摘要：在广州市地理国情数据普查完成的基础上建立了数据管理与应用分析系统，该系统包括地理国情普查数据库管理系统、基于广州市政务云平台的地理国情信息发布与服务系统、地理国情监测平台以及地理国情基础测绘生产支撑系统。本文介绍了该系统的框架设计与部署设计，同时也对开发实现和功能实现进行了说明。
关键词：地理国情普查；数据管理；应用分析；系统设计
Design and Implementation of Geographical Conditions Census Data Management and Application System in Guangzhou City
Xu Xin-zhen
（Guangzhou City Surveying and Mapping Institute for Real Estate，Guangdong Guangzhou，510030）
Abstract：The data management and application analysis system has been established based on the census of geographical conditions in Guangzhou. It includes the geographical conditions census database management system，the geographical condition information publishing and service system based on Guangzhou government cloud platform，the geographical condition monitoring platform and the basic surveying and mapping production support system of the geographical conditions. This paper introduces the design and deployment of the system，and illustrates the development and function of the system.
Key words：Geographical Conditions Census；Data Management；Application analysis；System Design
地理国情普查是一项重大的国情国力调查，是全面获取地理国情信息，掌握地表自然、生态以及人类活动基本情况的重要手段和基础性工作[1]。2013年2月28日国务院办公厅发布《国务院关于开展第一次全国地理国情普查的通知》，决定于2013年至2015年开展第一次全国地理国情普查工作，要求各级人民政府成立相应的普查领导小组及其办公室，认真组织本地区普查工作。
广州市政府于2014年5月27日印发了《市国土房管局关于印发广州市第一次全国地理国情普查实施方案的通知》，这标志着广州市第一次全国地理国情普查工作全面开启。实施方案中明确提出“建立地理国情普查数据库；建立基于广州市政务云平台的地理国情信息发布与服务系统；建立基于地表覆盖、遥感影像和地表三维数据库的地理国情监测平台；建立地理国情基础测绘生产平台，实现在云环境中实现地理国情普查信息资源的服务发布和共享利用。”本项目实施单位广州市房地产测绘院在完成了地理国情普查数据采集的基础上，开展了广州市地理国情普查数据管理与分析应用系统的开发与建设，目的在于建立能够对广州市地理国情普查数据进行管理、统计分析及三维展示及更新的综合地理国情数据管理平台，为政策制定、城市规划等的制定提供决策支撑，提高广州市基础地理信息数据管理和利用水平，增强决策的科学性，推动广州市经济健康、可持续发展。
一、系统设计
1.总体框架
图1 系统框架设计
广州市地理国情普查数据管理与应用分析系统框架设计如图1。从逻辑上将整个系统划分为基础层、数据层、支撑层、应用层、表示层。①基础层。是支撑整个数据库管理和应用服务系统运转的基础设施，主要包含计算资源、存储资源、网络资源以及安全设备等的IT基础设施资源[2]。②数据层。是整个数据库管理和应用服务系统的数据资源，提供数据的存储和管理能力，主要包括多个数据子库及其数据访问接口。数据资源层基于数据库服务集群或一体化数据库，实现海量地理国情普查数据的快速存取与高效计算，能应付高并发、数据IO的瓶颈、快速响应、高可利用性等问题，满足地理国情普查时空信息浏览、高效分析处理与应用的需求。提供数据访问接口，用户根据各自的权限通过接口调用相应的数据，实现国情普查数据的查询、分析、统计、管理等业务应用。③支撑层。通过空间数据库引擎、数据访问中间件，采用统一的方法访问数据库中的空间及非空间数据。○4服务层。包含地理国情服务、业务功能服务、公共服务，为地理国情监测平台和基于广州市政务云平台的地理国情信息发布与服务系统提供基础数据，能够实现地理国情数据的快速展示、查询和分析。○5应用层。包含地理国情普查数据库管理系统、基于广州市政务云平台的地理国情信息发布与服务系统、基于地表覆盖、遥感影像和地表三维数据库的地理国情监测平台和地理国情基础测绘生产支撑系统。
2.部署框架
如图2所示，广州市地理国情普查数据管理与应用分析系统主要是在涉密网中部署，部署框架由应用系统服务器、数据存储服务器、数据库服务器、数据管理与应用分析系统客户端、交换机及光纤等组成。客户端通过交换机向国情普查应用服务器发送请求后，应用服务器通过交换机向数据存储服务器或数据库服务器发送请求获取数据和任务信息，并将信息发送到客户端。整个业务活动都在涉密网中进行，保障了地理国情普查业务活动的数据安全性和运行高效性。
图2 部署框架
二、开发与功能实现
1.开发实现
本项目采用B/S和C/S架构[3]结合的模式开发，系统开发的基础架构平台采用.NET平台[4]。其中地理国情普查数据库管理系统、基于广州市政务云平台的地理国情信息发布与服务系统都和地理国情基础测绘生产支撑系统是采用C/S架构的应用程序系统，基于地表覆盖、遥感影像和地表三维数据库的地理国情监测平台，主要采用B/S架构的Web系统；不同系统架构之间通过Oracle[5]数据服务、Web Service服务等方式进行数据通信。
数据存储方式采用混合存储模式[6]，空间数据以Geodatabase模型的方式采用空间数据库Oracle Spatial进行存储，瓦片数据等以一定的逻辑关系进行组织采用非关系型数据库Mongodb进行存储，文档、图片等以文件系统的方式存储，关系型表格类数据采用关系数据库Oracle进行存储。在软件基础架构平台.NET的基础上，形成一体化的应用开发与集成环境，通过遵守IT主流技术与工业标准，实现子系统之间的集成和协同运作。
在软件开发过程中，对于每个子系统内部，采用面向对象进行系统设计，以保证系统功能组件的高内聚和松耦合特性。在子系统之间，保证系统具有良好的可扩展接口，从而保证系统的后续扩展与持续延伸。
2.功能实现
（1）地理国情普查数据库管理系统
地理国情普查数据库管理系统提供地理国情普查数据库结构快速创建，可以对地理国情普查数据进行批量入库，并支持入库信息的动态维护；实现地理国情普查数据建库处理，实现数据库检查与测试；实现对已入库数据的查询与管理，支持入库数据的检索、查询、提取和管理，支持系统安全管理、功能权限管理、空间及业务数据建模、数据库备份及恢复。
（2）基于广州市政务云平台的地理国情信息发布与服务系统
基于广州市政务云平台的地理国情信息发布与服务系统能够实现发布地理国情普查基础数据成果、专题数据成果和统计分析成果，形成多主题、多服务方式的二维展示平台。主要功能模块包括：地图基本操作模块、展示方案设计模块、关联查询模块、综合查询模块、多时态展示模块、统计分析成果模块和系统管理模块。
（3）基于地表覆盖、遥感影像和地表三维数据库的地理国情监测平台
基于地表覆盖、遥感影像和地表三维数据库的地理国情监测平台以地表覆盖数据、多源遥感影像数据及其它基础地理数据为数据源，以数字高程模型为支撑，实现三维可视化展示，给予用户直观的视觉体验，更加符合于真实场景。其功能模块主要包括三维展示平台基本功能、三维展示平台界面效果、三维展示平台工具支持、地理国情成果三维展示和空间查询五个模块。
（4）地理国情基础测绘生产支撑系统
地理国情基础测绘生产支撑系统主要是满足广州市地理国情普查成果管理和应用需要，以及为常态化的地理国情监测工作提供软硬件支撑的基础测绘平台。主要功能包括各种高分辨率卫星遥感影像进行快速的正射影像纠正及更新、地理国情地表覆盖数据的生产和地理国情要素数据的生产。
三、结语
广州市地理国情普查数据管理与应用分析系统的建设既遵守了国家和省的整体技术路线，同时又充分考虑了广州市作为省会级城市的自身特点。该系统的建成，一方面实现了地理国情普查数据成果的存储、管理、更新和维护；另一方面实现了数据成果的多维度展示与分析，深入推进了普查成果应用。这提高了地理国情信息对政府、企业和公众的服务能力，满足经济社会发展和生态文明建设的需要。同时为制定和实施城市发展战略与规划、优化国土空间开发格局和各类资源配置提供了重要依据，推进了资源节约型和环境友好型社会的建设。
参考文献
[1]李德仁，眭海刚，单杰.论地理国情监测的技术支撑[J].武汉大学学报（信息科学版），2012，37（5）：505-512.
[2]刘雪俊，田代恒.广东省地理国情普查数据库系统设计与实现[J]. 测绘与空间地理信息，2018，41（1）：142-148.
[3]刘现印，曹新国，宋拥军，等.山东省地理国情普查数据库系统的设计与实现[J].山东国土资源，2017，33（8）：85-91.
[4]梁武卫，程琦.地理国情普查成果数据库及管理平台建设[J].城市勘测，2017，（5）：62－65．
[5]梁武卫，程琦.武汉市地理国情普查数据管理系统设计与实现[J].地理空间信息，2017，15（11）：30-32．
[6]杨昊霖，黄丽.地理国情普查数据库管理系统设计[J].测绘与空间地理信息，2018，41（2）：37-39.
基金项目：行业工程技术研究中心建设项目（穗科信字[2012]224-19号）
作者简介：许昕蓁（1989—），女，广东省汕头市人，主要从事房地产测绘及地理信息工程工作。
论文作者:许昕蓁
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/31
标签：国情论文; 地理论文; 数据论文; 广州市论文; 系统论文; 地表论文; 平台论文; 《建筑学研究前沿》2018年第16期论文;