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茅台镇景区GIS服务平台建设方案

63
2020年5月29日
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茅台镇景区GIS服务平台建设方案

北京超图软件股份有限公司
2月9日

目录
1 项目概述 1
1.1 项目建设内容及目标 1
1.2 项目建设总体目标 2
1.3 近期目标——建立景区空间数据库 2
1.4 远期目标——建立智能的景区管理应用群 2
2 项目建设单位概况 3
2.1 建设单位 3
2.2 机构职能 3
3 需求分析和项目建设的必要性 4
3.1 用户需求 4
3.1.1 游客层级 4
3.1.2 主管部门和景区层级 4
3.1.3 企业层级 5
3.2 数据需求分析 5
3.2.1 GIS技术在茅台镇景区管理中的作用 5
3.2.2 三维技术的必要性 6
3.2.3 三维GIS功能需求 6
3.3 系统及应用需求分析 7
3.3.1 节点管理 7
3.3.2 主题管理 7
3.3.3 元数据管理 7
3.3.4 公共代码管理 7
3.3.5 数据采集 8
3.3.6 数据访问 8
3.3.7 数据备份与恢复 8
3.3.8 标准管理 8
3.3.9 应用支持 8
3.3.10 运行管理 8
3.4 安全保障体系需求分析 8
3.4.1. 系统安全可靠性需求 8
3.4.2. 数据安全保密性需求 9
3.4.3. 数据完整性需求 9
3.4.4. 实体的可鉴别性需求 9
3.4.5. 不可否认性需求 9
3.5 保障机制需求分析 9
3.5.1 制定《茅台镇景区GIS服务平台管理办法》 9
3.5.2 制定《茅台镇景区GIS服务平台实施指南》 9
4 总体建设方案 10
4.1 设计原则 10
4.1.1 总体部署，分步实施 10
4.1.2 统一标准，保障共享 10
4.1.3 整合资源，集约发展 10
4.1.4 突出重点，先急后缓 10
4.1.5 实用可靠，适度先进 10
4.1.6 创新机制，市场运作 10
4.2 总体技术路线 10
4.2.1 以统一规划来完善信息化架构设计 11
4.2.2 以统一设计来增强信息化共享 11
4.2.3 以统一标准提高系统间的集成性 11
4.2.4 以统一建设来完成信息资源规划布局 11
4.3 关键技术分析 11
4.3.1 JAVA技术 11
4.3.2 WEB服务技术 12
4.3.3 模块化和组件化的体系架构 12
4.3.4 面向服务的体系架构（SOA） 12
4.3.5 数据智能分析技术 14
4.3.6 多源异构数据的无损转换 14
4.3.7 灵活可配置的数据质检技术 15
4.4 数据中心平台设计 16
4.4.1 平台总体架构 16
4.4.2 信息资源 16
5 本期项目建设方案 17
5.1 建设架构 17
5.1.1 硬件层 17
5.1.2 数据服务层 17
5.1.3 GIS服务层 18
5.1.4 业务服务层 18
5.1.5 接入展示层 18
5.2 本期功能架构 18
5.2.1 系统平台架构 19
5.2.2 网络结构 19
5.2.3 硬件需求 20
5.2.4 软件需求 20
5.2.5 网络需求 21
5.3 景区空间数据库建设 21
5.3.1 景区空间数据库总体设计 21
5.3.2 景区空间数据基本要求 21
5.3.3 景区基础地理空间数据库建设 22
5.4.1 景区1:50000基础地理空间数据库 22
5.3.4 茅台镇景区1:10000基础地理空间数据库 22
5.3.5 景区1:500道路空间数据库 23
5.3.6 景区兴趣点空间数据库 23
5.3.7 景区遥感影像库建设 24
5.3.8 景区三维地形库建设 25
5.3.9 景区三维倾斜摄影模型库建设 26
5.4 景区GIS服务平台建设 26
5.4.1 GIS平台软件选型 27
5.4.2 技术难点 27
5.4.3 解决方案 27
5.4.4 技术规格 27
5.4.5 GIS平台软件配置 28
5.4.6 三维平台兼容性 29
5.4.7 景区GIS服务系统设计 29
5.4.8 景区地图服务设计 29
5.4.9 景区数据管理系统设计 29
5.4.10 景区数据管理系统建设 30
5.4.11 基础地理数据管理模块 30
5.4.12 景区专题数据管理模块 30
5.4.13 景区数据备份恢复模块 30
5.5 景区GIS服务平台支撑的系统及功能 30
5.5.1 景区虚拟游览 30
5.5.2 景区地图浏览 31
5.5.3 游览路线规划 31
5.5.4 游览照片分享 32
5.6 其他信息管理子模块 33
5.6.1 客源地统计管理 33
5.6.2 景区客流分布管理 34
5.6.3 停车场信息管理 34
5.6.4 摆渡车调度监控管理 35
5.6.5 工作人员调度监控管理 37
5.6.6 景区基础设施管理 38
5.6.7 突发事件应对辅助 38
5.6.8 游客一键SOS呼救应答 38
5.6.9 游客手机App及微信公众号 39
5.7 景区视频监控平台（GIS部分） 39
5.7.1 地图管理 40
5.7.2 视频监控 41
5.7.3 信息查询 42
5.7.4 编辑维护 43

1 项目概述
1.1 项目建设内容及目标
茅台镇景区GIS服务平台建设,一方面是为了促进茅台镇景区旅游资源的集约发展,加强景区的管理和监督,推进景区旅游景点充分利用信息技术手段提升景区服务质量,为游客创造更加舒适便捷的游览环境;另一方面则是为了实现景区空间数据的统一存储、分析、处理以及传递,基于与计算的大数据分析及运用,使景区规划更合理,资源分配更均衡,进而挖掘出有用的决策支持信息,为上层应用系统以及茅台镇政府提供数据支撑,为领导决策提供更科学的依据,让景区管理工作更为简单。
具体目标如下:
（1） 建立空间数据中心系统平台,完成相应的应用软件和数据管理系统建设,实现数据的交换、保存、更新、共享、备份、分发和存证等功能,并扩展容灾、备份、挖掘、分析等功能;
（2） 建立景区空间单元网格,将景区监控网格化管理,细化后的景区管理辖区落实到具体的责任单位和责任人,解决景区巡视人员及监控人员的工作难度和责任不清的问题,提高景区客流量、环卫以及布控监督力度;
（3） 建立数字导游数据、景区基础资源数据和空间数据资源的共享数据库,在提供游客数字自助导游功能的同时,将游客的空间信息进行共享,为空间大数据分析支持下的客流量监控提供数据支持;
（4） 建立景区应急系统,基于景区基础资源数据和空间数据资源构建景区应急场所数据资源库,经过数据挖掘规划应急避难路线并形成应急避难空间数据库,经过共享服务平台将应急避难数据发送到景区管理部门、景区媒体中心及其它终端系统,为应急避难提供基础空间数据保障;
（5） 建立游客自助旅游线路规划服务支持,并提供线路提醒服务,将游客感兴趣景点信息经过移动终端GPS定位功能实时共享至微信或Web端,实现面向游客的一站式服务;
（6） 对数字导游数据、景区基础资源和空间数据资源进行集中管理,保证共享数据的一致性、准确性和完整性,为景区各业务部门提供基础数据支持;
（7） 集约型数字化景区管理系统采用国家旅游局认可的、规范的、科学的办公流程与合理的考核评价体系,实现景区管理体制的优化和创新,在整个景区管理工作中,领导可随时登录系统,对景区工作进行监督和催办,景区管理指挥准确,景区管理监督有力。
1.2 项目建设总体目标
茅台镇景区GIS服务平台建设总体目标为:
（1） 完成茅台镇景区GIS服务平台的个性化开发及部署;
（2） 完成景区基础数据普查工作以及网格划分和空间资源数据库建设工作;
（3） 完成视频监控子系统与共享服务平台系统对接工作。
1.3 近期目标——建立景区空间数据库
（1） 利用计算机技术、GIS技术、遥感影像处理技术,实现茅台镇景区各类信息的数字化采集、传输、存储和管理,建立茅台镇景区的基础空间信息数据库、自然地理信息数据库、人文地理信息数据库以及相关的管理信息数据库,为茅台镇景区各专题信息的管理提供共享数据,实现景区基础地理信息、各种专题信息的管理与服务。
（2） 建立景区GIS服务支撑平台,利用SuperMap GIS平台结合茅台镇景区空间数据库建立景区GIS服务支撑平台,包括地图服务、三维服务、空间分析服务等服务模块,为智能的景区管理应用提供服务支撑。
1.4 远期目标——建立智能的景区管理应用群
基于GIS技术构建统一的空间信息共享平台、综合管理系统、应急避险系统和指挥调度体系,围绕茅台镇景区的景区旅游管理、数字导游、经营管理、设施管理、安全防范、商户管理、资源调配、应急指挥、监督评价和可持续发展等方面的应用,实现景区信息数字化、应用网络化、服务智能化、综合管理高效化、应急指挥精确化,更好地保护和开发茅台镇景区旅游资源,为景区的科学管理、发展决策提供信息技术支持。

2 项目建设单位概况
2.1 建设单位
茅台镇位于仁怀市赤水河畔,是川黔水陆交通的咽喉要地。地处贵州高原西北部,大类山脉西段北侧,北靠遵义,南临川南。在郁郁葱葱的河滨地带,建有”红军烈士陵园”和”红军渡河纪念碑”。景区内还建有仁怀市中国酒都酱酒文化纪念馆。 赤水河航运贯穿全境,仁蔺、茅丹、茅习、遵茅公路汇聚于此,是连接川黔的重要枢纽和连接历史名城遵义和国家级风景区赤水的通道。茅台镇面积87.2平方公里,其中城区面积4.2平方公里,辖5个居委会、8个行政村。茅台镇下辖杨柳湾社区、国酒社区、河滨社区、南坳社区、观音寺社区、岩滩村、桂花村、中华村、椿树村、元木岩村、杨湾村、太坪村、上坪村。总面积达224.8平方公里,总人口达102412人,其中茅台城区人口3.1万人。
2.2 机构职能
根据项目建设,茅台镇人民政府对茅台镇景区GIS服务平台建设执行监督和验收工作。

3 需求分析和项目建设的必要性
3.1 用户需求
3.1.1 游客层级
游客层级主要以在线的信息共享参与和以信息技术媒介为载体的物联网应
用等两部分为主,它在整个景区地理信息共享服务平台建设构成中主要扮演终端体验和展现的角色。 游客层级的建设将在很大程度上相辅于主管部门和企业两大层级的建设。 主要实现对游客的一站式服务:
(1)为消费者提供一站式服务,并逐渐达到在需要的时候、在任何时间和地点均能获得相关的旅游信息和服务;
(2)经过互联网和移动终端都能查到相应的旅游信息,能够预定相应的旅游产品和享受旅游信息服务。经过呼叫中心、在线网站、手机短信等多种基于网络的现代化信息沟通交流手段,使用多种客户端和信息终端,均能获得所需要的相应旅游信息和服务;
(3)经过相关旅游信息化门户网站,可方便地获得所需要的吃住行游购娱的信息和服务;
(4)经过相关旅游信息化平台,可随时随地方便地与相关部门、单位进行交流、沟通和获得及时地信息反馈。
3.1.2 主管部门和景区层级
政府层级主要涉及两项内容,一是编制和规划景区建设纲要,从建设内容、 组织计划、 运营投资政策、 技术要求规范和建设标准及服务准则等方面建立指导; 另外一项就是在推动景区地理信息共享服务平台发展过程中的政府服务职能转变, 经过旅游资讯宣传、 旅游信息公共服务以及信息监控等平台的建设, 完善地理信息共享服务平台建设的后台服务。满足相关政府部门推动旅游产业和旅游信息化的行政办公需求应达到如下的标准:
(1)数据规范、标准、统一、集中;
(2)管理信息上传、下达及时、准确、一致;
(3)行政管理流程顺畅、快速、协同;
(4)各类信息方便查询、统计,并逐步提供多维分析和决策支持。
景区层级主要涉及地理信息共享服务平台。景区的基本需求是逐步实现整合营销、整合服务、 统一管理, 消费者能够经过先进的目的地营销平台, 在获得相关旅游信息资源的同时, 也能获得相关旅游产品信息、 服务信息和配套资源的情况; 旅游企业和主管部门可实现整合营销、 服务和管理。 服务于旅游景区是系统建设和发展的主要原动力。 旅游景区不单单需要考虑景区资源的建设管理如建设开发、 工程管理等,还需要考虑客流引导服务、资源经营管理(环境保护、物业管理、商户经营、停车管理、后勤管理、财务管理等)、电子导游服务等系统的部署, 这些系统的应用和实践将有助于景区服务能力的塑造、 服务品牌的提升、服务内容的规范,从而实现旅游景区的智慧响应和管理。
3.1.3 企业层级
企业层级主要涉及旅行社、酒店、餐饮和乡村以及旅游网络营销等商业组
织,主要需求是:
(1)可经过平台方便地进行信息化的管理和运营;
(2)可方便地享受旅游平台提供的信息化服务;
(3)可经过平台进行高效、有序的管理和信息沟通、交流;
(4)可方便地获取和应用平台提供的全面的经营、管理、市场信息和数
据,以切实提高经营管理效益;
(5)可方便地获得平台提供的电子商务服务,更好地吸引消费者,更好地与行业合作伙伴密切配合,切实提高经济效益。
3.2 数据需求分析
3.2.1 GIS技术在茅台镇景区管理中的作用
茅台镇景区GIS服务平台是建立”茅台镇景区综合服务系统”各个业务模块的基础和前提,借助GIS平台实现对地理信息的共享能更好、更直观的将门禁、景区管理、监控等管理数据信息展示出来。因此要建设”指挥景区”,必须要先建立基于GIS技术的景区综合管理平台。
现实世界是在时间和空间的框架中运动与变化的,反映现实世界组成要素的运动和变化现象与过程的信息普遍具有空间属性,80%以上的信息与地理空间相关。地理信息系统(简称GIS)能够有效地以电子地图的形式处理、分析和展现现实世界信息的空间特征,同时也能够有效地基于空间和时间的框架整合景区的各种信息资源,如旅游相关资源如景点、酒店、旅行社以及其它与旅游之吃、住、行、游、购、娱六要素相关的配套资源如餐饮饭店、交通路线、商场超市等等各类资源。由于三维地理信息系统能够经过景区地形数据、影像、矢量数据、景区模型,形象和直观地展现各种要素、现象的空间分布和变化规律,景区的管理与决策过程中发挥重要的作用,同时也为游客提供一个预览景区、景区服务的窗口。
3.2.2 三维技术的必要性
茅台镇位于仁怀市赤水河畔,是川黔水陆交通的咽喉要地。地处贵州高原西北部,大类山脉西段北侧,北靠遵义,南临川南。在此类山区地形中,如果采用传统的二维平面地图对景区内的地物进行空间信息化描述,则会丢失很多地形起伏、高程等信息,无法完整展现景区内的真实环境;而三维GIS技术则能够完美弥补这一缺点,既能基于GIS技术对景区内的地物进行空间信息化描述,又能完整的展现地形起伏、植被分布、景点坐落等信息,同时还能够利用三维倾斜摄影模型技术逼真的模拟景点的真是环境,使游客能在互联网上虚拟游览茅台镇景区。
采用二三维一体化GIS技术的茅台镇景区GIS系统综合管理系统能够利用以上特点为景区管理、设施维护、游客服务、旅游宣传等工作提供有力的技术支撑。
3.2.3 三维GIS功能需求
在生态保护系统中,采用自动采集和人工采集相结合的方式,将水体、大气、植被、山体、规建等监测数据,经过网络实时的汇总到景区自然和人文环境保护系统中,并反馈到保护分中心。结合监控系统中的资源保护监控视频、地理信息系统以及卫星遥感影像等,就能够及时发现已经或者即将出现的问题,及时安排人力物力,采取相应的处理措施。需要其它部门协助处理的,上报”指挥中心”,进行统一的协调、调度和处理。同时系统自动将处理过程记录在案,作为监督评价机制的评价依据。
利用三维地理信息系统、数字监控系统、电子门禁系统、GPS车辆监控调度系统、等系统反馈的实时数据,管理服务分中心能够清楚的了解到当前的游客数量及分布情况、旅游接待情况、接待设施准备情况等即时信息,并据此作出相应的人力、物力调配措施。
多媒体触摸屏系统设计为结合三维地理信息系统,用户能够基于GIS三维地图平台,了解景区路线,景点距离。查询吃、住、行、游、娱、购六要素的信息,观看实景漫游系统,获得最详实的资料,也能够利用该终端发布信息,与其它网友获得交流。
同时,根据分布在景区的各个移动监察员经过无线终端发回来的照片及说明信息,能够及时的将出现的问题报告给指挥中心,这样指挥中心就能在第一时间了解到出现问题的相关情况,并及时采取相应的处理措施。同时系统自动将处理过程记录在案,作为监督评价机制的评价依据。
经过无线终端、内部管理系统和统一的企业信息门户,建立广泛的资源共享和协同管理平台,实现景区一体化、数字化的管理模式。
3.3 系统及应用需求分析
3.3.1 节点管理
实现与数据中心相连的各个节点的信息管理、配置管理,包括景区业务部门、景区数据中心等。
3.3.2 主题管理
数据采集、数据发布、数据共享、数据交换、公共服务以及决策支持均以主题的方式进行,因此必须实现对主题的管理。主题是元数据的集合。
3.3.3 元数据管理
元数据是关于数据的数据。元数据描述了数据的结构和意义,同时也能够描述应用程序和流程的结构和意义。构造数据中心数据库的重要步骤之一,就是定义和创立元数据(Metadata)。元数据提供一个目录,列出数据中心有什么数据。所有进入数据中心的数据,必须在元数据中有所表述。数据中心的数据管理系统必须提供储存和管理元数据的方法。以元数据管理为核心,建立数据中心的数据资源目录体系,提供给业务部门参考使用。
数据中心的元数据包括基础数据元和共享数据元,由数据中心统一管理。基础数据元由数据中心定义,共享数据元由业务部门定义并注册到数据中心。业务部门进入数据中心的元数据管理中心好比进了一个”超市”,能够方便地知道能够获取和使用哪些数据,并进行数据使用申请的定制。
3.3.4 公共代码管理
对公共代码需要有统一的标准规范,数据中心必须提供公共代码的管理。基于数据中心的公共代码规范,各部门和区政府数据中心能够经过数据转换将各种不同含义的编码和标准规范的编码之间进行双向的转换。
3.3.5 数据采集
与各业务部门形成数据采集机制,经过数据共享交换平台从各业务部门汇总数据,对原始数据进行缓存、存储。
3.3.6 数据访问
在统一的权限管理系统之上,实现对视频监控系统、智能导游系统、视频监控系统提供数据访问。对决策支持系统、业务监管提供数据支持。
3.3.7 数据备份与恢复
恢复管理是对数据进行备份、导入导出以及数据库恢复等。数据是数据中心核心的资源。全面的容灾方式应该是数据备份+数据复制+远程容灾。对系统中的数据要定期进行系统备份。采用本地备份与异地备份相结合的方式。
3.3.8 标准管理
进行数据中心的标准规范特别是数据标准的审核制定、升级维护与发布实施等管理功能。在数据中心的建立之初,由于标准规范处于不断完善的过程,应建立标准的版本管理机制,方便业务部门的查询和使用。
3.3.9 应用支持
对统计、社保相关业务应用系统、公共服务系统、业务监管系统和决策支持系统提供数据、通道和平台等支持。
3.3.10 运行管理
为方便对数据中心的管理和维护,需要一套功能完整的运行管理与监控维护系统。运行管理系统主要提供给数据中心的系统管理人员使用,用于保证数据中心的安全可靠和高效运行。其功能主要包括面向安全性的用户管理、权限管理、密码管理和日志管理等;面向性能优化的性能监控等。面向可用性的节点管理、交换规则管理和状态监控;其中节点管理包括对业务部门的信息管理。
3.4 安全保障体系需求分析
3.4.1. 系统安全可靠性需求
数据中心是景区保障业务处理的核心系统,如果遇到破坏,或无法正常工作,将造成无法估量的损失。需要保护的资源不但有物理资源(设备、设施)、数据资源(数据、数据库软件等),而且还有网络资源(通信链路、网络接入等)。
3.4.2. 数据安全保密性需求
满足在数据存储、传输过程中的安全保密性需求。国土、景区规划、景区经营工作中涉及部分敏感数据,在其处理过程中,特别是与景区各级部门数据交换过程中,要进行数据加密传输和存储,要保证数据的安全保密性。
3.4.3. 数据完整性需求
满足在数据存储、传输过程中的完整性需求。在内部要保证数据存储和传输过程中不被篡改和破坏;在与各级单位数据传输的过程中,要保证数据不被篡改和破坏。
3.4.4. 实体的可鉴别性需求
满足数据中心系统对用户及数据交换服务器的可鉴别性需求。系统要实现监管及其它方面的需求,其必要条件是实现实体的可鉴别性,包括用户及数据交换服务器具有可鉴别性等。
3.4.5. 不可否认性需求
满足数据中心用户行为和系统行为不可抵赖性的需求。用户每天都利用数据中心处理大量的事务,事务处理过程的可管理、效率的可审计、行为的可审计等,需要行为的不可抵赖性来解决,本项目建设中要保证在所有数据处理过程中,办公人员行为和系统行为的不可抵赖,以便审计和监督。
3.5 保障机制需求分析
3.5.1 制定<茅台镇景区GIS服务平台管理办法>
重点说明茅台镇景区GIS服务平台体系和运行模式,明确提供方、使用方和管理方的职责分工。提供方负责台镇景区地理信息共享服务平台中本部门信息资源的编目、注册、维护等;管理方负责地理信息目录的审核、发布和管理,并负责地理信息共享服务平台系统的日常运行维护;使用方负责对获取的地理信息资源在授权范围内合法使用。
3.5.2 制定<茅台镇景区GIS服务平台实施指南>
重点说明指导管理人员如何经过地理信息共享服务平台开展景区日常业务和服务工作,以及指导政务部门经过数据中心系统建立和更新维护空间信息资源目录等。
4 总体建设方案
4.1 设计原则
地理信息共享服务平台建设是一个复杂的系统工程,结合茅台镇景区自身特点,既要因地宜,又要兼顾大局,统一标准,规范建设。为实现景区旅游资源管理和整合,形成管理合力和规模效应,在建设过程中,应共同遵循以下建设原则:
4.1.1 总体部署,分步实施
景区要按照总体部署,做好地理信息共享服务平台建设总体编制工作, 根据自身实际情况制定近期和远期建设目标, 分阶段逐步实确保地理信息共享服务平台建设取得成效。
4.1.2 统一标准,保障共享
地理信息共享服务平台重点建设项目,要按照统一标准,实范建设,确保实现行业管理的信息共享。
4.1.3 整合资源,集约发展
地理信息共享服务平台涉及到全行业资源的整合,需要统调和组织建设,打造行业品牌,形成管理合力,实现规模效应。
4.1.4 突出重点,先急后缓
根据茅台镇景区自身实际情况,制定切实可行的地理信息共享服务平台建设总体方案。按照突出重点、先急后缓的原则,优先建设景区资源保护和经营管理需求迫切、投资小见效快的重点建设项目。
4.1.5 实用可靠,适度先进
系统建设要注重实效,在技术选型方面要注意选择技术成熟度好,实用可靠并适度先进的技术。避免盲目引用不成熟的新技术,造成建设资金浪费。
4.1.6 创新机制,市场运作
地理信息共享服务平台建设要注重产业化经营管理机制的创新,借鉴国际先进理念,引入市场运作机制,促进资源保护与旅游服务产业的良性互动和协调发展。
4.2 总体技术路线
针对茅台镇景区数字化发展的特点进行架构时,我们以六大方针为指导:”统一领导,统筹规划;集约建设,协同共享;统一标准,注重安全;深化应用,力求实效”,以此为基础,运用信息化管理手段来提升业务的管理创新。
4.2.1 以统一规划来完善信息化架构设计
进行茅台镇景区发展规划的系统分析,使之能够对信息化发展具有正确的指导、支撑作用并适用于对景区整体与未来业务发展规划。
4.2.2 以统一设计来增强信息化共享
从不同的角度看,业务架构也会呈现出不同的静态或动态结构。从信息化的角度出发,一般情况下系统架构由以下四种相互关联的架构组成:业务架构(Business Architecture);数据架构(Data Architec—ture);应用架构(Application Architecture);技术架构(TechnologyArchitecture)。并包括一个统一、共享、分布、准确和持续的数据环境以及事务处理系统(TPS)、决策支持系统(DSS)等各种信息系统,从而实现业务模型向功能模型的转变,业务架构向信息架构的映射,基础数据向业务信息的抽象。
4.2.3 以统一标准提高系统间的集成性
对现有的应用系统进行统一规划,把按部门需要开发建设并只满足本部门业务需要和工作特点的系统在考虑与相关系统的接口基础上统一制定针对于信息系统适应性、扩展性的标准,进而达到支撑业务的垂直管理和职能部门问的水平协作并逐步经过系统的方法,把基于多种平台、多种环境开发的信息系统数据经过统一的标准集成起来。
4.2.4 以统一建设来完成信息资源规划布局
经过统一建设,把来自于委内运行中的原始数据进行有效整理,对这些原始数据加以控制、管理、处理、利用,实现其附加值。
4.3 关键技术分析
4.3.1 JAVA技术
JAVA(J2EE标准)以其开放性、与平台无关性引领着技术发展方向,在各类应用系统中得到广泛应用与推广,在WEB、B/S应用领域市场领域不断扩大。
JAVA是一种简单的、面向对象的、分布式的、结构中立的、安全的、可移植的、性能优异的、多线程的、动态的开发语言。JAVA是一种基于网络计算的开发语言,由于JAVA的平台无关性,使得应用程序能够运行在不同硬件平台、不同操作系统平台上。
4.3.2 WEB服务技术
Web services 允许应用程序经过 Internet 进行通讯和共享数据,而不论所采用的是哪种操作系统、设备或编程语言。基于XML、SOAP、LDAP、UDDI的Web Services是企业在互联网上构建大型、复杂应用的理想技术。过去,一个大型复杂的应用系统里,各个模块、功能间一般是紧密耦合设计的,接口和数据交换都是内部专用的格式,使维护和扩展非常困难。XML和基于XML的Web Services提供了全新的开发大型系统设计思路,大型系统的模块、功能能够非常独立地设计,各自之间经过接口查询以及自描述的XML格式的数据交换,轻松地将各个模块、功能集成为一个大型的系统,各自内部的改动不会影响其它模块或功能,使系统的维护和升级更加容易。
4.3.3 模块化和组件化的体系架构
模块化和组件化的先进软件技术体系架构,应用软件产品能够细化成为许多细粒度的模块,不同的客户应用能够选择不同的组件或模块组合形成适合于企业需求的软件平台方案;基于同一共享数据库和统一数据模型的数据层面的高度集成架构,保证各应用模块之间的紧密无缝集成和平滑的业务流转。
所有的业务服务是若干个相关类组成的实现一个独立功能的软件单元,在应用体系中业务逻辑被组织成可重用的组件,系统的服务层以容器的形式为业务组件提供底层服务,容器是组件与底层平台的交互接口。服务组件能够对内对外提供标准的接口,均以IOC方式提供调用,减少和降低服务和服务之间、系统和系统之间的偶合与依赖性。服务能够随时替换和更新。
平台对服务层进行轻量级的封闭,提供的系统性服务包括:JTA、XML、Load balancing、data cache、其它企业服务。
4.3.4 面向服务的体系架构(SOA)
面向服务的体系结构(Service-Oriented Architecture,SOA)是一个组件模型,它将应用程序的不同功能单元(称为服务)经过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的,它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种各样的系统中的服务能够使用一种统一和通用的方式进行交互[26]。
SOA(Service-Oriented Architecture),面向服务架构,它能够根据需求经过网络对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用。服务层是SOA的基础,能够直接被应用调用,从而有效控制系统中与软件代理交互的人为依赖性。
SOA是一种粗粒度、松耦合服务架构,服务之间经过简单、精确定义接口进行通讯,不涉及底层编程接口和通讯模型。SOA能够看作是B/S模型、XML/Web Service技术之后的自然延伸。
面向服务的架构(SOA)具有如下优势:
Ø 可从企业外部访问
Ø 随时可用
Ø 粗粒度的服务接口
Ø 分级
Ø 松散耦合
Ø 可重用的服务
Ø 服务接口设计管理
Ø 标准化的服务接口
Ø 支持各种消息模式
Ø 精确定义的服务契约

SOA架构体系
4.3.5 数据智能分析技术
利用OLAP,DM,数据仓库(Data Warehouse)和数据集市(Data Mart)等技术进行业务指标分析。将现有的数据转化为知识,帮助单位做出明智的业务及政策的决策。
4.3.6 多源异构数据的无损转换
由于不同数据源的空间数据可能有多种不同的数据格式,而且不同格式的数据因其数据生产平台不同、采用的编码标准不同,数据质量千差万别。因此在建库之前,必须对不同数据格式的数据进行统一的质量检查和数据转换处理,最终成为符合空间数据建库要求的GIS数据。
空间数据转换方案主要是基于针对不同数据格式的数据转换引擎进行数据转换,而且在数据转换过程中,保持图形数据和属性数据的同步转换,建立图形数据与属性数据的关联,实现图形数据与属性数据一体化以及图形数据与属性的互查和互访。同时在数据转换过程中记录详细的日志信息,便于日后查看。
图形数据与属性数据的一体化,首先要确定如何标识每一空间实体对象。我们将依据编码方案建立原始成果数据与GIS数据之间转换的模版,据此对空间实体对象进行唯一标识。
在此我们提出了”数据交换适配器”的概念。数据交换适配器实现的技术路线如图所示。数据交换适配器将以组件的方式来实现。
数据交换适配器实现的关键是扩展性强,以适应未来数据格式的变化。因此,在数据导入/导出时,需提供导入和导出的适配信息,如:数据源的元数据描述、目标数据的格式描述等,以使数据交换适配器能根据这些信息实现转入或转出数据。

数据交换适配器转入功能体系结构

数据交换适配器转出功能体系结构
4.3.7 灵活可配置的数据质检技术
数据质检(监理)模块具备实现向导式数据检查功能,包括接边(图幅、行政界线等)情况检查、图属关联性检查、空间拓扑关系检查、数据库内容(空间和属性数据)完整性、完备性和逻辑一致性检查,投影、坐标检查、导出数据检查结果等。
除了具备基本的GIS功能外,还具有丰富的自身特色,这主要体现在以下几个方面:
(1)质检方案可灵活定制
可根据不同数据类型的检测需求,实例化相应的质检规则,然后定制出符合质检需求的方案,即可实现对新类型数据的检查,无需进行编码,从而达到零编码的目的。
(2)拥有多项质检规则,支持层间拓扑关系检测
数据质检模块当前支持编码检测等42个质检规则,能基本满足通用的数据检测需求。支持的拓扑质检规则不但可实现层内要素拓扑关系的检测,而且支持图层与图层之间、图层内某类要素与另一图层之间、层内某类要素与另一图层内某类要素之间的拓扑关系的检测,这是大多数空间数据质检软件所不具备的功能。
(3)数据检测批量自动进行
数据质检软件数据检测批量自动进行,采用自动批处理的检查方式能够大大缩短工作时间,提高工作效率。另外,数据质检软件改变了传统数据抽样检测的做法,针对某种缺陷可百分百检测出错误。
(4)质检规则可扩展性强
数据质检软件可扩张性强,如果用户有新的需求而无法用现有的质检规则进行定制,程序员只需在理解用户需求的基础上,按照系统框架提供的标准规则接口实现一个质检规则,然后将该规则注册到系统中即可生效,从而能够灵活适应数据检查需求的多变性和复杂性。
4.4 数据中心平台设计
4.4.1 平台总体架构
总体平台架构
茅台镇景区GIS服务平台总体结构包括基础环境、数据资源、支撑平台、专题应用四个层次,以及标准法规体系和安全保障体系。
4.4.2 信息资源
信息资源是数据中心最重要的资源。数据中心的信息资源分布状态具有阶段性,每个阶段都对应信息资源整合的不同阶段,体现信息资源的管理集中、有机分布的特点。根据”基于数据,围绕数据,面向数据”的建设思路,我们进行信息资源体系的总体规划,然后具体描述共享型的共享数据库、操作型的业务数据库和分析型的历史数据库这三类信息资源的构建、维护和使用。
5 本期项目建设方案
5.1 建设架构
系统架构采用B/S(Web GIS)和C/S(组件式GIS)相结合的模式。

项目建设架构
本系统自下而上由硬件层、数据服务层、GIS服务层、业务服务层、接入展现层构成。
5.1.1 硬件层
硬件层分为两部分,一部分由数据服务器、应用服务器、防火墙、VPN、网络设备等设备构成内网硬件集群,为整个系统的正常运行提供最底层的硬件支撑;另一部分由监控探头、各类传感器等设备构成传感器硬件集群,为系统提供景区内的实时数据。
5.1.2 数据服务层
数据层分为基础地理数据和实时数据两部分,基础地理数据包括全镇范围内的基础地理数据,包括矢量地图(DLG)、正射遥感影像(DOM)、数字高程模型(DEM)、路网数据等;实时数据由传感器经过互联网接入系统,经过数据总线加工后进入本系统,为系统提供实时数据。
5.1.3 GIS服务层
GIS服务层以基于SOA架构的服务式GIS平台软件为基础构成。本层利用SDX+空间数据库引擎,整合数据服务层提供的数据;将数据结合GIS平台强大的GIS功能并封装起来,为本系统提供完整的地图服务、数据服务、空间分析服务、二三维一体化服务等GIS服务。
5.1.4 业务服务层
业务服务层将GIS服务层提供的服务结合实时数据、景区综合监管业务需求、景区安全运营关键KPI指标体系,为最终用户提供后台业务服务。
5.1.5 接入展示层
接入展示层是系统与用户或未来扩展构建之间的接口。系统结合用户习惯、景区管理规范、地域特点构建一套易学、易用、高效的界面;同时提供一套遵循行业标准、GIS规范、IT行业规则的接口,为未来可能需要添加的扩展模块提供接口支持。
5.2 本期功能架构
”茅台镇景区GIS服务平台”经过景区局域网和系统的人机界面实现对景区环境、设施、安全、运营状态等信息的综合查询、统计、分析、展现,为景区的日常工作的开展、人员设备的管理提供先进的信息支持平台。
系统整体结构采用分层的逻辑设计,自下而上分为三层逻辑架构,即:数据层、业务层和用户层。如下图:

功能架构
5.2.1 系统平台架构
系统架构主要体现在多系统(传感器信息管理、车辆监控、设施设备管理、视频监控、束管监测和报表,可扩展到综合自动化系统、应急预案等)数据组织、存储与管理,业务逻辑与数据处理,成果信息表示三个层面。三部分相互衔接与关联。为此,系统整体架构基于B/S与C/S结合,对用户而言,体验到的是B/S架构的信息管理与三维、二维图形管理,以及信息共享。
5.2.2 网络结构
根据”茅台镇景区GIS服务平台”建设的实际需求,结合系统对数字化景区系统建设过程中的各种现有资源整合的要求,整个系统需要构建在网络环境下,经过高速宽带网络实现不同部门间协同与共同工作,因此合理地设计系统的网络拓扑结构非常重要。
内网管理与外网服务并举:系统建设应充分考虑为景区科学管理提供决策信息,提高管理效率和工作效率;为游客提供网上地理信息服务,使广大游客游览景区前,对游览路线、景点分布、交通状况、人文信息等关心