软件工程标准规范

CreatMap 地理信息共享服务云平台软件工程标准规范

河北省制图院

2015年1月30日

1.前言

1.1项目背景

当前，我国国家信息化建设与应用不断深入，网络化地理信息应用如同雨后春笋，政府部门和社会大众使用地理信息的方式与频率正发生翻天覆地的变化。针对这一重大应用需求，国家测绘局认真学习和贯彻落实科学发展观，做出了建设国家地理信息公共服务平台（以下简称“公共服务平台”）的战略性决策。

CreatMap 地理信息共享服务云平台是河北省地理信息局下属的河北省制图院自主研发的并拥有自主知识产权的新一代地理信息公共服务平台，平台以促进地理信息服务大局、服务社会、服务民生为目标，为政府、企事业单位、社会公众提供统一、高效的基础地理信息服务。

1.1.1软件系统名称

CreatMap 地理信息共享服务云平台，是依托地理信息数据，通过在线方式满足政府部门、企事业单位和社会公众对地理信息和空间定位、分析的基本需求，具备个性化应用的二次开发接口和可扩展空间，是实现地理信息应用服务功能的数据、软件及其支撑环境的总称。

1.1.2政策依据

1) 《国务院关于加强测绘工作的意见》（国发[2007]30号）：要切实提高测绘保障能力和服务水平，构建基础地理信息公共平台，更好地满足政府、企业及人民生活等方面对基础地理信息公共产品服务的迫切需要。

2) 《全国基础测绘中长期规划纲要》（2006年国务院批准发布）：到2010年，我国形成一批具有影响力的基础测绘公共产品；到2020年，要实现服务网络化社会化。国家测绘局在《测绘事业发展第十一个五年规划纲要》中指出要以地理信息为基础平台整合社会、经济和人文等信息，促进各类信息资源的共享和高效开发利用，到2010年初步实现基础地理信息服务网络化。

3) 国务院办公厅“关于促进我国国家空间信息基础设施建设和应用若干意见”（国办发2001-53号）：要求各级测绘部门与当地发展计划等有关部门配合，共同推进本地区地理空间信息协调机制的建设，解决好地理空间信息资源条块分割、封闭管理等问题。注重发挥测绘部门的整体优势，实现与同级政府部门的网上适时数据传输与服务，促进地理空间信息设施的合理布局和高效利用，避免盲目投资和重复建设。

4) 《中办国办公转发<国家信息化领导小组关于推进国家电子政务网络建设的意见>的通知》（中办发[2006]18号）:要求各部门建设基于广域网络的信息系统，应首先使用国家统一建设的电子政务网络，不得独自新建或租用商用广域网络链路。

5) 《国家地理信息公共服务平台建设专项规划》（国家测绘局2010年10月）：要求各级测绘部门全力做好“公共服务平台”的建设工作，到2015年初步完成国家级节点和有条件省、市节点的建设，到2020年在全国范围内推广和应用。

6) 国家测绘局《关于推进国家综合减灾和风险管理信息共享平台建设建议的函》（国测函[2008]100号）：向国务院应急办、国家减灾委办公室提出把地理信息公共平台作为国家综合减灾和风险管理信息共享平台建设的重要内容，加快推进地理信息公共平台建设。

上述领导讲话和政策性文件与规划均是设计CreatMap 地理信息共享服务云平台的重要依据。

1.1.3遵从的技术标准与管理规定

本设计将遵循和参照国家和有关主管部门制定和发布的一系列与公共信息平台建设有关的技术标准规范与管理规定，主要分为三类：

1)计算机信息系统有关标准规范与规定：如电子政务信息系统技术规定、

信息安全保密规定等。

2)国家及行业地理信息技术标准规范：如基础地理信息要素分类与代码、

地理元数据标准、OGC服务标准等；

3)地理信息服务的有关管理规定：如测绘成果密级划分、公开地图发布规

定等。

详见附录。

1.2参考资料

1.2.1纲要类

1)《关于加强数字中国地理空间框架建设与应用服务的指导意见》国测国

字[2006]35号

2)《国务院关于加强测绘工作的意见》（国发[2007]30号）

3)《国家地理信息公共服务平台建设专项规划》（国家测绘局2008年10

月）

4)《国家地理信息公共服务平台技术设计指南》（国家测绘局2009年3月）1.2.2测绘类标准

1)《基础地理信息要素分类与代码》GB/T 13923-2006

2)《公共信息标志用图形符号》GB 1001—1994

3)《中华人民共和国行政区代码》GB/T 2260-2000

4)《县以下行政区划代码编制规则》GB/T 12409-1988

5)《国土基础信息数据分类与代码》GB 13923—92

6)《专题地图信息分类与代码》GB/T 18317—2001

7)《公路路线命名编号与编码规则》GB 917.1—1989

8)《地理信息元数据》GB/T 19710—2005

9)数字测绘成果质量要求GB/T 17941-2008

1.2.3公共服务平台类标准

1)《数字城市地理空间信息公共平台技术规范》（CH/Z 9001—2007）

2)《数字城市地理空间信息公共平台地名/地址分类、描述及编码规则》

GB/T 23705-2009

3)《地理空间框架基本规定》CH/T 9003—2009

4)《地理信息公共平台基本规定》CH/T 9004—2009

5)《基础地理信息标准数据基本规定》（GB 21139―2007）

6)《法人基础信息数据元素目录规范》（地方标准征求意见稿）

7)《政务信息图层建设技术规范》DB11/z 360-2006

8)《国家地理信息公共服务平台技术设计指南》、《1:400 万～1:5 万地理

实体数据整合技术要求（试行）》、《公共地理框架数据-地理实体数据规范（试行）》、《公共地理框架数据-地名地址数据规范（试行）》、《公共地理框架数据-电子地图规范（试行）》

9)《地理信息公共服务平台服务节点建设基本技术要求》

10)地名地址数据规范-试行稿(20100125)

11)电子地图规范-试行稿(20100730)

1.3术语定义及说明

1.3.1数字城市

数字城市（Digital City）：也可称数字社会（智能社会，信息城市或电子城市）指由宽带基础设施、移动式终端，基于开放式工业标准的面向服务的处理基础设施等组成，为政府部门、企业和社会公众提供创新服务。数字城市，可以是小城也可以数百万人口的大城市。

无线基础网络设施是数字城市的重要组成部分，但它也只不过是数字城市建设的第一步。数字城市也可能需要有线的宽带设施，并且它不限于网络。数字城市提供互操作，和基于网络的政府服务，政府人员、企业和社会公众都可以随时访问政府主要业务。数字城市服务通过无线移动终端访问，而且是面向服务企业架构包括网络服务、XML和移动应用使用软件激活。

数字城市的主要内容是城市设施的数字化、城市网络化、城市的智能化。数字城市的广泛应用，对城市的繁荣稳定及可持续发展都有着巨大的促进和推

动作用。

1.3.2智慧城市

智慧城市通过物联网基础设施、云计算基础设施、地理空间基础设施等新一代信息技术以及维基、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法、网动全媒体融合通信终端等工具和方法的应用，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。伴随网络帝国的崛起、移动技术的融合发展以及创新的民主化进程，知识社会环境下的智慧城市是继数字城市之后信息化城市发展的高级形态。

1.3.3地理空间框架

是地理信息数据及其采集、加工、交换、服务所涉及的政策、法规、标准、技术、设施、机制和人力资源的总称，由基础地理信息数据体系、目录与交换体系、公共服务体系、政策法规与标准体系和组织运行体系等构成。

1.3.4基础地理信息数据库

是基础地理信息数据及实现其输入、编辑、浏览、查询、统计、分析、表达、输出、更新等管理、维护与分发功能的软件和支撑环境综合。

1.3.5基础地理信息

作为统一的空间定位框架和空间分析基础的地理信息。

1.3.6公共地理框架数据

公共地理框架数据（简称“框架数据”）：针对社会经济信息空间化整合和网络化服务需求，以现有基础地理信息数据为基础，加工形成面向地理实体，分层细化为重要特征的数据，由地理实体数据、电子地图数据、地名地址数据、影像数据与高程数据构成。根据应用范围不同，又细分为政务版公共地理框架数据和社会公众版公共地理框架数据。

1.3.7政务地理信息图层

是指在政府管理部门规划、管理、决策和服务中所需要的、可共享的政务地理空间信息资源，它按照矢量数据模型及相应的属性数据分层组织，形成与电子政务业务有密切联系，有明确空间定位的，多个部门均需使用且使用频率较高的政务地理空间数据集。他同时具有空间特性和政务管理的权威、标准、现势等政务特性。政务地理信息图层共享维护原则：“权威数据来自权威部门，由权威部门维护共享”。

2.项目概述

2.1建设目标与意义

2.1.1建设目标

“CreatMap 地理信息共享服务云平台”是实现全国在线地理信息服务所需

的信息数据、服务功能及其运行支撑环境的总称。其建设目标是：建成由多级节点构成的一体化地理信息在线服务体系，实现全国地理信息资源的纵横联通和有效集成；建成分布式的地理信息服务系统，形成多级互动的地理信息综合服务能力，提供一站式地理信息综合服务；建成“公共服务平台”服务管理系统，形成有效的运行服务机制，为政府宏观决策、国家应急管理、社会公益服务提供在线地理信息服务，全面提升信息化条件下国家地理信息公共服务能力和水平。具体包括：

1）实现全国地理信息资源的互联互通：依据统一技术规范，整合全国多尺度地理信息资源，实现基于网络化运行环境的地理信息资源互联互通。

2）提供一站式的地理信息综合服务：建成分布式地理信息服务系统，提供信息浏览、标图制图、导航定位、信息加载、系统搭建等网络化地理信息服务功能及二次开发接口，为政府、企业、公众提供在线地理信息服务。

3）形成业务化运行维护与管理机制：建立健全“CreatMap 地理信息共享服务云平台”运行维护有关规定和管理办法，建成“CreatMap 地理信息共享服务云平台”服务管理系统，形成不间断运行服务机制，为“CreatMap 地理信息共享服务云平台”的资源管理、服务调度、运行监控及适时更新提供有力的保障。

2.1.2建设意义

“CreatMap 地理信息共享服务云平台”建设项目入贯彻科学发展观、落实《国务院关于加强测绘工作的意见》和《全国基础测绘中长期规划纲要（2006- 2020）》的重要举措，对于增强我国地理信息公共服务能力、发挥地理信息资源的最大效益、提升全社会地理信息资源开发利用水平、促进国民经济又好又快发展具有十

分重要的意义。

1）切实提升我国地理信息公共服务能力：“CreatMap 地理信息共享服务云平台”建设项目将作为信息化条件下我国地理信息公共服务的主要运行形态与手段，向各类用户提供权威高效的地理信息实时综合服务。这将极大地提升我国地理信息公共服务能力，有效地缓解地理信息供需矛盾，较好地满足政府、企业、社会大众对地理信息在线服务的需求。

2）有效促进地理信息的深入广泛应用：“CreatMap 地理信息共享服务云平台”将为广大用户阅览地理信息、加载专业信息、搭建业务运行系统提供高效工具，使地理信息服务能无缝地嵌入到各部门、行业的现有业务应用系统中去，有效解决以往应用系统建设运行中存在的技术难度大、建设成本高、开发周期长、更新维护难等问题，促进地理信息更加深入广泛的应用。

3）充分发挥地理信息资源的最大效益：“CreatMap 地理信息共享服务云平台”将把分散在各地的地理信息数据资源整合为逻辑上集中、物理上分布的统一地理信息资源，成为国家信息化的最重要基础设施之一。它的建设与运行将有力促进跨地区地理信息资源共享与应用，有效避免“信息孤岛”现象，充分发挥地理信息在政府宏观决策、国家应急管理、社会公益服务、产业升级拓展、人民生活改善等方面的保障服务作用，发挥我国地理信息资源的最大效益。

４）有力推进地理信息产业的发展。“公共服务平台”的建设与运行将使测绘从传统纸质地图、数据提供服务提升为在线地理信息服务，从以往的相对静态服务逐步发展为实时综合服务。这一方面会带动我国地理信息获取实时化、处理自动化、服务网络化和应用社会化等方面的技术创新与系统研发，另一方面将为一大批企业进行地理信息资源的增值服务提供开发环境，有力地促进我

国地理信息产业的发展。

2.2建设原则

2.2.1采用成熟产品原则

采用在省级、市县级项目中应用实践的、已经商业化的、成熟、稳定、安全的应用支撑平台。既满足本次部、省两级需要，也为后期市、县多级应用打下基础。

2.2.2使系统具备良好的易扩展性、可视化柔性设计原则

CreatMap平台需要支撑省级、市县级应用的快速开发及集成已有系统。因此，系统需要采用组件封装技术、可视化柔性定制设计技术，后期根据系统需要可扩展封装新的组件、扩展表结构、扩展流程设计等。以灵活应对地理信息业务变化过程中对应用系统建设的需求。

2.2.3公共服务组件完善原则

CreatMap平台要全面支撑地理信息的业务系统建设需要，因此，公共服务组件需要完善，包括但不限于流程组件、表单组件、门户组件、数据分析BI组件、应用服务器组件、GIS服务组件、视频服务组件等。

2.2.4通用业务服务组件结合环保实际需求封装

CreatMap平台应该提供通用业务服务组件封装技术及封装开发平台，便于根据地理信息行业特点，将通用性公共服务封装为组件，提高组件的复用性，提高

开发速度。

2.2.5软件开发全生命周期管理原则

软件开发不是交钥匙工程，软件要根据业务需求不断变化而不断完善优化。可见，如何保障软件开发时就能保障其科学性？后期如何对软件不断优化？是软件开发面对的问题。因此，一方面应用支撑平台需要采用“业务模型防真、软件集成开发实现、软件应用监测优化“的开发模式，使业务人员和技术人员一共参与软件的开发，保障软件的适用性。另一方面，CreatMap平台需要对软件开发过程进行全生命周期管理，便于当软件发生问题的时候能找到开发过程中那个环境出了问题，并即时完善、优化。

2.3建设内容

2.3.1地理空间框架总体设计

地理空间框架建设项目是建立在分布式网络基础上的，具有共同的几何参考坐标系统，可支持快速的空间数据集成。框架包括分布式异构的地理空间基础数据库和在不同层次上可实现对空间信息的管理、共享、集成和互操作的功能和接口。地理空间框架数据在物理上是分散的，而在逻辑上是一个整体。框架的基础数据在网络中心节点存储，而各种专题数据和空间处理方法可以在远程节点和其本地存储。各节点地理空间信息的融合是以共同的几何参照系统、数据模型和接口为基础的。地理空间框架数据作为添加新的专题信息的基础，允许各专业部门添加专题应用数据，这些专题数据可以相互融合和集成，为各级组织和部门的应用和决策提供支持。

地理空间框架总体设计是参照建设数字城市地理空间框架相关标准要求，结合各委办局对地理信息共享需求对本项目的建设内容进行总体设计，指导项目的实施。

2.3.2标准规范体系建设

CreatMap平台标准体系是地理空间框架数据服务平台建设与运行服务的基础，项目参照数字城市、智慧城市地理空间框架和国家地理信息公共服务平台建设有关的技术标准规范和管理规定，结合各委办单位实际情况，制订各委办单位地理信息公共平台的技术标准规范，包括数据标准规范、服务规范和应用规范等。

2.3.3应用示范建设

基于所构建的地理信息公共平台，选择国土资源管理系统开发与对接、公众电子地图系统开发与国家天地图对接、供气应用系统开发与对接，以应用部门业务需求为主导建立应用系统，并总结公共平台的应用模式，在政府及其各部门全面推广。

对接国家天地图平台

与国家天地图平台进行对接，实现国家、省、市的互联互通。

按照国家要求成功对接国家“天地图”平台，提供基本的地图浏览，数据查询功能，同时平台支持OGC标准规范的WFS，WMS，WCS及WMTS，REST，WFS-G等标准服务接口，提供基于javascript的二次开发接口。

2.4技术路线

2.4.1 SOA技术

SOA面向服务的体系结构

SOA（面向服务架构，Service Oriented Architecture）是一种软件体系结构范型，可以组织和使用处于不同所有者控制下的分布式功能。从技术角度看，SOA 就是一种体系架构，它描述了一种IT基础设施，使得不同的业务服务可以相互交换数据，参与业务流程，通过灵活的互相协作方式来完成具体的业务操作。这些业务服务独立于编程语言，独立于实现方法，独立于运行环境。

2.4.1.1重点关注服务

SOA支持面向服务的开发方法，是对前续的面向过程、面向消息、面向数据库和面向对象开发方法的补充。

服务从更高抽象层次上定义，直接与业务相对应，且其实现可采用面向过程、

面向消息、面向数据库和面向对象等不同开发方法。

与面向对象的调用接口相比，服务一般定义较粗粒度的接口，会接收更多的数据，消耗更多的计算资源。服务一般是用来解决应用间互操作问题，以及将服务组合成新应用或新的应用系统，而不是为应用创建具体的业务逻辑。

通过SOA，围绕服务构建IT 系统，有利于IT 系统更靠近实际业务要求，使IT 系统更容易适应业务变化的要求，另外，对已有应用系统，通过服务化封装，可以使这些系统得到更好的重用，能有效保护对已有应用系统建设的投资。

2.4.1.2高内聚、低耦合

松耦合是软件设计中一个重要概念，SOA 强调服务间的松耦合。在SOA 中松耦合包括以下几个方面：

●接口松耦合

接口耦合是指服务请求者与服务提供者之间的耦合。度量的是请求者与服务提供者的依赖性。接口松耦合强调服务请求者仅需要根据已发布的服务契约和服务水平协议（或称服务等级协议）就可以请求一个服务，任何时候服务请求者都不需要了解服务提供者对内部实现的信息。即服务接口封装了所有的实现细节，使服务请求者看不到这些实现细节。

●技术松耦合

技术耦合度量的是服务对特定技术，产品或开发环境的依赖程度。技术松耦合强调服务请求者和服务提供者的实现和运行不需要依赖与特定的某种技术，或某个厂家的解决方案或产品，从而减少对某个厂商的依赖。在SOA 系统中服务请求者和服务提供者可以使用不同技术实现，可以在不同厂商的环境中运行。

流程松耦合

流程松耦合度量的是服务与特定业务流程的依赖程度。强调服务不应与具体的业务流程相关，以便能够被重用于多种不同的业务流程与应用。这一点强调的是服务的可重用性，在SOA 系统中对业务服务的合理规划，使得一个业务服务可以在多个业务流程中得到复用，并且随着业务要求的改变，一个服务可以在变化后的新的业务流程中能够得到继续使用。

2.4.1.3重构的灵活性

在SOA系统建设中，基本的单位是实现业务功能的服务，而不是实现业务逻辑的对象，过程，函数等较小的技术单位。

服务与实际业务功能相关，具有明确的接口。这些服务可在不同的业务流程中得到重用，提高了服务的价值；其次在使用中只需按其接口要求进行访问，屏蔽服务实现细节，服务实现的修改不会影响到服务访问方的逻辑，提高了业务流程的适应性；另外，一旦业务流程变更，仅需对服务进行重新编排，并不修改服务本身，提高了业务流程实现的灵活性。

重构的灵活性，不仅可以使业务服务可以有更好的重用性，也使得业务流程更容易重构，使IT系统具有了更好的灵活性，可以快速面对变化的市场需求。

ESB总线技术

ESB是服务交互的核心组件，支持：

●面向服务的架构。

●消息驱动的架构。

●事件驱动的机构。

ESB是一种基于标准的面向服务的骨干，它能够进行可靠连接和协调数百个应用程序端点。ESB为需要连接跨越不同数据中心分布的各种异构系统的企业提供了一种理想的体系结构，同时还保持了绝对的事务完整性。此外，它还提供几个通过部署时构造进行最初配置的高级服务，从而保护了门户应用程序，即不必经常对它进行修订和重新部署来管理后端上的更改。

作为系统平台的基础，平台必须具有很好的可移植性和可扩充性。为了可移植，平台开发的技术尽可能与操作系统无关。谈到与操作系统无关的开发技术，必然首推JAVA。要使系统具有可扩充性就必须采用通用的组件标准。J2EE是Sun公司所颁布的标准，但已广为工业界所接受，J2EE的出现标志着用Java开发企业级应用系统已变得非常简单。

由于J2EE是多层的分布式体系结构，使系统的操作和运行具有很好的灵活性；先进的Java计算方案如面向对象、独立于平台、快速集成、代码重用等，使系统具有良好的可移植性和可扩展性，所以我们选择J2EE作为系统的应用服务平台。

J2EE为搭建具有可伸缩性、灵活性、易维护性的业务系统提供了良好的机制。

1）支持异构环境：J2EE能够开发部署在异构环境中的可移植程序。基于J2EE 的应用程序不依赖任何特定操作系统、中间件、硬件。因此设计合理的基于J2EE 的程序只需开发一次就可部署到各种平台。这在典型的异构计算环境中是十分关键的。J2EE标准也允许使用与J2EE兼容的第三方的现成组件，把它们部署到异构环境中，节省了由自己制订整个方案所需的费用。

2）可伸缩性：基于J2EE平台的应用程序可被部署到各种操作系统上，为消除系统中的瓶颈，允许多台服务器集成部署，实现可高度伸缩的系统，满足未来业务系统的需要。

3）稳定的可用性：一个服务器端平台必须能全天候运转以满足业务运行的需要。将J2EE部署到可靠的操作环境中，将支持长期的可用性。

4）强大的应用开发能力：J2EE框架中的多种技术提供了应用开发的手段，如XML、JMS、RMI/IIOP、JCA，从数据级、组件级、应用级等层次支持国资监管信息应用的集成。

2.4.4集成Portal for ArcGIS构建CreatMap平台

Portal for ArcGIS包含在ArcGIS for Server标准版和高级版中，提供以地图为核心的内容协作，可以部署在自己的基础设施中（内部部署或在云中部署）。Portal for ArcGIS是ArcGIS平台的一个核心组件，提供的功能包括快速创建、组织、授权和管理组织内部的地理资产。

使用Portal for ArcGIS，可以进行：

管理用户单位自己的地理信息资源；

访问ArcGIS Online提供的地理底图、GIS工具和分析服务；

在线创建地图、Web应用；

在用户单位内外，分享地图和Web应用；

将本地、现有的ArcGIS for Server服务注册进来进行管理；

基于群组实现日常工作的协同办公。

2.4.4.1带来全新的GIS应用模式：

Portal使得GIS功能与网络技术结合得更加的紧密，在为用户带来诸多便利的同时，为组织内资源利用的协同与共享带来了合理的解决方案。

2.4.4.2实现了服务托管的功能

用户无需搭建、维护ArcGIS for Server环境，即可实现GIS服务的发布与管理。

2.4.4.3 Portal可以作为ArcGIS私有云门户：

借助Portal，用户可以实现对云GIS当中资源服务的管理，并能直接使用这些资源服务实现地图浏览、专题图制作以及创建应用等功能。