地理信息服务研究框架

A. 目标与框架

信息技术将继续向高性能、低成本、普适计算和智能化等方向发展，寻找新的计算与处理方式和物理实现是未来信息技术领域面临的重大挑战。随着云计算、大数据及移动GIS技术等一系列新兴技术的发展，由遥感、地理信息技术及数据库等传统地质信息技术构成的地质信息技术体系将不断融入新兴的高新技术，从而促进地质调查、矿产勘查及地质灾害预警等行业的发展，进而形成新的地质信息技术体系，新的地质信息技术体系又指导和规范地质相关行业的发展和应用，从而形成良性发展机制。

(1)总体目标

结合国际技术发展趋势、我国的技术现状与需求，展望2030年，我国地质信息技术发展的总体目标是：突破国土资源信息化应用方法和技术，融合大数据等高新技术，结合传统地质信息技术，组成新的地质信息技术体系，实现地质信息共享服务。地质信息技术基本满足地质工作的需求，从而提高国土资源管理和服务水平。通过发展“地质信息高新技术”，构建“地质信息技术标准体系”，打造“地质信息共享服务平台”。地质信息技术发展路线图见表4-2。

表4-2 地质信息技术发展路线

(2)阶段目标

第一阶段(2015～2016年)：对地质信息技术的应用趋势进行分析。包括智慧地球，智慧勘探，“一张图”对云计算、大数据等高新技术在地质信息行业中的应用进行可行性分析，对大数据、云计算等高新技术的概念、原理、应用有一个深层次的认识，深化地质信息技术发展与应用的顶层设计研究。

第二阶段(2017～2020年)：对三维GIS、大数据等为代表的高新技术进行深入研究，融合新兴高新技术和地质信息传统技术，从而使我国的地质信息技术体系及其标准规范与国际接轨。通过关键技术的深度集成，为全国四级“横向整合，纵向贯通”的国土资源信息化总体格局提供技术保障。

第三阶段(2021～2030年)：整体推进，全面提升地质信息共享，完善服务体系。深入研究与突破与地质信息相关的关键技术，实现高新技术在行业中的全面应用。通过对核心技术的研究，打造基于大数据的地质信息服务平台等一系列具有现代高技术含量的服务与信息共享平台，从而全面提升地质信息技术对地质各行业的指导和促进作用，大幅度提高我国地质信息化水平。

B. 地理信息公共服务平台的主要系统功能有哪些

国土资源信息是基本国情的重要反映，是国土资源规划、管理、保护和合理利用的基础。通过国土资源信息的深度开发和充分利用，以准确掌握资源“家底”，及时了解资源的动态变化，监测与分析资源市场走势，为有效调控资源开发、供应和布局，加强国土资源监管、落实最严格资源保护制度提供科学依据。同时，国土资源信息也是国家宏观规划、区域发展、城市与基础设施建设、产业结构布局和生态环境建设的重要依据。据统计，约有75-80%的人类社会活动都涉及自然资源和地理空间信息。随着人们物质和文化生活水平的提高，人类社会对于空间信息的消费需求日益增长，基于空间位置的信息服务可望成为新的经济增长点，资源和地理空间信息的加工、制作和分发等服务必将带动相关产业的发展与壮大。因此，国土资源信息是国家重要的基础性、战略性信息资源，国土资源信息的深度开发和广泛利用对国家经济社会发展具有不可替代的作用。

经过建国50多年来的国土资源调查、监测与评价工作，我国积累了大量的国土资源信息。通过土地利用现状调查、城镇地籍调查和耕地后备资源调查评价等一系列基础工作，查清了从每一地块到村、乡、县、市(地)、省和全国的土地利用、权属状况等大量翔实的第一手资料；通过开展区域地质调查、矿产资源勘查和环境地质调查评价等工作，掌握了丰富的区域地质、矿产资源储量和分布、地质环境与灾害等基础信息；获取了大量的海洋宏观经济、海洋基础地理、海洋资源、海洋环境和海洋灾害等基础信息；完成了覆盖全国陆地的基础测绘。

国土资源部成立后，开展的新一轮国土资源大调查，通过信息技术的广泛应用，获取和积累了大量的国土资源数字信息。近几年，建立了覆盖全国的1∶50万土地利用现状、国家级土地利用规划、城市基准地价、1：50万基础地质、1：20万基础地质与水文地质、矿产资源储量、国家级矿产资源规划等基础数据库。完成700多个县（市）1：1万土地利用现状、400多个县（市）城镇地籍、主要城市土地利用遥感监测、重点城市及经济开发区1∶5万水工环综合地质、重要矿产勘查与开发利用等数据库建设。已完成1：100万和1：50万海洋基础地理信息系统建设，并实现了与国际海洋信息的交换与共享。建立了全国1：100万、1：25万、1：5万和七大江河流域1∶1万基础地理数据库。

国土资源信息积累不仅支撑了国土资源管理工作，而且成为我国制定国民经济规划、计划的重要依据。由于国土资源信息具有数据海量、空间性强、动态变化、类型和结构复杂等特点，深度开发、科学管理和有效利用国土资源信息，充分发挥其在经济社会发展中的作用，是一项需要认真研究、科学规划并重点加以推进的系统工程。我们将按照国家信息资源开发利用的总体部署，以“统一领导、统筹规划，统一标准、信息共享，服务管理、面向社会”为指导方针，突出一个“统”字，立足一个“用”字，着眼需求，讲求实效，进一步推进国土资源信息的开发利用，重点做好以下几个方面的工作：

第一，大力推行电子政务，促进国土资源信息的开发利用。面向资源监管、调控和服务的国家目标，通过实施“金土工程”，建立耕地保护国家监管系统、矿产资源国家安全保障系统、地质灾害预警预报及应急指挥系统，加快应用系统的部署和业务化运行，在国土资源管理的各环节深度开发并充分利用信息资源，大幅度提高国土资源管理中信息资源的采集、处理、传输效率，促进国土资源管理和决策的科学化水平。加强政务信息资源的组织与集成，通过门户网站向社会提供信息发布、查询服务和网上业务受理服务，形成公益性国土资源信息产品生产、管理与服务的长效机制。

第二，面向经济社会发展，加强基础性、战略性国土资源信息库建设。随着我国社会主义市场经济体制改革的不断深化，地籍信息在国民经济建设中发挥着越来越重要的基础性、战略性作用。我们将积极争取把地籍数据库建设纳入国家基础数据库建设规划，在国家信息化发展战略和总体框架下，按照统一的标准体系，整合现有的数据海量、布局分散的城镇地籍和农村地籍信息资源，建立多尺度国家地籍数据库，形成地籍信息的共享机制，完善应用服务体系，满足资源与资产管理、财政税收和社会公众的需要。整理和汇总分散各地的地质勘查钻孔资料，建立全国地质钻孔数据库，拯救建国50多年以来国家累计投入上千亿元所取得的宝贵地质资料，并广泛提供服务。加快推进“数字中国”地理空间框架建设，为国民经济和社会信息化提供统一的空间定位与基础地理信息公共平台。建立国家资源与生态环境监测数据库，服务于国家资源与生态环境建设。

第三，加快国土资源信息标准建设，完善信息资源开发利用的政策与管理机制。重点开展国土资源信息采集、质量控制、电子政务管理流程、电子文档等方面标准与规范的编制。加快国土资源数据汇交、共享政策研究与相关制度的制定，建立科学、有效的信息管理机制。构建国土资源信息共享的分级分类体系，在保障安全的条件下实现信息的充分共享，满足人民生活日益提高情况下对国土信息需求增加的需要。

第四，加强网络等基础设施建设，提高国土资源信息开发利用的效率。充分利用现代信息技术，构建先进的国土资源信息开发利用技术平台。依托国家政务网络，建立连接各级国土资源管理部门的网络体系，形成安全、畅通、便捷的高速国土资源信息网，提高各级国土资源管理部门之间信息传输的效率。建立统一的国土资源门户网站，通过信息服务系统建设，积极推行“窗口式”办公和“一站式”服务，围绕依法行政和政务公开，大力开展国土资源政务信息的网上公开。

第五，积极参与国家自然资源与地理空间数据库建设。国土资源信息库建设是国家自然资源与地理空间数据库建设的重要内容，我们将在国家的统一部署下，在国土资源数据分中心平台上，加强信息资源整合改造，建设可提供电子政务和社会化共享服务的标准化、规模化和可持续更新维护的基础性、战略性国土资源信息库，为国家宏观管理构筑国土资源信息共享和应用服务平台，为社会提供系列化、标准化的国土资源信息产品，为促进我国空间信息产业的发展奠定基础。

第六，加强队伍建设，提高国土资源信息开发利用意识。为满足国土资源信息开发利用事业长远发展的需要，我们将大力加强人才队伍建设，培养一批既懂信息技术和信息管理，又有国土资源专业知识的复合型人才。同时，在国土资源行业内进一步统一思想，充分认识信息资源开发利用的战略意义，牢固树立信息资源开发利用意识，为大力推进国土资源信息开发利用创造良好的环境。

各位来宾、朋友们、同志们，国土资源信息开发利用是国家信息资源开发利用战略的重要组成部分。国土资源部将继续深入学习和贯彻小平同志关于“开发信息资源，服务四化建设”的指示，按照国家信息资源开发利用的总体规划，加强与其他部门的交流与协作，大力推进国土资源信息的开发利用，服务经济社会发展。我们真诚的希望国家和有关部门对国土资源信息的开发利用给予更多的支持和关注。

本次论坛为我们提供了很好的交流平台，让我们充分利用这次机会，以科学发展观为指导，共同探索信息资源开发利用的道路，让信息资源更好地造福于人类。

C. 服务机构及内容

（一）服务机构

国家基础地理信息中心（兼国家测绘档案资料馆，以下简称中心），是国家测绘地理信息局直属事业单位。中心围绕构建数字中国地理空间基础框架这一目标，主要从事全国基础地理信息数据资料的汇集与处理、建库与维护、分发与服务、应用与开发以及重大测绘工程项目的规划、设计、实施等。其职责是负责管理全国测绘成果资料和档案资料；负责国家级基础地理信息系统建设、维护、更新、开发，以及国家测绘地理信息局下达的专题数据库的建库；承办国家测绘地理信息局交办的基础测绘和重大测绘项目；负责航空摄影的组织实施；负责中国测绘网的应用和维护。具有建设和维护国家级地图数据库、遥感影像数据库、大地数据库、专题数据库和测绘档案资料馆等“四库一馆”，建设和运行地图数据库管理系统、大地测量数据库管理系统、国家遥感基础地理信息分发服务系统和业务信息化系统等八个业务运行系统的功能。目前，中心基本上形成或具有向社会提供基础地理信息服务总窗口、国家基础测绘成果集成管理、设计和实施国家空间数据基础设施项目、进入国家信息高速公路网络主节点的功能，是基础地理信息工程建设、技术研究、应用开发代表国家水平的国家队，实现了以卫星定位系统、遥感、地理信息系统和网络通信等为主体的数字化测绘技术对传统模拟测绘技术的改造，正在向信息化测绘体系的方向发展。

测绘信息服务是各级政府的基本职责。广义的测绘信息服务是指测绘信息管理服务、测绘信息产品服务和公益性测绘服务等的总称。一是进行规范、协调、高效的测绘信息管理，包括提供完善的测绘信息政策、法规和标准以及信息事务管理服务等；二是提供丰富、可靠、适用的测绘信息产品，包括提供模拟地形图产品、基础地理信息数据产品以及其他标准或非标准的测绘信息产品；三是开展灵活、便捷、多样的测绘公益性服务，更全面、更有效、更公平地向政府、企业和社会提供公益性测绘保障。目前，一般所指的测绘信息服务主要是包含后两方面内容的狭义的测绘信息服务。

测绘信息服务主要强调政府职能。以信息化测绘体系为手段，以数字地理空间框架为资源，由政府以及非营利事业单位和组织提供，也可通过政府采购等方式授权企业提供。主要任务是：构建完善的测绘信息服务体系，提供基本比例尺地形图、基本地理要素数据库、基础地理信息平台等信息产品服务；发展网络化基础地理信息分发服务系统、测绘成果目录和元数据发布系统、公益性地图/地理信息网站等信息服务平台；为政府管理和决策提供公益性测绘保障支持等。

（二）服务内容

随着计算机网络技术、通信技术和测绘高新技术的快速发展，测绘信息服务正朝着集成化网络化的方向发展，将从以往专门的数据提供服务提升为基于公共地理信息平台的综合测绘信息服务，其主要内容包括：需求程度高、有影响力、权威的基本比例尺地形图产品，基于全国各级基础地理信息数据库整合开发的全国地理信息公共服务平台，测绘法规政策标准以及测绘政务信息等。

1.基本比例尺地形图产品

基本比例尺地形图产品主要包括公众版地形图和区域地图集。公众版地形图是在保障国家安全的前提下，面向国民经济发展、部门与行业信息化建设、社会大众物质文化生活等的实际需求，由各级测绘行政主管部门开发编制的适合公众公开使用的系列标准化测绘成果。区域地图集是以基础地理信息为基础，以地图形式对国家或区域的社会、经济、人文、历史等信息进行可视化综合表达。根据区域范围的不同，主要分为世界地图集、国家地图集、省（自治区、直辖市）地图集、市（地、州、盟）地图集、县（市、旗）地图册或挂图等，每个图集都涵盖了区域范围内自然、历史、经济、农业、地理等综合信息。

2.国家地理信息公共服务平台

（1）针对社会经济信息挂接和在线浏览、标注、定位等对地理信息载体的专门需求，在现有基础地理信息数据产品的基础上，制作以面向地理实体、分层细化为重要特征的，可满足电子政务、信息安全评估与监测、经济和社会信息统计与分析、新农村建设、国土资源调查管理、主体功能区规划、环境保护监测、突发信息事件应急、车载导航、移动定位、现代物流以及社会大众等基本需要的地理信息数据。主要包括地理实体、地名地址、地图、影像、高程等五类可扩展的基本数据类型，以及能满足全国各级地理信息公共服务平台个性化需要且可扩展的专题数据类型。

（2）建设广域网络接入、数据存储备份与安全保密的软硬件环境，建成基于电子政务内、外网的网络化运行环境，实现国家、省、市（县）三级平台的互联互通、信息共享和协同服务，在全国范围内，纵向上实现1个国家级、31个省级以及333个地市三级节点的互联互通与协同服务，横向上能够向有关政府部门和社会公众提供在线地理信息服务。

（3）建立较为完善的一体化地理信息资源体系，将有关部门和地区的地理信息资源有机连成一体，形成逻辑上集中、物理上分开的统一基础地理信息服务资源，实现面向环境监测、综合减灾和风险管理等的纵横向互联互通和多级互动、分建共享的格局，为跨部门（地区）的生态环境监测、突发事件处置等提供基于网络的在线地图与地理信息协同服务。

此外，为有效提供地理信息在线服务，构建基于统一服务注册和分级授权管理的平台服务管理系统，实现对各级地理信息服务资源的注册、发现与状态监测，以及顾客信息注册、认证与使用管理等；提供二维地图、三维地图、空间数据、地理编码和数据应用分析等基本服务功能，以及相应的系列标准服务接口，各级平台可根据实际需求在基本服务类型的基础上进行扩展；建立平台门户网站，为各类顾客提供使用指南、综合服务窗口以及标准的权威的可视化地图系列产品网上预览和部分免费下载服务。

3.法规政策标准信息服务

测绘法规政策和标准信息服务也是测绘信息服务的重要内容。测绘法规政策信息服务的内容主要包括：提供测绘活动界定、测绘基准和测绘系统使用规定、基础测绘规划和计划的编制及报批程序、基础测绘成果保密管理及汇交有关规定、测量标志保护管理规定、地图编制出版程序、各等级测绘资质申请条件，以及进行各种违法违规活动应负的法律责任等信息服务。

测绘与地理信息标准服务的内容主要包括：提供国家基本比例尺航空摄影测量作业规范、各级比例尺地形图数字化规范、导航电子地图安全处理技术基本要求等测绘与地理信息国家标准信息；全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范、数字城市地理空间信息信息平台技术规范等测绘与地理信息行业标准信息；国家基础地理信息系统1：5万数据库建库工程标准、1：1万基础地理信息数据生产与建库技术标准等测绘与地理信息内部标准信息。

4.测绘政务信息服务

测绘政务信息服务是宣传测绘工作、推动测绘文化建设的重要途径，同时也是构建信息化测绘体系和现代测绘信息服务的重要内容。新时期下，主要通过国家测绘地理信息局政府门户网站及各级测绘主管部门门户网站等平台向社会及时发布行政公文、行政许可、统计数据、干部任免、公务员管理、政府采购与招标、党建工作等方面的全面、及时的政务信息，提供在线办理、在线咨询、在线访谈等在线办事服务，以及意见征集、网上调查、测绘论坛等互动交流服务，为全社会提供全面、高效、便捷的服务。

D. 什么是地理空间框架

地理空间框来架是基础地理信息资源源及其采集、加工、分发、服务所涉及的政策、法规、标准、技术、设施、机制和人力资源的总称，是以公共服务为导向的国家空间信息基础设施，由基础地理信息数据、数据目录与交换体系、政策法规与标准体系、组织运行体系和公共服务体系等构成。
其中，基础地理信息数据体系是数字中国地理空间框架的核心，也是国家自然资源和地理空间基础信息库的主要建设内容。建设数字城市地理空间框架，应用服务是宗旨，共建共享是关键，基础设施是支撑，政策法规标准是保障。

E. 国家地理信息公共服务平台的几点思考

为加快平台建设、落实“创新思维、超常运作、整合资源、加快建设”的指示精神，现从对平台的认识方面、信息资源整合方面、以及平台长效运维方面谈谈个人的一点思考。
（一）进一步提高对平台的认识
一是平台建设是一项长期性工作。
要把平台建设放在国民经济信息化的大背景下来认识和推进。平台建设是测绘公共服务的重要抓手，将是转变地理信息服务方式、推进地理信息资源共建共享、提高测绘公共服务能力和水平的重要手段。故平台建设并非阶段性项目，是测绘部门的长期性工作。
二是平台并不等同于现有的GIS系统。
普通GIS系统只能管理有限数据资源，与GIS软件紧密绑定；而平台能够联通全国海量数据资源，实现开放的服务聚合与互操作。
三是平台数据不仅限于基础地理信息数据。
基础地理信息数据主要为形式相对固定的4D产品；而平台的公共地理框架数据是面向社会经济信息空间化整合和在线浏览标注等网络化服务需求整合而成的，主要包括地理实体数据、地名地址数据、电子地图数据、影像数据、高程数据等。
四是要正确区分涉密版与公众版平台的界限。
涉密版只能运行于涉密网环境（电子政务内网）；公众版可运行于非涉密网环境（电子政务外网、因特网）。此外，电子政务内、外网的联通虽需假以时日等待，但不能坐等，否则将错失良机。
（二）不断更新完善平台信息资源
平台生命在于数据的不断更新，平台建设非一己之力所能成。要通过技术进步、社会力量不断加强平台信息资源的更新完善，从而更好地服务大局、服务社会、服务民生。
一是加快公共地理框架数据的更新频率。
要尽快开展数据生产与联动更新的一体化技术方法研究并形成实用化软件工具，及时更新平台的电子地图数据、地理实体数据、地名地址数据等。
二是充分共享整合社会地理信息资源。要通过共建共享机制收集相关专业部门的地理信息资源；同时要充分聚合相关企业及社会团体的资源，如高分辨率影像、立面街景、三维城市模型、导航电子地图等，实现协同服务。
三是不断收集其它相关地理信息资源。要通过相关专项收集重要地理信息资源，尤其是收集涉及我边界稳定、安全与发展的周边国家以及目前国际上政治、军事、经济热点国家的地图资料及地理信息资源。
（三）推进平台产业化长效运行服务
平台持续、高效地运行维护是一项长期工作，需要投入大量的人力、物力、财力做支撑，需要不断集成高新技术成果完善平台、不断整合最新信息资源丰富平台、不断开发基础应用功能拓展平台；需要基于平台寻求面向社会的增值服务亮点，基于平台开发面向用户业务需求的专用系统等。为此，平台的长效运维应基于国家政策、引入产业化运营模式和机制。
建议在国家局的领导下，联合各级测绘部门与企业，研究分建共享、联动更新、协同服务的政策机制与实施办法；与拥有信息资源的企业、具有运营服务能力的企业开展合作试验，探索互利共赢的合作模式。逐步建立有效的管理与运维机制，推进平台产业化长效运行维护，保证平台提供7×24小时不间断服务，不断推进地理信息更广泛的应用。

F. 国家地理信息公共服务平台的建设内容

平台总体上由1个主节点、31个分节点和333个信息基地组成。其中，主节点依托国家基础地理信息中心建设和运行，分节点依托省级地理信息服务机构建设和运行，信息基地依托地市级地理信息服务机构建设和运行。 平台各级节点之间、各级节点与相应的政府机构和专业部门之间，通过电子政务内、外网实现纵横互联。纵向上联通分布在主节点、分节点、信息基地的全国地理信息资源，实现联动更新与协同服务；横向上联通各级政府机构、专业部门，实现在线地理信息服务和资源共享。
主节点承建单位：负责国家级公共地理框架数据（1:5万～1:100万）建设与维护更新；主节点服务系统和门户网站建设；服务与用户管理系统建设；主节点软硬件环境及安全保密系统建设；主节点网络接入系统建设（联通各分节点、相关国家部委及专业部门）。 分节点承建单位：负责本省公共地理框架数据（1:1万）建设与维护更新；分节点服务系统和门户网站建设；分节点软硬件环境及安全保密系统建设；分节点网络接入系统建设（联通主节点和本省各信息基地、本省相关部门）。 信息基地承建单位：负责本市公共地理框架数据（1:2000及以大）建设与维护更新；信息基地服务系统和门户网站建设；信息基地软硬件环境及安全保密系统建设；信息基地网络接入系统建设（联通本省分节点、本市相关部门）。其中，公共地理框架数据、服务系统及门户网站、软硬件环境等，均可利用“数字城市”建设成果。

G. 地理空间信息服务研究现状

目前国内外在地理信息服务领域研究较多，主要分为下面三个方面。

1.3.3.1 地理空间信息服务标准化方面

地理空间信息服务标准化工作是地理空间信息服务得以稳健发展，高效互操作与集成的基础，得到了许多国际化组织和机构的关注，取得了不少研究成果。作为全球最大的空间信息、互操作规范的制订者和倡议者，开放地理信息系统联盟(OpenGISConsortium，OGC)已经认识到在地理信息领域中引入 Web 服务技术的重要性和紧迫性，对地理信息服务制定了一系列的规范，主要包括: 网络矢量数据服务(Web Feature Service，WFS)、网络栅格数据服务(Web Coverage Service，WCS)、网络地图服务(Web Map Service，WMS)、网络处理服务(Web Geoprocessing Service)、网络目录服务(Catalogue Service-Web)等地理信息服务的相关规范。以上这些规范既可以作为 Web 服务的空间数据服务规范，又可以作为空间数据的互操作实现规范。国际标准化组织 ISO/TC211 技术委员会在 ISO 19119 草案中也对地理信息服务的相关概念、标准做了规定。在 ISO/TC211 技术委员会和 OGC 组织制定地理信息服务的内涵和标准的基础上，越来越多的学者投入到地理信息 Web 服务研究中。然而，国内在地理空间信息服务标准化方面的研究人员和研究工作非常少。

1.3.3.2 地理空间信息服务模式及框架方面

国外 Panatkool(2002)介绍了一种基于 P2P 网格的分布式网络地理信息服务模式，在这个模式下，地理信息服务可以在节点间迁移。Onchaga(2006)研究了一种服务质量(QoS)支持的服务链方法，使得地理空间信息服务在发现、组合以及执行过程中能同时顾及功能性以及质量上的要求，并且构建了一个服务质量管理框架以对服务链中基础的概念，规则以及机制进行定义。Shu et al.(2006)提出了如下图 1.8 融合 OGC 技术和网格技术的地理空间信息共享架构。

图 1.8 于 OGC 服务的网格框架(Shu et al.，2006)

梁旭鹏等(2006)在分析了传统的解决空间信息共享与互操作方法存在的不足的基础上，提出从数据共享、功能互操作系统集成等多面考虑实现空间信息共享与互操作的设计思想，建立基于 Web 服务的分布式空间信息共享与互操作模型。陈应东(2008)提出了适合空间信息特点的空间信息服务模式组成结构，并详细论述了空间信息服务模式的基本组成要素和特征，以及模式之间的演变规律; 并在此基础上阐述了面向服务的空间信息服务活动过程的实现架构与运行流程，空间信息服务资源管理体系以及基于脱坡结构的描述服务之间关系的方法(陈应东，2008)。罗英伟等(罗英伟等，2003; 王文俊等，2005)设计了一个基于 Web Services 技术的、可实现城市空间信息服务集成与互操作的框架 － π 系统框架，系统由 6 个层次组成: 应用层、WWW 服务层、Web 空间应用集成层、空间应用集成服务层、元数据服务和空间信息服务层以及空间信息库层，系统给城市空间信息应用的开发者提供了一个二次开发的平台和应用系统的基础框架，屏蔽了城市空间信息应用的分布性和 GIS 平台的异构性，整个系统贯穿 Web Services 的概念，使系统具有良好的开放性，为支持其他 GIS 平台和空间信息服务提供基础。李琦等(李琦等，2002; 黄晓斌等，2004)在阐述空间智能体 GeoAgent 的概念、特点和行为等有关内容的基础上，提出基于 GeoAgent 的地理信息服务模式。该模式能够利用 GeoAgent 的优势来克服现有GIS 的不足，并通过与 Web 服务等技术相结合，为数字城市中地理信息服务的构建提供有效的方法和有利的支撑。汪洋等(2004)认为，区域性/全国性的海洋环境监测系统需要集成许多已有业务化运行的海洋信息系统，并且要为成千上万的应用系统提供服务，迫切需要一个支持分布式异构环境的海洋监测信息及服务集成框架来指导系统的建设。因此他提出了基于 XML，Web Service，Ontology 等技术的集成框架包括集成总线及 Adapter Serv-ice，元数据库及集成协调器与供二次开发的 API 及 Web Service 工具集。这一集成框架是开放的可扩充的，它实现了数据互操作，软件互操作与语义互操作，可以应用于大规模海洋监测系统的动态集成，并能有效利用网上丰富的涉海商业 Web 服务(汪洋等，2004)。

1.3.3.3 地理空间信息服务应用方面

这方面研究比较多，Best(2007)介绍了一种是通过在科学工作中使用地理空间信息服务的方法来实现动态环境中对海洋哺乳动物栖息地的预测。Hamre(2009)在 InterRisk项目(欧洲海洋海岸带环境风险互操作服务)中建立了基于网络地理信息服务的海洋污染监测与预报互操作服务，并成功运用于挪威、英国、爱尔兰、德国以及波兰的水域。Foerster et al.(2010)在网络服务环境下基于 OGC 的 WPS 服务实现了地理空间数据的地图综合以及模式转换。王兴玲(2002)对基于 Web 的地理信息服务模式以及相关方面的问题进行了初步的探索和研究，利用 XML(GML/SVG)和 Web Service 技术构建了一个基于 Web 的地理信息服务平台，并成功应用到 “北京指南”平台中。马林兵等(2003)提出了一个基于可重用 Web Services 技术在全球范围内解决 GIS 数据集成和共享问题的新方法，并应用于城市交通管理信息系统中。刘文亮等(2009)、杨峰等(2008)，分别通过 Web Service 实现了在分布式环境下海洋标量场数据与矢量场数据的远程时空过程可视化。何亚文等(2009b)通过 Web Service 实现了网络环境下的 NDVI 的计算，研究了基于Web Service 的 Argo 数据服务框架及相应的实现方法，为用户提供透明的、 “一站式” 的Argo 数据 Web 应用(何亚文等，2009a)。

H. 地级市地质资料数据中心建设框架初步研究—以黄石市为例

刘忠明¹徐波¹姚燕¹倪宇飞²徐旭东²赵婷²

（1.湖北省地质科学研究所；2.黄石市国土资源局）

摘 要地级市地质资料数据中心建设是实现地质资料管理由省级向地市级延伸的基础。数据中心建设可成立地级市

地质资料数据中心建设小组，下设中心建设筹备小组、中心基建小组和技术应用小组，各司其职，开展相关工作。中

心建设技术路线是：中心建设方案制订→中心基础设施和软硬件建设→中心地质资料管理→信息共享与服务。建立黄

石市地质资料数据中心，充分挖掘地质资料及其信息的潜在经济价值，对于创新服务机制、提高服务水平和服务质量

具有十分重要的意义。

关键词地级市地质资料数据中心建设

0 引言

2006年国务院在《关于加强地质工作的决定》中明确要求：“建立健全地质资料信息共享和社会化服务体系，加快利用现代信息技术，建设国家地质资料数据中心和全球矿产资源勘查开发投资环境信息服务系统。”2009年湖北省启动了《黄石市城区地质资料信息服务集群化和产业化试点工作》项目，其中目的之一是探讨和研究省级地质资料管理如何向地级市延伸。经过三年多的工作，项目组提交了《地级市地质资料数据中心建设指南》和《黄石市地质资料数据中心建设方案》。作者在这些成果的基础上，探讨了地级市地质资料数据中心的建设框架。黄石市是一个矿业城市^[1-3]，矿业发达，矿政管理任务繁重，矿山环境恢复与治理工作压力巨大。如何实现黄石市地方经济的成功转型，保持矿产资源与城市环境的可持续协调发展，建立地质资料数据中心、充分挖掘地质资料的潜在价值是必经之路。

1 建设目标、原则与中心职能

1.1 建设目标

中心建设总体目标是依托地级市地质资料管理服务系统，开展地质资料集群，实现地质资料信息的平台管理，建立、更新不同类型的数据库，为城市建设、矿政管理和宏观决策提供技术支撑，开发地质资料信息服务产品，实现地质资料信息共享与服务，将地质资料优势转化为经济优势，促进地方经济可持续发展。

1.2 建设原则

中心建设原则是在建设中心大楼和在进行系统的技术设计时，应充分考虑各地级市城市地质资料档案管理、地质资料基本特征，结合各城市地质工作的社会化实际需要，采用数据库建设、现代软件工程等设计思想和设计方法，遵循实用性、可操作性、前瞻性、标准化、可视化、网络化、智能化、集群化、可维护性和开放性等原则。其中实用性要求中心大楼建设应考虑实用性，能储存管理成果地质资料、实物地质资料和原始地质资料，满足矿政的平台管理需要，软硬件建设与地方电子政务系统相结合。数据库和软件系统平台设计必须最大限度地满足不同用户对系统的需求，系统功能齐全、经济实惠、操作简单、快捷方便。

1.3 中心职能

地级市地质资料数据中心隶属于市国土资源局，由市国土资源局和市政府办公室双重领导。

地级市地质资料数据中心具有管理、组织协调和服务职责。

管理职责：地质资料汇交管理、资料登记、数据管理、系统管理与维护、设备管理、软件管理、人员管理、人才培养计划管理、涉密管理、合同管理、安全管理、产品管理、资金管理、技术管理、价格申报等。

组织协调职责：组织数据、数据更新，聘请专家，协调技术支撑单位工作。组织会议，组织社会化服务产品。与平级、上级和全国地质资料数据中心加强联系。

服务职责：研发或委托研发地质资料信息社会化服务产品。为政府和用户提供地质资料信息社会化服务产品。

1.4 中心任务

地级市地质资料数据中心的主要任务是系统维护、项目研究、产品研发和产品服务。系统维护、项目研究是基础，产品研发是关键，产品服务是目的。

系统维护：做好地质资料数据的汇交收集、登记、管理与借阅工作。不断补充数据，完善系统功能。维护系统的稳定和安全。做好地质资料数据的保密安全工作。加强软件系统的集群化和最优化组合试点。

项目研究：开展地质资料集群化产业化项目研究和相关专题研究。

产品研发：在地质资料集群化产业化项目研究同时或之后，研发地质资料信息社会化服务产品、服务形式，为产品服务提供产品库。

产品服务：根据用户需要，从产品库中提取产品供用户使用。做好产品宣传（片）和需求调研工作。

2 总体框架

2.1 中心建设

由市政府出面，组织成立黄石市地质资料数据中心建设小组，下设中心建设筹备小组、中心基建小组和技术应用小组，各司其职，开展相关工作（图1）。

图1 黄石市地质资料数据中心建设构架

在地级市地质资料数据中心内部划分相关工作室，分工协作。内部成立办公室、项目研究室、产品研发室、财务室、产品服务室。负责地质资料的汇交、管理与服务工作，负责与地质资料信息服务集群化产业化工作的事业单位和软件公司之间的业务联系。以地质资料信息服务集群化产业化工作为抓手，完善日常管理工作，逐步建立市地质资料数据中心。

2.2 管理服务系统建设

根据市地质资料数据中心建设目标和任务，设计、建设好地级市地质资料管理服务系统。地级市地质资料管理服务系统由功能系统、分类系统和支撑系统三部分组成。

2.2.1 功能系统

黄石市地质资料管理服务系统主要分为：资料服务、矿政服务、城市建设服务和系统维护四部分（图2），体现出市地质资料数据中心的主要工作和职能，每个部分都具有数据组织、数据录入、数据检查、数据维护、信息查询、统计分析、编辑等功能。

图 2 黄石市地质资料管理服务系统构架

资料集群：一是对原始地质资料、实物地质资料和成果地质资料的集群，方法有汇交、收集、资料共享等；二是地质图书资料、地质标准规范、地质工具书等的集群，方法有收集、购置、资料共享等；三是地质项目、地质成果的集群；四是其他数据库、多媒体等的集成。

资料管理：建立地质资料目录数据库和原始地质资料数据库，实现地质资料目录查询和地质资料电子浏览功能。完善地质资料平台借阅服务管理及其功能。

图书管理：分为地质论文、专著、教材、专集、报刊、科普、其他等部分，分别建立地质图书数据库，便于查询和浏览。

数据管理：主要分为基础地理信息数据库、地质专业数据库、地质图形库管理三部分。建立、完善这些数据库，实现数据统计分析、自动生成、自动成图等功能。

矿政管理：主要涉及规划管理、地矿单位资质管理、地质项目管理、地质资料管理、矿产管理、地质环境管理、矿业权管理、地质信息管理等。完善一张图管矿专题数据库，实现矿政管理的可视化。

信息共享与服务：提供原始数据库、成果数据库和模型库等地质产品服务。其中成果数据库主要有项目库、专项库、图形库、专业数据库等。黄石市板岩山危岩体治理工程项目数据库是一个项目库，黄石市矿业权规划数据库、黄石市一张图管矿是专项库。

2.2.2 分类系统

主要对地质资料、地质数据、地质图、地质信息化服务产品进行分类管理。黄石市地质资料分为11大类、100 多个数据类型。

2.2.3 支撑系统

主要有：集群体系、数据中心、专家系统、涉密管理、程序管理、协议管理、合同管理、资金管理、法律法规、标准规范等。通过行政、技术等服务工作，为管理系统提供强有力的保障。

2.3 数据库建设

数据库建设流程是：地质数据需求调查→地质数据要素全面清理→数据库设计→试点数据录入建库与调试→数据录入建库→数据更新、维护。

数据库设计，要求反映的地质要素要全，由空间数据和属性数据组成，结构合理，操作性强。待数据库建设方法成熟后，进行大规模数据录入，正式建立数据库。

2.4 地市级地质资料汇交机制的研究

如何将全国地质资料馆和各省（市、区）地质资料馆的地质资料汇交与收集的规章制度、管理办法和实施细则延伸到市县级地质资料馆，需要进行探索和实践，最终建立一套完整的汇交机制，进而建立地市级地质资料数据中心。

第一，成立地级市地质资料数据中心，建立并完善机构设置，起草并实施《黄石市地质资料汇交管理办法和实施细则》。

第二，建立以汇交为主的地质资料集群机制。

第三，建立地级市地质资料汇交网络系统。

第四，加强地质资料汇交验收力度。

3 中心建设方法

中心建设技术路线是：中心建设方案制订→中心基础设施和软硬件建设→中心地质资料管理→信息共享与服务。

中心建设方案制订的基本方法：以地质资料信息服务集群化产业化项目为支点，根据地级市地质资料中心建设指南，起草中心建设方案。在此基础上，进行问卷设计及调查，参观考察，征求意见，数易其稿，经过评审认证，最终形成方案报批稿。

中心基础设施和软硬件建设：包括地质资料库建设（原始、实物、成果地质资料）、硬件建设、软件建设、系统建设、数据库建设、网络通讯建设和电子政务建设。

中心地质资料管理：加强地质资料保管员的责任意识和保密意识，提高业务水平。根据地质资料管理条例和实施细则，建立并完善地级市地质资料管理办法。

中心地质资料信息共享与服务：研究和实施地质资料集群机制，实现地质资料信息共享，扩宽地质资料信息社会化服务产品领域，提升产品质量。

4 中心建设意义

长期以来，黄石市地质资料分散、综合研究程度不够、数字化信息化程度不高，严重制约了地质资料服务水平、服务质量和服务效益。建立黄石市地质资料数据中心，充分挖掘地质资料及其信息的潜在经济价值，对于创新服务机制、提高服务水平和服务质量，具有十分重要的意义；对于减少建设项目重复投资，避免、减少投资风险，实现矿产资源物尽其用，矿山环境恢复与治理，也具有现实意义。

在黄石市地质资料数据中心的统一框架下，不断完善湖北省黄石市地质资料管理服务系统。依据工作方案，落实黄石市地质资料数据中心机构、人员编制、经费来源。起草技术规范、标准、指南、管理制度、管理办法、实施细则等，力争成为矿业城市地质资料数据中心建设的领头羊，为培训和普及全国地市级地质资料数据中心建设提供技术支撑和管理经验。

目前，全国地质资料数据中心和部分省（市、区）地质资料数据中心正在建设之中，实现地质资料管理向地级市延伸是必然趋势。地质资料信息服务集群化产业化试点工作项目组也在积极探索建立地级市地质资料数据中心的方式和方法。通过地方行政主管部门、国土资源主管部门、地质资料信息服务集群化产业化项目组等的共同努力，一定会建设好地级市地质资料数据中心，为城市建设和城市发展提供强有力的技术支撑。

参 考 文 献

[1] 刘忠明等 . 湖北省黄石市矿业发展史研究 [J]. 华南地质与矿产，2008，93（1）：65 ～ 69.

[2] 刘忠明等 . 黄石市矿业遗迹基本类型、特征及其开发利用建议 [J]. 华南地质与矿产，2009，97（1）：72 ～ 81.

[3] 韩培光等 . 黄石市现代典型矿业遗迹基本特征及开发建议 [J]. 资源环境与工程，2008，22（3）：377 ～ 386.

I. 什么是“基础地理空间框架”具体的内容包括什么

基础地理空间框架建设是充分运用全球导航卫星系统(GNSS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和计算机网络等技术，制定相应的政策法规和标准体系，建立基础地理数据获取与更新、处理与管理、分发与服务的信息化体系，为建设多尺度、多分辨率、多种类的北京市空间数据体系和统一的北京市地理空间数据基础平台奠定基础，从而为城市政府、行业、社区和公众提供高质量的基于空间位置的应用服务，满足北京城市规划、发展、建设、运行、服务、管理的需要。
进入21世纪以来，北京市基础地理空间框架实现了从最初的传统模拟测绘技术体系向数字化测绘技术体系的跨越式发展，正朝着信息化测绘技术体系的方向快速推进，逐步形成了北京市基础地理空间框架的管理体系、标准体系和技术体系。20多年来，为北京市城市总体规划、城市建设重点工程、奥运工程、信息化城市管理，以及人民群众的工作生活，提供了及时、可靠、适用的测绘服务与保障。

一、基础地理空间框架建设现状
（一）数字化测绘生产体系的建立。从20世纪80年代开始，北京市测绘设计研究院（以下简称：北京院）率先开展了一系列数字化测绘生产体系的研究与建立工作，包括：大比例尺工程图机助成图系统的开发、北京市地下管网图形数据库系统的建设、全球卫星定位系统（GPS）技术的应用、数字化测绘生产工艺流程设计、北京市基础测绘信息4D系统产品体系的研究等，这些研究成果为数字化测绘体系的建设以及北京市基础地理空间框架的建设奠定了坚实的技术基础。
（二）北京市基础地理空间框架管理机制基本形成。随着数字化测绘生产体系的建立和完善，对建立相关的管理体系和法规体系的需求也越发强烈。北京市地理信息中心的成立、基础测绘工作纳入北京市国民经济和社会发展计划、ISO9001质量管理体系的建立、《北京市基础测绘更新规划方案》的制定以及《北京市测绘条例》的颁布等一系列举措，使得北京市的测绘事业逐步适应社会主义市场经济的管理体制，测绘队伍不断壮大，基础测绘的良性循环得到了保障，并为北京市基础地理空间框架建设的管理工作提供了法规保障。
（三）北京市基础地理空间框架技术体系初步建立。“十五”期间，北京市基础地理空间框架技术体系的建设逐步落实。国家基础测绘设施项目北京市单位工程按要求完成，各项技术指标达到并超过了《实施方案》的设计目标；依据《北京市测绘条例》，《北京市地方测绘技术系列标准》的编写工作基本完成；北京市基础地理空间框架基准体系建设的项目成果通过了专家鉴定；《北京市“十一五”时期测绘事业发展规划》列入市政府专项规划，有力地推动了北京市测绘事业的发展。

二、北京市基础地理空间框架数据与技术服务成果
（一）基础地理空间框架数据建设。
1．北京地形图分为1∶500、1∶2000和1∶10000三种，分别以2年、3年、4年（平原）、8年（山区）的周期进行更新。基础测绘成果以4D数据（DLG数字线划图、DEM数字高程模型、DOM数字正射影像、DRG数字栅格图）为表现形式，实现了全面覆盖、及时更新。测绘部门积极主动做好基础地理数据的推广应用工作，有力地保障了“新北京、新奥运”的战略构想和北京城市总体规划的实施。
2．基础地理信息数据库系统建设。依据北京市基础地理空间框架建设需要，北京市测绘设计研究院建成了1∶500、1∶2000和1∶10000基础地理信息数据库，其中，1∶500库存储管理了北京市四环范围约8800幅地形图、1∶2000库存储管理了六环范围约3300幅地形图，1∶10000库存储管理了全市域930幅地形图；初步建立了1∶2000～1∶10000数字正射影像数据库(DOM)、1∶500～1∶10000数字栅格地图数据库(DRG)、地名与地址数据库和元数据库。同时建设了数据库管理系统。
3．基础地理信息数据服务建设。近5年来，北京院共向建设单位提供1∶500、1∶2000和1∶10000纸质地形图30余万张单幅和1万余张单幅基础地理数据。向全市137家单位提供了较大范围（面积大于6km2）的基础地理数据和服务，其中包括121家各级政府委办局和信息中心，占88.3％；公司企业单位10家，占7.3％；科研院所6家，占4.4％。全市绝大部分的委办局均使用上了北京基础地理数据，不仅推动了全市各个委办局政务信息系统建设，也促进了基础地理数据的应用与更新。在向北京市公安局、市交管局、市交通委等约10家单位提供基础数据时，通过多种方式采集了专题数据，制作了专题电子地图和开发了基于电子地图的专业地理信息系统。
4．数字地形图分发服务系统建设。为了进一步做好现状地形图和历史地形图的管理，北京院建立了现状地形图数据库和历史地形图数据库，用于存储和管理北京市1∶500、1∶2000及1∶10000三种比例尺现状地形图和历史地形图，可为用户提供方便、快捷、优质的测绘成果服务。2004年，北京院建立了数字地形图分发服务系统和历史地形图综合查询系统。该系统的建立可缩短查询和出图时间，缩短了新图归档到对外提供服务的周期，提高了工作效率。
（二）地理信息技术服务。依托北京市基础地理空间框架支撑，北京院加强地理信息系统技术开发服务和工程应用工作，承担主要地理信息系统技术开发服务开发项目及应用工程三十余项，累计获得各级科技进步奖116项次、各级优秀工程奖76项次。依托北京市基础地理信息数据库提取数据，编制北京市政务版电子地形图数据，提供给北京市政府各个委办局使用。该数据的使用，推进政务信息化和信息共享，促进了基础地理信息数据服务与保障。
1．基础地理信息数据在北京城市总体规划修编中的应用。北京城市总体规划的修编，需要有准确可靠的基础地理数据的支持，而规划决策也都需要空间信息的定位，最终的规划成果需要表现在地形图上。为了提供及时有效的基础地理数据，以现有的各种基础地理数据为基础，进行各种专题数据的加工和整合，完成了北京市域规划汇总图和北京市域现状汇总图等GIS数据的加工,并对各种专题数据进行统计分析与应用服务，为各相关部门的各专项规划研究和规划编制工作提供了可靠信息和科学依据，从而保障了北京市总体规划修编工作的顺利实施。
2．为城市建设重点工程、奥运工程提供测绘服务。“新北京、新奥运”战略的实施，迎来了北京城市建设的高峰期，大量的重点工程、奥运工程、市政工程陆续开工建设。北京院为各个建设项目提供了优质测绘服务，保障“新奥运”从规划到实施全过程的用图，编撰了《“新北京、新奥运”地图集》，有力的扩展了测绘服务应用范围。
3．为信息化城市管理提供测绘服务。建立单元网格城市管理是信息化城市管理的新模式。北京院积极提供了基础测绘数据，还为系统建立开展了城市部件调查，采集了大量的专业信息和实施了相关信息整合。在海淀朝阳两区网格项目建设中，采集并整合了21个城市管理专业部门所掌握的空间和非空间信息，建成了18大类、40个专题、几十万条数据为系统建立提供优质测绘服务和保障。
（三）测绘服务社会经济效益稳步增长。近十年来，在市委市政府持续投入财政经费保证基础测绘工作稳步开展，北京院不断完善测绘管理体系和运行机制，积极推进地理信息资源建设与开发利用，测绘队伍不断壮大，地理信息应用服务明显提升，面向测绘市场服务的能力增强。全院的总收入获得快速的增长，职工平均收入水平也得到较大幅度的提高。
北京院在贯彻实施《北京市测绘事业“十一五”发展规划》工作中，积极加强基准体系建设，积极提高数字测绘产品的生产能力，积极加强质量管理体系建设，积极加强地理信息分发服务体系建设，积极做好测绘成果的推广应用工作，努力使北京院测绘服务保障能力达到一个新水平。

J. 周涛的研究领域

主要研究领域复
目前主要研究领域是制分布式GIS，地理空间框架建设，地理信息服务。
主要从事广西地理信息产业化工作，正在主持和研究的项目有自治区测绘局
重大项目“广西省级基础地理信息系统”的建设；广西三维景观地理信息服务平台；广西地理信息公众服务网站；广西空间辅助决策支持平台等。