天地图作为国家地理信息公共服务平台，通过电子政务内网、电子政务外网、部门专网和互联网为各级政府部门提供地理信息服务，是测绘地理信息行政主管部门“全力做好测绘地理信息服务保障”的重要手段和载体^[1]。为进一步推进天地图国家、省、市、县四级节点间的互联互通, 更好地推动天地图的建设和应用，较多省份都开始探索天地图县级节点建设的新思路。如果按照省、市级节点的方法和规模来建设天地图县级节点，成本大、周期长，且后期运维工作量大，这些对县级测绘地理信息行政主管部门都是难题，因此，如何降低天地图县级节点建设和运维的门槛，已成为一个亟待解决的问题。

1 研究现状

早在2012年，“天地图·甘肃”基于省市级节点一体化建设模式，通过数据建设、更新管理、平台技术架构及硬件网络架构的一体化思路，建设了5个市级节点和1个县级节点^[2]。“天地图·宁波”市县两级一体化架构在云计算技术的支撑下最大程度地减少重复投资和重复建设，降低“天地图”县级节点的建设门槛，缩短其建设周期，对于全国地理信息公共服务平台建设具有推广价值和借鉴意义^[3]。福建省从创新建设模式和突破建设瓶颈的角度出发，初步形成了适用于福建省实际的数字地理空间框架市县一体化建设模式^[4]。湖南省对市县一体化思路也进行了探索，统一市县数据服务和接口标准，减轻了县、市、区经济技术与管理负担^[5]。以上省份都试验了一体化建设思路，通过数据、硬件、平台、管理一体化，减少投入，缩短建设周期，解决了县(区)“数据基础差、经费落实难、专业人才缺、用户需求广、信息共享难”等问题，但对县级平台1:500~1:2 000大比例尺矢量数据、高分影像数据的生产，甚至后期的应用示范开展等都没有具体的描述。本文从江西省各地实际经济发展状况，初探市县一体化建设方案，在“先试点，后推广”的前提下，以应用推广为目的，提出一种快速、低成本的18~20级电子地图源数据生产方法，并对现有市级平台评估及升级方案、县级平台的应用示范建设也做了相关阐述。

2 一体化方案 2.1 一体化思路

市县一体化建设模式如图 1所示。

1) 数据资源一体化。数据资源主要包括省级、市级、县级基础地理数据及各种专题数据。县级节点完成本地区大比例尺数据建设并提交至市级平台后，各类型、各比例尺基础地理信息数据及专题数据都由市级平台按照统一的标准进行处理、建库及发布，保证各级平台数据资源的一体化、数据服务的同质性。

2) 运维管理一体化。以市级现有的软、硬件设施为基础，通过升级、改造，借助于云计算的动态资源管理机制，通过动态添加虚拟机并加入集群中从而能够动态调整性能，按需分配计算资源^[6]，实现IT资源的统一管理和智能调度；数据资源的入库、管理，服务的发布、管理、运行状态监测等都由市级平台统一管理、统一维护。

3) 应用服务一体化。天地图县级节点通过门户网站对外提供数据服务和功能服务，用户可通过在线使用、服务调用或二次开发等方式使用平台提供的服务，所有的操作都在“前端”进行展现，而不用管后台的数据资源来自哪里。在“后台统一、前端多样”的模式下，实现“空间异构，服务同质”。

2.2 数据建设

县级平台的数据建设主要包括大比例尺基础地理信息数据、高分辨率影像数据等。为满足大部分应用的共性需求，考虑到野外实测或航空摄影生产大比例尺地形图数据、制作高分辨率影像的成本高、周期长等特点，建议通过购买卫片，采集县城区域1:2 000比例尺主要框架要素地理信息数据，为进行县级节点18~20级矢量电子地图数据和影像电子地图数据生产准备数据源。

1:2 000主要框架要素地理信息数据是指在国家测绘地理信息局天地图 18~20级矢量电子地图效果要求下，根据卫片资料，对交通、水系、居民地及植被等要素进行采集，并保证各要素间空间关系合理性、逻辑一致性，具体的处理原则如下：

1) 交通要素。主要参照卫片资料，结合2016年GPS道路数据等资料，对县城区范围内的铁路、乡级以上等级道路及城市道路进行采集，需注意以下要求：

① 保持交通要素的连通性；

② 采集城市道路中心线时，遇道路面中间有面状隔离带需采集双线；

③ 内部道路不能穿越植被，考虑到后期配图效果的美观性，可断在植被面旁；

④ 乡级以上等级道路的属性信息以GPS道路数据为准，铁路及城市道路属性参考江西省第一次地理国情普查成果(以下简称“国情普查成果”)，由于国情普查成果依据时点核准影像进行更新，数据现势性可达2015年上半年，可确保城市道路信息的准确性、现势性。

2) 水系要素。参照卫片影像、江西省水利普查资料对水系要素进行更新，需注意以下要求：

① 受卫片影像分辨率因素的限制，单线水无法清楚判别，因此原则上不对单线水进行更新，除影像上显示为建筑物或构筑物的除外。

② 因季节原因造成的水位变化，不对水面的范围线进行更新；

③ 原则上对池塘要素只取舍、不综合，但在大面积基塘区或只有土埂相隔的片状池塘，可视情况进行综合；

④ 参照江西省水利普查资料对水系的国标分类码、名称等属性信息进行更新。

3) 居民地要素。根据卫片影像按照房屋地基线采集居民地，按真实方向逐个表示。人眼可以分辨的房屋进行单栋表示，连片无法分开的可综合表示。采集时应避免房屋折角锐化，尽量以直角表示。

考虑到后期配图的实际需求，居民地不区分街区、农村综合房、单栋房屋、普通房屋等，全部归入“单栋房屋、普通房屋”类。

4) 植被要素。根据卫片影像采集大型河流两旁、道路、住宅小区、公园、广场、景区等内部的人工绿地，小面积、零散分布的可不表示。

1:2 000主要框架要素据制作是在建设经费不足的情况下，为满足大部分应用需求，方便天地图县级节点快速推广应用服务的数据生产方式，待日后县级节点经费充足后，可以重新进行标准的1:500、1:1 000大比例尺地形图数据的生产。

2.3 支撑环境建设

1) 市级平台升级。在国家测绘地理信息局关于天地图省、市级节点“须满足提供7×24 h不间断服务、满足高服务质量要求”的整体性能要求下，参照天地图省市级节点运行支持环境配置规模与参数，在充分利用、整合市级平台现有基础设施资源的前提下，对现有市级平台进行升级，搭建集群环境，进而支撑整个市县区域内用户的应用。

要对市级平台进行升级，首先需对现有基础设施资源进行评估，由于IT硬件资源更新换代快，因此使用寿命一般为3~5 a，若现有硬件资源(包括服务器、存储、交换机、安全设备等)使用寿命已超过3年，考虑到设备的陈旧老化、与新购置软件的兼容性及难以满足国家局对天地图市级节点的整体性能要求等因素，建议重新购买、配置硬件资源。若现有硬件资源使用寿命未满三年，则可通过增加服务器节点、对存储扩容、扩展网络交换能力及升级安全防御体系等措施对市级平台进行升级、改造。

同时，为顺应数字城市向智慧城市转型升级的潮流，同时满足对全景数据、街景数据、倾斜摄影数据等新型数据产品服务，构建时空信息数据库等需求，在经费条件允许的情况下，考虑长远效益，建议市级平台一步到位升级至智慧城市时空信息云平台，实现更广泛的互联互通、更全面的智能化^[7-10]。若当前经费条件受限，则只对当前市级数字城市平台进行升级，满足天地图市县一体化建设要求，待日后经费条件允许，再升级至智慧城市时空信息云平台。

2) 县级平台软硬件配置。在集群网络环境下，基于虚拟化技术，所有的IT资源都由市级统一运维、动态调度，县级节点只需要配备一台服务器、采购软件系统搭建县级门户网站即可。当多个县级节点同步建设时，还可采用共用模式，即多个县级门户共用一台服务器，真正实现“费用不断降低、资源消耗不断减少，但应用不断扩大、效益不断凸显”。

采用全托管方案，整个市县区域内只需建设一套运行支撑环境，后台所有的运维管理工作都由市级平台统一进行，做到“一套环境、市县共用，一次投入、市县受益”。另外，后台所有的运维管理工作都由市级平台统一进行，县级节点不用负责任何运维工作，也就解决了县级节点人才缺乏、无人运维管理的难题。

2.4 应用示范建设

天地图县级平台建成后，以公益性服务保障为定位，不断加强推广和应用工作。根据前期调研分析结果，优先选择需求迫切、基础条件好、社会关注度高和特色鲜明的政府部门建立示范应用系统，并不断搭建方便公众生活、服务民生、反映地方特色的地理信息公众服务系统。

1) 继续沿用市级应用示范。县级平台的应用示范可以继续沿用市级节点开展的应用示范部门，主要原因有3点：①市级节点选择的应用示范部门大多为基础条件较好、有代表性的部门，形成“一个示范，市县同步”；②市级节点对已开展的应用示范部门的具体需求、配置环境、下一步工作重点及对地理信息的新需求等情况都比较了解，且已形成工作经验，可以基于市级节点的工作成效，一步到位对接各应用部门，推动市、县各级专业部门间工作的连动性、一致性，做到“一个应用，市县联动”；③市县节点应用推广部门一致时，同类部门的应用开发、接口改造等工作只需做一次，县级节点便可快速的复制应用，实现“一次开发，市县共用”，可节省经费、快速推动应用。

2) 新增应用示范。各县级节点可依据财政、公众需求等实际情况，新增有特色、有亮点的地理信息公众服务系统，为社会公众的衣、食、住、行、娱、购等提供方便、快捷的地理信息服务保障，不断扩大天地图平台的知名度和影响力。

3 结束语

基于应用推广为主要目的，本文提出了一种方便、快捷、可批量复制的天地图县级节点建设方案，即市县一体化方案，在数据管理、运维管理、应用服务等一体化的模式下，在天地图配图效果的总体要求下，提供一种18~20级电子地图数据源获取的快速、便捷的途径，并对市级平台IT资源的现状评估和升级的方向、县级平台应用示范建设等都作了相关阐述，有效解决了天地图县级节点建设中的诸多难题，实现了“从无到有”的飞跃，但此方案中的数据建设方法对部分精度要求更高、内容要求更详细的强GIS部门可能存在问题，还需应用传统的技术手段进行更大比例尺(如1:500~2:1 000)数据及高分影像数据的生产，不断实现“从有到优”的质变。