小城鎮信息云平臺建設與實踐

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摘要：面向小城鎮進一步智慧化發展存在的數據共享和公共服務體系建設問題,開展時空信息云平臺的建設工作，創造性地引入云計算和互聯網+眾包模式，在神農架地區進行了有效實踐。

關鍵詞：小城鎮；云平臺；多規合一；眾包模式

為了“優化經濟社會結構，促進城市和城鎮可持續發展”，國家和各地政府都在積極謀求促進智慧城市（鎮）建設的有效方式。同時，伴隨互聯網時代的深刻變革，大數據、云計算、物聯網等智能化技術也對測繪行業不斷地滲透[1]，國內許多中心城市，如廣州、廈門、重慶[2-4]，就通過建設云服務平臺降低了政府信息化建設的投入,提高政府服務信息資源的共享水平，為智慧城市的發展注入新的活力。智慧城市建設，特別是規劃與管理服務的建設需要有較好的區位條件、基礎設施以及大量的經濟投入，而小城市（鎮）地處偏僻，交通不便，技術人才較少，經濟總量也相對較低。為了解決小城鎮進一步智慧化發展存在的問題，急需低成本的信息化技術和手段，搭建一個規管部門與公眾可互動參與的高安全性和可靠性的時空信息云平臺。

1小城鎮發展時空信息云平臺的現狀分析

湖北省神農架林區（副地級）是國內小城鎮的突出代表。湖北省統計局的相關數據顯示，該區城鎮化水平低于全國及全省平均水平[5]，存在有效的信息服務資源匱乏、信息化普及水平不高、政府規管機構眾多但服務效能低下以及信息服務平臺集成水平不高的問題。在神農架示范區發展城鎮智慧化建設，存在的問題既符合自身條件，又具有普適代表性。1.1多源時空數據融合和多規合一問題。在當前的智慧城市建設中，為了優化測繪地理空間數據結構，對原有的基礎數據進行數據擴充和重組，并引入了時間概念，形成新的時空數據。升級后，時空數據的公共服務能力和業務范圍更廣泛。而神農架林區還是按照“數字神農架”建設要求建設區域地理空間框架和地理信息服務平臺，并沒有解決數據標準落后、不統一、數據分散、時間不一致等問題，且在時間域與空間域上部分業務數據缺損，給數據融合帶來困難[6]。針對這一現狀，在形成神農架地區時空數據的基礎上，在國家“多規合一”政策的支持下，研究制定對國土、規劃、水利、交通等規劃行業數據的整理、融合、更新和應用的解決方案，建立多規沖突檢查規則，并確定沖突解決方案，推動國土、規劃、水利、交通等公共地理空間信息的整合與融合。1.2信息更新與通達性要求。神農架由于區位、資金、技術與人才資源的瓶頸，采集地理空間數據與社會經濟數據等基礎數據的難度大，更新周期長，入庫的成本難以支付。將“眾包模式”引入時空信息云平臺建設后，利用成本相對低、便利泛在的公眾信息更新平臺數據，革新了原有的地理數據和業務數據的采集更新方式，降低了平臺建設與運維的成本[7]，同時驅動普通民眾加入到城鎮監管中來，對小城市（鎮）建設中的各類規劃工程進行實時監督，提高了小城鎮規劃管理建設的動態處理快速與反應能力。1.3規劃管理公共服務的集成需求。我國基層信息技術和基礎網絡設施建設發展勢頭強勁，但由于缺乏統籌規劃和設計，信息服務體系普遍存在“信息孤島”問題，即信息資源、信息產品雖多，但共享性差，各系統相互獨立，未能協同高效利用。因此，急需低成本信息化建設手段和技術，快速搭建一個政府管理人員、執法人員和公眾人員能夠互動參與的總體集成的技術平臺，能夠及時、有效地為神農架小城市（鎮）規劃、管理、決策提供技術支持和相關支撐服務。

2云平臺的建設內容

2.1服務環境的搭建。神農架小城鎮時空信息云平臺集成了湖北省時空信息云平臺的應用成果，并采用通用的VMware虛擬化軟件，將4臺服務器以及相應的硬件存儲設備集合成云計算平臺的虛擬資源池；利用原網絡系統，充分整合現有資源，節省了路由器、核心交換機等網絡設備；安全設備上也共享了防火墻、VPN、入侵防御等網絡安全設備資源。此外，基層部門節省了設立機房、購買硬件等基礎設施資源及軟件使用許可證的花費，代之以在云服務供應商的基礎架構上搭建應用平臺，并通過網絡的方式直接從服務器上傳遞給用戶。虛擬化的系統服務具有故障漂移、高速、冗余備份等優越功能[8]，而且大大降低了云平臺的建設維護成本，提高了平臺的應用服務效率。2.2時空信息數據的融合與集成。神農架時空信息云平臺在形成的時空數據基礎上，采用統一口徑、同一標準的底圖和基礎數據，融合了國民經濟和社會發展規劃、城鄉規劃等多個規劃業務數據，形成同一基底的規劃底圖和“多規合一”成果數據[9]，推動了國土、規劃、交通等公共地理空間信息的整合與融合。依據統一標準采集自移動終端的眾包數據也加入進來，經技術處理后與已有的數據格網整合，并與國土、規劃等各個部門的數據進行同步，實現監督反饋數據的聯動更新。在此基礎上，神農架時空信息云平臺建立了集合基礎地理信息、規劃信息、公眾反饋信息“三位一體”的業務數據中心，并建立動態機制，通過應用服務接口與現有的系統進行業務數據交換。同時，為了實現規劃成果的共享，還提供各部門規劃信息的查詢服務，并引入專家決策系統進行綜合分析，發現規劃沖突并及時給各部門傳遞信息，從而建立多規信息管理匯通機制，實現各部門在數據上的互聯互通，深化信息技術在國土資源和城鄉規劃編制工作各個環節的應用。2.3公共服務體系建設。應對神農架地區的實際情況，在互聯網環境中，利用眾包技術搭建規管公共服務體系，綜合利用眾源地理信息技術、互聯網技術、現代測繪技術實現地理信息資源的互聯共享[10]。規管部門實時眾包任務信息，并提供可視化的背景底圖作為參考，公眾上傳的數據經審核后也將在底圖中進行更新?；ヂ摼W+眾包模式的規管服務系統的構建還可利用泛在網絡使規管業務深入基層，為公眾監督提供有效的渠道[11]。系統提供已審批的土地規劃方案、建設用地規劃方案等的在線瀏覽服務，公眾可以以此為依據對實際建設進行監督。如若發現違規行為，可立刻申請提交檢測數據。經相關部門審批核查后，在系統及門戶網站上對違規行為進行公示。繼規劃數據的融合、眾包數據的加入后，在云平臺的服務層應用ArcGIS云管理系統及Skyline全景可視化系統。ArcGIS云管理系統充分整合了底層的基礎設施資源，實現了多租戶資源隔離和管理機制，同時，在其自服務系統中可以進行站點創建及策略配置，并進行數據服務及使用。經站點發送的數據服務，在全景可視化系統中結合矢量圖層、DEM數據為用戶呈現基于規劃數據的二、三維場景，如圖1、2所示；并在此基礎上添加了動態圖層，可實現在線標注；規劃數據或相關社會經濟發展數據中的隱含知識經分析挖掘后，也將以可視化的形式展現。圖1神農架Skyline在線全景可視化系統（三維）圖2神農架二維可視化系統2.4總體技術路線。神農架小城市（鎮）規劃建設和管理時空信息云平臺以湖北省時空信息云平臺框架為基礎，集成眾包規管系統、云套件以及Skyline全景可視化系統。在上述各子系統研發的基礎上，進行應用整合和門戶集成，將孤立的各子系統及業務數據中心以統一的數據標準和接口規范集成起來，形成一個協調的可相互通信的運行系統，并在用戶權限、資源管理、安全管理、信息檢索上開展協同整合，最終形成統一界面的一體化平臺，通過門戶系統實現對分散的信息源和應用系統的集中[12]。最終，構建了數據互通、業務互聯、資源共享的一體化云服務平臺，從數據采集存儲、服務與管理、應用定制與使用，形成了一套新型的一體化按需服務的云服務流程，如圖3所示。2.5主要創新點。1）在示范區對象的選擇上，選擇了城、鎮共存的最基層地理單元——小城鎮組群，有利于研究城、鎮協同規劃管理應用示范，并與我國轉變經濟發展方式和調整產業結構的要求十分契合。2）在多源、異構、不同時相的業務數據的處理上，利用數據格網、數據融合、多粒度并行計算等技術，完成了多規合一工作，實現了時空數據的實時管理和同步更新。3）在新技術的應用創新方面，云計算、互聯網和眾包技術等前沿技術的應用借力遠程智力和技術資源突破了小城鎮信息化建設面臨的經濟、技術等方面的瓶頸，極大地提升了區域信息服務水平，提升了城鎮規劃管理效率。

3結語

在已有“數字神農架”、“湖北省時空信息云平臺”的基礎上，提出小城鎮智慧規劃與管理服務時空信息云平臺的建設方案，重點解決了時空數據資源標準不一致、缺乏規劃建設和管理服務集成的問題；創造性地利用互聯網和眾包技術加入了公眾信息，低成本地獲取數據信息，實現了小城鎮的精細化管理和泛在化服務；并有效地集成了已有的信息服務系統，構建了開放、高效的一體化云平臺運行框架。綜合上述成果，在神農架林區開展示范，滿足了各規劃管理部門的建設、管理和共享需求，對小城鎮時空信息云平臺在全國范圍內的推廣起到了良好的示范作用。

參考文獻

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[11]楊國才.農業農村信息化云服務平臺的設計與關鍵技術[D].重慶:西南大學,2012

作者:佘凱琦 石永閣 李兵 舒紅 楊麗 單位:1.湖北省基礎地理信息中心 2.武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室 3.湖北省地圖院 4.湖北省測繪成果檔案館