(4)通過接入網關接入通信網絡上傳的大規模數據,將多元異構數據接入時空信息公共雲平台;
(5)各業務用戶通過數據管理分係統訪問平台的數據。
2.4 服務層
服務層的主要任務有兩部分:
(1)將接入的大規模數據彙集整合、存儲、分析、處理後為政府決策者、行業用戶提供共享服務;
(2)為行業提供數據交換平台,實現多源異構數據聚合、轉換與發布,並開放數據預處理、數據挖掘接口,供各行業應用開發者調用並方便的搭建自己的業務係統[13]。
2.5 應用層
基於時空信息公共平台構建麵向行業的智慧應用,諸如智慧交通、智慧環保、智慧管網、智慧照明及智慧安監等。
3 時空信息雲平台係統方案
3.1 基礎數據
3.1.1 空間信息數據
(1)基礎地理信息數據
基礎地理數據主要包括大地測量數據、數字線劃圖數據、數字正射影像數據(包含無人機正射影像數據)、數據高程模型數據、數字柵格地圖數據等。現有2012年采用航攝方法製作完成1:1 000數字線劃圖。2014年7月完成覆蓋測區的分辨率為0.2米的數字正射影像獲取,用於修測已有的1:1 000數字線劃圖(DLG)。數字高程模型數據(DEM)、數字正射影像數據(DOM)、數字柵格圖數據(DRG)還需要每年更新。衛星及遙感影像方麵,哈爾濱市已掌握的數據包括2004年至2013年的高分辨率影像數據(0.61米),2011年獲得的天繪衛星影像及航空遙感影像等影像數據以及2013年獲得的QuickBird影像數據。建設時空信息雲平台還需進一步豐富大比例尺基礎地理信息數據,包括1:500、1:2 000等大比例尺覆蓋規劃區範圍及1:5 000或1:10 000的覆蓋全市範圍的數據。並對曆史基礎地理信息數據進行規範化處理,統一空間基準與坐標係,以滿足數據共享係統兼容互通的需求。
(2)地上空間信息數據
地上空間信息數據記錄了城市全要素、全周期的空間位置、屬性信息,是智慧城市建設的最基本數據。2014年已經普查入庫主城區3.5米以上市政道路及第一排建築物範圍內約117平方公裏的城市空間信息。計劃2015年完成社區及剩餘測區約283平方公裏的普查。普查內容包括普查範圍內現存的全要素點狀、線狀、麵狀空間信息,共分為6大類,24中類,77小類,271個對象。預計2015年7月完成普查工作。已建成的城市空間信息數據庫能夠實現靜態數據的管理,但還無法做到實時動態數據的監測,需在其基礎上通過數據擴充、添加時間屬性以及數據重組,實現從城市空間信息數據到時空信息數據的升級。
(3)地下管線數據
我市已掌握累計共19 216.67公裏管線數據。包括主城區的1.5萬餘千米的主幹線管網數據;老城區剩餘施工道路和開放小區地下管線1 131.8公裏的數據;鬆北區、群力開發區和迎賓區地下管線3 180.6公裏的數據;三環和四環之間280公裏油氣管線普查數據。
(4)地下空間設施數據
我市對1990年以後建成的地下城市空間信息資料掌握較全麵,但1990年之前建成的人防工程資料缺失情況比較嚴重,且現有數據的標準與格式不統一,係統隻能在二維地圖上進行數據展示,沒有三維空間分析、推演等功能,無法為城市應急提供輔助決策。為進一步完善數據,我市將於2015年對人防工程設施進行普查, 預計一年內完成,形成覆蓋全市的地下空間基礎數據。同樣,地下空間信息也不包括時間屬性,也需要進一步關聯擴充。
3.1.2 物聯網節點數據
物聯網傳感器和移動終端的廣泛應用,產生了海量的實時動態信息,目前這部分信息由相應業務部門分別存儲和管理,缺少統一的數據庫進行集中存儲和管理。在交通領域有電子警察設備150多個、天網攝像頭50個,但是僅個別路口實現了高清視頻監控功能,需要增加攝像頭的數量來實現覆蓋全市主城區道路的監測網絡。在環保領域配備了50餘輛地麵巡檢車,並設立了12個空氣質量監測站,但缺乏車輛動態定位,監測站點數量也偏少,無法實現全市範圍的覆蓋監控。物聯網數據需要通過專業測量手段,采集室外物聯網節點的空間位置,調查相關屬性內容。依托人工確認或室內定位方法,獲取室內物聯網節點的相對空間位置及其屬性。對於具有精準空間位置的物聯網節點,通過坐標與時空信息進行關聯與匹配;對於僅有相對空間位置的物聯網節點,通過人機協同實現與三維精細模型的關聯,或者實現與二維分層平麵圖的關聯。分成靜態與動態子庫,連同時空信息數據一體化組織管理。
3.1.3 公共信息數據
公共信息數據主要包括地名地址數據和人口法人數據,目前哈爾濱已有基礎地名地址數據和人口法人數據。但還需擴充自然村以上的行政地名,建立市級、縣級、鄉級和行政村級四級區劃單元;豐富街、巷名,以及製造企業、交通運輸和郵政、信息傳輸和計算機服務、零售和批發、住宿和餐飲、金融和保險、房地產、商務服務、教育科研、衛生社會保障和社會福利、文化體育娛樂、公共管理和社會等興趣點名。
3.2 時空信息公共平台
時空信息公共平台由時空信息共享雲平台、時空信息服務、業務應用擴展、時空數據管理、地圖在線服務、共享服務管理及平台運維管理七個分係統組成。
3.2.1 時空信息共享雲平台分係統
時空信息共享雲平台分係統是智慧城市的核心,將全市各部門、各行業的海量異構數據進行接入、彙集、整合,並提供大數據存儲、大數據處理、大數據挖掘等功能,為其他分係統提供底層數據支撐;通過虛擬化技術可以使用戶在虛擬化環境中實現其在真實環境中的部分或者全部功能,確保了資源的安全性及完整性。
3.2.2 時空數據管理分係統
時空數據管理分係統是時空信息公共平台的全部空間數據資源的存儲管理與應用支持中心,為整個平台中其他應用係統提供數據存檔管理與屬性和空間數據庫支持,是應用係統各個子係統間數據共享與服務的技術基礎與運行基礎。建立覆蓋數據入庫、數據更新維護、數據查詢統計全流程管理工具。
3.2.3 共享服務管理分係統
共享服務管理分係統主要實現公共服務平台與用戶之間數據和服務的共享交互。主要側重以下幾方麵功能:
(1)將平台的數據資源以服務的方式提供給用戶,用戶可以方便的獲取相應的服務資源;
(2)用戶可以進行地圖服務及分析服務查詢與瀏覽;
(3)用戶可以注冊已有的服務,方便用戶對服務的定位與查找;
(4)用戶可以對在線數據有限製地編輯、更新數據;
(5)用戶需要進行服務申請,通過審核合格後才可使用相應服務。
3.2.4 地圖在線服務分係統
地圖在線服務分係統提供哈爾濱市多源、異構、多尺度、各類空間數據資源的綜合應用與主題服務,主要體現在二三維、動靜態、地上地下一體化可視化展示、多維度服務瀏覽和多角度空間數據狀況的查詢統計,滿足使用者對空間地理數據和專題數據的基本操作需求。