智慧城市时空大数据与云平台建设技术大纲.docx

1、智 慧 城 市 时 空 大 数 据 与 云 平 台建 设 技 术 大 纲国 家 测 绘 地 理 信 息 局目 录一、背景 1二、任务、定位与作用 .2（ 一 ） 任 务 2（ 二 ） 在 智 慧 城 市 中 的 定 位 与 作 用 .4三、目标、思路与原则 .5（ 一 ） 目 标 5（ 二 ） 思 路 5（ 三 ） 建 设 原 则 .7四、时空大数据 .8（ 一 ） 资 源 汇 聚 .9（ 二 ） 空 间 处 理 .12（ 三 ） 数 据 引 擎 .13（ 四 ） 管 理 分 析 .14五、时空信息云平台 .18（ 一 ） 通 用 化 平 台 .18（ 二 ） 专 业 化 平 台 .26（ 三

2、 ） 个 性 化 平 台 .28六、运行服务及支撑环境 28（ 一 ） 时 空 大 数 据 .28（ 二 ） 时 空 信 息 云 平 台 .29（ 三 ） 支 撑 云 环 境 .30七、示范应用 32（ 一 ） 示 范 要 求 .32（ 二 ） 典 型 领 域 .33 1 一、背景智 慧城 市 是运用 物 联网 、 云计算 、 大数 据 、 地理 信 息集 成 等 新 一代 信 息技术 ， 促进 城 市规划 、 建设 、 管理和 服 务智 慧 化的新 理 念和 新 模式 。 建 设智 慧 城市 ， 已 经成 为 破解城 市 发展 难 题 、 提 升 城市 治 理能力 现 代化 、 转变 经 济

3、 社 会发 展 方式和 城 市科 学 发展 的 方 向 选 择 。 智 慧 城 市 建 设 已 上 升 为 国 家 战 略 ， 国 家 新 型 城 镇 化 规 划 （ 2014 2020） 提 出 “信 息 网 络 宽 带 化 、 规 划 管 理 信 息 化 、 基 础 设施智 能 化 、 公 共服务 便 捷化 、 产业发 展 现代 化 和社会 管 理精 细 化。 ”2015 年， 习 近平总书 记在 中 央城市工 作会议 上提 出 ， 要 “着力打 造 智慧 城 市 ， 推 动 城镇 常 住人口 基 本公 共 服务均 等 化 ， 加 强 城 市 管 理 。 ”2016 年 ， 中 共 中 央

4、 国 务 院 关 于 进 一 步 加 强城 市 规划建 设 管理 工 作的若 干 意见 中要求 ， 要 “推 进城市 智 慧管 理 。到 2020 年， 建成一 批特 色鲜明 的智慧城 市。 ”自 智慧城 市概念提 出以后 ， 各地区 、 各部 门智慧城 市建设 积 极 性很 高 ， 取得了 不少进 展， 同时 也暴露 出许多问 题， 一 是盲目 跟风，目标不明确；二是协调不够，各自为政；三是试点较多、 流 于形 式 ； 四是体 制机制 缺乏创新 ； 五是 信息安全 考虑不 足。 导 致 一些 地 方出现 思 路不清 、 盲目建 设 的苗头 ， 亟待加 强 顶层 设 计， 统筹规划，科学引导，

5、有序推进。2014 年 ， 国 家 发 展 改 革 委 等 八 部 门 联 合 出 台 了 关 于 促 进 智 慧 城 市 健 康 发 展 的 指 导 意 见 （ 发 改 高 技 2014 1770 号 ） ， 以 统筹 顶 层设计 ， 加强 相 互协调 ， 促进 健 康发展 。 为从 国 家层面 进 一步 统 筹 “条 块 ”智 慧 城市建 设 中的 重 大议题 和 重点 工 作 ， 包 括国家测绘地理信息局在内的 25 个部门，成立了新型智慧城市 建设部际协调工作组。 2 2016 年 ， 国 家 发 展 改 革 委 、 中 央 网 信 办 联 合 印 发 新 型 智 慧 城市 建 设部际

6、协 调工作 组 2016 2018 年任务 分工 ， 对未来 三 年 我国 智 慧城市 建 设进 行 了总体 部 署 ， 对 各部 门 、 各 领域 工 作进 行 了 统 筹 协 调 ， 这 对 加 强 顶 层 设 计 、 统 筹 “条 块 ”建 设 、 推 动 智 慧 城市 各 领域应 用 ， 具 有 十分重 要 的作 用 和意义 。 任务 分 工明确 了 测绘 地 理信息 部 门在 推 动智慧 城 市建 设 中的职 责 、 定 位 和主要 任务，是测绘地理信息部门推进智慧城市建设的重要依据。为切实贯彻落实好党中央、国务院的战略规划与工作部署， 根 据任 务 分工， 国家 测绘地 理信息局

7、在前期 全国数字 城市地 理空 间 框 架 建 设 和 近 几 年 智 慧 城 市 试 点 取 得 经 验 的 基 础 上 ， 对 2015版技术大纲进行了修改完善，形成 2017 版，突出了时空大数据 和 时空 信 息云平 台 两项 重 点任务 ， 以进 一 步明确 目 标 ， 加 快推进 智 慧城 市 时空基 础 设施 试 点与建 设 ， 加 强 同其 他 部 门 智慧 城 市工 作衔接，全面支撑智慧城市建设。二、任务、定位与作用（ 一 ） 任 务根据新型智慧城市建设部际协调工作组 2016 2018 年任 务 分 工 ， 测 绘 地 理 信 息 部 门 的 任 务 为 指 导 各 地 区

8、 开 展 智 慧 时 空 基础设施建设及应用，具体包括：推进智慧时空基础设施建设。 加 快智 慧 城市时空 信息云 平台建设 试点， 指导开 展时 空大数 据及 时 空信 息 云平台构 建， 鼓 励其在城 市规划 、 市政建 设与管 理、 国 土资源开发利用、生态文明建设以及公众服务中的智能化应用， 促 进城 市 科学、 高 效、 可 持续发展 。 研究 制定相关 行业标 准和技 术规范，完善评价指标体系，参与联合开展的年度评价工作。时 空基础 设施是指 具有时 间和空间 特征的 基础地理 信 息、 公 3 共 管理与 公共服务 涉及的 专题信息 ， 及其 采集、 感 知、 存 储、 处 理

9、、 共 享 、 集 成 、 挖 掘 分 析 、 泛 在 服 务 所 涉 及 的 政 策 、 标 准 、 技 术 、 机制 等 支撑环 境 和运 行 环境的 总 称 。 其 建 设内容 可 以归 结 为： 时 空 基 准 、 时 空 大 数 据 、 时 空 信 息 云 平 台 、 支 撑 环 境 。 其 中 ， 时 空大数据和时空信息云平台是时空基础设施建设的核心内容。随 着 数 字 城 市 地 理 空 间 框 架 转 型 升 级 为 智 慧 城 市 时 空 基 础 设 施 ， 相 应 要 实 现 “四 个 提 升 ”， 即 空 间 基 准 提 升 为 时 空 基 准 ， 基 础地 理 信息数

10、据 库提 升 为时空 大 数据 ， 地理 信 息 公 共平 台 提升 为 时空 信 息云平 台 ， 支 撑 环境 由 分 散 的服 务 器集群 提 升为 集 约的 云 环境 。 相比 地 理 空 间框 架 中基础 地 理信 息 数据库 和 地理 信 息公 共 平台 分 别部署 在 不同 网 络环境 ， 信息 交 换需跨 网 摆渡 ， 时 空 基 础 设 施 中 时 空 大 数 据 和 时 空 信 息 云 平 台 则 可 部 署 在 同 一 云 环 境 中 。 如 图 1 所示。图 1 时空基础设施与地理空间框架的构成与历史联系 4 （ 二 ） 在 智 慧 城 市 中 的 定 位 与 作 用综

11、合国内 外智慧城 市的认 识和建设 实践， 尽管运作 方式、 建 设 内容 和 解决问题 等存在 差异、 各 具特 色 ， 但其体 系框架 具有共 性， 智慧 城市建设 的典型 结构如图 2 所 示 ， 包括感 知层、 网络层 、 计 算存 储 设施 、 公 共数 据 库 、 公 共 信息 平 台 、 智 慧 应用 和 用户 层 ， 以及制度安全保障体系和政策标准保障体系。图 2 智慧城市典型结构时 空基础 设施内容 在智慧 城市总体 架构中 的位置分 别是： 时 空 大数 据 蕴含在公 共数据 库层， 是 政务数 据、 民务 数据、 运营数 据 和感 知 数据时空 化的基 础； 时 空信 息

12、云 平 台是公共 信息平 台层 的 重要 组 成， 是支 撑其 他 专题平台 的基 础 性平台； 支撑环 境中的 云 计算 环 境是计算 存储设 施层的核 心， 政 策机制 、 标 准规范 等软 环 境 包 含 在 制 度 安 全 保 障 体 系 和 政 策 标 准 保 障 体 系 中 ， 如 图 2 所 示 。时 空基础 设施作为 智慧城 市的重要 组成， 既是智 慧城 市不可 5 或 缺的、 基础性的 信息资 源， 又是 其他信 息交换共 享与协 同应用 的 载体， 为其他 信息 在三维 空间和时 间交织 构成的四 维环境 中提 供 时 空 基 础 ， 实 现 基 于 统 一 时 空 基

13、础 下 的 规 划 、 布 局 、 分 析 和 决 策 。三、目标、思路与原则（ 一 ） 目 标在 原有 数 字城市 地 理空 间 框架的 基 础上 ， 依托 城 市 云 支撑环 境 ， 实 现 向智慧 城 市时 空 基准 、 时 空大 数 据和时 空 信息 云 平台的 提 升 ， 建 设城市 时 空基 础 设施 ， 开 发智 慧 专题应 用 系统 ， 为智慧 城 市时 空 基础设 施 的全 面 应用积 累 经验 。 凝练 智 慧 城 市时 空 基础 设 施建 设 管理模 式 、 技 术 体制 、 运 行机 制 、 应用 服 务模 式 和标准 规 范及 政 策法 规 ， 为 推动 全 国数字

14、城 市向 智 慧城市 的 升级 转 型奠 定基础。（ 二 ） 思 路智 慧城 市 时空基 础 设施 建 设 ， 应 以 既 有数 字 城市地 理 空间框 架 为基 础 ，并实现 “四个 提升 ”。1统一时空基准 时 空 基 准 是 指 时 间 和 地 理 空 间 维 度 上 的 基 本 参 考 依 据 和 度量 的起 算 数据 。 时 空基 准 是经济 建 设 、 国 防建设 和 社会 发 展的重 要 基础 设 施 ， 是 时 空大 数 据在时 间 和空 间 维度上 的 基本 依 据 。 时 间 基准 中 日期应 采 用公 历 纪元 ， 时 间应 采 用北京 时 间 。 大 地基准 统 一到

15、2000 国家大 地坐标 系， 高 程基 准统一 到 1985 国 家高程 系 统，具体参照 GB 22021国家大地测量基本技术规定执行。该部分内容可另立专项支撑。2丰富时空大数据 时 空大 数 据主要 包 括时 序 化的基 础 地理 信 息 数 据 、 公 共专题 6 数 据 、 智 能感知 数 据和 空 间规划 数 据 ， 构 成智慧 城 市建 设 所需的 地上下、室内外、虚实一体化的时空数据资源。其 中 ， 基 础地理 信 息数 据 包括传 统 基础 测 绘数据 ， 以及 实 景 影 像 、 倾 斜影像 和 激光 点 云等新 型 测绘 产 品数据 ； 公共 专 题数据 包 括 人 口

16、、 法 人 、 宏 观 经 济 、 POI 兴 趣 点 、 地 理 国 情 普 查 与 监 测 等 数据 ； 智能 感 知 数 据包 括 各种公 共 设施 及 各类专 业 传感 器 感知 的 具有 时 间标识 的 即时 数 据 ； 空 间 规 划数 据 包括空 间 资源 保 护与 利用的发展蓝图等反映未来空间性发展规划的数据。3构建时空信息云平台 面 向不 同 的应用 对 象 ， 构 建通用 化 平台 、 专业化 平 台和 个 性化 平台。 通用化平 台汇聚 数据服务 、 接口 服务、 功 能服务 、 计算 存 储服务 、 知识服 务， 形 成服务资 源池， 扩充地理 实体、 感知定 位 、

17、接入 解译及模 拟推 演 API 接口 ， 新增 地名地址 引擎、 业务流 引 擎、 知 识引擎、 服务引 擎， 全面 提升按 需服务能 力。 专 业化平 台 在通用 化平台基 础上， 扩充专业 化数据 、 功能和 业务流 程， 为 空 间规划 、 生态环 境监测 等工作提 供平台 支撑。 个 性化平 台根据 用 户 需 求 进 行 数 据 、 功 能 和 服 务 的 智 能 组 装 、 自 动 部 署 和 按 需 服 务 。4搭建云支撑环境 鼓 励有 条 件的城 市 ， 将 时 空大 数 据 和 时空 信 息云平 台 迁移至全 市统 一 、 共用 的 云支 撑 环境中 ； 不具 备 条件的

18、城 市 ， 改 造原有 部 门支 撑 环境 ， 部 署时 空 大数据 和 时空 信 息云平 台 ， 形 成 云服务 能力。5开展智慧应用 基 于时 空 信息通 用 化平 台 、 专业 化 平台 和 个性化 平 台 ， 根 据各 城市的 特点和需 求， 本着 急用先建 的原则， 开展智慧 应用示 范。 7 实 施过程 中， 在城 市人民 政府统筹 领导下 ， 以应用 部门为 主， 测 绘 地理信 息部门做 好数据 与技术支 撑， 在 原有部 门信 息化成 果基 础 上 ， 突 出 实时数 据 接入 、 时 空大数 据 分析 和 智能化 处 置等 功 能， 鼓励采用多元化的投融资模式，开展深入应用

19、。（ 三 ） 建 设 原 则 秉承上述思路，应遵循以下建设原则： 1开放性原则云 平台 的 体系架 构 应是 开 放的 。 一 方面 ， 用户可 以 分享 计 算 资 源 、 存 储资源 、 网络 资 源 、 开 发 接口 和 关于地 理 信息 功 能软件 的 服务 ； 另一方 面 ， 也 能 够把用 户 的上 述 服务能 力 便捷 部 署至云 平台。2继承性原则 数 字 城 市 地 理 空 间 框 架 建 设 已 经 融 入 了 云 计 算 服 务 的 理 念和 思想 。 从数字 走 向智 慧 ， 特别 在 初级 阶 段 ， 具 有 云计 算 条件的 城 市 ， 可 迁移至 该 环境 ； 未

20、具备 条 件的 城 市 ， 可 采 用虚 拟 云计算 环境。3安全性原则 凡 部署 在 非涉密 网 络环 境 中的计 算 资源 、 存储资 源 ， 以 及 数据 资源 应 不涉及 与 国家 安 全保密 有 关的 内 容和事 项 ， 否 则 需经国 家指定部门进行统一的保密处理。4智能化原则 建 立知 识 引擎 ， 提 升 平台 功 能的个 性 化定 制 能力和 大 数据挖掘分析能力，实现知识服务。5重点性原则 测 绘 地 理 信 息 部 门 应 把 建 设 重 点 放 在 时 空 大 数 据 和 时 空 信 8 息 云平 台 ， 示范 应 用宜 求 精不求 多 ， 要 能 体现跨 部 门协 同

21、 和智慧 的特点。四、时空大数据时 空大 数 据应包 括 历史 的 、 现 状 的 基 础地 理 信息数 据 和公共 专 题数 据 ， 智能 感 知数 据 以及空 间 规划 数 据 ， 和 这 四类 数 据的数 据 引擎 及 管理分 析 系统 等 六部分 ； 依托 基 础地理 信 息数 据 ， 采用 全 空间 信 息模型 形 成全 空 间 ， 并 时 空化 公 共专题 数 据 、 智 能感知 数 据和 空 间规划 数 据 ， 通 过管 理 分 析 系统 经 数据引 擎 实现 一 体化 管 理 。 其 构成如图 3 所示 。 应在完 成基 础 地理信息 数据和 公共专 题 数据 的 基础 上 ，

22、 优 先开 展 专业化 平 台和 示 范应用 所 必需 的 空间 规 划数 据 和智能 感 知数 据 的建 设 ， 其 范围 和 数量应 根 据本 地 的信 息化基础、应用需求和智慧城市顶层设计，逐步丰富。图 3 时空大数据的构成 9 （ 一 ） 资 源 汇 聚1资源内容（1）历史与现状的基础地理信息数据 内 容至 少 包括矢 量 数据 、 影像数 据 、 高 程 模型数 据 、 地 理 实体 数据 、 地名地 址 数据 、 三维模 型 数据 、 新型测 绘 产品 数 据及其 元数据。矢 量 数 据 。 进 一 步 丰 富 基 础 地 理 信 息 数 据 ， 确 保 1:500、 1:2000

23、 等 大 比 例 尺 地 形 图 至 少 覆 盖 规 划 区 范 围 ， 1:5000 或1:10000 应覆盖市辖范围。 影像数据。进一步丰富高分辨率影像数据，0.1 米或 0.2 米等至少覆盖规划区范围， 0.5 米影像应覆盖市辖范围。 高程模型数据。进一步丰富高程模型数据，0.5 米 、 1 米格网至少覆盖规划区范围，2 米、5 米格网应覆盖市辖范围。 地 理 实 体 数 据 。 以 地 形 图 为 基 础 ， 对 境 界 、 政 区 、 道 路 、 水系、院落、建筑物、植被等内容进行实体化，并赋予唯一编码， 作为与其它行业和专题数据进行关联的基础。地 名地址 数据。 应 扩充自 然村以

24、上 的行政 地名， 建 立 市 （ 地 区 、 自 治 州 、 盟 ） 级 、 县 （ 区 、 县 级 市 ） 级 、 乡 （ 镇 、 街 道 ） 级 和 行政 村 （社区 ） 级 四级 区 划单元 ， 实 现 市 辖范围 精 细化 全 覆 盖 。三 维模型 数据。 至 少分等 级实现市 辖范围 全覆盖。 政治、 经 济 、 文 化 、 交 通 、 旅 游 等 方 面 的 地 标 （ 标 志 ） 性 中 心 区 、 中 心 商 务 区 （ CBD） 以及 特 定区 域 应建立 一 级模 型 ； 除 上 述 以外 的 政 治 、 经 济 、 文 体 、 交 通 、 旅 游 等 中 心 区 域 ，

25、 高 档 住 宅 、 公 寓 以 及 特 定 区 域 应 建 立 二 级 模 型 ； 其 他 政 治 、 经 济 、 文 体 、 交 通 、 旅 游 等 中 心 区域 ， 普通住宅 以及特 定区域应 建立三 级模型； 城中村 、 棚户 10 区 、 工 厂 厂房区 等 区域 ， 远郊 、 农 村地 区 以及特 定 区域 应 建立四 级模型。新 型测 绘 产品数 据 。 宜 涵 盖全景 及 可量 测 实景影 像 、 倾 斜 影 像 、 激 光 点云数 据 、 室 内 地图数 据 、 地 下 空间数 据 、 建 筑 信息模 型数据等。（2）历史与现状的公共专题数据 内 容至 少 包括法 人 数据

26、、 人口数 据 、 宏 观 经济数 据 、 民 生 兴趣 点数 据 、 地理 国 情等 普 查与监 测 数据 及 其元数 据 。 其 中 民生兴 趣 点数 据 宜涵盖 制 造企 业 、 批发 和 零售 、 交通运 输 和邮 政 、 住宿 和 餐饮 、 信息传 输 和计 算 机服务 、 金融 和 保险 、 房 地产 、 商务服 务 、 居 民 服务 、 教 育科 研 、 卫生 社 会保 障 和社会 福 利 、 文 化体育 娱 乐 、 公 共管理 和 社会 组 织等内 容 。 地 理 国情普 查 与监 测 数据种 类 涵盖 自 然地理 要 素 、 人 文地 理 要 素 等基 本 国情数 据 和专

27、题 国情 数据。（3）智能感知的数据 智 能感 知 的具有 时 间标 识 的即时 数 据 ， 其 内容 至 少 包 括采用空 、 天、 地一体 化对 地观测 传感网实 时获取 的基础地 理信息 数据 和 依托专 业传感器 感知的 可共享的 行业专 题实时数 据， 以 及其元 数据。其中，实时获取的基础地理信息数据包括实时位置信息、 影 像和视 频， 行业 专题实 时数据包 括交通 、 环保、 水利、 气象等 监控与监测数据。（4）空间规划数据 反 映未 来 空间性 发 展规 划 的数 据 ， 应 包括 空 间资源 保 护与利用 的发 展 蓝图及 其 元数 据 ， 至少 涵 盖城 镇 、 农业

28、、 生态 空 间以及 生 态保 护 红线 、 永 久基 本 农田边界 、 城镇 开 发边 界 等 “三 区三 线 ” 11 核 心 内 容 。2汇聚方式 对 于历 史 和现状 的 基础 地 理信息 数 据 ， 定 期从 测 绘 地 理信息部 门将分 级分类后 可共享 的数据内 容离线 拷贝； 对于 历史和 现状 的 公共 专 题数据 ， 以 及空 间 规划数据 ， 通常 源 于部门 间 信息 共 享； 对 于智能 感知的基 础地理 信息数据 ， 依照 国家相关 保密规 定， 在 线 或离线 共享； 对 于行业 专题可共 享的实 时数据， 通过有 线或无 线 网络接 入， 采取 多层次 部署、

29、多 层次摘 要、 多层 次服务 的方式 动态追加到大数据。智能感知源数据通常部署在具体专业部门， 解 译并形 成的摘要 以推送 或调取两 种模式 分布式实 时追加 ， 确有 必要时才调用源数据，避免信息肥胖。可 以探 索 采用互 联 网爬 虫 技术抓 取 互联 网 上公开 的 人口 、 法 人、兴趣点、舆情等数据。3时空标识 上 述数 据 主要表 现 为矢 量 数据 、 影 像 、 高 程模型 、 地 理实 体 、地 名地 址 、 三维 模 型 、 新 型测绘 产 品和 流 式数据 等 形式 ， 对其进 行 时空 标 识 ， 即 注 入时 间 、 空间 和 属性 “三 域 ”标 识 。 时 间

30、 标识注 记 该数 据 的时效 性 ， 空 间 标识注 记 空间 特 性 ， 属 性 标识 注 记隶属 的 领域 、 行业 、 主 题等 内 容 ， 以 便 捷后 续 的时空 大 数据 的 整理和 序化。（1）矢量数据应按幅增添“三域”标识。（ 2） 影 像 数 据 应 针 对 不 同 类 型 、 不 同 分 辨 率 增 添 “三 域 ” 标 识 。 该 数据采用 连续 的 时间快照 模型 进 行数据重 组， 将 同一分 辨 率的 不 同时相影 像， 构 建影像时 间序 列 ， 形成客 观世界 的连续 快照；对具体一个快照，应采用紧缩金字塔模型进行空间组织。 12 （ 3） 高程 模 型数 据

31、 应针 对 不同格 网 间距 增 添 “三 域 ”标 识 。 该数据采用连续的时间快照模型进行数据重组，构建时间序列。（ 4） 地 理 实 体 数 据 应 面 向 实 体 增 添 “三 域 ”标 识 。 该 数 据 采 用面 向 对象的 时 空数 据 模型进 行 数据 重 组 ， 将 每 个 地理 实 体构 建具有唯一“三域”标识的时空对象。（ 5） 地 名 地 址 数 据 应 逐 条 增 添 “三 域 ”标 识 。 该 数 据 采 用 面 向对 象 的时空 数 据模 型 进行数 据 重组 ， 将每 个 地 名 地址 条 目构 建具有唯一“三域”标识的时空对象。（ 6） 三 维 模 型 数 据

32、 应 逐 层 、 每 一 模 型 增 添 “三 域 ”标 识 。 该 数据 采 用面向 对 象的 时 空数据 模 型进 行 数据重 组 ， 将 每 个三维 模型构建具有唯一“三域”标识的时空对象。（ 7） 新型测 绘产品 数据应 按类型、 批次 增 添 “三域 ”标识 。（ 8） 流 式 数 据 及 其 多 层 次 摘 要 ， 在 注 入 相 对 稳 定 的 空 间 和 属性同时，着重标签时间特性。（ 二 ） 空 间 处 理对 实时 在 线 、 定 期 在线 和 离线拷 贝 的结 构 化 、 非 结 构化 的 时 空 大数 据 ， 序化 前 的处 理 工作包 括 ： 统 一 格式 、 一 致性

33、 处 理和空 间化。1统一数据格式 不 同地 理 信息数 据 能够 基 本实现 无 损格 式 转换 ， 对 于 无拓扑关系图形数据如 CAD 要能够转换至地理信息数据，并建立拓扑 关 系 。 格 式统一 后 的地 理 信息数 据 应合 并 、 自动 接 边 ， 数 据表格 能够实现自动属性赋值。2一致性处理 对 于存 放 的矢量 数 据 、 影 像数据 和 实体 数 据 ， 将 更 新后 的 地 13 理 数据 快 速及时 进 行地 图 综合 ， 利 用 综合 的 结果联 动 更新 相 应范 围数据，原内容自动变成历史数据。3空间化（1）地名谱特征萃取 汇 聚的 数 据 ， 有 些 带有 空

34、间位置 坐 标信 息 ， 经过 了 统一 时 空基 准后 ， 即可匹 配 集成 ； 部分自 身 没有 空 间坐标 信 息 ， 但 在属性 项 中蕴 含 了地名 地 址 ； 还 有一部 分 只是 蕴 含了一 些 地名 基 因 ， 要 结 合汉 语 分词和 数 据比 对 技术 ， 通 过 基于 语 义和地 理 本体 的 统一 认知，提取地名谱特征。（2）空间匹配 对 于具 有 空间位 置 坐标 的 数据 ， 直 接坐 标 匹配 ； 对 于无 空 间位 置坐 标 的数据 ， 根据 识 别萃取 出 的地 名 地址信 息 ， 建 立 含有地 名 标识 的 切分序 列 与逻 辑 组合关 系 ， 开 展 基

35、于分 词 、 本 体 和词语 相 似性 的 多种匹 配 ， 提 出 局部模 糊 匹配 后 的歧义 消 除方 法 ， 实现 高效、精准、实用的地名地址匹配。（3）数据序化 依托时空基准，采用地名地址匹配的技术方法，将“三域”标 识的 信 息内容 进 行时 空 定位寻 址 。 对 于 带有 空 间 位 置坐 标 的信 息 内容 ， 通过坐 标 匹配 定 位 ； 蕴 含 地名 地 址的信 息 内容 ， 通过地 名 地址 匹 配定位 ； 仅蕴 含 地名基 因 的信 息 内容 ， 先 萃取 地 名地址 信息，再通过地名地址匹配定位。（ 三 ） 数 据 引 擎建 立全空 间信息模 型， 实 现地上下 、

36、室内 外、 虚实 时空大 数 据 一体 化 管理， 克服 非关系 数据库存 储时空 大数据存 在的存 储与 访问的效率低下，难以满足高并发、大数据量下的实时性要求， 14 充 分发 挥 非关系 数 据库 的 性能优 势 ； 支 撑 云服务 系 统 ， 帮 助用户 在线调用现成的时空大数据中的数据。（ 四 ） 管 理 分 析1动态数据获取（1）接收 物 联网 智 能感知 设 备采 集 的流式 数 据 ， 种 类 繁多 、 数 量庞 大 ，应 该分 层 次管理 ， 源数 据 存放在 专 业部 门 ， 而生 成 的多 层 次摘要 数 据主 动 推送相 应 节点 ， 这些节 点 不仅 能 够接收 ，

37、而且 可 动态积 累 。（2）调取 在数据挖掘与分析过程中，及时利用动态积累的物联网智能感 知 设备 推 送的摘 要 数据 ， 确有必 要 ， 透 过 有线或 无 线网 络 调取相 应的原始流式数据。2数据管理（1）输入输出 支 持对 静 态地理信 息数据 以通用格 式导入、 检查、 添 加和确 认； 支 持三 维 模型的几 何数据 和属性数 据以通 用格式导 出； 支 持按照 产品类型、数据时相或用户需求所进行的产品制作、内容提取、 导出和分发。（2）数据编辑及处理 支 持坐 标 及投影 变 换 、 高 程换算 、 数据 裁 切 、 数 据 格式 转 换以 及 影 像 数 据 的 对 比 度

38、 、 灰 度 （ 色 彩 ） 、 饱 和 度 一 致 性 调 整 等 ； 支 持 对 二 维 矢 量 数 据 的 图 形 编 辑 ； 支 持 对 三 维 模 型 数 据 模 型 替 换、模型空间位置修改、纹理编辑、属性编辑、元数据编辑等。 15 （3）查询统计 应 具有 按 时间 、 属 性和 空 间或其 组 合条 件 ， 查询 与 检索 不 同时相、不同类型和不同区域时空信息的能力，并可提取与统计； 应 具有对 三维模型 数据进 行查询的 功能； 应具有 对数 据及服 务资 源进行目录检索的功能；应根据检索结果进行快速定位的功能。（4）数据可视化 支持将多时相数据组合、叠加、符号化显示和放大

39、、缩小、漫 游、 前 视图、 后 视图等 浏览功能 ， 并可 通过动画 、 动态 符号和 颜 色模拟 变化； 支 持三维 模型数据 的显示 ， 为提高 系统性 能宜支 持 模型动 态加载； 具有三 维漫游功 能， 宜 支持拖动 、 滑动 、 飞行 模 式 ； 支 持 多 视 角 浏 览 ， 宜 包 括 平 视 、 仰 视 、 俯 视 角 度 ； 支 持 将 多时相数据在三维上叠加、符号化显示及漫游、多视角浏览等。（5）动态更新 应 具有 流 式数据 或 者其 多 层次摘 要 动态 追 加和积 累 功能 ； 支持 数据 索 引的实 时 修正 ； 支持数 据 按范 围 、 按时 间 、 按 类 型

40、以及 整 体的 更 新 ； 支 持 三维 模 型的替 换 、 模 型 属性的 更 新和 局 部区域 模 型的 整 体更 新 ； 支 持对 地 图瓦片 数 据及 三 维缓存 数 据的 整 体更 新、按层更新和局部更新。（6）历史数据管理 应 具有 历 史数据 备 份和 恢 复功 能 ； 应 具备 历 史数据 的 版本创建、管理及版本数据对比功能。（7）元数据管理 支 持实 时 追加数 据 元数 据 的实时 更 新 ； 支 持元数 据 注册 、 编辑 、 修 改 和 元 数 据 查 询 、 统 计 、 分 析 、 输 出 等 ； 元 数 据 与 其 对 应 的数据应建立关联，应能实现与其对应的数据

41、进行同步更新。 16 （8）安全管理 应 具有 用 户管理 、 权限 管 理 、 日 志 管理 、 事务管 理 、 数 据 库备 份与 恢 复 。 备 份 包括 数 据的备 份 和系 统 软件的 备 份 。 备 份可采 用全备份或增量备份方式，定期检查备份的可用性。3分析量测（1）常用分析 应 具有 不 同类型 数 据融 合 、 多时 相 数据 比 对 、 变 化 信息 提 取等 ， 以 及 时空数 据 分类 、 时空叠 加 分析 、 时空序 列 分析 和 预测分 析 。（2）空间量测 应 具备 对 二维数 据 进行 距 离 、 面 积 量测 功 能 ； 对 三 维模 型 数据 进行 空 间距

42、离 量 测的 功 能 ； 对 三 维 模型 数 据进行 水 平面 积 量测 的功能；对三维模型数据进行体积量测的功能。4模拟推演（1）时空过程模拟 以 事 件 或 者 情 景 为 对 象 ， 检 索 调 取 相 应 的 地 理 对 象 及 其 时间 、 空 间 和 属 性 “三 域 ”内 容 ， 模 拟 发 展 变 化 过 程 ， 实 现 情 景 与 事件数字化再现。（2）决策预案的动态推演 通过调整关键参数或人工干预，计算决策方案的实施效果，并提供模拟效果的动态可视化。5大数据挖掘（1）基础分析 开发集成历史推理方法、聚类分析、连接分析、神经网络、判 别分析 、 逻辑分 析、 人 工智能等

43、通用性 的挖掘方 法， 形 成基础 17 分析工具包。（2）空间分布 计 算单 一 专题数 据 源的 空 间粒 度 ， 通 过地 名 地址匹 配 自动化或 半自 动 化将其 分 布在 相 应尺度 的 基础 地 理信息 之 上 ， 分 析挖掘 其空间分布规律。（3）多因子关联分析 将 两 种 及 以 上 专 题 数 据 源 分 布 在 相 应 尺 度 的 统 一 基 础 地 理信 息之 上 ， 综合 运 用各 种 数学模 型 ， 探 求 挖掘专 题 信息 之 间的相 关性和依赖度。（4）时空分析 将 单一 或 多种带 有 时间 特 征的专 题 信息 ， 分布 在 相 应 尺度的统 一基础 地理信

44、息 之上， 研究揭 示 专 题信息 在时间维 度上的 演变 规 律 、 在 空 间维度 上 的分 布 规律 ， 以 及 在四 维 时空中 的 时空 特 征。（5）主题分析 面 向某 一 主题 ， 在 基础 分 析工具 包 和空 间 分布 、 多 因子 关 联分 析 、 时 空分析 的 基础 上 ， 提炼 主 题大 数 据分析 的 专业 模 型和业 务 流程 ， 形成定 制 化 、 流 程化的 知 识链 ， 开发高 自 动化 的 分析功 能，发现潜藏数据背后的知识与规律。6大数据管理（1）存储检索 应 实现 时 空大数 据 的分 布 式存储 、 高效 存 取 、 精 确 检索 、 并发响应及负载

45、均衡，具备管理节点动态增加和容灾备份等能力， 提 升时 空 大数据 的 查询 效 率 、 吞 吐 量 、 可用 性 、 容 错 性 、 稳定 性 。（2）数据流转 应 实现 多 源异构 时 空大 数 据的共 享 、 互 操 作和无 缝 流转 ， 实 18 现 不 同 类 型 数 据 库 的 有 效 集 成 ， 并 提 供 应 用 层 面 的 统 一 访 问 接 口、统一查询方式和统一操作行为。（3）智能监管 应 实 现 对 各 存 储 节 点 运 行 状 态 的 实 时 监 控 和 负 载 均 衡 动 态调 整 ， 监 控信息 主 动收 集 和统一 展 示 ， 运 行问题 的 实时 分 析及应

46、 对处理。五、时空信息云平台根据时空信息云平台应用对象的不同，可分为通用化平台、 专业化平台和个性化平台，以支撑多类型应用需求。（ 一 ） 通 用 化 平 台时空信息云平台通用化平台应包括服务资源池、服务引擎、 云 服务 系 统， 以及 地名地 址引擎、 业务流 引擎、 和 知识引 擎等六 部 分 。 以 计 算 存 储 、 数 据 、 功 能 、 接 口 和 知 识 服 务 为 核 心 ， 形 成 服 务资 源 池， 建立 服务引 擎、 地名 地址引 擎、 业务 流引擎 和知识 引 擎 ， 连 同时空大 数据的 数据引擎 ， 通过 云服务系 统， 为 各种业 务应用按需提供大数据支撑和各类服

47、务。其构成如图 4 所示。图 4 时空信息云平台的构成 19 1服务资源池（1）数据服务 针 对历 史 的 、 现 状 的基 础 地理信 息 数据 和 公共专 题 数据 ， 智能 感知 数 据以及 空 间规 划 数据 ， 池 化的 服 务通常 以 如下 模 式 （见 表 1） 提 供 ： 目 录 服 务 、 元 数 据 服 务 、 要 素 服 务 、 地 图 服 务 、 瓦 片 地图 服 务 、 覆 盖 服务 、 三维模 型 服务 、 三维地 形 服务 、 纹理数 据 服务 、 地名地 址 服务 ， 以及实 时 位置 服 务 、 基 于 位置 的 感知信 息服务、多层次摘要服务和流式数据服务。

48、表 1 服务提供对照表数据类型 服务提供方式时空基准 实时位置服务要素服务 WFS（Web Feature Service）地图服务 WMS（Web Map Service）地理实体 数据目录服务 CSW（Catalog Service Web）地图服务 WMS（Web Map Service）覆盖服务 WCS（Web Coverage Service）影像数据 和高程模 型数据 目录服务 CSW（Catalog Service Web）模型数据服务 3D-WMS（Web Model Service ）地形数据服务 3D-WTRS（Web Terrain Service）纹理数据服务 3D-

49、WTTS（Web Texture Service）矢量要素服务 3D-WFS（Web Feature Service）三维模型 数据目录服务 3D-CSW（Catalog Service Web）地名地址服务 WFS-G（Web Feature Gazetteer Service）地名地址 数据 目录服务 CSW（Catalog Service Web）地图服务 WMS（Web Map Service）历史与 现状基 础地理 信息数 据、 历史 与现状 公共专 题数据、 空间规 划数据新型测绘 产品数据 目录服务 CSW（Catalog Service Web）基于位置的感知信息服务多层次摘要服务智能感知数据流式数据服务 20 （2）接口服务网 络应用 程序接口 （ Web API） 至 少应包 括基 本 API、 地 图 类 API、 地 理 实 体 API、 事 件 类 API、控件类 API、数据解析类 API、 三 维 类 API、 专 业 API、 感 知 设 备 API、 历 史 分 析 API、 比 对 分析 API、 模拟 推演 API 及 平台 管理 API。 应用 程序接 口应根 据