性地理信息服务，支持企业开展社会化地理信息应用服务2.总体建设原则空间数据共享平台建设要坚持稳定性，突出易用性，把握安全性、高效性、可拓展性。稳定性原则——平台的体系结构能够很好地适应开放分布式的网络环境。运行稳定，支持多用户并发操作，支持多用户同时和时时访问；支持海量数据的提取。易用性原则——尽量使用户操作界面友好、简单、易用，充分体现人性化，便于维护。可拓展性原则——在设计阶段充分考虑平台的可扩展性，在遵循标准规范的基础上对未来纳入平台的多源异构数据提供统一的、可扩展的管理。高效性原则——平台的设计应充分考虑结合国土资源的实际情况，对于海量数据的频繁访问与操作进行速度优化。标准化和规范性原则——平台在设计、研发和实施过程中，将遵循已有的信息技术行业和软件开发与服务标准体系、GIS技术标准规范、RS技术标准规范以及相关行业规范，同时建立系统开发、应用系统构建及集成等相关技术标准和规范。通过遵循这些已有的基本标准规范和扩展相关标准规范，实现设计规范标准，传递语言一致，并提供标准化、规范化的数据接口、功能接口和模型接口等，从而为实现平台的可扩充性和数据的高度共享性等提供技术基础。安全性——平台建设要充分重视系统的安全，构筑包括网络环境、基础平台、应用系统和数据信息的综合安全体系。保证不会出现数据的非法访问、非法使用和非法篡改。用户权限设置细致，通过权限的设置，合理并严格地控制用户对平台的访问操作。通过数据中心内部的任务调度机制、各级权限控制、物理隔离的专用网络环境和数据库更新备份机制，可以实现最大限度的保证数据的安全性。3.总体建设思路以提高国土资源系统业务水平、提升工作效率与监管能力、优化社会服务水平为宗旨，以科学发展观为统领，在遵循“高标准、高质量”的总要求以及相关行业领域标准规范条件下，依托现有国土资源信息化资源，按照“全省一盘棋”的建设思想，并在GIS以及RS等相关技术的支撑下，采用开放的体系架构，实现多源异构国土资源信息集成和可视化展示，最终建成一个开放式、可纵横扩展的空间数据共享平台。该平台不仅可以实现本地数据的安全共享，还支持省、市、县多级数据以及跨平台异构数据的共享，增强了数据存取更新操作的灵活性与可塑性，大大降低了国土业务应用系统开发的难度。下图所示为空间数据共享平台在总体框架中以及与综合管理服务平台对接时所处的位置。图3-1总体框架图1、数据高度共享以服务国土全业务为出发点，实现省、市、县多级数据纵横互联、联动更新，对来自不同企业不同部门的多种格式不同种类数据都能通过空间数据共享平台规范化标准化输出。对所有数据的访问转化为对空间数据共享平台的服务访问。2、数据安全性保障在数据共享的同时，平台设计了严密规范的安全保障体系，（1）区分涉密运行环境与公开运行环境，有效控制开放接口。做到对公众的服务到位，对政府的涉密工作到位。（2）分业务职责横向开放，按照业务职责开放不同专题业务数据，缩小数据可视化范围，既提高了业务效率又避免数据的泄露与非法篡改。（3）分权限纵向开放，细化对数据操作的深度等级，建立数据操作深度等级与权限等级的映射关系，严格按照这种映射关系开放数据，保证数据的安全性。4.平台建设方案4.1标准建设标准体系的建设是采用统一标准，整合我国GIS与国土行业，实现全行业分布式的、多源、多类型、海量异构空间信息数据进行一体化组织和管理，形成逻辑严密，空间定位框架统一，管理和交换规范，能有效支持国土业务系统和应用需求的规模化、标准化和可持续更新维护的基础性、战略性信息资源。具体分类说明如下：4.1.1体系类标准主要是描述一些总体性和框架性的标准，包括以下3个内容：标准化指南、术语标准和一致性测试：标准化指南标准给出国土行业信息化工作的目标任务、原则、标准化工作内容，是整个标准化工作的指导性文件；术语标准是为了保证国土行业的标准体系中标准术语的一致性，避免用语混淆；一致性测试标准为该系列标准之间的一致性测试提供了测试的框架、概念和方法，有效保证标准体系的一致性，同时该标准体系的一致性，也有助于国家地理信息标准体系及其他标准体系的一致性。4.1.2数据类标准主要为多源异构数据的统一性管理服务，包括以下6个内容：分类与编码、数据字典规范、数据目录规范、元数据标准和要素类编码方案。（1）分类与编码标准是规定地理信息的要素分类与编码的原则、扩充方法；（2）数据字典规范是为数据库建库和管理服务的；（3）数据目录规范规定地理要素编目的原则、内容及要求，为数据库应用服务；（4）元数据标准对地理空间数据进行完整描述，提供有关数字地理数据及各种模型、服务的标识、覆盖范围、质量、维护、时间和空间模式、空间参照系、分发、负责单位等信息；采用统一的对象关系模型和通用的概念模式语言对数据进行一体化组织，实现要素的唯一地理编码和属性的唯一编码，统一建立目录体系和元数据内容体系。（5）要素类编码方案是汇集国土信息化项目中所有要素的小类分类及其编码。4.1.3数据服务类标准空间数据服务接口遵循OGC的规范，从平台无关和特定平台两种角度出发，提供了对地理信息服务进行选择与规范化的指南。提供以下三种服务：（1）瓦片数据服务接口瓦片数据服务接口遵循OGC的WMTS规范，为客户端提供瓦片数据的访问功能。瓦片数据是在服务器预先将地图按一定规则切片并按一定规则组织的图片。当客户端进行如缩放、拖动等操作时，客户端首先从缓存取得所需的图片，并请求相应的图片到缓存，最终在客户端连续无缝地显示这些地图瓦片。（2）矢量数据服务接口矢量数据服务接口遵循OGC的WMS规范，提供矢量数据动态生成的接口。当客户端请求地图时，服务端按照请求条件动态地生成符合范围的图片，然后以地图图片字节流的形式返回给客户端。（3）影像数据服务接口影像数据服务接口遵循OGC的WMTS规范，主要提供影像数据的瓦片。其实现过程和瓦片数据服务接口方式一致，只是在生成的切片过程等方面不同。4.1.4应用服务类标准空间数据共享平台以国土资源信息化相关政策与规范为指南，是所有业务系统运行的基础，利用面向服务的体系架构技术建设，按照全业务、全流程信息化管理思想，旨在为国土资源全业务网上运行和监管创建统一的基础服务平台和环境。（1）所有通过数据中心管理的数据以及所有经OGC标准发布的跨平台数据，都能通过空间数据共享平台一体化，对业务系统的开发而言数据是平台无关以及来源无关的。（2）对数据的所有操作都通过web服务的方式发布，可以以统一的格式调用，无需通过数据库存取操作数据。4.2技术方案