地理信息公共平台大数据中心建设实施方案

地理信息公共平台大数据中心系统建设实施方案张宁目录1项目背景 (1)2项目总体建设目标 (2)3项目建设的基本原则 (3)4项目主要建设内容 (5)4.1“数字**”地理信息公共平台数据服务扩展设计 (5)4.2基础地理信息数据预处理体系设计 (5)4.3基础地理信息数据整理入库功能设计 (5)4.4数据库物理存储设计 (6)4.4.1数据库物理创建 (7)4.4.2数据库的存储 (7)4.5数据库空间参考设计 (8)4.5.1平面基准 (8)4.5.2高程基准 (8)4.6数据库逻辑设计 (8)4.6.1逻辑组织规则 (8)4.6.2DLG数据库设计 (9)4.6.2.11∶500DLG数据库设计 (9)4.6.2.21∶1000DLG数据库设计 (9)4.6.2.31∶1万DLG数据库设计 (10)4.6.2.41∶5万DLG数据库设计 (10)4.6.3DEM数据库设计 (11)4.6.4DOM数据库设计 (11)4.6.5三维模型库设计 (12)4.6.6元数据数据库设计 (12)4.7数据库业务库设计 (12)4.7.1系统业务库内容 (12)4.7.2系统业务库的逻辑结构 (13)5项目实施方案概述 (14)6项目建设实施说明 (14)6.1项目启动阶段 (14)6.2需求调研确认阶段 (15)6.3系统功能实现确认阶段 (16)6.4基础地理信息数据预处理阶段 (16)6.5基础地理信息数据整理入库阶段 (17)6.6数据与系统集成初装阶段 (17)6.7项目培训阶段 (17)6.8系统安装测试及试运行阶段 (18)6.9项目总体验收阶段 (19)6.10项目成果交接阶段 (20)7项目实施工作计划 (21)8项目实施详细进度计划表 (23)9项目建设费用预算 (24)1项目背景为了提升测绘服务大局、服务社会、服务民生的能力和水平，更好满足城市对测绘保障服务的旺盛需求，2006年以来，国家测绘地理信息局把数字城市建设作为加快构建数字中国的重要内容和抓手全力予以推进，成效显著。

**市按照国家测绘地理信息局的统一部署，启动了数字**地理空间框架建设，在2011年顺利通过国家测绘地理信息局验收并正式运行，并在2014年将地理信息公共平台升级为“**市地理信息公共平台”。

截止目前，数字**地理信息公共平台已与多个市政府部门实现了共建共享，为全市民众提供了全面的地理信息空间服务，建设成果得到了各级领导、院士和专家的一致好评。

**市地理信息中心主要负责数字**地理信息公共平台的数据更新、后期维护和管理工作。

建设完成的基础地形数据库作为数据城市的最基础数据，需要为其他数据应用提供数据支持。

在地理信息公共平台的数据更新和管理上，**市地理信息中心没有形成有效的数据更新和管理机制，缺乏高效的数据更新方法和技术，累积了大量的待更新测量工程图，无法及时地更新到地理信息公共平台中，从而导致基础空间数据无法满足地理空间信息的时效性，不能对以此为依托的数字**相关应用的开展和推广。

此外，**市地理信息中心建设的地理空间数据虽然种类较多，但都是基于本地文件式数据库建设，没有通过SDE进行统一管理，且各类数据分散，各个数据库标准不统一，没有建立相应的地理信息公共平台大数据中心系统对地理空间数据进行有效的管理和维护，导致出现对数据整体情况了解不清楚，数据查看不方便，数据建库后无法更新数据内容等诸多不良局面。

为了解决上述问题，急需建立一套符合地理信息公共平台发展的易操作的有序的数据整理标准、数据入库标准、数据更新标准等规范，同时围绕地理信息公共平台建立一个灵活的、扩展性强、适应性高、功能强大的地理信息公共平台大数据中心系统。

2项目总体建设目标**市市域总面积2546平方公里，是省级历史文化名城，文化、经济基础雄厚，通过数字**地理空间框架建设项目、地理信息公共平台升级项目，积攒了丰富的矢量地图数据、影像地图数据、城市模型数据、城市规划等专题数据，数据种类繁多，数据量大。

地理信息公共平台大数据中心系统针对**市现有数据采集、更新、管理和使用，制定各类空间信息数据的内业预处理标准，数据整理入库标准，同时依托**市现有服务器、网络硬件环境，地理信息公共平台和数字城市基础数据库技术，建立一套高效的、可扩展、通用的城市地理信息公共平台大数据中心系统，实现对多源、异构、多比例尺、多时相的基础地形空间数据、遥感影像数据、城市模型数据的综合管理和地理信息公共平台数据集的快速输出。

3项目建设的基本原则地理信息公共平台大数据中心系统是能够对基础地理信息数据进行存储、管理、更新、维护、查询、分析等操作的一个集合，是建设智慧**的重要组成部分。

为确保数据库建成后能够稳定的运行和发挥作用，必须针对数据库管理系统建设的技术要求和需求情况提出一些基本原则。

(1)实用性原则基础地理信息数据库建设要充分考虑各部门应用的实际情况，尽可能地满足当前的基本应用需求，使基础地理信息数据库建成后能够很快的发挥作用，辅助政府、单位等解决城市中存在的一些实际问题。

数据库管理系统建设还应该做到功能完善、界面美观、操作方便，能够充分实现信息资源共享，方便人们获得自己所需要的信息。

(2)先进性原则数据库管理系统建设要在吸取国内外基础地理信息数据库建设的经验和教训的基础上，研究和分析GIS技术及其相关技术的发展趋势，尽可能采用先进的技术和手段，统一规范基础地理信息数据的内容，合理组织数据库的结构，实现多源空间数据的集成化管理，确保基础地理信息数据库的科学性和前瞻性，方便进行更新维护，使数据库能够适应未来技术发展的变化，保证数据库能够持续稳定的发展。

(3)开放性原则数据库建设必须严格按照国家和行业的相关标准和规范，结合应用的实际需要，这样才能保证数据库建设的质量，方便数据及时更新和维护，有效整合现有的数据资源，方便用户随时随地直接应用数据库中的数据，也方便将数据转换到所需的系统中，确保数据能够广泛地得到应用。

(4)可扩展性原则数据库的更新维护是一个长期而重要的过程。

随着系统业务的变更、内容的调整和技术的不断进步，对基础地理信息数据库的要求也越来越高，一方面需要能够方便系统进行管理、维护和升级，另一方面需要能够对数据库数据进行及时更新。

因此，在数据库建设之初，要充分考虑数据库的可扩展性，以便在未来的使用过程中能够方便对数据进行更新和扩展。

(5)安全性原则基础地理信息数据库储存着**市的基础地理信息数据，随着计算机网络技术的不断发展，数据共享越来越紧密，数据的安全性就显得越来越重要，一旦出现数据泄密情况，将对**市的安全构成威胁。

因此，在建设数据库时应设计一套行之有效的安全机制，保证数据在网络中的安全。

4项目主要建设内容4.1“数字**”地理信息公共平台数据服务扩展设计地理信息公共平台大数据中心系统在已建成的**市地理信息公共平台基础上，借助云计算、物联网等先进技术手段，建立涵盖从城市微观要素到宏观状况的动态时空信息数据集，搭建面向城市各部门的地理信息数据、功能、软件、硬件的全方位云服务平台，实现基础地理信息数据的局部数据更新、与地理信息公共平台实时数据服务对接、服务替换、一张图管理等功能。

4.2基础地理信息数据预处理体系设计依托国家、行业标准，参照地理信息公共平台的数据集成要求，研发基础地理信息数据预处理体系，实现对待入库数据的格式转换、坐标变换、投影变换及数据拼接能力，满足对批量数据建库在数据格式、坐标参考上的一致性要求，从而方便基础地理信息数据整理入库，集成到地理信息公共平台中。

4.3基础地理信息数据整理入库功能设计依托国家、行业标准和“基础地理信息数据预处理体系设计”，研发基础地理信息数据质量检查功能和基础地理信息数据自动入库功能，实现城市基础地理信息数据的更新。

基本包含以下基本功能：（1）数据质检模块：支持对待入库数据的批量自动化质量检查能力，并提供质检报告和图形错误的定位及导出，为数据整改提供错误信息参考。

检查内容包括结构检查、图形检查、拓扑关系检查、空间参考检查等。

（2）数据输入模块：支持图形数据输入、属性数据输入、批量数据快速自动化导入，满足基础库快速建库的需求。

（3）数据输出模块：支持基于数据库系统进行数据的批量导出，支持各种条件（包括矩形、多边形、标准分幅等）的数据输出方式（包括相交、包含、相切），提供中间交换格式数据的导出（包括shp、mdb、gdb），满足不同用户对数据库中数据的需求。

（4）数据管理模块：支持对数据库数据的浏览查看、放大、缩小、视图定位等基本功能，同时还应支持对数据库数据的查询检索（包括按空间范围检索、按图形查属性、按属性查图形等单一条件或组合条件查询），满足对数据库数据的管理应用服务需求。

（5）数据目录管理模块：支持对数据库中多尺度、多时相、多区域数据的目录管理能力，满足数据库数据的有效组织和高效管理。

（6）运维管理模块：为了确保数据库管理系统能够正常安全运行，必须有运维管理模块来实现对数据库的用户管理、权限管理、日志管理、备份及维护。

（7）能够分层次给出各模块之间的控制关系，实现各系统模块之间灵活集成。

（8）具有模块化和网络化能力以及较高的性能价格比。

（9）具有集成化管理矢量、属性、影像、DEM、地名和元数据的能力。

4.4数据库物理存储设计**市基础地理信息数据种类丰富、数据量大，需通过网络技术、云存储技术研发一套高效的、易操作的数据存储体系。

在本项目中设计采用Oracle作为关系数据库。

Oracle有良好的安全措施和数据恢复机制，随着面向对象的技术和传统关系数据库的结合，Oracle引入了面向对象技术，推出了对象－关系型数据库系统，进一步提高了数据管理的灵活性和应用开发能力。

开放式数据互连ODBC、JDBC实现了应用程序与多种关系数据库的互连，同时也可以实现应用程序和数据库在不同操作系统之间的访问。

面对Internet的强劲势头，ORACLE数据库推出了Web开发技术，支持Web数据库访问。

这些都为网络信息共享打下了很好的基础。

另外Oracle已经推出了对空间数据进行存储和管理的产品Oracle Spatial，还将推出能处理拓扑数据结构的新版本。

目前，用对象－关系模型数据库作为GIS软件的后台来存储和管理多种类型的空间数据，已经成为众多GIS软件开发商构建应用系统的一个主要趋势。

地理信息公共平台大数据中心系统是一个复杂大型的空间数据库管理系统，它对于后台的数据库软件有着严格的要求。

应用目前比较流行的Oracle数据库软件，不仅能对海量数据进行安全高效的管理，还对网络提供了有力的支持，在Oracle 9i版本以后，系统增加了对空间数据的管理能力，这对以后地理信息公共平台大数据中心系统升级成通用空间数据库提供了可能。