时空大数据“一张图”助力“大西安”追赶超越

   西安市,作为国家数字城市地理空间框架建设与应用试点中的首个副省级城市,已于2010年完成数字西安地理空间框架建设示范项目建设并通过国家测绘地理信息局验收,同时荣获数字城市建设示范城市称号。经过多年的建设与应用推广,从地理空间框架到时空信息云平台现已支持公安、城管、水利、市政、地震、卫生、120、环保、防汛、药监、残联、千人亲商、河长路长、城市应急、节能减排、社会管理、公众服务、城市三维等十多个业务领域的二十多个智慧应用,并支撑了高新技术开发区、曲江新区、浐灞生态区、国际港务区、西咸新区沣西新城等多个开发区地理信息应用建设,在数字西安建设过程中起到了示范、引领与推动作用。
 
   为进一步推动全市信息化进程,更好地满足城市运行、管理与服务的自动化、智能化需求,服务于大西安建设,2016年西安市工业与信息化委员会和西安市信息中心联合超图软件开始启动智慧城市时空信息云平台的建设,以推动全市地理信息共享平台的升级转型,实现更透彻的感知、更广泛的互联互通、更全面的智能化,进而加快促进跨部门信息资源的共享共用和协同应用,推动智慧城管、智慧交通、智慧水务、智慧教育、智慧旅游、智慧环保、智慧社区、智慧开发区等领域建设,促进智慧生活应用全民共享。
 

 
图1 西安市时空信息云平台
 
 
西咸时空信息资源一体化 构建城市时空基础设施服务
 
   2017年初,西安市全面代管西咸新区,时空信息云平台及时响应各委办局对代管范围空间地理信息迫切需求,首次将西咸新区行政区划内的时空信息纳入云平台范围,形成大西安全面貌的资源整合,构建了大西安统一的时空信息资源池,汇聚整合了全市各部门信息资源和各区县信息资源。作为智慧西安时空信息基础设施,时空大数据库建设包括:2009年以来全市范围多尺度矢量数据、多时态影像数据、精细地名地址数据(公安门牌楼+地名地址普查)、POI、各级行政区划等公共基础专题数据、高清实景数据、重点景区三维精细模型数据和重点区域地下模型和室内模型数据、城市防汛指挥监控和水利监测物联网节点数据、以及融合21个委办局600多个政务专题图层,形成历史现状一体化、二维三维一体化、地上地下一体化、室内室外一体化和静态动态一体化的时空大数据一张图;时空信息云平台包括:一个地理信息服务总线(GEO-ESB),一个时空大数据引擎(GEO-ETL),一个云服务门户,五大应用中心。
 

 
图2 地上地下一体化和室内室外一体化
 

 
图3 静态动态一体化的物联网节点数据
 

 
图4  全市高清实景
 
 
地理信息服务总线GEO-ESB 提升数据在线托管与分布式交换能力
 
   云平台以空间信息为载体,通过地理信息服务总线提升市级部门和区县节点数据在线托管与分布式交换能力,采用数据文件共享、数据库共享、标准服务共享和前置服务共享等多种共享交换方式进行数据融合,并以统一的“时间—空间—属性”进行数据组织(纵向—时间,横向—市域—区县—镇街乡—社区村),将时空信息资源划分为“基础地理”、“自然资源”、“生态环境”、“产业规划”、“经济社会”、“城市运行”等11个大类,有效实现时空数据汇聚融合,建成全市唯一、全面、权威、更新及时的地理大数据,为各类业务系统分析与决策提供信息支撑,以支撑“大西安”全流程的智慧应用建设。
 

 
图5 市县一体化数据在线托管与分布式交换体系
 

 
图6 某部门在线托管数据示例
 
时空大数据引擎GEO-ETL 提供多源数据采集-处理-挖掘分析全流程服务 
 
   大数据作为具有划时代意义的重大技术变革,已成为引领科技创新,促进产业转型升级和推动国家治理能力现代化的新引擎。西安时空信息云平台建设的时空大数据引擎可以在已有各类数据融合基础之上,针对不同主题应用,可以采用快速便捷的重构模型方式,进一步挖掘数据价值,为各类主题及场景提供信息服务。用户可使用可视化建模工具,快速建立数据融合挖掘模型,针对不同应用领域不同用户的主题及场景应用,将深入挖掘的信息以可视化方式表达,并通过不同图表的分析与统计和可视化展示,为部门或行业的辅助决策提供快捷的分析依据。目前已建的主题包括千人亲商企业运行统计、历史经济运行情况数据统计、历年降雨量监测点数据、水库水位数据监测统计、河道流量监测数据统计、城市房价数据监测、以及城市管理行政执法案卷数据分析等,下图所示是某区城市管理行政执法上报案卷数据分析,可以按照不同时间(年--日)查看不同类型案卷高发区,辅助分析案卷高发原因,以及合理配置执法资源调度。
 

 
图7 某区城市管理行政执法上报案卷数据
 
开放云服务接口  为智慧应用建设提供更易用API
 
   云平台采用云架构,通过服务总线技术,以Web服务、OGC标准服务、个性化定制服务等多种方式,对外提供静态数据、查询分析、空间处理、在线API、物联网节点、前置机等服务,按需分发,灵活适应桌面端、Web端、移动端、二维客户端、三维客户端在内的多种应用终端,形成一云多端的服务模式。实现了平台提供从数据、功能、分析、到计算资源一整套的解决方案,部门在开展智慧应用系统建设中,可以选择不同的服务进行搭配,快速搭建业务应用。
 

 
图8 应用开发中心服务资源
 

图9 应用开发中心在线API
 
   目前,云平台有效整合各方资源,保证基础数据的统一性、标准性和现势性,建立长效的数据更新机制,充分发挥时空信息云平台的优势,后期将不断推广行业领域的若干重点智慧应用建设,进一步加强有效整合和充分利用城市各类信息资源,使城市管理和服务更加精细化、实时化、可视化、智能化,促进西安市从数字城市到智慧城市的质的飞跃,服务于大西安追赶超越。