市县一体化时空信息云平台,统筹夯实张家界“智慧”基石
2017年5月,《国务院办公厅关于印发政务信息系统整合共享实施方案的通知》中提出充分发挥政务信息资源共享在深化改革、转变职能、创新管理中的重要作用,坚持“以共享为原则、不共享为例外”,建设“大平台、大数据、大系统”,实现政务信息系统的互联互通。
2017年11月,湖南省国土资源厅参考国家测绘地理信息局《智慧城市时空大数据与云平台建设技术大纲》,编写并下发了关于征求〈市县一体化智慧城市时空大数据与云平台建设技术大纲〉(征求意见稿)意见的通知。通知明确了智慧城市市县一体化时空信息云平台建设目标、原则、内容,对时空大数据中心、市县一体化时空信息云平台、市县一体化共享交换平台、支撑环境、应用示范、运维管理系统等建设工作提出了要求,这份通知后来便成为了智慧张家界市县一体化时空信息云平台建设的重要指导。
智慧张家界市县一体化时空信息云平台(以下简称“平台”)作为“智慧张家界”建设的时空基础设施,是其重要突破口与落脚点。平台于2019年1月正式启动,由张家界市自然资源和规划局牵头建设,张家界市测绘院提供技术支撑。
平台围绕智慧城市对数据开放、共融共享的核心需求,采用大数据、云计算、GIS等技术,以二三维基础地理信息数据为基础,承载自然资源数据、融合政务数据、集成城市大数据,形成智慧城市数字底盘,并建立覆盖时空数据汇聚、融合管理、挖掘分析、共享服务全流程的时空云平台,面向自然资源、政务服务等领域提供空间信息服务,带动城市规划建设管理、运行、决策等领域的智慧化应用。
图 智慧张家界市县一体化时空信息云平台门户首页
根据智慧张家界市县一体化时空信息云平台的项目实施规划,平台以云计算架构为依托,基于市县两级时空大数据资源,需重点建设一套标准规范体系、一个时空大数据中心、一个时空信息云平台和两个示范应用,为张家界市政府建立起决策科学、治理精准、服务高效的新型城市治理模式提供支撑。
该平台的底座,即建立一套涵盖城市基础信息、地上地下、二三维一体的时空大数据中心,集成社会、经济、人文信息等时空要素,实现宏观与微观、地上与地下、室内与室外等城市信息一体展现,为全市各行业部门提供不同深度的城市数据共享服务,支撑数字孪生时空信息云平台为各行业部门提供全面的数据查询和应用能力,探索在城市规划、城市运营、智慧交通、公共安全等民生领域的综合应用,为实现可感知、能学习、善治理和自适应的智慧城市提供信息化支撑。
图 平台架构
标准建立,规划发展最佳状态
标准规范是信息化建设的核心,决定着系统质量与系统最终的运行效果。在严格参照与遵守国家、地方、行业相关规范和标准的基础上,平台结合张家界市实际情况,制定了实用、开放、先进的标准化体系,从而更好地满足系统设计与开发、数据生产、管理与服务方面的需求。
在建设过程中,平台建立了数据类、功能服务类、管理类、机制类四大系列标准规范,包括时空大数据处理与建库规范、管理与使用规范、更新规范,及时空信息云平台API接口规范、用户管理规范、服务专题分类规范、服务质量评价方法、建设与运行规范、共享合作协议、安全保密规范等,以确保智慧张家界市县一体化时空信息云平台的高效可持续发展,为“智慧张家界”未来发展规划了最佳状态。
数据治理,统一整合最全资源
“纵向到底、横向到边”是平台数据治理的基本原则。“纵向到底”即实现市县资源一体化联动更新、高效管理;“横向到边”则是实现政府各部门资源汇聚,统一提供服务。
本着“纵向到底”原则,区县级节点负责行政区域范围内地理信息数据的建设,并保障持续更新和维护。区县级节点数据集通过电子政务网实现同步和集中,汇集成为全市数据集,统一向政务网发布。市级数据的建设和更新由市局负责、各区县范围数据由各分局负责,所有数据最终集中到市里,形成全市域一套数据。最终,数据统一发布,根据区县权属分别为各自门户提供服务。
图 基于“纵向到底”原则实现的市县一体化
本着“横向到边”原则,平台整合了20余个委办局共34个大类210余个子类的专题数据,最大限度扩宽了智慧张家界市县一体化时空信息云平台的数据丰富度。参与数据共享的单位包括市智慧办、自然资源和规划局、城管局、环保局、交通运输局、教育局、民政局、水利局、住建局、农业农村局、旅游和外事侨务委员会等。示范应用将能充分运用这些来自各领域的专题数据进行准确分析得到科学的决策支撑,从数据来源层面最大限度保障了应用的实用性。
图 基于“横向到边”原则集成的34个大类210余个子类的专题数据合集
基于市县两级、各单位已有的二维基础地理、三维基础地理、业务专题以及智能感知等异构多源、分散多样的数据,对获取到的这些相对独立、较为分散的数据基于统一的空间参考进行统一采集、梳理、加工、提取、转换、存储、维护和共享发布,建立起面向各专题的数据在线服务,形成“框架统一、逻辑一致、数据分级、互联互通”的时空大数据资源服务体系,满足张家界市城市规划、建设、管理信息化对地理信息资源的需要,促进智慧城区信息化和现代化的快速发展。
图 规划专题数据浏览
在实际建设过程中,按照时空大数据中心设计思路与实际调研获知的数据现状,实施团队分别对1:500、1:2000、1:10000矢量数据、近10年高分辨率历史影像数据、6.8万个POI数据、20余个部门34个大类200余个子类专题数据等时空大数据的制图入库。扎实的数据治理工作为智慧张家界市县一体化时空信息云平台的数据准确性、丰富性、美观性提供了坚实保障。
图 多时相历史数据浏览
数据治理是长期工作,在平台交付验收后,平台运维单位仍需对原有数据和新增数据进行维护与更新。只有数据常新才能保障上层信息化应用的生命力,因此,实施团队为平台运维单位打造了时空大数据管理系统,该系统基于超图二三维一体化桌面GIS软件SuperMap iDesktop扩展开发而成,系统面向数据管理人员,适应海量、多类型数据生产与管理以及数据频繁更新的需要,提供时空数据的一站式编辑、查询、更新、入库、配图、发布与管理一体化工具。
图 基于SuperMap iDesktop定制开发而成的时空大数据管理系统
平台建设,一体打造最优架构
基于地理信息服务总线,建立时空大数据处理与管理中心、时空资源应用中心、时空资源交换共享中心、开发中心、运维管理中心等,形成云化的信息资源整合与应用的框架,为“智慧张家界”各领域的应用提供更丰富的服务内容与更灵活的服务方式,满足全市不同层面用户对时空信息使用的需求。
图 时空资源应用中心
从整体上看,张家界市县一体化时空信息云平台采用SuperMap云原生GIS技术路线,能够实现规模化与弹性化的计算存储、高性能计算,提供虚拟化与多级化的用户服务、动态化与弹性化的服务资源。云计算技术成为张家界市时空信息云平台的坚实保障,将基础设施资源与GIS基础软件资源融合,实现了不同能力的解耦与组合;按照“按需分配的原则”,按照不同的需求定义不同的服务能力。全新的云服务模式,大幅降低各级用户的资金投入,而一体化的耦合方案,更可以解决县级部门技术能力不足的相关问题。
从结构上看,张家界时空信息云平台采用市县一体化方式建设,以数据资源一体化、软件平台一体化、运维管理一体化的模式,服务永定、武陵源、慈利、桑植等区县级时空信息资源共享与应用。市县一体化建设方式,最大限度降低了县级平台建设的经费、建设技术要求,缩短了县级平台的建设周期,降低了市县两级平台应用难度,解决了市县两级政务数据共享问题。
从功能上看,张家界市县一体化时空信息云平台具有高效先进的分布式空间分析能力,其底层GIS支撑平台——SuperMap GIS平台与Spark技术已经实现全方位的深度融合,可以提供集群模式计算环境,帮助用户便捷高效的进行大数据处理与分析。SuperMap GIS平台已构建200余种分布式空间数据处理和分析算子,足够满足张家界市各委办局多样化的数据分析需求,同时平台具有强劲的分析性能,有助于高效挖掘有价值的信息。
从保障上看,张家界市县一体化时空信息云平台正常运行的背后是繁杂的运维保障工作。但采用云GIS管理软件SuperMap iManager进行一键化、自动化监控与管理,让运维保障工作变得轻松起来。SuperMap iManager可监控多个GIS数据节点、GIS服务节点或任意Web站点等类型,监控硬件资源占用、地图访问热点、节点健康状态等指标,实现时空信息云平台门户的一体化运维监控管理。
图 SuperMap iManager时刻保障时空信息云平台健康运行
值得一提的是,云平台门户全部由云GIS门户服务器软件SuperMap iPortal定制而成,实现快速交付。SuperMap iPortal是集GIS资源整合、搜索、共享和管理于一体的云GIS门户平台,具备零代码快速建站、多源异构服务注册、多源服务权限控制等能力。
图 SuperMap iPortal为时空信息云平台门户快速搭建提供的能力
创新示范,满足业务最新需求
基于市县一体化时空信息云平台应用超市,用户可以直接基于超市提供的行业应用模板进行自身应用系统的定制与开发,大大节省平台开发周期。结合张家界实际应用需求,平台率先推进了部分创新示范应用的建设,走通基于云环境下的信息资源的集约共享与协同应用路线。重点建设的示范应用成果包含城市智能选址系统和国土空间辅助决策分析系统。
城市智能选址系统
城市智能选址系统是张家界市县一体化时空信息云平台的创新性应用尝试。系统主要服务于市发改委,依托时空信息云平台多样化的分布式空间分析算子和丰厚的多源数据融合治理成果实现,其主要功能是为平台规划选址提供科学意见。分析分为三个步骤:地块范围筛选、合理性规划、评分优化,最终计算获得选址方案的评分结果。
图 张家界城市智能选址分析系统
第一步地块范围筛选是根据行政区划、规划种类筛选符合要求的待选地块。
图 地块范围筛选
第二步合理性规划是将待选地块与生态保护线、建筑红线、生态保护区、基本农田、已批红线、生态红线图层进行叠合,筛除不合理待选地块。
第三步评分优化是对待选地块的综合评分步骤,经过第一步与第二步的筛选,进入评分阶段的地块均是符合用户要求的地块数据,此时就需要比较各待选地块的综合质量。评分参数模型,主要分为交通指标、人口指标、经济指标、公共指标四大类,每个大类指标下又分为多个小指标比如交通指标下包含公交、高铁、机场、高速等。系统针对每个类都有默认评分参数模型,同时也支持用户修改每个指标小类的评分参数与权重值。
成功的规划选址是城市提升竞争优势的无形资产,优秀的规划选址能大幅提升张家界市广大市民的获得感、幸福感、安全感,可大幅提升商业实体的客流、曝光率、营业额,能大幅提升政府部门的办事效率,从而提升张家界市整体软实力。
国土空间辅助决策分析系统
国土空间辅助决策分析系统面向张家界市自然资源和规划局内部用户,基于张家界时空信息云平台,提供国土空间数据综合查询分析服务,为张家界市自然资源和规划局用户的日常工作提供信息决策支持。本系统包括Web版和移动版两个版本,分别面向办公室和现场两个办公场景。可兼容不同的浏览器、硬件配置环境,Web版支持主要浏览器包括Firefox,Safari,IE,Chrome,移动版支持Android,可适应各类智能终端,且在不同分辨率下功能正常。
图 张家界国土空间辅助决策分析系统web端及移动端界面
国土空间辅助决策分析系统取得了良好的示范效果,荣获2019年湖南省地理信息产业优秀应用工程奖金奖。
图 2019年湖南省地理信息产业优秀应用工程奖金奖
平台自2020年1月正式上线至今,得到了政府部门、社会大众与诸多媒体高度评价,在湖南省起到示范和带动作用。2021年,是“十四五”开局之年,也是大力实施“三高四新”战略,奋力建设现代化新湖南的首战之年,市县一体化时空信息云平台建设正稳步推动,湖南各地市信息化已进入全方位、多层次推进的新阶段。
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