DB 23∕T 3148-2022 黑龙江省地理空间大数据中心建设 第2部分：服务体系.pdf

ICS 07.040 CCS A 75 DB23 黑龙江省地方标准 DB 23/T 31482022 黑龙江省地理空间大数据中心建设 第 2 部分：服务体系 20220303 发布 20220402 实施 发 布 黑龙江省市场监督管理局 发 布 DB 23/T 31482022 I 目 次 前言 . II 引言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语与定义 . 1 3.1 . 1 3.2 . 1 3.3 . 1 4 缩略语 . 1 5 服务体系架构 . 2 6 服务内容 . 3 6.1 服务资源池 . 3 6.2 智能引擎服务 . 5 6.3 平台服务 . 7 7 服务门户 . 8 7.1 平台门户 . 8 7.2 移动门户 . 9 8 服务模式 . 9 8.1 平台服务模式 . 9 8.2 服务调用模式 . 9 8.3 定制组装模式 . 9 8.4 服务租赁模式 . 9 参考文献 . 11 DB 23/T 31482022 II 前 言 本文件按照GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 本文件是黑龙江省地理空间大数据中心建设的第2部分， 黑龙江省地理空间大数据中心建设已经发布了以下部分： 第1部分：数据体系； 第2部分：服务体系。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由黑龙江省测绘地理信息局提出、归口、组织实施，并负责解释。 本文件起草单位：自然资源部黑龙江基础地理信息中心。 本文件主要起草人：周振发、林富明、杨爱玲、周源、孙丽梅、古一鸣、张庆全、王芳、刘禹鑫、王洪昌、刘恒飞、宋帅全、张晓磊、李井杰、李梅。 DB 23/T 31482022 III 引 言 黑龙江省地理空间大数据中心是全省一体化电子政务云和省政务大数据中心建设中重要的地理空间大数据节点,是具有时间和空间特征的基础地理信息、公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、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时空基础设施，其建设内容包括数据体系、服务体系和支撑环境体系。 数据体系由时空数据及其管理分析系统组成，其中时空数据是核心，涵盖基础时空数据、专题时空数据和实时动态数据，是各类经济社会信息共享交换和协同应用的基础性公共载体。 服务体系以基础设施服务、数据服务、功能服务和接口服务为核心，形成服务资源池，构建智能引擎服务，定制开发建立地理信息公共服务、遥感监测服务、高精度导航定位服务和地理信息应急保障服务等平台和综合服务门户，通过电子政务网络和服务前置方式，面向政府、行业、公众提供地理空间数据服务和业务应用。 支撑环境体系是支撑地理空间大数据中心数据体系和服务体系运行的基础设施云环境， 其建设架构主要包括：数据中心机房场地环境、存储和计算硬件设施、基础支撑云平台环境、多元网络环境与安全防护设施、地理信息基础平台及业务系统云端化升级、地理空间大数据中心运维管理系统等建设内容。 为了系统化和规范化建设黑龙江省地理空间大数据中心， 以及指导各级和各相关领域地理空间大数据中心设计和建设，拟构建黑龙江省地理空间大数据中心建设系列地方标准，由三个部分构成。 第1部分：数据体系。规定了黑龙江省地理空间大数据中心数据体系的建设总体架构、时空数据资源目录分类和内容，以及时空数据库的设计、建设、管理、更新、部署和共享交换等基本要求。 第2部分：服务体系。规定了面向政府、行业、公众等各级用户建设的省、市级地理空间大数据中心服务体系建设需要构建的服务框架、服务内容、服务门户、服务模式等技术指标要求。 第3部分：支撑环境体系。规定支撑保障数据体系和服务体系运行的基础设施云环境建设的内容和基本要求。DB 23/T 31482022 1 黑龙江省地理空间大数据中心建设 第 2 部分 服务体系 1 范围 本文件规定了面向政府、行业、公众等各级用户建设的省、市级地理空间大数据中心服务体系建设需要构建的服务框架、服务内容、服务门户、服务模式等技术指标要求。 本文件适用于省、市地理空间大数据中心建设的服务体系构建。 2 规范性引用文件 本文件没有规范性引用文件。 3 术语与定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 服务资源池 resource pool of services 是指在云计算环境中地理空间大数据服务所涉及到的数据服务、 接口服务、 功能服务和基础设施服务的集合。 来源：GB/T 357762017，3.6 3.2 基础时空数据 fundamental spatiotemporal data 基础时空数据包括基础地理信息数据、面向服务的产品数据和新型测绘产品数据及其元数据。 3.3 时空信息云平台 cloud platform of spatiotemporal information 以时空大数据为基础、云计算环境为支撑, 依托泛在网络, 分布式聚合信息资源, 并按需智能提供计算存储、数据、接口 、功能和知识等服务的基础性开放式信息系统。 来源：GB/T 357762017，3.5 4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 API 应用程序编程接口（Application Programming Interface） DB 23/T 31482022 2 WFS 万维网要素服务（Web Feature Service） WMS 万维网地图服务（Web Map Service） WMTS 万维网地图瓦片服务（Web Map Tile Service） 5 服务体系架构 地理空间大数据中心服务以基础设施、数据、功能和接口服务为核心，形成服务资源池，建立服务引擎、地名地址引擎、业务流引擎、知识引擎、空间分析引擎、遥感解译引擎、遥感监测引擎、物联网引擎，通过定制和建设服务门户，提供电子地图服务、应用中心、资源中心和云端管理等管理和服务，通过平台提供地理信息服务、 遥感监测服务、 高精度导航定位综合服务和地理信息应急保障服务等平台服务。各类服务通过互联网、政务外网、厅局专网，或采用服务前置方式，向政府、行业、公众等各级用户提供地理空间数据应用服务。 图 1 地理空间大数据中心服务体系框架图 DB 23/T 31482022 3 6 服务内容 6.1 服务资源池 6.1.1 基础设施服务 6.1.1.1 存储服务 存储服务应至少包括： a) 具有宿主服务：通过高可靠的云服务/云计算软件，将集群服务器、刀片机、小型机、磁盘阵列等存储、计算物理硬件设备，虚拟出若干逻辑区，支撑宿主服务能够寄存用户数据和开发的系统，且可部署在云上向终端服务； b) 具有弹性分配服务：通过云操作系统，针对大数据、高并发访问，支撑弹性分配服务，按需动态分配资源，每一用户弹性地调用资源，迅速完成任务并释放，最大限度提高资源利用率； c) 具有计算资源管理服务：通过云操作系统，对计算存储资源及软件服务状态进行检测与管理，能够及时发现运行异常并进行报警； d) 具有系统备份与恢复服务能力： 系统能够定期自动备份当前节点资源状态， 当资源节点因为故障导致服务停用时，应能够快速恢复原有可用状态。 6.1.1.2 计算服务 计算服务应至少包括： a) 具有配置不少于 4 节点的云计算平台，提供统一的 IT 资源服务和设备管理，后期可根据需求动态增加计算节点； b) 云平台计算服务应该提供 CPU、内存、网络等集成计算资源； c) 扩展服务具有 VR/AR 等图形计算服务。 6.1.2 数据服务 针对历史的、现状的基础地理时空数据、公共专题数据、实时动态数据，采用数据共享交换标准规范，发布成能够在不同平台可以互相调用的服务，通常可采用表1形式提供如下的服务，包括：目录服务、元数据服务、要素服务、地图服务、覆盖服务、模型数据服务、地形数据服务、纹理数据服务、矢量要素服务，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。服务提供方式可以采用国际通用的标准数据服务， 也可以采用地理信息软件或者企业制定的数据服务。 需根据实际需求对服务提供方式进行扩充。 表 1 数据服务提供对照表 数据类型 服务提供方式 时空基准 实时位置服务 基础时空数据、 专题时空数据、其它数据 地理实体数据 要素服务 地图服务 地名地址服务 目录服务 地理场景数据 地图服务 覆盖服务 模型数据服务 地形数据服务 DB 23/T 31482022 4 表 1 数据服务提供对照表（续） 数据类型 服务提供方式 基础时空数据、 专题时空数据、其它数据 地理场景数据 纹理数据服务 矢量要素服务 目录服务 其它地理时空与专题时空数据 地图服务 目录服务 实时动态数据 基于位置的感知信息服务 多层次摘要服务 流式数据服务 6.1.3 功能服务 6.1.3.1 基本功能服务 基本功能服务至少包括： a) 地图必选模块：至少包括注册认证、登录认证、权限认证；地图的放大、缩小、漫游、切换；面积量算、距离量算；属性查询、空间查询、兴趣点定位；二三维地图浏览、历史地图切换、历史资源叠加、历史要素检索展示； b) 地图可选模块：至少包括服务加载；目录浏览、查询、订阅和检索；元数据注册、查询、下载、编辑、图形预览；角度量测；叠加、缓冲、最佳路径、统计等空间分析；专题地图；地理编码；定制服务；数据托管与发布；服务注册、查询、聚合和链接；服务申请、审核、授权和预览；服务元数据查询、服务元数据自动更新；服务状态监测、服务统计分析； c) 地图专业模块至少包括保密处理、坐标转换、投影转换等； d) 其他非地图类的功能服务。 6.1.3.2 数据挖掘服务 通过提供不同层次能力的大数据分析工具， 帮助用户完成对数据的深度挖掘， 进而获取有价值的知识，数据挖掘服务基本功能应至少包括： a) 分析模型库：以时空大数据挖掘分析为基础，建立统计分析、特征提取、变化发现，以及神经网络、聚类分析、链接分析、网络分析、判别分析、逻辑分析、人工智能等在线分析模型库； b) 推演模型库：以时空大数据挖掘分析为基础，建立决策树、群集侦测、基因算法等预测推演模型库； c) 业务知识链： 以上述在线分析模型为原子工具， 针对用户需求， 形成定制化、 流程化的知识链，根据反馈情况，自适应调整知识链和原子工具，并在运行过程中实现知识链丰富扩充。 6.1.4 接口服务 针对基于时空信息云平台的二次开发， 平台需至少提供表 2 所示的二次开发 API， 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。二次开发 API 应根据应用需要预留扩展的空间。 DB 23/T 31482022 5 表 2 接口服务提供对照表 API 类型 API 服务内容 基本 API 描述地理信息应用的工程属性 地图类 API 地图要素的描述、操作以及编辑 地理实体类 API 行政区划、建筑物、道路、水系等实体要素的描述、操作及编辑 事件类 API 地图交互中可侦听和触发的事件 控件类 API GIS 系统中常用控件的操作 数据解析类 API 格式化数据的读写和解析 三维类 API 三维地理信息的定义及操作 专业 API 专业化应用的描述 智能感知 API 感知设备定位、接入、解译、多层次摘要、推送与调取 历史分析 API 历史数据的分析 比对分析 API 按空间、时间、属性等信息的对比 模拟推演 API 过程模拟、情景再现、预案推演 平台管理 API 管理如用户认证、资源检索、申请审核等 6.2 智能引擎服务 6.2.1 服务引擎 基于服务引擎，帮助用户在线调用现有服务和知识，服务引擎基本功能至少包括： a) 服务地址编目规则：建立服务地址可扩展、开放式的编目规则，开发自动统一编目功能； b) 服务地址转换与编目： 对自主发布和第三方发布服务的地址按照编目规则进行转换， 实现统一、自动化编目； c) 服务通信：对申请的服务，解析物理服务地址； d) 服务围栏：通过服务地址编目与解析实现服务的注册与共享，建立服务资源的虚拟电子围栏。 6.2.2 地名地址匹配引擎 基于地名地址匹配引擎， 实现大数据在全空间信息模型上的精确定位， 地名地址匹配引擎基本功能至少包括： a) 精确匹配不完整地址和不规范地址： 针对人们进行定位时习惯使用不完整地址和不规范的地址的特点，提供精确匹配不完整地址和不规范地址功能，并能进行定位； b) 精确匹配地址别名：针对人们进行定位时习惯使用别名的特点，如党政机关、科研院所和学校等，提供精确匹配地址别名功能，并返回这些别名的标准地址； c) 精确匹配地址要素别名：针对人们进行定位时习惯使用地址要素别名的特点，如定位餐馆，只习惯说餐馆的特色菜等， 提供精确匹配地址要素别名功能， 并返回这些地址要素别名的标准地址； d) 容错匹配功能：当用户输入的地址不规范甚至错误时，匹配引擎可以根据同音字、通假字和同义词对地址进行分析，并返回最佳的匹配结果； e) 非法或超界地址识别功能：可以识别严重的输入地址错误，或超出参考地址范围的地址输入，给出匹配失败信息； f) 批量匹配：支持对 excel 格式的样本数据匹配，匹配时可选择地址匹配字段，用户可通过上传文件的形式，对文件中多条记录进行匹配；支持成果下载，可导出为 excel 格式和 shp 格式； DB 23/T 31482022 6 g) 逆向匹配：将坐标映射成地名地址，并在地图上展示。根据用户输入的 X、Y 坐标值，实现逆向查询得到该坐标所在的行政区划、所处街道、以及最匹配的标准地址信息。 6.2.3 业务流引擎 基于业务流引擎， 将业务流程中的工作按照逻辑和规则以恰当的模型进行表示并对其实施计算， 实现工作业务的自动化处理，业务流引擎基本功能至少包括： a) 业务规则库管理：预定义标准化规则模块，以及模块间流向关系；预定义业务流程样例；已有的业务流程样例存储、解析、调用、修改、删除和退回操作； b) 运行服务管理： 业务流程的装载与解释； 业务实例的创建和控制， 如实例的运行、 挂起、 恢复、终止等；外部应用程序的调用；数据的调用； c) 运行监控管理：实时数据查询；日志监督服务；图形化的监测业务实例的运行情况；实时跟踪业务实例的运行情况；业务实例的状态控制。 6.2.4 知识化引擎 通过知识化引擎，提供不同层次能力的大数据分析工具，帮助用户完成对数据的深度挖掘，进而获取有价值的知识，知识化引擎基本功能应至少包括： a) 通用分析方法模型库：建立蕴含统计分析、特征提取、变化发现等浅层分析方法，人工神经网络、向量机、 逻辑分析等关联分析方法，深度学习、购物篮、 贝叶斯分类等挖掘方法的模型库； b) 专题分析方法模型库：以通用分析方法为原子工具，针对特定专题领域和特定主题，形成定制化、流程化的知识链； c) 预测推演方法模型库：建立蕴含决策树、群集侦测、基因算法等预测推演方法的模型库。 6.2.5 空间分析引擎 以时空大数据与GIS组件为基础，通过知识化引擎分析挖掘时空大数据的空间分布规律，为服务器端和客户端提供专业空间分析与处理，空间分析引擎的基本功能应至少包括： a) 数据统计分析：包括区域汇总分析、属性汇总分析、轨迹重建等； b) 矢量大数据空间分析：包括单对象空间查询、 近邻分析、 缓冲区分析、叠加分析、路径分析等； c) 实时大数据分析：包括点聚合分析、密度分析、热点分析、OD（origin-destination）分析等。 6.2.6 遥感解译引擎 通过提供基础设施服务、 遥感影像解译标志与解译方法模型库， 帮助用户完成对遥感影像的分类与信息提取，遥感解译引擎基本功能应至少包括： a) 通用遥感大数据解译样本库，针对特定专题领域和特定主题建立专家知识库； b) 提供人工智能的遥感信息提取与变化检测功能。 6.2.7 遥感监测引擎 遥感监测引擎基于时空大数据，在GIS空间分析和服务技术基础上，加入遥感变化发现和解译识别分析技术开发构建，以“内业WEB在线服务+外业核查APP”软体方式提供至少以下功能： a) Web 端：提供影像的快速上线发布、时间轴方式（播放）展示和叠加对比分析、智能变化发现、监测提取和统计计算分析等功能； b) 移动端：提供电子地图浏览、查询、定位、数据采集以及图文视频数据上报等功能。 6.2.8 物联网引擎 DB 23/T 31482022 7 针对目前大量的物联网感知设备，实现感知设备的落图、符号化与地图融合可视化等，物联网引擎基本功能应至少包括： a) 物联网实时感知：物联网引擎需要支持视频传感器、气象传感器、水质传感器、GPS、北斗卫星、RFID 等传感设备； b) 数据接收与处理：利用物联网感知设备采集获取流式数据，并实现数据的信息化、空间化、可视化； 可接入多源动态和静态的消息数据， 并可以主动推送的方式把消息分发给不同的客户端对象，并提供对接入消息数据的保存、消息数据日志等功能。 6.3 平台服务 6.3.1 地理信息公共服务 6.3.1.1 内容 以时空信息云平台为依托， 将各类地理空间信息进行发布， 以 WFS、 WMS、 WMTS 等方式向政府、行业及社会公众提供各种数据服务和功能服务。 6.3.1.2 基本功能 地理信息公共服务应至少包括以下功能： a) 平台分为公众版、政务版和涉密版三个版本：公众版在互联网环境部署和运行，提供可公开的地理信息服务；政务版在政务外网环境部署与运行，面向各级政府和厅局服务；涉密版在电子政务内网或专网环境部署与运行； b) 平台由新闻中心、Web 应用中心、移动应用中心、资源中心、下载中心、开发中心、运维管理中心、示范应用中心、数字城市、地图制图模板等组成； c) 平台集成各种地理空间数据资源，利用平台实现数据“物理分散存储、逻辑统一集成”的分布式信息共享； d) 平台通过在线服务系统提供所需的各种应用服务，包括但不限于地图服务、注册服务、目录服务、数据定制服务、路网分析服务、兴趣点服务、地理编码服务、专题数据服务、制图服务、共享交互服务、业务集成、运维管理、平台租赁等服务。 6.3.2 遥感监测服务 6.3.2.1 内容 依托地理时空大数据库与动态获取时空遥感影像数据，集 WEB 端和移动端的自然资源一张图决策分析、遥感变化监测、资源监管核查、二三维集成展示、大数据分析与展示、弹性配置管理等内外一体化监测调/核查智能终端的服务平台。 6.3.2.2 基本功能 通过在线服务和移动端（内业 WEB 在线服务+外业核查 APP）提供遥感监测服务，应至少包括以下功能： a) 遥感监测知识库：建立黑龙江遥感大数据解译样本库、（地理、生态、环境等）监测指标库和模型库；建立人工智能的遥感信息提取与变化检测、网格化动态处理和智能索引、专题要素反演、分析评估等模型库； b) 监测分析方法库：面向对象的 AI（人工智能）信息提取与变化检测、（地理、生态、环境等）监测指标统计与模型反演分析、评估评价等功能； DB 23/T 31482022 8 c) 遥感影像汇集与快速发布：单景、海量、多源遥感影像批量预处理和自动发布，任意组合图幅发布、无上限超大文件发布、数据集自由分割服务； d) 快速在线服务：包括多源遥感影像和变化监测动态在线分析监测变化及监测结果在线展示； e) 调查服务：包括管理端发现变化、任务下发、监测管理，移动端实地核查、现场取证、核查反馈等； f) 监测产品：应包括遥感监测专项统计表、统计分析报告、专报、专题图件等。 6.3.3 高精度导航定位综合服务 6.3.3.1 内容 基于黑龙江省卫星定位连续运行综合服务系统 （HLJCORS） 和黑龙江省位置服务平台 （HLJLBS） ，为用户提供实时定位服务、数据下载服务以及其他开发扩展服务接口等。 6.3.3.2 基本功能 高精度导航定位服务应至少包括以下功能： a) 移动定位终端：应包括网络（物联网）模块、北斗/GNSS 接收与数据处理模块，北斗/GNSS接收与数据处理模块用于接收北斗/GNSS 卫星观测数据并进行定位解算，实时高精度位置数据的实时、动态获取，通过网络模块连接服务端平台获取差分数据和上传终端位置； b) 服务器端平台：应实现终端实时、历史坐标以及终端状态信息等海量数据的入库、存储和高效查询，能够容纳海量用户的导航定位差分数据，基于“黑龙江省地理信息公共服务平台”实现对应用终端的亚米级、 高精度、 动态定位功能以及对应用终端设备的位置显示与监控以及其它功能。 6.3.4 地理信息应急保障服务 6.3.4.1 内容 基于地理空间大数据中心汇聚应急测绘资源，实现应急事件地理信息快速获取、分析、处理、服务和共享能力，为防灾减灾应急、公共突发事件提供地理信息应急保障服务。 6.3.4.2 基本功能 地理信息应急保障服务应至少包括以下功能： a) 数据汇聚与分发：海量应急数据综合管理、快速提取、快速制图、打印出图的功能； b) 信息处理与分析：应急事件信息快速获取、上图、标绘、分析、处理、动态变化监测与更新功能； c) 二、三维可视化：包括场景浏览和漫游、面积量算、距离量算、场景量算、场景定位、信息查询、图层控制等； d) 模拟与评估分析：三维场景灾前动态推演与灾后损失评估功能； e) 定位监控：通过车载北斗/GPS 定位设备、北斗/GPS 手机实现对车辆/人员的实时定位，实现指挥人员对救援车辆/人员的管理与调度。 7 服务门户 7.1 平台门户 DB 23/T 31482022 9 7.1.1 内容 平台门户至少应包括地图窗口、栏目入口、功能面板、数据切换、工具条、鱼骨条、鹰眼和比例尺等内容，并进行必要的布局设计。 7.1.2 基本功能 通过入口门户，依托服务引擎，能够实现服务资源池中的数据服务、功能服务、接口服务、基础设施服务和知识服务的申请、注册、查询、调用和聚合。 7.2 移动门户 7.2.1 内容 移动门户是依托地理空间大数据中心提供的服务，以移动应用程序或软件形式部署在移动终端设备，运行在移动网或无线网上的服务平台。 7.2.2 基本功能 移动门户应至少包括以下功能： a)移动端服务系统：至少包括地图窗口、地图的放大、缩小工具条、地图切换、兴趣点搜索框、图层菜单、功能菜单、定位等内容，并进行合理布局；依托地理空间大数据中心，实现用户注册、认证及登录、图层叠加、查询统计、离线下载、路线查询及规划、兴趣点标注及收藏、空间量测及应用设置等功能； b)扩展移动功能：实现用户分享、数据编辑、消息通讯、语音搜索、二维码扫描、分屏对比、资源更新同步、地图打印、地图导航等功能。 8 服务模式 8.1 平台服务模式 通过浏览器或手机 APP 客户端直接访问平台服务门户，提供各类地理信息服务的叠加、展示，满足用户对在线地理信息资源的浏览、查询、标注等基本需求以及其他平台开放功能。 8.2 服务调用模式 基于基础设施服务、数据服务、功能服务、接口服务以及智能引擎服务和服务门户，通过开放满足国家标准规范的 WMS/WFS/WMTS 等数据服务接口，用户可以在已有的应用程序中直接调用数据服务和平台服务发布的各类服务，满足对地理信息数据的应用需求。 8.3 定制组装模式 基于基础设施服务、 数据服务、 功能服务、 接口服务以及智能引擎服务和服务门户， 提供 “模板化、向导式”的系统定制工具，用户不需要编写任何程序，只需要通过简单的向导式操作，就可以完成一个自定义系统的搭建过程，所有公共功能都通过可视化的定制实现。 8.4 服务租赁模式 用户可以无需对平台和硬件投入，完全租用大数据中心各种服务资源，以少量的成本启动项目。 DB 23/T 31482022 10 基础设施服务采用按量租用（按存储、按核数等）与按时长租用（日、月、年等）模式；其他服务采用按功能模块和按时长租用模式。 DB 23/T 31482022 11 参 考 文 献 1 GB/T 255302010 地理信息服务标准 2 GB/T 303182013 地理信息公共平台基本规定 3 GB/T 352952017 信息技术 大数据 术语 4 GB/T 357762017 智慧城市时空基础设施 基本规定 5 GB/T 36622.12018 智慧城市 公共信息与服务支撑平台 第1部分：总体要求 6 ZKJXX 000062019 慧城市空间信息服务平台技术规范 第 2 部分 应用程序接口 7 智慧城市时空大数据平台技术大纲（2019版） 8 自然资源调查监测体系构建总体方案（自然资发202015号，2020年1月17日）