一种基于平台信息化的政务信息系统建设方法

摘要

本发明公开了一种基于平台信息化的政务信息系统建设方法，所述平台基于云原生PaaS平台，并在云原生PaaS平台上融合地理信息基础平台和数字孪生支撑平台，所述云原生PaaS平台融合地理信息基础平台和数字孪生支撑平台后，对数据资源进行汇集加工，生成统一的数据地图、数据资源目录和数据标签，用于构建应用场景框架和发布服务，所述建设方法包括：数据汇聚管理、数据API服务化、API服务编排、应用场景建模、应用装配集成以及业务应用运行。本发明采用数字孪生技术，快速搭建精细化的城市逼真三维模型，实现城市规划、建设、管理和运维的模拟仿真和辅助决策，提高了政务业务和数据上的协同效率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种政务信息化方法，尤其涉及一种基于平台信息化的政务信息系统建设方法。

背景技术

随着信息技术的快速发展和国家新型基础设施建设的推进，政务信息系统已成为业务开展的主要系统。

目前政务信息系统建设，仍以各单位或各单位内处室、科室的需求开展，由各单位自行建设，许多系统基础功能相似，重复建设现象频繁，同时系统架构和建设方式参差不齐，造成“系统孤岛”林立，部门、单位之间数据、业务不畅通，缺少集约共享的城市政务信息系统技术框架。

对于经验不足的单位，从零开始构建政务信息系统难度较大，需耗费较大的人力、物力，最终系统成果差强人意。对于经验较丰富的单位，不同业务的系统构建时，难以利用已有平台基础，进行快速开发搭建，系统建设效率不足。

随着大数据、云计算、区块链等技术的快速兴起和发展，其优势也开始被应用于政务信息系统建设中。新技术的加入在资源配置、开发方式、数据安全上发挥了一定作用，但依然仅用于通信行业、公共服务数据管理等单一类型政务信息系统建设，且不能支持政务信息系统的快速开发，没有从根本上改善政务数字化、信息化现状。

由上可见，当前政务信息系统构建，缺乏基于顶层设计的快速集约化构建方法，主要缺点如下：

(1)系统小而散，资源重复浪费。各部门的信息化系统各自管理，在基础设施、数据资源、应用系统等方面存在不同程度的交叉重叠。最为典型的是各单位地理信息系统(GIS)项目重复建设，地图数据资源重复采集，功能组件重复开发。新建系统按照项目化方式，不断重起炉灶，缺少基础中台的统一支撑，造成资源浪费。

(2)互联互通难，业务不能有效协同。部门围绕各自需求所建设的业务应用系统缺乏关联，与横向其他政府部门之间的共享协同程度不够，业务数据、业务流程没有融合平台，无法发挥系统的整体性作用。需要进一步与新技术结合，加强业务闭环管理，加强跨部门的智能化场景应用。

(3)缺少系统快速构建的技术体系。各单位、部门在业务层面应用需求快速多变，对政务信息系统开发的自动化和敏捷精益程度要求越来越高，对二三维一体化场景的快速构建需求旺盛，希望打造能够适应单部门、跨部门和数字孪生等不同应用场景的开发模板。而现有政务信息系统建设方法均不能满足需求，缺乏快速构建设计。

(4)数据共享的统一性、时效性较差。各单位分别建立了一批基础与业务管理数据库，但原有数据的统一性、精确性、时效性、完整性还不够。各类数据因重要性和安全性的不同，存放的方式和位置均存在多样性，难以在物理上实现统一管理。原有各类数据资源在采集、处理、应用等方面标准不一致、数据格式多样化、坐标系统不统一、数据质量参差不齐。部分数据的更新周期过长，数据采集存在一定程度的人为因素干扰，准确性不够。数据种类还不够全面，还需要补充与业务相关的社会、经济、能耗等数据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于平台信息化的政务信息系统建设方法，能够有效解决“系统烟囱”林立、资源重复利用率低、跨单位业务协作不畅通等问题，形成新的城市政务数字化生态。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种政务信息系统建设方法，所述平台基于云原生PaaS平台，并在云原生PaaS平台上融合地理信息基础平台和数字孪生支撑平台，所述云原生PaaS平台融合地理信息基础平台和数字孪生支撑平台后，对数据资源进行汇集加工，生成统一的数据地图、数据资源目录和数据标签，用于构建应用场景框架和发布服务，所述建设方法包括如下步骤：S1)数据汇聚管理：汇集城市政务相关的各类数据，对数据进行标准化处理和入库，建立资源数据仓库，并基于城市治理业务对所有数据进行标签化处理，形成一体化数据湖、数据仓库、数据集市的数据管理，支撑数据服务发布与共享；S2)数据API服务化：根据各类数据的数据库表或数据视图，采用API快速生成工具转换为相应的API接口实现代码、Docker容器镜像制作文件和部署声明文件，生成微服务组件注册到服务管理中心；S3)API服务编排：把数据资源转换为微服务API接口形成初始的原子API服务资源池；采用可视化拖拽方式，根据各类应用场景和模型算法的搭建要求，把各类原子API编排为复杂的组合API，并注回到API服务资源池；S4)应用场景建模：采用二维或三维地图模板初步构建应用场景框架；S5)应用装配集成：通过加入地图组件实时感知数据资源服务、基础功能服务、图表组件和相关微服务组件；载入基础功能服务实时感知数据资源服务、插件服务、专题地图服务和AI服务，实现应用的装配集成；S6)业务应用运行：配置应用的名称和可见范围，指定应用的弹性负载数量，运行容器相关属性参数，将构建好的业务应用发布到应用门户中。

进一步地，所述云原生PaaS平台包括云资源管控调度模块、云服务运行管理模块、云服务实时监控模块以及云持续集成交付模块，实现统一运行维护。

进一步地，所述应用场景框架为建筑垃圾业务应用场景，所述步骤S1汇集管理的数据包括建筑垃圾收集、运输、中转、分拣、消纳全过程中涉及到的相关数据，并融合基本信息数据、预约信息数据、装卸作业数据、协同监管数据、违规数据、智能发现数据和视频数据，然后将其存放于对应的数据仓库中，并补充完善相应数据资源目录。

进一步地，所述步骤S2针对建筑垃圾业务应用场景，采用API快速生成工具，形成对应的矢量数据服务、影像数据服务、三维模型数据服务、瓦片地图服务、目录服务、元数据服务、要素服务、兴趣点服务和无极地图服务，提交代码仓库，触发微服务代码编译、打包、容器镜像制作、镜像存储和部署运行，形成最终的数据服务API。

进一步地，所述步骤S3针对建筑垃圾业务应用场景提供功能服务和插件服务，所述功能服务包括建筑垃圾与运输车辆间的空间分析服务、专题地图制作服务、挖填方分析服务、三维场景模拟服务、工地及运输车辆的视频智能识别服务；所述插件服务是对数据服务和功能服务的API服务编排后形成的一系列综合性插件，包括渣土运输流向监测插件、渣土车动态监管插件、建筑垃圾无序堆放监测插件。

进一步地，所述步骤S4根据场景需要选定场景模板，针对建筑垃圾业务应用场景采用二维场景构建用于展示的驾驶舱场景和用于业务的渣土全生命周期管理场景，所述驾驶舱场景包括地图界面和信息统计，所述渣土全生命周期管理场景包括全要素管理、全流程管理、装卸管理、协调监管、智能应用和视频管理。

进一步地，所述步骤S5针对建筑垃圾业务应用场景选中地理围栏、距离计算、空间拓扑分析服务，选中相关的数据资源服务和其他所需的组件、工具，通过拖、拉、拽结合信息配置的低代码方式，依次加载到应用构建器中，并在平台内提供预览应用。

进一步地，所述步骤S6针对建筑垃圾业务应用场景，配置可见范围为绿化市容局内部，并通过应用监测预警和态势展示模块监测其运行情况，通过用户工作空间编辑修改应用发布信息与配置。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的基于平台信息化的政务信息系统建设方法，在云原生PaaS平台上，承载了二三维一体化的GIS基础平台，以及各类数据和应用资产；采用数字孪生技术，快速搭建精细化的城市逼真三维模型，实行城市规划、建设、管理和运维的模拟仿真和辅助决策，提高了政务业务和数据上的协同效率。

附图说明

图1为本发明政务数字化平台架构图；

图2为本发明基于平台信息化的政务信息系统建设流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

请参见图1，本发明提供的政务数字化平台基于云原生PaaS平台，并在云原生PaaS平台上融合地理信息基础平台和数字孪生支撑平台，采用二维或三维地图模板初步构建应用场景框架。所述云原生PaaS平台包括云资源管控调度模块、云服务运行管理模块、云服务实时监控模块以及云持续集成交付模块，实现统一运行维护。所述原生PaaS平台融合地理信息基础平台和数字孪生支撑平台后，对数据资源进行汇集加工，生成统一的数据地图、数据资源目录和数据标签，用于构建应用场景框架和发布服务

本发明提供的政务数字化平台，依托云原生技术，引入互联网思维，从模块化封装、微服务架构及容器化部署入手，建设一套云原生业务数字化基础平台。在软硬件、通讯网络等基础设施环境之上，面向多源数据管理和应用要求，搭建一体化标准规范体系、一体化政务云体系、一体化数据汇集与加工体系、一体化技术体系、一体化服务与发布体系、一体化开发能力体系、一体化应用体系、一体化安全和保障体系。由上述八大体系的有机融合，形成城市智理一体化政务数字化平台。

本发明在云原生一体化政务数字化平台的支持下，城市政务信息系统的建设将告别传统的、以源代码为主的开发构建方式，在大数据资源池、API服务资源池和低代码/零代码开发工具的支持下，实现应用场景和应用系统的快速搭建和随需应变。基于该平台，形成新的多源数据汇聚利用和应用系统开发构建流程，如图2所示。

下面对各个步骤进行描述，并以基于本发明建设绿化市容“建筑垃圾业务应用”系统为实例，进行说明。

步骤1数据汇聚管理

通过数据资源目录自动化汇集建设需要的各类数据，对数据进行标准化处理和入库，建立结构功能完备、数据规格统一、专题类型明晰的资源数据仓库，并立足于城市治理业务全局视角对所有数据进行标签化处理，形成一体化数据湖、数据仓库、数据集市的数据管理，支撑数据服务发布与共享。

在实例中，全面规整城市建筑垃圾收集、运输、中转、分拣、消纳全过程中涉及到的相关数据，融合基本信息数据、预约信息数据、装卸作业数据、协同监管数据、违规数据、智能发现数据、视频数据等建筑垃圾业务应用相关数据，将其存放于对应的数据仓库中，并补充完善相应数据资源目录。对仓库中数据进行标签化处理，提取形成面向“建筑垃圾业务应用”系统的全域一体、静动结合、基础专题数据全面融合的数据资源集市。

步骤2数据API服务化

根据各类数据的数据库表或数据视图，采用API快速生成工具，转换为相应的API接口实现代码、Docker容器镜像制作文件(Docker file)和Kubernetes部署声明文件(Yaml)等。在将这些代码提交到代码仓库(如Gitlab)后，将触发微服务代码编译、打包、容器镜像制作、镜像存储和部署运行等一系列的自动化DevOps作业。最后，将生成的微服务组件注册到服务管理中心，暴露出相应的API服务接口。

在实例中，构建面向“建筑垃圾业务应用”系统的多源数据服务，包括步骤1中汇集管理的建筑垃圾全过程行业数据和基础数据，采用API快速生成工具，形成对应的矢量数据服务、影像数据服务、三维模型数据服务、瓦片地图服务、目录服务、元数据服务、要素服务、兴趣点服务和无极地图服务等，提交代码仓库，并自动微服务化，形成最终的数据服务API并注册至服务管理中心。

步骤3API服务编排

在把数据资源转换为微服务API接口后，结合通过API网关接入的第三方服务，形成初始的原子API服务资源池。采用可视化拖拽方式，根据各类应用场景和模型算法的搭建要求，把各类原子API编排为复杂的组合API，并注回到API服务资源池，作为新的API参与其他组合API的编排。以“API+API＝新API”方式，不断滚动、不断丰富API服务资源池。

在实例中，除了步骤2中形成的相关数据服务，还需形成面向“建筑垃圾业务应用”系统的功能服务和插件服务。功能服务包括建筑垃圾与运输车辆间的空间分析服务、专题地图制作服务、挖填方分析等三维场景分析服务、三维场景模拟服务、工地及运输车辆的视频智能识别服务等。插件服务即是对数据服务和功能服务的API服务编排，形成一系列综合性插件，如渣土运输流向监测插件、渣土车动态监管插件、建筑垃圾无序堆放监测插件等。

步骤4二三维和数字孪生应用场景建模

基于二三维一体化的二维、三维地理信息系统基础平台以及数字孪生支撑平台，采用二三维一体化场景构建技术框架，对新建系统所需的应用场景进行建模，明确应用场景所需的数据、功能等各类服务，以及场景的展现形式及最终效果，采用二维、三维地图模板初步构建应用场景框架。

在实例中，“建筑垃圾业务应用”系统采用二维场景构建，所需数据和功能服务如步骤1、2和3中所述，系统场景需要用于展示的驾驶舱场景(包括地图界面和信息统计)、用于业务的渣土全生命周期管理场景(包括全要素管理、全流程管理、装卸管理、协调监管、智能应用、视频管理等)，根据场景需要，选定场景模板。

步骤5应用装配集成

通过应用构建器，以低代码/零代码构建、高级应用构建以及数据孪生构建等不同形式，通过加入地图组件、实时感知数据资源服务、基础功能服务、图表组件、相关微件等组件，载入基础功能服务、实时感知数据资源服务、插件服务等服务、专题地图服务、AI服务，实现应用的装配集成，完成政务信息系统的快速构建。

在实例中，“建筑垃圾业务应用”系统采用低代码的应用构建方式，依据步骤5中的场景建模，选中地理围栏、距离计算、空间拓扑分析等基础空间分析服务，选中步骤1和2中确定的数据资源服务，选中其他所需的组件、工具等，通过拖、拉、拽结合少量信息配置的低代码方式，依次加载到应用构建器中，也可进行相应工具、模板的移除，在创建并设置完成低代码应用后，可以在平台内预览应用。平台自动启动测试服务，打开浏览器，用户可查看应用运行效果。在应用设计过程中，可以随时进行应用的预览，以修正设计

步骤6业务应用运行

配置应用的名称、可见范围等应用属性，指定应用的弹性负载数量，运行容器相关属性参数等，可以快速的将构建好的业务应用发布到应用门户中，纳入平台应用集市进行统一管理和发布。同时将应用保存到用户的工作空间，方便后续的编辑修改与共享发布。在业务应用运行中，对业务应用进行数据、服务和异常的监测预警，对业务应用态势进行相关展示与分析，生成统计分析报告，为新建政务信息系统提供及时的业务应用运行问题反馈。

在实例中，将应用名称配置为“建筑垃圾业务应用”，可见范围为绿化市容局内部，根据应用数据规模和运行资源占用，估计弹性负载数量，配置运行容器，即可在应用门户发布“建筑垃圾业务应用”。通过应用监测预警和态势展示模块监测“建筑垃圾业务应用”系统运行情况，通过用户工作空间可编辑修改应用发布信息与配置。

本发明在云原生一体化政务数字化平台的支撑下，采用上述全新的城市政务信息系统的构建流程，可以实现政府各委办局的业务需求、应用场景和前沿IT技术的紧密结合，实现政务信息化从项目系统(信息化)向平台系统(信息化)的转变。实现政务信息化建设“从业务到数据，从数据到资产，从资产到服务，再从服务回到业务”的循环闭合。通过汇聚融合各类多源数据资产，并将其转变为数据API服务资源池，创新“三融五跨”应用场景，探索良好的政府数字化生态环境。围绕“管好一件事”，积极推进数据融合、技术统一和业务协同，形成业务闭环管理，提升政府治理能力和治理体系现代化水平。

本发明的具体优点如下：

(1)本发明提供了政务信息系统的快速构建框架，在现有城市数据共享或业务协同平台的支持下，形成了开展应用系统扩展和个性化定制所需要的基础组件、模板和工具等各种资产。

(2)本发明在云原生PaaS平台上，承载了二三维一体化的GIS基础平台，以及各类数据和应用资产；采用数字孪生技术，快速搭建精细化的城市逼真三维模型，实行城市规划、建设、管理和运维的模拟仿真和辅助决策。

(3)提高了政务信息系统建设资源的复用率，打破各委办局各自独立建设信息系统时所形成的系统壁垒，极大的、长期的节省了政务信息化预算开资。

(4)提高了政务信息系统的建设效率，从模块化开发、微服务架构、容器化部署入手，创新了低代码的系统构建形式，促使新一代信息系统从项目系统(信息化)向平台系统(信息化)转型升级。

(5)提高了政务业务和数据上的协同效率，为城市政务协同一体化生态构建做出了重要贡献。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。