党 霞
身份证号码;37010219810718**** 山东省? 250101
摘要：随着计算机技术，遥感技术和网络技术的发展，我国信息化水平在不断提高。而环境信息化是国家信息化的重要组成部分，环境信息化与企业信息化、社会信息化彼此融合、相互作用，不仅仅是单纯的环保管理信息化，而是通过信息化把环保系统的工作和社会上相关工作联系在一起，共同推进。环境信息化带来的不仅是技术上的更新，更是政府管理流程和行政管理体制上的变革，提升的是整个环保系统的行政效率和业务能力。本文就基础地理信息系统的设计与实践的方法进行相关论述。
关键词：基础地理信息数据库；设计与实践
引言
建设的基础地理信息数据库平台可实现国家级省级部门数据共享，各数据服务能够有效聚合，为业务系统提供统一的地图资源，满足不同系统建设对数据服务的需求。
1.总体设计原则
1.1先进性和实用性
在确保实用、可靠的前提下，坚持一切从实际出发，一切为用户着想的原则，尽量采用先进技术和体系架构，数据库的建立以用户的需要作为设计的出发点和归宿，求得先进性和实用性相统一。
1.2可靠性和稳定性
数据库的可靠性和稳定性从某种程度代表了系统的成熟度，也是衡量一个系统是否成功的标准，所以无论是硬件还是软件配置都要充分考虑可靠性，保证数据库的不间断运行、在线故障修复和在线升级，坚持采用成熟的产品，并严格进行测试和管理，确保数据库的稳定运行。在开发完成之后必须经过严格的测试，以保证稳定运行。数据库的稳定性将通过试运行期间的故障率进行考核。
1.3安全性
一方面是对涉密数据严格按照保密制度和规范进行管理，另一方面采用容灾备份，以防止，并及时恢复由内在因素和危机环境造成的错误和灾难性故障，确保数据获取可靠性，通过完整的安全体系保障数据安全和系统安全。
2.地理信息平台门户网站设计与实践
地理信息综合服务平台软件包括数据资源服务、综合服务、在线地图、地图操作API等4个功能模块。
2.1数据资源模块
数据资源模块主要展示项目建设中形成的所有数据，包括矢量数据、栅格数据、瓦片数据和底图数据等。数据资源列表主要展示数据来源、数据现势性、提供单位、提供方式等，数据详情页面主要展示数据内容、数学基础、数据格式和数据组织方式，并提供符号库下载链接和说明文档下载。
数据资源提供多种方式的分类筛选，包括主题分类筛选（矢量数据、栅格数据、瓦片数据、底图数据）；服务类型分类筛选（WMTS、WFS、自定义二进制服务、数据拷贝）；坐标系分类筛选（CGCS2000、WGS84）；投影类型分类筛选（墨卡托投影、极射投影、Albers投影、兰伯特投影、经纬度）等。
2.2综合服务模块
综合服务模块需提供此次项目获取的综合专题数据的展示功能，并提供数据空间分布、地图分层设色、统计图表等多种展示方式，系统根据不同专题数据特点采用不同的展示方式。
2.3在线地图模块
在线地图页面以融合大比例尺实体数据服务为地理底图，提供影像瓦片、矢量瓦片、地形图瓦片和融合大比例尺数据实体服务切换功能。在线地图需提供POI搜索、缓冲区分析、地图量算、底图切换、城市跳转、地图工具、经纬度显示功能。
2.4地图操作API模块
地图操作API提供类参考、代码示例和常见问题解答。类参考对平台中所有API的相关属性、方法、使用说明作详细介绍，包括核心类、基础类、控件类、工具类、地图图层类、符号类几个大类。代码示例提供API使用中常用应用场景的示例代码，包括矢量地图、渐进传输服务、要素编辑、查询分析、点要素添加、线要素添加、面要素添加、底图添加、地图参数设置、地图信息获取、添加覆盖物、地图事件等。
3.数据库设计与实践
3.1实体数据库
数据库系统采用开源版本的MySql5.7.13数据库，在功能上进一步划分为矢量数据库、矢量索引数据库和元数据库。
其中平台矢量数据库为平台矢量数据存贮库，将矢量几何数据和属性数据分开存放；平台矢量索引库为平台矢量数据的索引存贮库，实现高效查询等功能；元数据管理库是平台系统的元数据信息管理库，主要负责数据集、地图、用户等信息的注册管理。
3.2瓦片数据库
瓦片数据库的地图瓦片存储使用的是MongoDB数据库2.4.9版本。瓦片数据库在初期拟采用1×4的结构，即4台服务器组成一个副本集（包括备份和复制功能），所有副本集以分片shard的方式组成整个存储的集群。在以后存储量不足时可以通过增加shard的数量来进行扩展，也可以通过增加副本集中的服务器来提高稳定性和性能。
4.实体数据和瓦片数据服务接口设计与实践
实体数据和瓦片数据服务接口设计包括实体数据的服务与接口，以及瓦片数据的服务与接口。
4.1实体数据服务功能
实体数据服务服务针对大比例尺矢量数据、地名数据和POI数据等实现实体数据的访问、获取以及数据的管理功能。包括WMS服务、WMTS服务、WFS服务、自定义数据获取服务以及相关数据操作服务。实现海量数据快速绘制，满足矢量数据浏览需求。
4.2瓦片数据服务功能
瓦片数据服务服务实现对瓦片数据的访问功能，同时支持搜索服务、逆地理编码服务等，包括矢量瓦片服务、影像瓦片服务、数字高程模型瓦片服务、标注瓦片服务、搜索服务和逆地理编码服务。其中矢量瓦片服务、影像瓦片服务、数字高程模型瓦片服务和标注瓦片服务均采用OGCWMTS服务。
4.3系统性能支撑
地理信息综合服务平台是各业务系统的支撑系统，在设计过程中考虑了系统的长期运行的支撑性及稳定性。
（1）瓦片服务在线数据并发数3000个，搜索服务在线并发数500个，服务效率小于1s。
（2）实体数据服务器支持100T海量影像数据，支持100G矢量数据实时发布，在服务器横向扩展环境下，单个在线服务并发用户数可达1500个，服务效率小于2s。
（3）支持主流浏览器，包括IE、Firefox、Chrome、Opera等。
（4）提供瓦片数据和实体数据二次开发接口及详细的用户手册、示例代码，方便用户快速开发业务系统。
4.4系统功能支撑
通过项目建设，能有效利用基础地理数据资源，提升气象部门对GIS数据的共享能力，提高制图规范性，提高地理信息数据的易用性，为各业务单位提供权威、快捷、易用的基础地理数据和服务。应用效益如下：
（1）提高了基础地理数据的使用价值，可满足天气业务、气候业务和公共服务业务中的预报预警、灾害监测、应急管理、生态评估等业务的需要。
（2）提高了地理底图的标准化程度，可支撑MESIS2.0、CAgMSS、MICAPS4、CIPAS2.0等系统以及NCL、GRADS软件的标准化制图。
（3）建成了统一的地理数据管理平台，实现对GIS数据的集约化管理，同时提供了包括地图服务在线调用、FTP在线下载等多种数据共享方式，使数据成果的应用更加便捷。
结语
基础地理信息系统建设任务已基本完成，为进一步建设全国信息共享、标准统一、服务方式规范的基础地理信息系统提供了技术保障。但系统还存在一些亟需解决的问题，如地理信息系统数据保密与共享的矛盾，数据持续更新，实体数据快速调用等。只有很好地解决上述问题，才能使系统真正发挥作用，产生效益，成为业务应用的基础，提升公共服务水平。
参考文献
[1]李江南.GIS在基础数据处理中的应用[J].广东气象,2002(4):14-15
[2]毛卫星,王秀荣,刘海波.全国基础业务服务信息系统中图形产品的研制开发[J].新疆气象,2005(5):1-3
[3]吴焕萍,罗兵,王维国,等.GIS技术在决策基础服务系统建设中的应用[J].应用气象学报,2008,19(3):380-384
[4]吕终亮,白新萍,薛峰.基于WebGIS的基础服务产品制作系统及关键技术[J].应用气象学报,2018(1):120-128
[5]刘海峰,曲金华.浅谈地理信息系统(GIS)在基础中的应用[J].吉林气象,2002(2):10-11