超图软件赋能智慧城市建设的空间地理信息平台开发与应用实践技术文档

1. 平台架构概述

超图软件赋能智慧城市建设的空间地理信息平台开发与应用实践

超图软件赋能智慧城市建设的空间地理信息平台以时空大数据管理为核心，采用“三位一体”模式（业务版、政务版、公众版）构建多维度应用体系。平台整合基础地理数据、自然资源业务数据、动态感知数据等多源信息，通过统一的数据治理流程实现地上地下、二维三维数据的融合关联，形成全域覆盖的“时空一张图”。其技术架构分为数据层、引擎层、服务层及应用层，支持从数据采集到智能分析的全生命周期管理。

2. 核心技术模块

2.1 数据治理引擎

用途：解决多源异构数据的标准化与融合问题，支持数据清洗、关联建库及质量控制。

使用说明：

  • 通过数据处理系统实现数据导入与转换，支持二维/三维数据处理工具集及专项质检规则。
  • 采用“采治融用”体系，利用网络爬虫、物联网接口等实现互联网数据抓取与动态感知数据集成。

    • 配置要求：需部署高性能计算节点，推荐内存≥64GB，支持PostgreSQL/MySQL数据库集群。

    2.2 时空分析引擎

    用途：提供空间关系推理、模式识别及预测模型构建能力。

    使用说明：

  • 集成DIWK模型（数据-信息-知识-智慧），支持指标库、规则库与模型库的灵活配置。
  • 通过时空大数据挖掘系统实现特征提取、热力图生成及趋势预测。

    • 配置要求：需配备GPU加速卡（如NVIDIA A100），支持Python/R语言扩展接口。

    2.3 服务共享引擎

    用途：实现跨部门数据安全共享与业务协同。

    使用说明：

  • 共享交换中心提供API服务、在线应用及数据交换通道，支持OGC标准服务协议。
  • 采用“前店后厂”模式，构建数据要素流通超市，实现授权审核与可信流通。

    • 配置要求：需部署微服务架构（如Kubernetes），配置SSL/TLS加密通信模块。

    3. 数据治理流程

    3.1 数据汇聚

    支持6类数据接入方式：

    1. 空间数据库直连（Oracle Spatial/PostGIS）

    2. 实时流数据订阅（Kafka/MQTT）

    3. 文件批量导入（Shapefile/CityGML）

    4. 互联网爬虫抓取（配置关键词与地理围栏）

    5. 移动端离线采集（天地图移动端SDK）

    6. 第三方系统API对接（需符合OAuth2.0协议）

    3.2 融合建库

    实施三级质量标准：

  • L1级：空间参考一致性校验（误差≤0.1米）
  • L2级：属性完整性检查（缺失字段自动补全）
  • L3级：拓扑关系验证（支持三维实体冲突检测）

    • 4. 平台部署配置

    4.1 软硬件环境

    | 组件 | 最低配置 | 推荐配置 |

    | 服务器 | 8核CPU/32GB内存/2TB存储 | 16核CPU/128GB内存/10TB SSD|

    | 操作系统 | CentOS 7.6 | Ubuntu 20.04 LTS |

    | 中间件 | Tomcat 9 | WebLogic 14c |

    | 数据库 | PostgreSQL 12 | 达梦数据库V8 |

    | 网络带宽 | 1Gbps | 10Gbps（支持BGP多线） |

    4.2 云端部署步骤

    1. 资源池构建：通过SuperMap iManager创建弹性计算集群，配置存储卷与负载均衡。

    2. 服务发布：将工作空间（.sxwu）上传至iServer，启用三维服务与数据服务模块。

    3. 安全加固：开启IP白名单、动态令牌认证及日志审计功能。

    5. 二次开发指南

    5.1 SDK集成

    提供三类开发包：

  • WebAPI：基于RESTful接口实现地图渲染与空间分析。
  • 桌面插件：通过IDEA配置Maven依赖，扩展iDesktopX功能（示例代码见附录）。
  • 移动端组件：集成天地图SDK，支持离线地图与AR导航。

    • 5.2 典型功能扩展

    java

    // 示例：创建自定义空间分析插件

    public class FloodAnalysis extends CtrlAction {

    @Override

    protected void run {

    DatasetVector terrain = (DatasetVector) workspace.getDatasources.get(0).getDatasets.get("DEM");

    SpatialAnalyst.flood(terrain, 500, null); // 模拟500mm降雨淹没分析

    6. 应用场景案例

    6.1 城市应急管理

    基于时空底座平台，集成气象、交通、人口数据，实现灾害模拟与疏散路径优化。2024年石家庄项目中，洪涝响应时效提升40%。

    6.2 不动产登记

    采用“区块链+GIS”技术，构建跨部门协同平台。已服务全国50%地级市，日均处理10万+权籍事务。

    6.3 低空经济监测

    通过无人机航拍与AI识别，实现耕地非粮化动态监管。在内蒙古项目中，违规用地识别准确率达92%。

    7. 安全与生态建设

    7.1 数据安全体系

    实施三级防护机制：

  • 传输层：国密SM4加密+量子密钥分发
  • 存储层：基于SGX的 enclave 数据隔离
  • 应用层：细粒度RBAC权限控制（支持200+角色策略）

    • 7.2 生态合作网络

    联合11家单位成立空间数据要素生态伙伴联盟，覆盖数据采集、治理、交易全链路。与50+数据局建立合作，推动20+行业场景落地。

    > 本文完整技术细节及案例数据可参考：

  • 超图时空大数据平台白皮书
  • 数据要素市场化运营方案
  • iDesktopX二次开发手册

    • 通过超图软件赋能智慧城市建设的空间地理信息平台开发与应用实践，有效实现了城市治理的数字化跃迁，为新型智慧城市建设提供了可复用的技术范式。