关于自标准数据的若干问题的探讨(五)

二、智慧城市中的数据整合。

到现在为止，如火如荼的中国智慧城市建设，还是处于吆喝的阶段，还没有哪一个城市进入实质性建设阶段。可能很多的城市，已经在开始顶层规划与顶层设计，距离实施还有很大的距离。还没有一个成功的先例。

下面的智慧城市总体架构、公共信息平台是住建部数字城市中心推出的，代表住建部系统关于智慧城市的建设的整体思路。其中的公共信息平台，就是数据共享和交换平台。

           智慧城市总体框架

智慧城市总体框架包括网络层、感知层、公共设施、公共数据库、公共信息 平台、智慧应用和用户层，如下图所示：

网络层是智慧城市赖以存在的基础，主要有电信网、互联网和广播电视网，

以及在此基础之上的三网融合、物联网等。

   感知层 感知层是智慧城市区别于数字城市的重要特征之一，是智慧城市运行

数据的主要来源。从技术角度来看，几种主要的感知技术是对地观测感知技术、

RFID 射频识别技术、WSN 无线传感器技术和 Zigbee 传感技术等。从感知数据

来源来 看，几种主要的感知手段是天上的卫星、空中的飞机以及地上、地下的各

类传感设备。

         公共设施层 公共设施包括计算资源、网络资源、存储资源等可采用云计算模式或传统模式来构建。在云技术模式下，利用虚拟化

技术，将公共设 施资源进行虚拟化处理，形成一个虚拟化资源池；

利用云服务技术，将虚拟资源 根据业务需要组装成独立运行的服务

器资源作为服务对外提供；为智慧城市的建 设提供完善的公共设施

服务。

     公共数据库层 公共数据主要有三类，分别是公共基础数据、公共业务数据和公

共服务数据。 公共基础数据库由人口数据库、法人数据库、宏观经济数据库、地理

空间数据库及建筑物数据库等五大类数据库组成。公共基础数据是基础且变化频率

相对 较低的信息资源，是城市公共数据的“纲”。公共基础数据可由法定管理单位

提供。公共业务数据库是基于公共基础数据库的业务性扩展数据库。公共业务数据

由根据业务应用需要而扩展的各类指标项构成，是一种动态的、不断扩充的业务模

式，是城市公共数据的“目”，指标项来自各类智慧应用的建设。

公共服务数据库由各类专题应用类数据库构成。公共服务数据是通过对公共 基础数据、公共业务数据进行清洗、挖掘、分析后形成的有特定应用场景的服务 型数据集，为各应用单位提供融合后的专题应用资源服务。

   智慧应用 智慧应用是以公共数据库和应用单位业务数据为数据来源,通过

公共信息平台对公共数据和应用单位业务数据的整合,为智慧应用提供整合后

的信息服务,提高应用的服务水平和协同能力。

              公共信息平台

公共信息平台目标是实现城市不同部门异构系统间的资源共享和业务协同， 有效避免城市多头投资、重复建设、资源浪费等问题，有效支撑城市正常、健康 的运行和管理。

公共信息平台是智慧城市的基础设施，其作用主要体现以下三点：

公共信息平台是城市公共数据的进出通道，实现城市公共数据的交换、 清

洗、整合和加工。

公共信息平台实现城市公共数据的组织、编目、管理以及应用绩效评估。

公共信息平台实现城市公共数据的共享服务，为城市政府专网和公共网 络

上的各类智慧应用提供基于城市公共数据库的数据服务、时空信息承 载服

务、基于数据挖掘的决策知识服务等。

本质上，公共信息平台的核心作用就是数据处理。

公共信息平台的作用

   公共信息平台需要一定的能力要求

1)   数据汇聚与整合加工 公共信息平台通过交换系统从各个离散的信息源获取人口、法人、地理空间、

宏观经济及建筑物数据，经过数据比对、清洗等技术手段，存入到公共基础数据 库；

公共信息平台通过数据交换、清洗、整合、加工、时空化等技术手段对来自

各应用单位的业务数据进行处理，存入到公共业务数据库。

2)   数据管理与服务 公共信息平台依托元数据、目录数据、交换数据、安全数据和管理数据等支

撑数据，实现对公共数据库有效管理。同时，通过对公共数据库的服务封装，发 布接口规范，以统一接口服务方式实现智慧应用对公共数据库资源的访问。

3)   服务与接口 公共信息平台一方面通过集成第三方提供时空信息承载、专题数据分析及挖

掘等服务组件，以统一接口方式提供给各类智慧应用。服务组件可根据业务发展 需要而动态调整。

公共信息平台同时也提供开发接口服务，支持开发者或应用开发商调用平台 提供的服务和自己的业务应用进行集成，或是开发基于公共信息平台的应用系统。

4)   运营维护 公共信息平台提供用户管理、厂商管理、应用管理及日志管理，并以接口服

务方式对外提供，满足其他模块开发运营。

5)   平台互联 公共信息平台按照统一规范发布平台的接口与服务，为实现不同城市平台、上下级城市平台之间的互联互通奠定基础。

       公共信息平台的组成

广义的公共信息平台由公共设施、公共数据库和平台软件组成。公共设施为 公共数据库和平台软件提供存储、计算及网络等基本运行环境资源；公共数据库 建立在公共设施之上，为平台软件提供数据存储及服务能力支撑；平台软件则在 公共设施的支撑下，与公共数据库协作提供平台各类智慧应用开发、运行、管理 等支撑。

狭义的公共信息平台，仅指平台软件。

 功能框架

公共信息平台由支撑数据、运维管理服务系统、目录管理与服务系统、数据 交换服务系统、数据整合服务系统、门户系统、接口与服务系统等组成。

支撑数据由元数据、目录数据、交换数据、安全数据和管理数据等组成。支 撑数据处在公共信息平台与公共数据库之间，对下可以支撑以“物理分散、逻辑 集中”或是物理集中方式构建虚拟或物理的城市公共数据库建设，对上可以支撑 公共信息平台中数据交换服务系统、目录管理与服务系统等有效运行。

 元数据 元数据是数据资源的描述，是信息共享和交换的基础和前提，用于描述数据

集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征。

 目录数据 目录数据是关于公共基础数据、公共业务数据、公共服务数据等平台资源的

目录信息。

 交换数据 交换数据是数据交换过程中产生的信息，包括消息路由信息、流程管理信息、

异常管理信息、监控管理信息、参数管理信息和交换临时库中的数据。

 管理数据 管理数据是运维管理服务管理系统所产生的管理类信息，包括数据操作信息、

数据库运行管理信息、数据组织存储信息、数据库维护信息等。

 安全数据 安全数据是公共信息平台安全情况和安全保障类信息，包括平台事故报告、

事故可能性分析、故障频率、试验结果、以往的系统安全分析、可靠性分析及人 为因素数据等。

数据交换服务系统的作用在于实现信息资源的统一交换，通过交换实现人口、

法人、建筑物等信息资源的同步更新，以及数据比对、清洗、转换、异常处理等

交换服务所需的基本功能。 通过建立数据交换服务系统将达成以下目标：

   通过使用统一的技术手段与标准，提高交换的效率，降低维护复杂度；

   同步优化信息存储结构，采用松散耦合的方式，确保数据与应用适当隔 离，保证数据的安全；

   使数据交换始终处于被有序管理的状态，避免了乱交换、重复交换等问 题的出现，保证系统的稳定性。

数据交换服务系统模型如下图所示：

 数据交换服务模型

    交换能力要求

提供信息整合功能，可按主题要求整合形成共享资源库(健康档案、建筑物 库、人口库等)数据集合，支持动态组件形式的数据清洗等处理功能；

自动编码转换，统一编码标准； 支持主动与被动两种数据交换方式，实现按需交换； 支持增量与全量数据同步；

支持订阅式数据交换模式，提供订阅过滤支持，支持键值、一对多、多对一

等多种数据落地方式； 提供异构数据库、跨平台数据交换功能； 无缝支持结构化及非结构化资源交换，数据采集方式丰富，支持触发器/数

据库日志/时间戳/轮询等采集数据方式供用户选择； 基于 web 图形化平台配置，简单易操作； 统一管理元数据，提供统一标准化字段，规范系统； 为用户提供个性定制处理组件接口，方便用户自由拓展； 自定义数据交换格式，保证在无需代码开发的情况下，完成新交换节点的接

入，实现交换元素及交换规则的调整等； 支持信息资源申请、调度流程化，支持目录驱动交换； 支持非侵入业务式的前置交换服务。

 资源管理，提供交换中心和前置交换节点之间各种交换表资源、组件和数据库的管理功 能，主要包括交换表管理、控制表管理、组件信息维护、字段转化维护和数据库 进程管理。

交换管理提供交换队列管理、交换规则定义等功能，主要包括交换队列查询、 交换队列管理（添加、删除、查看、修改）、交换规则定义等。

资源监控主要提供各种信息资源的监控功能，主要包括对各种交换队列的状 态监控，订阅服务的状态监控。

提供交换与整合信息资源的查询和统计功能，主要包括交换数据查询、整合 数据查询、系统信息查询和交换数据统计。

提供信息订阅服务功能，主要以表订阅和整合信息订阅的方式为主，主要包 括表订阅查询、表订阅管理、表订阅审批、表订阅启动、整合订阅查询、整合订 阅管理、整合订阅审批和整合订阅启动。

提供目录驱动交换功能，资源使用方通过目录方式获取资源信息后，通过平 台提供的申请流程向平台管理者与资源拥有方进行申请，得到管理者与资源拥有 方同意后，由平台自动开始按配置的规则进行信息资源的交换与共享。

信息资源交换需提供对目录系统的相关接口，实现目录系统与交换系统的互 联互通，从目录系统中读取相应的资源信息，并能启动流程实现相应的交换配置， 最终实现自动交换。

日志维护提供交换系统的各种日志管理功能，主要包括系统日志、交换日志 和导入日志等，为系统提供全面的日志管理功能。

数据整合服务的作用体现在两个方面，一方面通过数据加工、数据整合、数 据关联等功能，能够动态配置实现各类不同主题的信息处理，在建筑物库、人口 库、法人库等基础数据库的基础上，通过进行清洗、转换、集成，构建业务应用 所需的业务数据库，充实公共服务数据库，提升数据的价值，实现数据向信息的

转变；另一方面，在新智慧应用的建设中，支撑业务数据库及公共服务数据库的

指标项扩展，这些指标项的扩展也会充实基础数据库的指标项及数据内容。 数据整合模型如下图所示：

以图形操作模式配置数据整合参数，实现进行清洗、转换、比对、数据导出、 数据拆分等数据整合规则的动态配置。

系统以组件形式对清洗、转换、比对、导出、拆分等数据处理过程进行封装， 同时提供这些整合组件的注册、发布、撤销、查询等整合组件管理功能。

实现对整合实施过程的申请、配置、审核、执行等过程的流程化管理，并允 许在流程过程中进行回退、修改等操作。

提供整合结果信息的查询统计功能，无需定制开发，可动态根据不同的整合 主题进行相应结果信息的查询。

应用接入单位可针对整合结果，按需进行结果集数据的订阅，在订阅审核通 过后，系统按预设的规则将接入单位要求的数据交换到指定位置。

动态设定统计口径，对数据整合过程进行统计与分析，如清洗数据量、处理 过程失败记录、处理成功数等。

目录管理与服务系统包括信息资源目录子系统和信息资源编目管理子系统。 信息资源目录子系统的建设，以目录方式实现资源共享，是智慧城市公共信

息平台实现信息资源共享的有效手段，使用目录体系可以以更灵活的方式实现更 多应用单位、更多资源的接入与共享。

信息资源编目管理子系统作为智慧城市公共服务平台信息资源目录体系的 载体，采用一种非落地的信息共享模式，是对交换共享模式的补充，在目录式共 享中，各应用单位对各自共享的资源有完整的控制权，可有效地解决交换模式中 各应用单位因担心违反相关规定不愿意批量提供数据的问题。

目录管理与服务模型如下所示：

相关文章:

关于自标准数据的若干问题的探讨(一)

关于自标准数据的若干问题的探讨(二)

关于自标准数据的若干问题的探讨(三)

关于自标准数据的若干问题的探讨(四)

关于自标准数据的若干问题的探讨(五)

关于自标准数据的若干问题的探讨(六)