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福建城市地质三维信息平台“1+N”模式全国首创

发布日期:2017-02-16 发表者:gly 浏览次数:330次
       当前高速发展和未来城市可持续发展中存在的资源、安全、环境质量和容量等问题,越来越引起国家和政府的广泛关注。一方面,城市建设的加快导致了地面沉降、地面塌陷、地下水资源紧缺、土壤和地下水污染等各种城市地质问题,成为制约和影响城市可持续发展的主要因素之一;另一方面,当城市建筑越来越多,位置要求也越来越精确,地下地质信息的完备和准确,对于城市规划、设计、施工以及地下空间开发利用等至关重要。
       2002年起,上海、北京、天津、广州、杭州及南京等6个试点城市率先开展城市地质调查工作,城市地质调查工作在全国范围内拉开帷幕,福建省自2008年起以省部合作的模式先后开展了厦门、福州、泉州、莆田城市地质调查,通过充分利用现代数据库技术、GIS技术、三维可视化及计算机网络技术,建立开放、动态、实时的地质信息数据库与三维可视化信息管理服务系统,更好地为城市规划、建设与管理提供基础地质数据和决策依据。因不同城市地质调查项目采用不同的数据平台,导致项目成果共享、整合,综合利用方面遇到了瓶颈,且系统平台研发费用高。随着福建省越来越多的城市(平潭综合实验区、宁德、漳州、龙岩、三明等)开展城市地质调查工作,研发一体化组织、管理与利用海量、异构地质空间数据的软件平台,节省资金投入成为当务之急。福建省国土资源厅和福建省地质矿产开发局通过广泛调研,结合福建省实际,采取“1+N”的模式研发通用信息平台,顺利解决了上述问题。为此本刊采访了福建省地质矿产开发局地质环境与工程处陈福龙处长,较全面了解平台建设情况及今后发展规划。

      创新1+N模式  构建拓展式信息平台
       千里之堤,溃于蚁穴。在当前越来越大规模的城市建设当中,地质情况的每一个盲点都可能成为隐患,威胁人们的生命财产安全。我们迫切需要地质调查工作的现代化,需要全面、精确的地质调查以及对于城市地下、地面、地上立体数据的全面掌握。
       而在我国,地质工作信息化起步晚,水平比较低,还不能适应地质工作现代化和社会经济发展对地质信息的需求。特别是作为城市地质信息化建设的重要环节,各类地质信息化平台的建设模式也不适用于当前“城市群”的城市发展概念。在以往的城市地质信息平台建设中,往往是以单个城市为单位,各个城市与不同的公司合作,采用不同的底层平台,这造成了各个城市地质信息共享的壁垒,也不利于全省地质信息数据的统一管理,对城市地质调查及城市地质信息化建设带来了相当大的困扰。
       福建省的城市地质三维信息平台采用全省统一建设的方式,采用“1+N”的平台建设模式,即一个全省通用的系统,各市县在此基础上做定制化的开发。该模式打通了各城市、各部门的“信息壁垒”,让数据即时共享、协同办公成为可能。福建省首创的“1+N”模式是福建省城市地质信息化建设趟出的大胆一步,对全省乃至全国的城市地质信息化建设具有重要的借鉴和启发意义。
       目前福建省城市地质信息系统的建设取得了“1+3”的阶段性成果,即一个通用系统——福建省城市地质三维信息通用系统,再加上平潭、漳州、宁德三地市的定制功能开发。通用系统定位于满足全省城市地质调查信息化工作的基础需求。各地市在使用通用系统的基础上,根据实际需求和要求进行特色功能定制开发。
       陈处长说:“该‘1+3’模式的运用至少能产生3倍的效益。并且该模式具有可拓展性,后续开展的项目将会陆续加入到这个模式中来,变成‘1+4’、‘1+5’,…,‘1+N’的模式,其产生的经济效益、社会效益也必将增大。”
       这种“1+N”的建设模式,为将福建全省的地质地层形成统一的命名、统一的标示奠定了基础。在全国各省市城市地质调查信息平台的建设中属于首例,在全国具有着重要的示范意义。
       采用“1+N”的平台建设模式,具有技术上统一、成果复用的特点,大大减少经费的重复投入,缩短项目时间成本,并且能够有效实现全省地质信息化项目的共建与互联互通共享。为城市可持续发展规划、城市建设与管理提供地质决策与研究应用平台;且为后续福建省推进城市地质调查工作的信息化工作全面铺开奠定基础。
     “1+N”开发服务模式的内涵主要体现在以下几个方面:
       一是经济效益。以往情况下,一个城市单独研发一套三维城市地质信息系统软件(其中包括基础平台软件的采购),不仅需要花费数百万的经费,还需要花费大量的人力、物力的投入。采用“1+N”开发服务模式,以点带面,全省统一采购,避免信息化工作中经费的重复投入。通用系统开发完成后在福建省各地市进行共享,各地市无需太多关注基础地质信息平台的建设,只需花费较少的定制费用即可满足城市地质信息化工作的需要,可以大大减少重复投入,具有很强的经济效益。同时,将平台划分为通用系统和定制版,可以快速出成果,避免开发大而全的软件平台导致工作周期很长的局面,减少时间成本。
       二是组织实施。福建省城市地质信息平台的建设一方面是为建立城市地质信息平台,另一方面是希望借此契机统一省内城市地质信息化的标准规范。统一的平台有利于数据的共享和有效利用。但是由于各地地质条件和数据情况的不同,相应的业务功能需求也会不同,通用系统无法完全满足各地市的实际需求,因此需要定制开发。
       三是技术层面。避免各地市因采用的平台不同、数据结构不同等,造成了软件之间相互独立,数据与成果不能共享。通过“1+N”开发服务模式,能够有效实现全省统筹与互联互通。

      GIS专业辅助  提供全方位信息服务 
       在城市地质调查的信息化建设中,GIS软件的应用发挥着重要作用,可以管理空间地学信息与各种资料,包括各种钻孔资料和地球物理测井资料,建立相应的地学信息数据库,进而建立城市三维地质模型。特别是三维建模与可视化技术因在三维数据管理、可视化分析、工程设计直观三维视觉效果等方面的优势而越来越受到重视。为了合理规划城市建设、充分利用地下空间,并且做好城市地质灾害预防,迫切需要借助地理信息系统技术和三维可视化建模技术,建立起一个综合地上、地面及地下信息的数字城市。
       福建省地矿局的谢主任说:“目前我国城市地质调查项目大部分采用国产GIS软件,基于国产GIS平台研发的城市 地质信息管理与服务系统,为城市可持续发展提供了支撑,为社会提供了良好的服务。从应用情况来看,效果不错。而且通过第一批城市地质调查试点,也极大地促进了国产GIS软件技术的发展。”
       当今,诸多领域的发展已经无法与GIS技术脱离了。尤其是城市地质领域,随着城市的发展和城市地质工作的进一步开展,数字城市、虚拟城市的发展必将对城市地质信息化工作提出更高的要求,城市地质信息系统也将向网络化体系结构、分布式存储的方向发展,三维GIS技术对于地下建模有着至关重要的支持。所以GIS软件尤其是国产GIS软件需要把握机遇,勇于创新,使得GIS平台能够具有更快的处理速度、更准确的三维模型、更丰富的表现形式、更多的评价分析手段,更好的发挥系统在城市规划、建设等方面的辅助决策作用。
       福建省在城市地质信息化建设过程中与中地数码积极开展合作,在取得了厦门城市地质信息化建设的重要成果之后。在此次的“1+3”城市地质三维信息化建设中,以行业需求为导向,基于MapGIS K9数据中心理念,利用GIS、数据库、三维可视化等技术,实现对海量多源异构的地质资料和数据统一存储和共享管理,提供丰富的三维地质建模和多维空间分析功能,构建面向城市地质的数据集成服务与分析应用的开放式平台。

       通过“1+N”模式建立的城市地质三维信息平台,在福建省乃至全国的城市地质信息化建设中具有全面推广的意义。在系统初步建成之后,面向政府管理、规划人员和专业人员,为福建多个设区市地质规划和工程选址、农业产业结构调整、 地质灾害防治、地下空间利用等方面提供了丰富的地质信息服务。


      多方位应用   致力社会化精深服务

       随着城市快速发展,地上空间趋近饱和,人们开始将目光聚焦于地下,但与地上情况可以直观感受不同,地下空间信息往往难以直观了解。而如今,只需要戴上3D眼镜,就能够身临其境置身于地下,在隧道中“遨游穿越”,包括地下矿产、地下管线、地质情况等诸多的地下空间信息都可以一目了然。由二维平面转三维立体,使得地下的地质情况的展现更加直观。
       陈处长说:“福建省城市地质信息化建设,特别是城市地质三维信息化平台建设,旨在充分研究系统搜集资料的基础上,每一个城市集成智能化、信息化的地质信息软件系统。提供给城市规划部门、工程建设部门、防灾、海岸带安全管理部门等以供应用。把分散的资料集中起来,提高资料可靠度、研究程度、工作精度。”
       陈处长表示,虽然大众不是系统的直接使用者,却是系统应用的直接受益者。例如,上述的隧道漫游,正是三维可视化系统的建立在城市地下轨道交通规划中应用。通过隧道模拟系统,工作人员可以按照地铁设计线路把数据输入,提出建设中存在的风险点,预先采取施工措施,规避风险,减少后期运营的风险,保证大众乘坐地铁更安全、快捷。
      系统将成为城市地质的信息服务平台,在公众科普方面也将发挥重要作用。比如市民买房,通过平台就能够查寻住所位置下的地质情况,包括地质条件是否稳定,是否会发生地面沉降等等。
      在系统的公众应用方面,上海做的无疑是国内同类系统中最好的。目前上海城市地质数据中心和服务平台已实现网络公开发布,注册用户千余个,年数据查询量3万多次,社会服务效果很好。推进城市地质调查的成果资料公开服务,将成为城市地质信息化建设的发展方向。福建省在城市地质调查及信息化建设过程中也以成果的应用为目标,寻求地质调查成果的民用化的合理的解决之道,让这项基础、公益行动真正惠民利民。
       城市地质调查是一个长期的工作,随着福建省城市地质工作越做越大,越做越精细,专业性越来越强,城市地质信息化建设在城市地质调查工作中也将起到越来越重要的作用。GIS基础平台作为城市地质信息化的有力工具,也将为政府部门、企事业单位、社会大众提供多元化的、差异化的优质服务。