長三角一體化地理信息平臺設計與實現

王 偉 鄧雯婷 李成仁 吳張峰

1上海市測繪院，上海，200063

實施區域協調發展戰略，要建立更加有效的區域協調發展新機制。2018年2月，三省一市聯合組建的長三角區域合作辦公室正式掛牌成立，推動制定了長三角一體化發展三年行動計劃，為區域一體化發展明確了路徑和方向［1］。通過構建系統化、高精度、動態更新的長三角一體化地理信息平臺，實施信息資源整合和標準體系建設，形成以應用為核心的空間數據庫，建立業務化運行維護與管理機制，為探索跨區域規劃和政策創新提供信息化基礎［2，3］。

平臺設計定位于促進區域空間從規模擴張到內涵提升轉型的基礎平臺，為跨區域規劃協同、新型規劃編制提供支撐，以及更好地服務跨行政區專項政策和措施制定，平臺能夠為交通、能源、科創、產業、環保、公共服務、商務金融等專題提供統一的地理信息綜合服務，以支撐政府部門、科研機構和企業在以地理信息為基礎的各種業務、管理和數據分析的應用需求。

1 平臺總體設計

依據長三角一體化的數據體系，依托于長三角政務云基礎架構的支持，遵循嚴格的管理要求、技術規范以及相關的法律法規等制度，長三角一體化地理信息平臺提供一站式的地理信息綜合服務、形成業務化運行維護與管理機制，提供信息資源管理和輔助決策支撐；并通過提供標準規范的二次開發接口，實現異構平臺的接入與整合［4-7］。

平臺總體構架由應用層、服務層、數據層和基礎設施層4部分組成，其中應用層負責管理用戶同系統的邏輯交互，為用戶訪問各業務系統提供入口；服務層涵蓋平臺業務相關的一系列服務，與應用層的用戶操作進行數據交互，提供各方面的支持；數據層對業務進行抽象和建模，形成反映領域的對象模型和操作邏輯；基礎設施層通過各類構件為數據層、應用層的業務服務提供具體的支撐，數據持久化，數據備份等功能，如圖1所示。

圖1 平臺總體架構Fig.1 Overall Platform Architecture

2 平臺實現的關鍵技術

2.1 一體化標準研究與制定

標準體系建設是推動數據信息共享的核心工作，其目標是形成平臺業務化運行維護與管理機制。標準的研究設計必須遵循和參考國家、行業和地方相關標準，同時根據長三角一體化地理信息平臺的應用與服務情況，制定出符合項目需求的數據標準、提交規范、管理辦法等。

通過標準研究，初步建立平臺運行維護有關規定和管理辦法，形成長三角區域《基礎地理信息要素編碼與數據標準》《成果空間數據庫標準》《成果提交規范》《數據共享與管理辦法》等一系列標準規范，在此基礎上建立平臺運行維護有關規定和管理辦法，建成服務管理體系，形成可靠的運行維護機制，為平臺的資源管理、服務調度、運行監控及信息資源的更新維護提供有力保障。

2.2 一體化數據處理與入庫

長三角一體化地理信息平臺即構建長三角區域“一張圖”，通過數據處理實現入庫數據的正確性、標準性、完整性和規范性，主要包括完整性檢查、標準化處理、數據項補充、格式轉換、坐標轉換、拓撲重建、數據入庫、構建數據索引、維護元數據等，并在此基礎上完成數據管理及發布工作。通過建成適合網絡應用服務及數據應用需求的基礎屬性數據庫、城市運營數據庫、城市規劃與政策信息數據庫等，依據統一的技術規范，整合地理信息資源，實現基于政務網環境的三省一市信息資源互聯互通，為長三角區域合作提供一站式地理信息服務［8-10］。

平臺數據體系涵蓋了基礎地理要素、社會經濟要素、重點專項、城市運營、城市規劃與政策信息共5個版塊，如表1所示。

表1 平臺數據體系Tab.1 Data System of Platform

2.3 一體化模塊設計與集成

平臺以共享為原則，面向專業部門提供對口基礎信息統計分析服務，面向社會提供城市空間基礎信息展示服務，客觀反映長三角地區的基礎空間、社會、經濟要素分布以及各專項要素流動的趨勢，強化空間分析和多源交互分析功能，如人口、經濟、用地、交通等多源數據內容的關聯分析、疊置分析、時間序列等，使之成為長三角一體化數據信息平臺的重要組成部分，為區域規劃、決策、協調提供支撐。平臺模塊主要涵蓋了數據查詢與統計、空間建模與分析、指標及成果可視化、數據運維與管理4個部分［11-13］。

1）數據查詢與統計：實現各類空間數據與資料數據的瀏覽功能，并提供基于時間信息、空間信息、特定屬性信息等不同模式的數據統計功能。

2）空間建模與分析：為了準確反映各專項要素分布及流動的趨勢，提供與規劃相關的空間分析、多源交互分析以及時間序列分析功能。

3）指標及成果可視化：對社會經濟、重點專項的關鍵性指標及建模分析應用成果等，實現圖、文、表等多種方式可視化展示功能。

4）數據運維與管理：實現數據管理、用戶管理、權限管理、數據庫管理、系統構建管理、日志管理。

3 平臺實現與展示

3.1 平臺的實現

平臺構建于上海市大數據中心政務云環境，基礎設施由操作系統、數據庫PostgreSQL等系統軟件和服務器、網絡、存儲等硬件設施構成。平臺采用ArcGIS 10.6作為GIS中間件，整合基礎底圖、遙感影像和DEM數據搭建二三維一體化地圖場景，并疊加各類專題要素圖層［14，15］。

平臺服務基于Spring Boot框架實現，服務內容由數據傳導、查詢與統計、空間建模與分析等構成，實現數據展示、數據查詢、空間分析、數據導入、數據導出等功能。應用程序采用React前端框架，負責數據及成果的可視化展現，并提供一定的在線分析功能，并構建綜合管理中心，負責數據中心統一數據管理和運維管理。

3.2 平臺的功能展示

本文重點展示平臺的交通聯系度、科創聯系度和消費聯系度功能。

1）交通聯系度?；谖⑿盼恢么髷祿﹂L三角41個城市的交通數據進行分析，交通方式分為公路、鐵路以及民航，如圖2所示。通過分析表明上海地區對長三角的空間輻射是全方位的，其他城市如南京、杭州、合肥的空間輻射則帶有明顯的區域性。

圖2 交通聯系度Fig.2 Spatial Connection of T raffic

2）科創聯系度。對長三角一體化區域創新指數中長三角城市群的論文及專利合作進行分析，以作者的歸屬地作為統計條件，如圖3所示。結果表明上海與南京、蘇州、杭州的科研合作聯系度最為緊密，且過去5年呈明顯上升趨勢。

圖3 科創聯系度Fig.3 Spatial Connection of Technology Innovation

3）消費聯系度。對銀聯商務提供的長三角城市間異地刷卡數據進行分析，將持有銀行卡的屬地及在其他城市的刷卡金額作為統計指標，如圖4所示。圖4結果顯示長三角城市中上海的輸出型消費金額最高，杭州的輸入型消費金額最高。

圖4 消費聯系度Fig.4 Spatial Connection of Consumption

4 結束語

在長三角一體化推進過程中，通過跨行政區域的政府、研究機構的廣泛合作，基于二三維一體化地理信息技術，搭建涵蓋地理、人口、經濟、規劃、基礎設施的信息數據共享平臺，發展多樣化的地理信息應用工具，匯總、分析、處理各類數據資源，形成統一規范的長三角空間地理數據庫，實現信息資源跨地域、跨部門的交換和共享，服務于長三角區域規劃、基礎設施建設、資源利用、環境保護、產業布局、資源利用、災害防護等方面的決策與行動。