發布時間：2020-06-09所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘?要：以南平為例系統地介紹了基于云架構的智慧城市時空大數據市縣一體化平臺的建設思路，提出了市縣一體化建設模式，有效解決了縣域技術薄弱、投入不足、數據滯后等問題，為其他地區建設或升級數字城市地理空間框架提供了有益參考。 關鍵詞：市縣一體化;云
摘?要：以南平為例系統地介紹了基于云架構的智慧城市時空大數據市縣一體化平臺的建設思路，提出了市縣一體化建設模式，有效解決了縣域技術薄弱、投入不足、數據滯后等問題，為其他地區建設或升級數字城市地理空間框架提供了有益參考。
關鍵詞：市縣一體化;云架構;大數據;智慧南平
地理空間框架是城市信息化不可或缺的、基礎性的信息資源，福建省高度重視數字城市地理空間框架試點與推廣工作，于2008年～2013年間全面開展了設區市數字城市地理空間框架建設。南平市作為福建轄區面積最大的設區市，早在2013年就完成了數字南平地理空間框架平臺，初步探索出一條適合于南平市的城市地理信息信息共享交換與應用的機制，但南平市下轄的邵武市、建甌市、順昌縣等市縣尚未建設公共地理信息服務平臺，且存在技術力量薄弱、數據更新滯后等困難，難以有效支撐平臺建設工作。因此，為破解市縣地區在地理信息平臺建設和運營方面的困境，實現市縣數據資源一體化管理和共建共享，南平市決定借助物聯網、超融合等技術，結合自身技術創新，融合延平區、建陽區、武夷山市等地區現有數字縣域地理信息框架平臺，對數字南平地理空間框架平臺進行改造升級，構建具有新型云架構唯一、通用的智慧南平時空大數據平臺，建立市縣一體化地理信息資源建設模式，滿足部門與行業之間的信息資源共享需求，實現省市縣三級地理信息數據的互聯互通，有效減少地區重復建設，減輕縣級技術和財政負擔，形成全市統一的空間信息服務格局，為智慧南平建設提供更完善的基礎設施支撐[1-3]。
1?總體設計
1.1云端架構
智慧南平時空大數據市縣一體化平臺采用云端架構(如圖1所示)，以云架構的模式實現設施資源的虛擬化和服務能力的彈性可擴展，通過時空數據中心統一管理各類基礎地理信息數據和泛在傳感實時數據，通過統一門戶系統，面向各部門及各縣市區提供統一的地理信息資源一站式服務[4-5]。
1)基礎設施層(IaaS)�；A設施即服務層，本項目將建設市縣一體化云計算中心，提供一體化平臺建設所需要的各種資源服務，包括基礎云服務、云存儲服務及傳輸計算能力，為各南平市部門以及各市縣提供云端宿主的工作環境，避免各市縣重復建設。
2)時空數據層(DaaS)。數據層主要包括結構化和非結構化的數據資源、異構數據適配器、云數據庫管理系統和云數據庫訪問接口，包括基礎地理、物聯網節點地址、三維模型等城市多時相時空數據集。對各縣市區范圍內的地理空間數據進行整合、處理、集成，匯聚融合成全市統一的時空數據中心，為各類時空信息服務提供數據支撐。
3)時空信息云服務層(PaaS)。時空信息云服務層是通過IaaS和DaaS整合GIS數據資源、GIS平臺資源，來給用戶提供多種多樣的云服務，并為用戶開發GIS業務系統提供支持[6]。其中主要包括4種云服務：時空數據服務、時空分析功能服務、空間處理功能服務、云GIS服務。通過提供的這些云服務，時空信息云服務層為各縣市區提供了相同服務門戶，還為用戶提供了影像大數據分發、影像在線分析、三維在線展現、模板定制、地名地址匹配引擎等模塊，并增加二次開發接口，使用戶能夠在平臺上完成與業務系統建設相關的各項工作，包括資源服務的發布、身份認證管理、訪問控制、應用搭建、應用部署等工作，而不用維護和考慮平臺本身[7]。
4)應用服務層(SaaS)。應用服務層圍繞南平10個縣市分節點開展建設，根據各區市縣個性化需求，結合各縣市的特殊需求搭建縣域范圍的時空數據服務、分析服務、地圖服務等個性化服務，滿足各縣市對數字城市地理空間框架建設的需求。根據不同類型、不同服務目標的用戶組成和劃分，對政務網用戶、公眾網用戶提供不同程度的時空信息云服務應用[8]。
1.2市縣一體化模式實現
1)數據融合建設，各自更新維護。在數據建設更新方面，實行統一管理、各自維護的模式。采用一體化平臺建設標準規范體系，收集整理各縣市區范圍內已有地理數據資料，對數據資料進行整理分析，根據國家及行業規范標準，通過對數據源中同名地物要素的分析比對，從中選取表達準確、現勢性好、精度高、內容完整的要素進行合并，形成覆蓋全市的地理一張圖，統一入庫、配圖、發布服務，解決了各區縣數據、服務差異性問題，實現全市域數據融合一體化建設[9]。后續數據更新由各縣市、委辦局結合本地區(市、縣)實際情況，在實際應用中對數據進行更新，確定更新區域、周期及順序，對數據進行動態更新，保證重要的核心要素和急需的內容得到快速及時的更新，保持基礎地理信息數據整體的現勢性。
2)統一展示門戶，分節點個性化服務。在軟件服務方面，平臺打造綜合的一體化資源門戶，只提供一個服務出口，并實現地理空間資源的共享交換。每個平臺的用戶既是資源使用者，也是資源發布者。比如各縣市區或各部門用戶可以在一體化資源門戶里申請自己的賬號，上傳、托管自己范圍內的數據資源，可以通過資源門戶制作自己的專題地圖共享給其他部門使用，形成良性互動的“地理空間資源生態圈”。此外，平臺可根據各區市縣個性化需求，結合各地區的特殊需求定制搭建縣域范圍的時空數據服務、分析服務、地圖服務等個性化服務，滿足各縣市對數字城市地理空間框架建設的需求。
3)集中環境部署，區縣分級管理。整個平臺統一部署在南平市云計算中心環境中，通過云架構的形式建立起軟硬件支撐環境，建設統一云資源池，形成市縣一體化的軟件同構及部署，從而實現信息系統軟硬件資源統一管理、精確量化、共享利用、按需分配、動態調度能力[10]。各區縣不再單獨部署時空大數據平臺，市縣一體化云平臺為各區縣提供一站式GIS服務，包括數據生產/更新、服務發布/共享、業務應用等，實現數據集中式管理、分布式維護。
2應用預期
本項目成果在交通、旅游、環保等多個領域進行推廣應用，基于本平臺可以有效地實現城市公共資源、管理服務、市民生活、生態環境等各類信息的及時傳遞、整合、交流、使用[8]，有助于實現城市生產空間集約高效，促進城鄉基本公共服務均等化，實現政府資源共享，提高政府管理決策的效率和水平。
1)武夷山智慧旅游系統的示范應用。智慧南平時空大數據市縣一體化平臺利用數字武夷三維旅游服務的建設成果，通過智慧旅游系統專題數據庫和武夷山市基礎地理信息數據庫來建立對接服務機制。一方面對武夷山市地理信息數據包括矢量數據、遙感影像數據、三維DEM數據和地名數據進行更新與管理，并通過時空信息云服務來提供地名地址查詢、地址匹配、專題數據發布、共享等功能服務，進而為游客通過路徑精細化導航，打造南平市的攜程網;另一方面，通過平臺服務將布設在武夷山景區的攝像頭實時地接入，并動態地展示在集散中心大屏幕上，為政府決策部門的客流車流控制提供決策依據，使游客獲得更好的旅游體驗，如圖2所示。
2)智慧公共交通應急指揮平臺的示范應用。智慧交通專題數據庫中存儲了南平市路網數據、ETC數據、交通基礎數據、機動車數據、人口數據和視頻監控數據。其中，汽車ETC數據指的是當汽車通道進入高速公路時，通過在收費站ETC車道上的微波天線與安裝在車輛擋風玻璃上的車載電子標簽之間的微波專用短程通信，電腦就能自動獲取車輛身份及通行信息。智慧南平時空大數據市縣一體化平臺通過大數據分析和時空信息云服務，實現流量預判，從而對南平市全城的交通進行智慧疏導。將發行交通環保卡，通過平臺數據分析將為未來對特定區域在特定時段實施擁堵收費打下基礎，以輔助突發事件發生時，應急指揮所需的智能調度，如圖3所示。
3)智慧水利洪澇災害智能應急系統示范應用。智慧水利洪澇災害智能應急系統結合南平市洪水風險決策的實際應用需求，提供三維地圖瀏覽、水利專題數據查詢、洪水演進分析、洪水淹沒影響分析、洪水調度模擬、洪水風險預警預報等功能，為南平市防汛辦防汛指揮提供決策支持和信息保障。擴充洪水風險圖數據、水利調查專題業務數據、水文勘測專題業務數據，接入河道站點實時水雨情監測數據，構建智慧水利專題數據庫和洪水風險決策支持業務數據庫;基于時空大數據平臺提供的時空信息云服務，通過功能、服務的組裝，實現實時在線的洪水監測、預報預警和風險評估，在城市防洪及排水規劃制定、防汛應急預案編制、防汛搶險措施部署、洪澇災情評估等工作中發揮重要作用，如圖4所示。
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3?結 語加快智慧南平時空大數據市縣一體化平臺建設和應用是把握南平市情，服務閩北經濟開發區發展大局的客觀需要，是增強政府能力建設、促進政務資源共享的有效途徑，是推進國民經濟信息化建設、培育新的增長點的重要舉措。
智慧南平時空大數據市縣一體化平臺建設是一項持續的工作，要實現項目的經濟效益和社會效益，建成后的應用推廣和數據更新維護更顯重要。只有得到廣泛推廣應用，才會凸顯其經濟效益和社會效益。——論文作者：方利超
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