小城鎮(zhèn)信息云平臺建設(shè)與實踐
時間:2022-12-29 03:23:10
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摘要:面向小城鎮(zhèn)進一步智慧化發(fā)展存在的數(shù)據(jù)共享和公共服務(wù)體系建設(shè)問題,開展時空信息云平臺的建設(shè)工作,創(chuàng)造性地引入云計算和互聯(lián)網(wǎng)+眾包模式,在神農(nóng)架地區(qū)進行了有效實踐。
關(guān)鍵詞:小城鎮(zhèn);云平臺;多規(guī)合一;眾包模式
為了“優(yōu)化經(jīng)濟社會結(jié)構(gòu),促進城市和城鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展”,國家和各地政府都在積極謀求促進智慧城市(鎮(zhèn))建設(shè)的有效方式。同時,伴隨互聯(lián)網(wǎng)時代的深刻變革,大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等智能化技術(shù)也對測繪行業(yè)不斷地滲透[1],國內(nèi)許多中心城市,如廣州、廈門、重慶[2-4],就通過建設(shè)云服務(wù)平臺降低了政府信息化建設(shè)的投入,提高政府服務(wù)信息資源的共享水平,為智慧城市的發(fā)展注入新的活力。智慧城市建設(shè),特別是規(guī)劃與管理服務(wù)的建設(shè)需要有較好的區(qū)位條件、基礎(chǔ)設(shè)施以及大量的經(jīng)濟投入,而小城市(鎮(zhèn))地處偏僻,交通不便,技術(shù)人才較少,經(jīng)濟總量也相對較低。為了解決小城鎮(zhèn)進一步智慧化發(fā)展存在的問題,急需低成本的信息化技術(shù)和手段,搭建一個規(guī)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(zhèn)發(fā)展時空信息云平臺的現(xiàn)狀分析
湖北省神農(nóng)架林區(qū)(副地級)是國內(nèi)小城鎮(zhèn)的突出代表。湖北省統(tǒng)計局的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,該區(qū)城鎮(zhèn)化水平低于全國及全省平均水平[5],存在有效的信息服務(wù)資源匱乏、信息化普及水平不高、政府規(guī)管機構(gòu)眾多但服務(wù)效能低下以及信息服務(wù)平臺集成水平不高的問題。在神農(nóng)架示范區(qū)發(fā)展城鎮(zhèn)智慧化建設(shè),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(shù)據(jù)融合和多規(guī)合一問題。在當前的智慧城市建設(shè)中,為了優(yōu)化測繪地理空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),對原有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)擴充和重組,并引入了時間概念,形成新的時空數(shù)據(jù)。升級后,時空數(shù)據(jù)的公共服務(wù)能力和業(yè)務(wù)范圍更廣泛。而神農(nóng)架林區(qū)還是按照“數(shù)字神農(nóng)架”建設(shè)要求建設(shè)區(qū)域地理空間框架和地理信息服務(wù)平臺,并沒有解決數(shù)據(jù)標準落后、不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)分散、時間不一致等問題,且在時間域與空間域上部分業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)缺損,給數(shù)據(jù)融合帶來困難[6]。針對這一現(xiàn)狀,在形成神農(nóng)架地區(qū)時空數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,在國家“多規(guī)合一”政策的支持下,研究制定對國土、規(guī)劃、水利、交通等規(guī)劃行業(yè)數(shù)據(jù)的整理、融合、更新和應(yīng)用的解決方案,建立多規(guī)沖突檢查規(guī)則,并確定沖突解決方案,推動國土、規(guī)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(nóng)架由于區(qū)位、資金、技術(shù)與人才資源的瓶頸,采集地理空間數(shù)據(jù)與社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)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(shè)后,利用成本相對低、便利泛在的公眾信息更新平臺數(shù)據(jù),革新了原有的地理數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的采集更新方式,降低了平臺建設(shè)與運維的成本[7],同時驅(qū)動普通民眾加入到城鎮(zhèn)監(jiān)管中來,對小城市(鎮(zhèn))建設(shè)中的各類規(guī)劃工程進行實時監(jiān)督,提高了小城鎮(zhèn)規(guī)劃管理建設(shè)的動態(tài)處理快速與反應(yīng)能力。1.3規(guī)劃管理公共服務(wù)的集成需求。我國基層信息技術(shù)和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)發(fā)展勢頭強勁,但由于缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和設(shè)計,信息服務(wù)體系普遍存在“信息孤島”問題,即信息資源、信息產(chǎn)品雖多,但共享性差,各系統(tǒng)相互獨立,未能協(xié)同高效利用。因此,急需低成本信息化建設(shè)手段和技術(shù),快速搭建一個政府管理人員、執(zhí)法人員和公眾人員能夠互動參與的總體集成的技術(shù)平臺,能夠及時、有效地為神農(nóng)架小城市(鎮(zhèn))規(guī)劃、管理、決策提供技術(shù)支持和相關(guān)支撐服務(wù)。
2云平臺的建設(shè)內(nèi)容
2.1服務(wù)環(huán)境的搭建。神農(nóng)架小城鎮(zhèn)時空信息云平臺集成了湖北省時空信息云平臺的應(yīng)用成果,并采用通用的VMware虛擬化軟件,將4臺服務(wù)器以及相應(yīng)的硬件存儲設(shè)備集合成云計算平臺的虛擬資源池;利用原網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),充分整合現(xiàn)有資源,節(jié)省了路由器、核心交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;安全設(shè)備上也共享了防火墻、VPN、入侵防御等網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備資源。此外,基層部門節(jié)省了設(shè)立機房、購買硬件等基礎(chǔ)設(shè)施資源及軟件使用許可證的花費,代之以在云服務(wù)供應(yīng)商的基礎(chǔ)架構(gòu)上搭建應(yīng)用平臺,并通過網(wǎng)絡(luò)的方式直接從服務(wù)器上傳遞給用戶。虛擬化的系統(tǒng)服務(wù)具有故障漂移、高速、冗余備份等優(yōu)越功能[8],而且大大降低了云平臺的建設(shè)維護成本,提高了平臺的應(yīng)用服務(wù)效率。2.2時空信息數(shù)據(jù)的融合與集成。神農(nóng)架時空信息云平臺在形成的時空數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,采用統(tǒng)一口徑、同一標準的底圖和基礎(chǔ)數(shù)據(jù),融合了國民經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃、城鄉(xiāng)規(guī)劃等多個規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),形成同一基底的規(guī)劃底圖和“多規(guī)合一”成果數(shù)據(jù)[9],推動了國土、規(guī)劃、交通等公共地理空間信息的整合與融合。依據(jù)統(tǒng)一標準采集自移動終端的眾包數(shù)據(jù)也加入進來,經(jīng)技術(shù)處理后與已有的數(shù)據(jù)格網(wǎng)整合,并與國土、規(guī)劃等各個部門的數(shù)據(jù)進行同步,實現(xiàn)監(jiān)督反饋數(shù)據(jù)的聯(lián)動更新。在此基礎(chǔ)上,神農(nóng)架時空信息云平臺建立了集合基礎(chǔ)地理信息、規(guī)劃信息、公眾反饋信息“三位一體”的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心,并建立動態(tài)機制,通過應(yīng)用服務(wù)接口與現(xiàn)有的系統(tǒng)進行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交換。同時,為了實現(xiàn)規(guī)劃成果的共享,還提供各部門規(guī)劃信息的查詢服務(wù),并引入專家決策系統(tǒng)進行綜合分析,發(fā)現(xiàn)規(guī)劃沖突并及時給各部門傳遞信息,從而建立多規(guī)信息管理匯通機制,實現(xiàn)各部門在數(shù)據(jù)上的互聯(lián)互通,深化信息技術(shù)在國土資源和城鄉(xiāng)規(guī)劃編制工作各個環(huán)節(jié)的應(yīng)用。2.3公共服務(wù)體系建設(shè)。應(yīng)對神農(nóng)架地區(qū)的實際情況,在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中,利用眾包技術(shù)搭建規(guī)管公共服務(wù)體系,綜合利用眾源地理信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)代測繪技術(shù)實現(xiàn)地理信息資源的互聯(lián)共享[10]。規(guī)管部門實時眾包任務(wù)信息,并提供可視化的背景底圖作為參考,公眾上傳的數(shù)據(jù)經(jīng)審核后也將在底圖中進行更新?;ヂ?lián)網(wǎng)+眾包模式的規(guī)管服務(wù)系統(tǒng)的構(gòu)建還可利用泛在網(wǎng)絡(luò)使規(guī)管業(yè)務(wù)深入基層,為公眾監(jiān)督提供有效的渠道[11]。系統(tǒng)提供已審批的土地規(guī)劃方案、建設(shè)用地規(guī)劃方案等的在線瀏覽服務(wù),公眾可以以此為依據(jù)對實際建設(shè)進行監(jiān)督。如若發(fā)現(xiàn)違規(guī)行為,可立刻申請?zhí)峤粰z測數(shù)據(jù)。經(jīng)相關(guān)部門審批核查后,在系統(tǒng)及門戶網(wǎng)站上對違規(guī)行為進行公示。繼規(guī)劃數(shù)據(jù)的融合、眾包數(shù)據(jù)的加入后,在云平臺的服務(wù)層應(yīng)用ArcGIS云管理系統(tǒng)及Skyline全景可視化系統(tǒng)。ArcGIS云管理系統(tǒng)充分整合了底層的基礎(chǔ)設(shè)施資源,實現(xiàn)了多租戶資源隔離和管理機制,同時,在其自服務(wù)系統(tǒng)中可以進行站點創(chuàng)建及策略配置,并進行數(shù)據(jù)服務(wù)及使用。經(jīng)站點發(fā)送的數(shù)據(jù)服務(wù),在全景可視化系統(tǒng)中結(jié)合矢量圖層、DEM數(shù)據(jù)為用戶呈現(xiàn)基于規(guī)劃數(shù)據(jù)的二、三維場景,如圖1、2所示;并在此基礎(chǔ)上添加了動態(tài)圖層,可實現(xiàn)在線標注;規(guī)劃數(shù)據(jù)或相關(guān)社會經(jīng)濟發(fā)展數(shù)據(jù)中的隱含知識經(jīng)分析挖掘后,也將以可視化的形式展現(xiàn)。圖1神農(nóng)架Skyline在線全景可視化系統(tǒng)(三維)圖2神農(nóng)架二維可視化系統(tǒng)2.4總體技術(shù)路線。神農(nóng)架小城市(鎮(zhèn))規(guī)劃建設(shè)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(chǔ),集成眾包規(guī)管系統(tǒng)、云套件以及Skyline全景可視化系統(tǒng)。在上述各子系統(tǒng)研發(fā)的基礎(chǔ)上,進行應(yīng)用整合和門戶集成,將孤立的各子系統(tǒng)及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和接口規(guī)范集成起來,形成一個協(xié)調(diào)的可相互通信的運行系統(tǒng),并在用戶權(quán)限、資源管理、安全管理、信息檢索上開展協(xié)同整合,最終形成統(tǒng)一界面的一體化平臺,通過門戶系統(tǒng)實現(xiàn)對分散的信息源和應(yīng)用系統(tǒng)的集中[12]。最終,構(gòu)建了數(shù)據(jù)互通、業(yè)務(wù)互聯(lián)、資源共享的一體化云服務(wù)平臺,從數(shù)據(jù)采集存儲、服務(wù)與管理、應(yīng)用定制與使用,形成了一套新型的一體化按需服務(wù)的云服務(wù)流程,如圖3所示。2.5主要創(chuàng)新點。1)在示范區(qū)對象的選擇上,選擇了城、鎮(zhèn)共存的最基層地理單元——小城鎮(zhèn)組群,有利于研究城、鎮(zhèn)協(xié)同規(guī)劃管理應(yīng)用示范,并與我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式和調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的要求十分契合。2)在多源、異構(gòu)、不同時相的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理上,利用數(shù)據(jù)格網(wǎng)、數(shù)據(jù)融合、多粒度并行計算等技術(shù),完成了多規(guī)合一工作,實現(xiàn)了時空數(shù)據(jù)的實時管理和同步更新。3)在新技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新方面,云計算、互聯(lián)網(wǎng)和眾包技術(shù)等前沿技術(shù)的應(yīng)用借力遠程智力和技術(shù)資源突破了小城鎮(zhèn)信息化建設(shè)面臨的經(jīng)濟、技術(shù)等方面的瓶頸,極大地提升了區(qū)域信息服務(wù)水平,提升了城鎮(zhèn)規(guī)劃管理效率。
3結(jié)語
在已有“數(shù)字神農(nóng)架”、“湖北省時空信息云平臺”的基礎(chǔ)上,提出小城鎮(zhèn)智慧規(guī)劃與管理服務(wù)時空信息云平臺的建設(shè)方案,重點解決了時空數(shù)據(jù)資源標準不一致、缺乏規(guī)劃建設(shè)和管理服務(wù)集成的問題;創(chuàng)造性地利用互聯(lián)網(wǎng)和眾包技術(shù)加入了公眾信息,低成本地獲取數(shù)據(jù)信息,實現(xiàn)了小城鎮(zhèn)的精細化管理和泛在化服務(wù);并有效地集成了已有的信息服務(wù)系統(tǒng),構(gòu)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(nóng)架林區(qū)開展示范,滿足了各規(guī)劃管理部門的建設(shè)、管理和共享需求,對小城鎮(zhèn)時空信息云平臺在全國范圍內(nèi)的推廣起到了良好的示范作用。
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作者:佘凱琦 石永閣 李兵 舒紅 楊麗 單位:1.湖北省基礎(chǔ)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