智慧城市集成共享平台研究

智慧城市集成共享平台研究
摘要：本文针对数字城市发展历程以及面临的问题，提出采用“服务中心、服务工厂、服务超市”的建设理念的智慧城市集成共享平台，详细介绍了平台的体系架构、建设内容，并分析了平台特点。

通过平台的部署，可形成互联互通、业务协同的城市空间信息服务网络，有力支持智慧城市建设。

关键词：数字城市，智慧城市，集成共享，数据中心
1 、引言
数字城市是当前城市建设与发展的热点。

数字城市以更宏观的视角，全面改造和整合城市各领域、各行业的信息资源及信息化成果，实现城市规划、建设、管理、服务以及城市经济、社会、生活等各方面的数字化，为政府、企业和公众提供高效率、低成本的信息服务和决策支持，提供全方位、全时段的信息化服务，提升城市规划、建设、管理与服务效率。

数字城市自提出发展至今，经历了不同的发展阶段：
第一阶段为数据建库，该阶段主要强调有组织的规划和设计、统一管理基础数据和专题数据以及从单一功能到专题综合应用建设，如综合管线普查与综合管网信息系统和国土资源调查与国土资源基础数据库的建设；
第二阶段为集成共享，该阶段注重于分布式异构数据集成管理、建立共享和服务机制、构建城市空间信息基础设施，如数字市政综合业务集成系统和数字城市地理空间框架都强调了信息共享。

第三阶段为智慧应用，该阶段主要注重物联网、云计算、3G、智能设备等新一代IT技术在各行各业的充分运用、深入应用和业务集成、面向城市综合决策和产业升级，如“智慧城市”和国土资源电子政务的提出和建设。

通过分析可知，我国数字城市建设经历了数据建库和集成共享阶段，正加速向智慧应用迈进，数字城市建设仍然面临如下几个瓶颈问题：
(1).城市各类数据资源分散、独立运行，缺乏有效的组织和管理，开发利用程度不够，缺乏数据与业务相结合的深入应用；
(2).信息化阶段强调数据的集成，而信息在系统间业务流转时无法共享，造成现阶段系统间业务集成困难；
(3).无法完全实现城市信息共享，不能为政府综合决策提供一站式在线信息综合服务；
(4).缺乏统一性和系统性，难以满足产业升级所需的信息互联互通、业务高度协同的信息化支撑环境。

2 、建设理念针对数字城市建设面临的主要难题，智慧城市面向城市综合决策和产业升级，将物联网、云GIS、智能设备等新一代IT技术充分运用于城市各行各业，深入业务集成和应用，建立能高效管理城市各类信息资源、满足各类应用与服务的城市空间信息服务网络[1]，构建城市智能化支撑环境，实现城市的信息化、智能化管理，达到城市智慧运作的目的。

智慧城市集成共享平台是实现智慧城市的基础和关键，该平台可以将“服务中心”所包含的各种原子服务经过“服务工厂”进行动态聚合和装配，形成满足实际需求的功能服务，并以“服务超市”的模式将这些服务对外发布，供其他平台用户直接调用，进而搭建出各种业务应用系统。

[1]
(1).服务中心
服务中心是智慧城市集成共享平台的“服务仓库”，不同行业的服务中心可提供面向各自行业的数据服务、功能服务等各种信息服务，同时不同级别的结点服务能够通过该平台进行注册
和管理，服务可集中托管，也可分布式部署，各行业应用可通过服务中心调用其他行业的数据和功能服务。

(2).服务工厂服务工厂是指智慧城市集成共享平台可以对服务中心提供的各种信息服务进行动态聚合、装配及组合加工，搭建形成新的业务功能服务，满足不同的业务应用需要，为业务系统的集成及功能复用提供技术手段。

(3).服务超市
智慧城市集成共享平台可向其他单位或行业部门提供各种信息服务—即“服务超市”，在提高平台应用广度和深度、降低系统开发难度的同时，可逐步收回前期建设投资，从而建立一种“以平台养平台”的运营模式。

3 、体系架构基于面向服务的SOA（Service-oriented architecture）架构，智慧城市集成共享平台采用层次化结构进行建设，包括软硬件基础层、平台层和应用层。

图1 体系架构
软硬件基础层主要包括智慧城市建设过程中所需要的软硬件设施，如操作系统、数据库管理系统、GIS平台、防护软件、通信网络等。

其中，MapGIS K9是国产新一代面向网络的超大型分布式地理信息系统基础软件平台，采用面向服务的设计思想、多层体系结构，实现了面向空间实体及其关系的数据组织、高效海量空间数据的存储与索引、大尺度多维动态空间信息数据库、三维实体建模和分析，具有TB级空间数据处理能力、可以支持局域和广域网络环境下空间数据的分布式计算、支持分布式空间信息分发与共享、网络化空间信息服务，能够有效支撑城市空间基础设施建设。

智慧城市集成共享平台以数据中心集成技术作为基础支撑，通过数据服务、位置服务、服务管理等模块，对外发布面向城市各行业的专题信息服务，支持各部门对城市基础地理空间数据和专题数据服务、功能服务进行直接调用，从而构建出满足各种实际需求的行业解决方案。

城市信息化建设需深入具体业务细节，形成包括国土、市政、通信、规划、城管、警用、应急等行业丰富的解决方案，为快速深入业务进行应用系统搭建，节约开发成本，缩减项目周期提供支持。

在城市重点行业解决方案基础上，用户即可根据具体的业务需求，快速搭建配置出满足实际应用的业务应用系统，如城市综合应急管理平台、市政基础设施管理平台、规划管理平台等，实现城市各行业信息的集成共享和业务的协同办公，实现智慧城市的建设目标。

4 、平台建设
智慧城市集成共享平台是建设智慧城市的重点和关键，提供了GIS数据与城市各行业专题数据分布式管理和功能整合的解决方案：
（1）数据仓库数据仓库可以实现海量、多源、异构城市数据的集成化、一体化管理，同时可以存放和管理各种类型的城市数据（信息）资源和系统自身的信息，而无需关心这些数据的存放位置、数据格式等，在不改变原有数据结构基础上，有机地将各种城市数据实现逻辑结合，并追踪实现数据融合及共享，解决了由于数据格式不一致而带来的数据管理难题。

同时还提供完整的数据访问接口，支持其他系统用户访问该平台数据。

[2] （2）功能仓库
功能仓库可以实现对功能插件库、功能方法库、流程库的目录式的仓库式管理，这些功能被分门别类地组织起来，作为基础单元服务于专题业务系统的构建，系统用户可以在应用系统框架下对这些单元服务进行直接调用从而支持各行业业务应用系统的搭建和配置，有效避免开发人员重复编码，提高开发速度。

（3）搭建平台
搭建平台为开发人员提供快捷的配置式、搭建式、插件式二次开发技术，支持从界面设计到数据管理快速实现搭建开发，业务流程可灵活定制、灵活调整，用户可按需对功能仓库中的各种功能进行服务调用和配置，快速搭建面向城市具体业务的信息管理系统，有效利用信息资源，降低开发难度。

（4）服务平台服务平台充分考虑管理服务模式和服务内容的实际需求，采用面向服务的体系架构（SOA），提供面向城市各行业的数据服务、功能服务、位置服务等服务，并提供SOAP和REST的访问接口。

用户通过“一站式门户网站”即可实现对各种服务的调用、组合与配置，支持用户快速构建满足实际应用需求的业务信息系统。

图2 智慧城市集成共享平台
5 、平台特点
智慧城市集成共享平台具体如下特点：
（1）海量、多源、异构城市数据的统一层次化管理：城市数据是平台运行的基础和灵魂，而数据管理也往往是平台建设的难点和重点。

智慧城市集成共享平台采用数据仓库实现对多专题、多级别、多年度城市数据（如基础数据、专题数据、业务数据以及GIS、CAD、文本等不同格式数据）的集成化、网络化、标准化、可视化、层次化的统一管理，有效解决了数据管理难题。

（2）信息服务的完全集成与共享：平台的主体思想是通过城市政务网或互联网，实现各政府部门数据、功能等各种信息服务的集成和共享。

部署于网络中的各政府单位节点可以将各自行业的专题数据或业务功能已服务的形式对外发布，网络中的各节点系统用户可以在遵循相关标准或规则基础上，实现对这些信息服务的任意选取和调用，有效利用信息化资源，在产生最大化效益的同时，避免重复开发建设，减少资金投入。

（3）支撑业务应用系统的快速构建：基于信息服务网络中的各种信息服务和平台提供的搭建配置开发技术，系统开发人员可根据需求调用、组合、装配、加工部署于网络中的各种信息服务并快速构建满足业务需要的应用系统，科学、合理利用现有信息化资源，有效缩短建设周期。

6 空间信息服务网络
将智慧城市集成共享平台在城市各政府部门进行广泛部署，各政府部门均可将各自行业的专题数据服务和业务功能服务通过网络对外“发布”成可共享的信息服务，形成数据和功能集成与共享的城市信息服务网络；同时，网络中的各政府节点用户均可通过部署于自己部门的共享平台任意调用、组合分布于该网络中的各种信息服务，搭建满足自己实际应用的各种业务
功能。

可见，智慧城市集成共享平台不仅能够为城市各部门灵活搭建功能完善、性能良好的业务应用系统提供服务支持，保证平台动态更新和长效运维，而且可以实现城市各行业信息在网络上的互相流转与共享，最终形成信息互联互通、业务贯穿协同的城市空间信息服务网络[1]，有力支持智慧城市建设。

图3 城市空间信息服务网络
7 总结
针对目前数字城市建设面临的瓶颈问题，提出智慧城市集成共享平台，支撑智慧城市建设，实现各部门信息互联互通、业务协同办公的城市空间信息服务网络，从而满足城市网络化、信息化、科学化、智能化的管理需要，在智慧城市建设领域有着广泛的应用前景。

参考文献：
[1] 曾文.空间信息服务网络城市智能化支撑环境.第五届中国数字城市建设技术研讨会暨设备博览会主题演讲. 2010.
[2]吴信才.数据中心集成开发平台. 北京:科学出版社.2008.
[3]中地数码集团. 数字城市地理空间框架“1+N”解决方案.2010.。