城镇空间信息平台的设计与实现

刘菊 王丽

摘要：基于大数据战略和新型城镇化建设目标，通过对多源异构的城镇空间数据集成和融合，构建了城镇空间数据库和信息平台。阐述了平台总体设计框架以及建设成果，并对其技术架构、数据资源体系等方面进行了深入分析，为空间信息平台体系架构和空间数据标准化建设提供技术参考，促进住房城乡建设行业治理的科学化、现代化和精准化。

关键词：社会治理；城镇；空间信息平台

中图分类号：TP393文献标志码：A文章编号：1008-1739（2020）19-63-4

0引言

我国当前正处于加快推进社会主义现代化的重要时期，也处于城镇化深入发展的关键时期[1]。在城镇化快速推进过程中，加快城镇基础设施建设、加强城镇综合管理、改善城镇人居环境、提升公共服务水平、预防和治理“城市病”等是需要面对和解决的问题，其本质是科学配置资源要素的空间分布和管理效能。建立城镇空间信息平台，实现城市建筑物、构筑物、城市管网、园林绿化等市政基础设施管理的数字化和精准化，可检测评估空间资源的布局、开发与保护情况，支撑对城镇运行体征的持续、动态监测与评估，最终实现城镇治理体系和治理能力的现代化，提高城镇精细化管理水平。

1空间信息平台建设现状

我国先后经历了“数字地球”“数字中国”“数字城市”“智慧城市”“数字孪生城市”建设阶段，各阶段的推进和跨越依赖于数字基础设施和数据资产管理理论和技术的发展。3S（RS，GIS，GPS）空间信息技术提供了抽象地理空间的数据基础和数据模型，同时为计算机系统承载、表达、处理、应用和分享空间数据提供了理论依据和技术保障。与传统系统相比，空间信息平台建设应用面临的问题如下：①信息源多头重复采集。形成数据内容、命名、类型、格式不一致的情况。②空间数据整合与共享技术难度大。部门之间缺乏统一的数据资源目录、标准规范与管理平台，造成数据共享与一体化管理困难，各个机构与部门之间形成了大量的“信息孤岛”[2]。③数据更新滞后，应用水平偏低。目前，按照信息安全有关规定，地理空间数据主要采用硬盘拷贝的方式进行共享，数据分发和应用部门数据维护工作量大，数据同步和动态更新及时性难以保证。④行业间空间信息平台建设应用水平不均衡。国土、规划、住房和城市管理是空间信息技术强需求行业，自然资源主管部门运用空间信息技术起步早，重视顶层设计，构建了国家自然资源和地理空间基础信息库、地理信息公共服务平台、全国地理国情普查数据库和国家地理国情监测服务平台等一系列平台。城镇建设管理行业利用地理空间数据整合城市系统数据的范式尚在探索过程中，滞后于城镇综合管理要求。

2城镇空间信息平台建设

2.1建设目标

平台以构建城镇空间管控底图为总体目标，整合多源空间数据，构建覆盖人、地、物全要素的空间信息资源目录和资源体系；建立空间信息交换、发布、共享和应用机制，支撐城市建设、城市管理、住房保障、房地产及园林绿化等行业监管与服务，助力社会治理现代化水平提升。

2.2总体设计

城镇空间信息平台围绕城镇空间管控和治理工作，以数据建设为基础、业务为导向、技术为支撑，探索从业务数字化向数字化治理转型发展，构建城镇空间“数字组织、协同治理”的数字化治理逻辑和新形态，图1和图2分别为平台的总体架构和数据体系架构。

平台按照基础设施层、数据层、平台层、服务层和应用层5层体系结构的模式进行研发，以Oracle为支撑，配合ArcSED，集数据建模、管理、分析和共享服务等功能于一体。

3技术实现

平台基于SOA设计思想，采用MVC开发架构，业务逻辑（模型）、数据、界面显示相互分离，基于J2EE使用JAVA语言进行开发，实现应用程序在异构环境中的开发部署[3]。平台实现过程中，应用的关键技术分别为：①应用信息资源规划方法和数据仓库技术存储和管理海量数据。按照统一的地理空间框架、信息分类编码体系、资源目录以及面向应用场景的数据组织原则，构建数据规整入库工具，集中对多专题、多尺度的地理空间数据、业务数据和新数据进行规范化、标准化的一体化管理。②基于SOA的社会治理地理信息共享服务框架。采用WebService信息共享模式，构建基于XML的标准通信协议，实现空间数据、平台功能互操作与共享[4]。

4建设内容及成效

（1）建立信息资源目录

按照“一数一源”的原则，系统、全面地梳理了住房和城乡建设领域范围内的空间数据，制定了城镇空间信息资源目录和元数据标准，覆盖各专业领域的基础数据资源和统计指标数据；基于资源目录，以及统一的数据标准规范和空间参考，对多源异构数据进行标准和预处理，规范数据编目和编码规则、信息来源、采集方式、数据质量及更新频率等资源管理要求，形成内容丰富、现势性强、覆盖面广的城镇空间数据资源目录，如表1所示。

（2）建立城镇空间数据库

制定数据采集、入库有关标准规范和制度，以行业监管系统信息汇聚为切入口，实现对地下管网、用地布局、公共服务设施、公用设施、道路交通、建（构）筑物等空间要素的现状数据、基础数据、统计数据，以及各类专项规划编制成果数据的有效集成和分类管理，建立含有现状数据、业务数据、共享数据及社会数据等专题内容的城镇空间数据库。同时共享发改、环保、国土及交通等部门的空间基础信息，形成支撑城镇空间治理的综合数据资源体系。

（3）建立数据和资源服务体系

基于已建立的城镇空间数据库，建立覆盖多部门一体化的业务协同和空间信息在线服务体系。按照“一切资源皆以服务形式访问”的理念，利用虚拟化和云计算等技术手段，搭建云服务管理与共享资源池，实现对资源目录中各类数据的存储、管理以及资源服务发布、注册、分发与共享[5]。采用OGC等国际协议标准，提供以时间、区域和类别为条件的单一要素数据集、多要素数据集、数据图元和数据对象等GIS数据应用和分析服务[6]，实现空间数据资源的共建、共用与共享。

（4）构建数字治理应用体系

城镇空间信息平台基于增强信息可读性和应用便捷性的場景化、组合式用户体验设计，通过整合行业管理信息资源，实现了空间数据定量化和数字化“一张图”展示，城镇发展建设评估指标“一本账”动态可视化分析。一是实施城镇化发展多维度监测评估，基于人口转化、经济增长、城镇建设、资源环境、社会保障及城乡协调等内容的综合评价指标体系和分析模型系统，开展城镇体系空间结构评价、人口结构和空间分布特征分析、区域优势与适宜度分析、用地综合效益评价分析、公共设施服务能力评价、产业竞争力分析等专题研究。二是开展城镇体征智能分析，基于空间数据资源，开展重点区域人口时空行为特征分析、自然资源、气候条件及能源供需等城镇可持续发展预测，合理评估资源环境承载能力，达到资源应用配置的最优化，科学引导新型城镇化和人居环境建设。

5结束语

以社会治理综合目标为突破点，构建统一的自上而下的城镇空间信息平台，提升跨行业、跨部门数据资源开放度、关联度和共享度，实施空间大数据资源体系建设，推动数据资源的深度整合、挖掘和释放数据价值，是提升城镇建设和管理信息化水平的创新驱动，以及提高空间综合治理能力的必然选择。

参考文献

[1]佚名.国家新型城镇化规划[J].城市规划学刊，2014（3）： 123-124.

[2]李军，冯永玉，王朝，等.国土资源数据集成与应用[M].北京：科学出版社，2015.

[3]唐权，陶旸.云GIS服务平台软件架构选型及服务模式设计[J].测绘与空间地理信息，2015，38（5）：64-65.

[4]彭明军，樊玮.面向服务的政务地理信息共享平台设计与实现[J].地理空间信息，2009，7（6）：59-61.

[5]黄炎，陈舒燕，汤赛.政府数字化转型背景下的省级国土空间基础信息平台设计与实现[J].国土资源信息化，2019（5）： 29-34.

[6]黄河清，童杨辉，刘宁宁，等.自然资源管理新体制下数据共享模式研究———以江苏省为例[J].国土资源信息化，2020（3）：58-63.