第四节 基于SOA的地理空间信息共享探索

义乌市空间信息共享服务平台基于面向服务架构（Service-Oriented Architecture，SOA）设计思想，采用数据、管理、服务、应用相分离的架构原则，在保持灵活性和扩展性的前提下，实现空间信息数据的整合、管理和网络化共享的在线服务，实现不同市属部门业务应用系统与平台服务的集成。

平台体系结构由基础设施层、信息资源层、共享服务层以及业务应用层四个层次以及空间信息管理体系、空间信息标准规范体系两个保障体系构成。基础设施层、信息资源层、共享服务层以及业务应用层有机结合，相互关联，形成一个有机的整体，并通过建立贯穿不同层次的标准规范体系和信息管理体系，构成义乌市地理空间信息共享服务平台的总体框架。

一、建设目标

（1）完善、整合基础地理数据资源，建设以基础影像库、电子地图信息库为核心的多尺度、多时相、多分辨率的政务基础地理数据库和政务专题信息图层数据库体系，大幅度提高基础地理数据多层次服务能力。

（2）构建开放式空间信息共享与服务平台，根本上转变传统信息的共享方式，前期满足政府部门应用需求，提高空间信息数据的共享能力，最终实现为企业、公众服务的目的。

（3）建立健全空间信息数据更新机制、共享标准体系和政策制度体系，实现数据采集、数据处理、数据建库、数据发布、数据共享等全过程的技术化标准，基本建立空间信息共享的长效机制。

（4）通过空间信息共享服务平台的建设，承载和集成社会、人口、经济等各类信息资源，开发供全市各部门应用的专业政务图层，为义乌市城建、城管、公安、交通、环保、统计、旅游、安监、卫生、商务、广电、房产、民政、人口、水利、防震、应急、党员远程教育等方面的工作提供数字城市地理空间信息，促进各业务部门管理工作数字化，全面提升城市管理水平。

二、建设内容

（1）建立一套标准体系。为了保证信息有序，克服信息管理混乱的弊端，充分利用各种信息，依照“总体规划，统一标准，资源共享，互联互通，联合建设”的原则，对空间信息服务平台中的空间数据标准化进行建设，同时建设一系列的技术标准和管理标准，满足“数字义乌”的需要。

（2）建设义乌市政务地理空间信息数据中心。依据制定的相关标准对义乌市国土资源局、义乌市应急联动中心、义乌市民政局、义乌市房管局等部门的基础数据进行数据检查、分析、入库，形成一整套时效性强、格式规范的基础空间数据和政务电子地图数据。依据制定的相关标准完成政务专题业务数据信息的检查、转换、入库。完成义乌市地理编码、栅格地图图片引擎数据等数据的制作与入库。

（3）完成地理空间数据的更新维护机制。空间数据只有流动起来才会具有生命力，才能发挥其作用，同时地理空间数据应及时更新维护，在系统建设运行中依照“权威数据来自权威部门”和“权威部门负责数据的更新维护”原则对数据及时更新，实现数据库在各相关部门之间有序流动，强化对系统的支撑能力，并进行数据分析挖掘。

（4）形成义乌市空间信息共享服务平台。构建空间信息共享服务平台，逐步形成数据共享、资源共享、接口共享、应用系统共享体系，加强对各相关部门的管理，使各相关部门的地理信息应用共享。

三、总体设计思路

本平台基于义乌市现有的有线和无线政务专网，通过统一地理空间数据的标准规范，挖掘、整合和利用现有地理空间数据资源，建立统一的地理空间信息资源数据库，并对外提供各类地理空间信息服务，支持各类空间信息应用系统的建设和开发。

平台建成后将成为全市地理空间信息资源的展示中心、共享中心和服务中心，实现与各职能部门业务横向交叉中的数据梳理和业务梳理工作，为最终实现全市的信息化和标准化打好基础。

义乌市空间信息共享服务平台由数字办牵头组织实施。国土资源局信息中心负责空间信息共享服务平台系统与基础数据库的建设，基础地理信息数据库、政务电子地图库等在市应急联动中心现有系统上进行拓展建设，并依托国土、规划等部门资源补充与完善现有数据；系统相关硬件设备等设施集中部署在国土资源局信息中心机房。建成后，由市数字办负责政务地理空间信息数据的日常管理维护更新工作，统一管理和协调政务地理空间信息数据的跨部门共享应用，由数管中心负责依托国土、规划等现有技术成果对空间信息数据进行统一管理、更新与升级维护。对于规划等专业GIS应用部门的专业数据不纳入平台整合与建设范围，由规划等主管部门自行建设与维护；用于共享的政务专题图层由各主管部门结合各自实际，按照统一的标准进行维护建设，或委托数字城市按照要求进行建设维护，所完成成果通过平台统一为各部门提供共享服务，充分发挥各方的积极性，实现基础空间数据、政务电子地图数据和各政务专题图层的集中管理与共享。

四、系统总体设计

政务信息图层共享服务系统的整体逻辑结构如图3-8所示。

通过对空间信息共享服务平台的总体认识，将平台分为4个层次，即管理层、数据层、服务层、展示与应用层，其整体框架如图3-9所示。

整个系统采用面向服务的架构（SOA）。空间信息服务、空间服务二次开发接口、业务应用系统则以B/S为主，对外服务和接口用Web services进行封装。整个系统的软件模块由五个部分组成，包括数据交换与管理、空间信息共享服务接口、平台运行维护管理和政务空间资源查询系统等，具体应用软件功能划分如图3-10所示。

地理空间数据库管理系统

政务数据更新审核数据库

运行维护系统

空间信息资源查询展示

空间信息服务接口（电子地图、遥感影像、地理编码等）

政务图层编辑更新审核

应用系统

系统

政务专网

政务专网

政务专网

各职能部门工作人员 各职能部门业务应用系统 各职能部门业务数据维护人员

图3-8 政务信息图层共享服务系统逻辑视图

图3-9 系统整体框架

政务地理空间信息共享服务平台

数据交换与管理

工具集

空间信息共享接

运行维护管理

口集

系统

政务地理空间信息资源展示系统

空间数据库管理工具

元数据管理工具

地址编码管理工具

空间数据在线更新系统

空间数据E T L工具

用户安全认证接口

目录服务接口

政务电子地图接口

遥感影像服务接口

地图图片引擎接口

安全管理

角色管理

权限管理

平台监测

图层目录展示

资源搜索

信息查询

专题图、统计图

图3-10 应用软件功能划分

空间信息共享服务平台的硬件主要包括：空间数据库服务器、地图发布服务器、图片引擎服务器、业务应用服务器、定位消息服务器等。硬件体系结构如图3-11所示。

……

图3-11 系统硬件体系结构

对于义乌市空间信息共享服务平台的应用安全，从网络层、数据层面、软件系统层面来保障。

义乌市空间信息共享服务平台将充分利用义乌市政务网现有的安全技术手段。在网络层安全上，目前政务网采用一系列的网络安全措施，确保网络传输和通道的稳定与安全；在数据层安全上，政务网数据中心主存储采用了SAN存储架构，磁盘阵列实现RAID1+0保护，同时，还建设有自动备份系统实现数据的在线备份，此备份存储按RAID5配置，义乌市空间信息共享服务平台可使用此存储和在线备份机制；现有的数据库服务器采用双机热备份方式，其他应用服务器采用主服务和冷备份方式，具有较好的可靠性。义乌市空间信息共享服务平台将利用政务网中现有的网络防病毒体系，实现全网病毒防范。

五、系统技术架构

系统架构设计应充分考虑地理空间信息共享和不同服务需求，不同用户通过授权实现数据的共享。通过二次开发实现系统的不同功能，这样既能满足低端用户的简单地图需求，也能满足高端用户的复杂空间分析需求，真正成为一个数据共享中心。系统总体技术架构如图3-12所示。系统架构采用C/S与B/S的混合架构，其中空间数据库管理工具与数据管理采用C/S模式。

表示层

业务应用层

……

图片服务

遥感影像

电子地图

空间服务层

地理编码

目录服务

数据层

系统管理层

图3-12 系统总体技术架构

六、平台标准体系

平台标准体系是空间信息共享服务平台建设的保障和数据交换、共享服务的依据。在参考和引用现有的国内外标准规范的基础上，研究制定义乌市空间信息共享服务平台标准体系，形成一套基础数据、政务图层数据的定义、生产、制作等数据标准规范，形成一套全市空间信息资源共享服务的数据更新、服务提供等技术规范，形成一套共享服务平台的建设、管理、运营和维护机制，通过标准体系的建立来保障平台的服务质量，实现长效化管理。平台标准体系类别如图3-13所示。

图3-13 平台标准体系类别

七、平台共享机制设计

（1）使用空间信息资源展现查询系统模式。义乌市空间信息共享服务平台建设后，将基础地理信息数据、政务电子地图数据、政务业务专题数据等信息资源汇集在义乌市国土资源局信息中心，这些地理空间信息资源可以通过空间信息资源展现查询系统，授权用户可以直接通过此系统查询浏览义乌市空间信息资源，该系统可为义乌市各级领导、部门在重大事件会商时提供空间辅助决策支持。

（2）地理信息数据资源获取利用模式。有的职能部门，比如公安局，由于网络物理隔离原因，不能直接访问空间信息共享服务平台的系统和服务，但又需要利用平台中的地理空间信息资源，可通过数据申请获取流程，提出申请获得审批后，即可获得平台中的数据；有的职能部门，比如规划，由于专业特性原因，需要利用平台中的地理空间信息资源（比如影像）开展高精度数据加工和业务数据的更新等工作，也可通过获取地理信息数据资源模式，复制获得平台中的数据。

需要获取数据的职能部门，首先通过义乌市空间信息共享服务平台提供的空间数据交换模块中提出数据申请需求，在获得审批后，由平台管理员，通过复制方式或通过数据交换平台运输到需求提出部门。

（3）依托共享服务平台运行的业务应用系统托管模式。大多数职能部门对地理空间信息的利用目前还处于培育阶段，通常使用的地理信息功能为空间查询、定位和专题资源展现等。对于这类型职能部门的部分用户，可以基于义乌市空间信息共享服务平台的软硬件资源、地理空间信息数据资源和业务专题数据，开展业务应用。

在此情况下，通常是义乌市数字办协助有此需求的职能部门开展业务应用系统的研发组织工作，职能部门的业务专题地理数据存储在义乌市空间信息共享服务平台的地理空间数据库业务专题数据库中，业务地理信息应用系统依靠义乌市空间信息共享服务平台的地理信息服务能力和基础软件运行环境支持能力运行，对外发布运行。通常，业务地理信息应用系统部署在数字办的独立应用服务中，也可以部署在职能部门的机房应用服务器中。

此种共享应用模式，职能部门开展地理信息业务应用，无须采购地理信息基础软件和数据库管理软件等基础运行支撑软硬件环境。

（4）基于共享服务平台支撑的业务应用系统模式。部分职能部门，由于专业特性和业务数据保密要求，需要在职能部门独立建设业务数据库和软硬件运行环境，但又期望利用市数字办的政务电子地图资源。

此种情况下，通常通过利用义乌市空间信息共享服务平台的栅格地图图片引擎服务接口，在线调用平台的地图获取政务电子地图服务，在政务电子地图上叠加业务地理信息数据，开展业务应用。

对于本地有基础地理信息软件的情况，可通过义乌市空间信息共享服务平台提供的OGC服务接口，利用本地基础地理信息软件对OGC规范的支持，获取地理空间信息资源，实现业务地理信息应用系统。