智慧城市時空大數(shù)據(jù)與云平臺建設技術大綱（2017版）

智慧城市時空大數(shù)據(jù)與云平臺建設技術大綱（2017版）目 錄一、背景 1二、任務、定位與作用 2（一）務 2（二）智慧市中位與作用 4三、目標、思路與原則 5（一）標 5（二）路 5（三）設原則 7四、時空大數(shù)據(jù) 8（一）源匯聚 9（二）間處理 12（三）據(jù)引擎 13（四）理分析 14五、時空信息云平臺 18（一）用化臺 18（二）業(yè)化臺 26（三）性化臺 28六、運行服務及支撐環(huán)境 28（一）空大據(jù) 28（二）空信云平臺 29（三）撐云境 30七、示范應用 32（一）范要求 32（二）型領域 33－－PAGE11－－－PAGE10－一、背景化規(guī)劃（214－020》提出“信息網(wǎng)絡寬帶化、規(guī)劃管理信息20162020統(tǒng)籌規(guī)劃，科學引導，有序推進。2014年，國家發(fā)展改革委等八部門聯(lián)合出臺了《關于促進（發(fā)改高技〔214〕770號，25建設部際協(xié)調工作組。2016年，國家發(fā)展改革委、中央網(wǎng)信辦聯(lián)合印發(fā)《新型智2016－2018為切實貫徹落實好黨中央、國務院的戰(zhàn)略規(guī)劃與工作部署，根據(jù)任務分工，國家測繪地理信息局在前期全國數(shù)字城市地理空間框架建設和近幾年智慧城市試點取得經(jīng)驗的基礎上，對20152017作銜接，全面支撐智慧城市建設。二、任務、定位與作用（一）任務2016－2018年任時空基礎設施是指具有時間和空間特征的基礎地理信息、公隨著數(shù)字城市地理空間框架轉型升級為智慧城市時空基礎設基礎設施中時空大數(shù)據(jù)和時空信息云平臺則可部署在同一云環(huán)境中1所示。圖1時空基礎設施與地理空間框架的構成與歷史聯(lián)系（二）在智慧城市中的定位與作用2以及制度安全保障體系和政策標準保障體系。圖2智慧城市典型結構2時空基礎設施作為智慧城市的重要組成，既是智慧城市不可三、目標、思路與原則（一）目標定基礎。（二）思路統(tǒng)一時空基準時空基準是指時間和地理空間維度上的基本參考依據(jù)和度20001985國家高程系GB22021《國家大地測量基本技術規(guī)定》執(zhí)行。該部分內容可另立專項支撐。豐富時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)主要包括時序化的基礎地理信息數(shù)據(jù)、公共專題地上下、室內外、虛實一體化的時空數(shù)據(jù)資源。POI利用的發(fā)展藍圖等反映未來空間性發(fā)展規(guī)劃的數(shù)據(jù)。構建時空信息云平臺API搭建云支撐環(huán)境能力。開展智慧應用鼓勵采用多元化的投融資模式，開展深入應用。（三）建設原則秉承上述思路，應遵循以下建設原則：開放性原則平臺。繼承性原則數(shù)字城市地理空間框架建設已經(jīng)融入了云計算服務的理念環(huán)境。安全性原則家指定部門進行統(tǒng)一的保密處理。智能化原則掘分析能力，實現(xiàn)知識服務。重點性原則測繪地理信息部門應把建設重點放在時空大數(shù)據(jù)和時空信的特點。四、時空大數(shù)據(jù)3息化基礎、應用需求和智慧城市頂層設計，逐步豐富。圖3時空大數(shù)據(jù)的構成（一）資源匯聚資源內容歷史與現(xiàn)狀的基礎地理信息數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)。矢量數(shù)據(jù)。進一步豐富基礎地理信息數(shù)據(jù)，確保1:500、1:2000等大比例尺地形圖至少覆蓋規(guī)劃區(qū)范圍，1:5000或1:10000應覆蓋市轄范圍。影像數(shù)據(jù)。進一步豐富高分辨率影像數(shù)據(jù)，0.10.2等至少覆蓋規(guī)劃區(qū)范圍，0.5米影像應覆蓋市轄范圍。高程模型數(shù)據(jù)。進一步豐富高程模型數(shù)據(jù)，0.5米、1網(wǎng)至少覆蓋規(guī)劃區(qū)范圍，2米、5米格網(wǎng)應覆蓋市轄范圍。地理實體數(shù)據(jù)。以地形圖為基礎，對境界、政區(qū)、道路、水系、院落、建筑物、植被等內容進行實體化，并賦予唯一編碼，作為與其它行業(yè)和專題數(shù)據(jù)進行關聯(lián)的基礎。（地（（級（社區(qū)（標志級模型。型數(shù)據(jù)等。歷史與現(xiàn)狀的公共專題數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。智能感知的數(shù)據(jù)空間規(guī)劃數(shù)據(jù)“三區(qū)三線核心內容。匯聚方式人、興趣點、輿情等數(shù)據(jù)。時空標識“三域矢量數(shù)據(jù)應按幅增添“三域”標識。影像數(shù)據(jù)應針對不同類型、不同分辨率增添“三域”地理實體數(shù)據(jù)應面向實體增添“三域”標識。該數(shù)據(jù)地名地址數(shù)據(jù)應逐條增添“三域”標識。該數(shù)據(jù)采用建具有唯一“三域”標識的時空對象。三維模型數(shù)據(jù)應逐層、每一模型增添“三域”標識。模型構建具有唯一“三域”標識的時空對象。流式數(shù)據(jù)及其多層次摘要，在注入相對穩(wěn)定的空間和屬性同時，著重標簽時間特性。（二）空間處理間化。統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式CAD一致性處理對于存放的矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)和實體數(shù)據(jù)，將更新后的地圍數(shù)據(jù)，原內容自動變成歷史數(shù)據(jù)?？臻g化地名譜特征萃取認知，提取地名譜特征?？臻g匹配高效、精準、實用的地名地址匹配。數(shù)據(jù)序化（三）數(shù)據(jù)引擎在線調用現(xiàn)成的時空大數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)。（四）管理分析動態(tài)數(shù)據(jù)獲取接收調取應的原始流式數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)管理輸入輸出數(shù)據(jù)編輯及處理、飽和度一致性調整等；支持對二維矢量數(shù)據(jù)的圖形編輯；支持對三維模型數(shù)據(jù)模型替換、模型空間位置修改、紋理編輯、屬性編輯、元數(shù)據(jù)編輯等。查詢統(tǒng)計數(shù)據(jù)可視化動態(tài)更新新、按層更新和局部更新。歷史數(shù)據(jù)管理建、管理及版本數(shù)據(jù)對比功能。元數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)應建立關聯(lián)，應能實現(xiàn)與其對應的數(shù)據(jù)進行同步更新。安全管理用全備份或增量備份方式，定期檢查備份的可用性。分析量測常用分析析。空間量測的功能；對三維模型數(shù)據(jù)進行體積量測的功能。模擬推演時空過程模擬以事件或者情景為對象，檢索調取相應的地理對象及其時事件數(shù)字化再現(xiàn)。決策預案的動態(tài)推演通過調整關鍵參數(shù)或人工干預，計算決策方案的實施效果，并提供模擬效果的動態(tài)可視化。大數(shù)據(jù)挖掘基礎分析開發(fā)集成歷史推理方法、聚類分析、連接分析、神經(jīng)網(wǎng)絡、判別分析、邏輯分析、人工智能等通用性的挖掘方法，形成基礎分析工具包?？臻g分布其空間分布規(guī)律。多因子關聯(lián)分析將兩種及以上專題數(shù)據(jù)源分布在相應尺度的統(tǒng)一基礎地理關性和依賴度。時空分析主題分析能，發(fā)現(xiàn)潛藏數(shù)據(jù)背后的知識與規(guī)律。大數(shù)據(jù)管理存儲檢索數(shù)據(jù)流轉應實現(xiàn)多源異構時空大數(shù)據(jù)的共享、互操作和無縫流轉，實現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)庫的有效集成，并提供應用層面的統(tǒng)一訪問接口、統(tǒng)一查詢方式和統(tǒng)一操作行為。智能監(jiān)管應實現(xiàn)對各存儲節(jié)點運行狀態(tài)的實時監(jiān)控和負載均衡動態(tài)對處理。五、時空信息云平臺根據(jù)時空信息云平臺應用對象的不同，可分為通用化平臺、專業(yè)化平臺和個性化平臺，以支撐多類型應用需求。（一）通用化平臺4所示。圖4時空信息云平臺的構成服務資源池數(shù)據(jù)服務（見息服務、多層次摘要服務和流式數(shù)據(jù)服務。表1服務提供對照表數(shù)據(jù)類型服務提供方式時空基準實時位置服務歷史與現(xiàn)狀基礎地理信息數(shù)空間規(guī)劃數(shù)據(jù)地理實體數(shù)據(jù)要素服務WFS（WebFeatureService）地圖服務WMS（WebMapService）目錄服務CSW（CatalogServiceWeb）影像數(shù)據(jù)和高程模型數(shù)據(jù)地圖服務WMS（WebMapService）覆蓋服務WCS（WebCoverageService）目錄服務CSW（CatalogServiceWeb）三維模型數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)服務3D-WMS（WebModelService）地形數(shù)據(jù)服務3D-WTRS（WebTerrainService）紋理數(shù)據(jù)服務3D-WTTS（WebTextureService）矢量要素服務3D-WFS（WebFeatureService）目錄服務3D-CSW（CatalogServiceWeb）地名地址數(shù)據(jù)WFS-G（WebFeatureGazetteerService）目錄服務CSW（CatalogServiceWeb）新型測繪產(chǎn)品數(shù)據(jù)地圖服務WMS（WebMapService）目錄服務CSW（CatalogServiceWeb）智能感知數(shù)據(jù)基于位置的感知信息服務多層次摘要服務流式數(shù)據(jù)服務接口服務網(wǎng)絡應用程序接口API）API、地圖APIAPIAPIAPI、數(shù)據(jù)解析類APIAPIAPIAPIAPIAPIAPIAPIAPIGIS應用的工程屬性。API：地圖要素的描述、操作以及編輯。地理實體類API：包括行政區(qū)劃、建筑物、道路、水系等實體要素的描述、操作及編輯。API：地圖交互中可偵聽和觸發(fā)的事件。API：GIS系統(tǒng)中常用控件的操作。API：格式化數(shù)據(jù)的讀寫和解析。API：三維地理信息的定義及操作。API：專業(yè)化應用的描述。智能感知API要、推送與調取。API：歷史數(shù)據(jù)的分析。API：按空間、時間、屬性等信息的對比。API：過程模擬、情景再現(xiàn)、預案推演。平臺管理API審核等。功能服務功能服務包括四種：①地圖必選模塊至少包括注冊認證、登錄認證、權限認證；地圖的放大、縮小、漫游、切換；距離、面積量測；屬性查詢、空間查詢、興趣點定位；二三維地圖瀏覽、歷史地圖切換、歷史資源疊加、歷史要素檢索展示。④其他非地圖類的功能服務，具備服務訪問日志收集與分析、用戶注冊審核、用戶消息通知等。計算存儲服務①應具有宿主服務。通過高可靠的云服務/云計算軟件，將進行報警。夠快速恢復原有可用狀態(tài)。知識服務大數(shù)據(jù)分析形成的專題信息時空分布規(guī)律、關聯(lián)規(guī)則和時空演變等潛藏在大數(shù)據(jù)深層的規(guī)律和隱性聯(lián)系，池化為知識服務。服務引擎——幫助用戶在線調用現(xiàn)成服務和知識服務引擎是指以靈活的方式實現(xiàn)服務彼此通信和轉換的連息格式具有支撐在線調用現(xiàn)有服務和知識，實現(xiàn)將其他資源上傳、注冊與發(fā)布等功能。具體功能包括：服務地址編目規(guī)則目功能。服務地址轉換與編目對自主發(fā)布和第三方發(fā)布服務的地址按照編目規(guī)則進行轉換，實現(xiàn)統(tǒng)一、自動化編目。服務通信對申請的服務，解析物理服務地址。服務圍欄資源的虛擬電子圍欄。地名地址引擎——幫助用戶完成專題數(shù)據(jù)在線空間化大數(shù)據(jù)在全空間信息模型上的精確定位，具體功能包括：精確匹配不完整地址和不規(guī)范地址針對人們進行定位時習慣使用不完整地址和不規(guī)范的地址定位。精確匹配地址別名的標準地址。精確匹配地址要素別名能，并返回這些地址要素別名的標準地址。容錯匹配功能非法或超界地址識別功能輸入，給出匹配失敗信息?？啥ㄖ乒δ艿拈_放服務接口（面地址查詢，不同輸入模式（單條匹配模式、多條匹配模式）的功能定制。批量匹配excel格式的樣本數(shù)據(jù)匹配，匹配時可選擇地址匹配excelshp格式。逆向匹配XY街道、以及最匹配的標準地址信息。業(yè)務流引擎——幫助用戶完成業(yè)務定制可視化業(yè)務流引擎是將業(yè)務流程中的工作，按照邏輯和規(guī)則以恰當?shù)哪Ｐ瓦M行表示并對其實施計算，實現(xiàn)工作業(yè)務的自動化處理。具體功能包括：業(yè)務規(guī)則庫管理和退回操作。運行服務管理運行監(jiān)控管理務實例的狀態(tài)控制。知識引擎——幫助用戶完成在線大數(shù)據(jù)分析包括：分析模型庫以時空大數(shù)據(jù)挖掘分析為基礎，建立統(tǒng)計分析、特征提取、別分析、邏輯分析、人工智能等在線分析模型庫。推演模型庫因算法等預測推演模型庫。業(yè)務知識鏈工具，并在運行過程中實現(xiàn)知識鏈豐富擴充。云服務系統(tǒng)入口門戶基本服務功能計算存儲服務、知識服務的申請、注冊、查詢、調用和聚合。按需服務能力進。運維管理能力源宿主、資源發(fā)布、分平臺統(tǒng)一運維等功能:①系統(tǒng)設置可以修改基本信息、數(shù)據(jù)庫信息、服務器信息、地圖瀏覽、地圖功能、皮膚設置和布局設置。和皮膚審核和日志查看與分析。⑤資源宿主是寄存節(jié)點的各種資源部署在云中。⑥資源發(fā)布是指把時空大數(shù)據(jù)以服務的形式在系統(tǒng)中發(fā)布并注冊，進入資源池?；枨螅瑫r能夠對分平臺數(shù)據(jù)與功能進行動態(tài)更新與統(tǒng)一運維，降低區(qū)縣或部門用戶的運維成本。數(shù)據(jù)同步服務能力務資源的更新同步。（二）專業(yè)化平臺的任務內容?？臻g規(guī)劃平臺評價圖和空間規(guī)劃圖協(xié)調編制與管理的業(yè)務流。其功能至少包業(yè)務監(jiān)管與協(xié)同審批等。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測平臺生態(tài)環(huán)境監(jiān)測平臺是將城市開展地理國情普查與監(jiān)測所積市綠地布局、推進采礦廢棄地修復和再利用等城市地理國情監(jiān)測，以及自然資源資產(chǎn)審計等工作，服務城市生態(tài)文明建設。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測平臺功能至少包括三大模塊：變化發(fā)現(xiàn)模塊,（三）個性化平臺性化平臺的智能封裝、自動部署和按需服務。六、運行服務及支撐環(huán)境時空大數(shù)據(jù)和時空信息云平臺的成果內容應部署在云支撐環(huán)境中，并對外提供服務。（一）時空大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)內容劃數(shù)據(jù)。管理軟件圖工作站、空間匹配等工具軟件。部署結構對于數(shù)據(jù)以及通過數(shù)據(jù)引擎與相應的管理分析軟件構成的磁盤陣列或刀片機等介質上。運行服務臺的服務引擎，支撐云平臺對外提供服務。（二）時空信息云平臺服務內容服務軟件部署結構在時空大數(shù)據(jù)推送至服務引擎上的數(shù)據(jù)服務、計算存儲服務、知識服務基礎上，連同云服務系統(tǒng)內置的在線地圖、功能APPAPI服務，通過地名地址引擎支撐用戶疊引擎完成在線分析。環(huán)境中。運行服務成了云計算中心。（三）支撐云環(huán)境云環(huán)境建立全市統(tǒng)一云環(huán)境建設的集約模式立全市統(tǒng)一的云計算中心，面向全市各部門提供統(tǒng)一的云服務（圖5統(tǒng)一云中心模式的改造并遷移。全市虛擬云環(huán)境建設的過渡模式系統(tǒng)不得重復建設。圖6虛擬云環(huán)境搭建存儲能力升級要根據(jù)本地實際情況因地制宜。云環(huán)境要求云計算環(huán)境的管理智能化水平，以及虛擬化能力、存儲能力發(fā)展，原則上不低于原專題應用部門的能力。42千并發(fā)訪問條件下，要素服務、地圖服務、安全保障時空大數(shù)據(jù)應按照國家對地理信息內容分級分類的相關規(guī)國際互聯(lián)網(wǎng)。各類信息運行支撐環(huán)境建立完備的安全管理措施，具備漏洞掃描、入侵檢測、數(shù)據(jù)包過濾、防病毒、病毒查殺、身份認證、數(shù)據(jù)加密和主機監(jiān)控等能力。應按時檢查和監(jiān)督安全措施的落實執(zhí)行情況。鼓勵采用自主國產(chǎn)化軟件開展建設。標準規(guī)范應上升為國家標準或者行業(yè)標準，供各城市參考借鑒。七、示范應用（一）示范要求應堅持需求導向、問題導向，特別注重解決民生問題，實現(xiàn)不足，著重突出智能化、高效化、實時化、泛在化和便捷化。支撐建立的專題應用系統(tǒng)至少應新增以下內容：在功能上，應開發(fā)云與端的專業(yè)功能。根據(jù)示范應用的API在知識上，應深入挖掘潛藏數(shù)據(jù)背后的知識與規(guī)律，提在性能上，應實現(xiàn)透徹感知、廣泛互聯(lián)、按需服務。整（二）典型領域等民生方面，開展智慧示范應用。智慧