淺析地理時(shí)空大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用云平臺(tái)建設(shè)

任 畑

（貴州省第一測(cè)繪院，貴州 貴陽(yáng) 550025）

文中結(jié)合地理時(shí)空大數(shù)據(jù)生產(chǎn)管理和應(yīng)用存在的主要問(wèn)題，依照地理實(shí)體產(chǎn)生消亡全過(guò)程管理和地理數(shù)據(jù)生產(chǎn)服務(wù)全過(guò)程管理，在云計(jì)算、GIS與SOA等技術(shù)支持下，構(gòu)建高效的地理時(shí)空大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用云平臺(tái)，為地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的集成管理和共享應(yīng)用提供了的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)[1]。

1 平臺(tái)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了更好的儲(chǔ)存管理時(shí)空大數(shù)據(jù)，提高應(yīng)用的安全性，平臺(tái)設(shè)計(jì)和研發(fā)過(guò)程當(dāng)中，基于私有云環(huán)境而進(jìn)行，在該環(huán)境下，共進(jìn)行三層邏輯結(jié)構(gòu)平臺(tái)設(shè)計(jì)，主要包括設(shè)施層（基礎(chǔ)層）、數(shù)據(jù)管理層（中間層）與應(yīng)用層等。物理層與虛擬層是基礎(chǔ)設(shè)施層的重要組成部分；時(shí)空數(shù)據(jù)層以及應(yīng)用層管理服務(wù)層等是數(shù)據(jù)應(yīng)用與管理層的重要組成部分。

2 平臺(tái)的功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

根據(jù)云計(jì)算有關(guān)理論，該平臺(tái)總體框架構(gòu)成包括7個(gè)系統(tǒng)，和云GIS的基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)應(yīng)，主要為服務(wù)、軟件以及平臺(tái)和數(shù)據(jù)服務(wù)層等，這些系統(tǒng)功能主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

（1）私有云基礎(chǔ)設(shè)施搭建與管理系統(tǒng)?；谠撓到y(tǒng)為時(shí)空大數(shù)據(jù)儲(chǔ)存管理云環(huán)境提供了良好的維護(hù)與管理作用，使生產(chǎn)管理和應(yīng)用時(shí)空大數(shù)據(jù)過(guò)程當(dāng)中，IT資源不足的問(wèn)題得到了很好的解決，對(duì)平臺(tái)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，監(jiān)測(cè)管理虛擬化的資源以及調(diào)度動(dòng)態(tài)彈性等發(fā)揮了重要的作用，基礎(chǔ)資源管理和系統(tǒng)管理以及資源度量和系統(tǒng)監(jiān)控瑜與站點(diǎn)管理等使系統(tǒng)的主要五個(gè)模塊兒功能。B/S架構(gòu)是系統(tǒng)的主要構(gòu)架，并在VMware vSphereSDK for.NET上進(jìn)行接口二次開(kāi)發(fā)；基于該接口上，將虛擬機(jī)以及站點(diǎn)建立與配置在資源池上，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控資源池的使用情況，和對(duì)站點(diǎn)的負(fù)載進(jìn)行有效的監(jiān)控。

（2）數(shù)據(jù)生產(chǎn)全過(guò)程追蹤與管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的項(xiàng)目登記和作業(yè)過(guò)程管理，資料、質(zhì)量以及合同管理和產(chǎn)值管理等均通過(guò)此系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，管理與追蹤更加的規(guī)范化，科學(xué)化，以及智能化與系統(tǒng)化等，在B/S架構(gòu)上，利用AJAX，CAS，JQuery等技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)而成。

（3）地理數(shù)據(jù)資源創(chuàng)建與管理系統(tǒng)。地理空間數(shù)據(jù)通過(guò)該系統(tǒng)開(kāi)展時(shí)空編輯與處理工作，并轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫(kù)，并開(kāi)展服務(wù)創(chuàng)建以及更新維護(hù)等。由于存在很多的地理空間數(shù)據(jù)格式，儲(chǔ)存過(guò)程當(dāng)中存在很多方式，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)進(jìn)行服務(wù)和更新維護(hù)過(guò)程當(dāng)中有很多復(fù)雜問(wèn)題存在，系統(tǒng)主要對(duì)行業(yè)中GIS數(shù)據(jù)，達(dá)到分布式海量地理數(shù)據(jù)服務(wù)的模式，實(shí)現(xiàn)了智能化“一鍵式”的創(chuàng)建和更新維護(hù)工作等。更新維護(hù)時(shí)空數(shù)據(jù)過(guò)程當(dāng)中，可以對(duì)時(shí)空索引進(jìn)行自動(dòng)維護(hù)。ArcGIS中的SHP主要通過(guò)GIS環(huán)境進(jìn)行處理，GeoDatahase的數(shù)據(jù)也由該系統(tǒng)處理；創(chuàng)建DWG數(shù)據(jù)以及轉(zhuǎn)換SHP和DWG數(shù)據(jù)格式，均有CAD環(huán)境來(lái)實(shí)現(xiàn)?；贏rc-GIS Engine，CAD上系統(tǒng)是二次控件開(kāi)發(fā)。

（4）數(shù)據(jù)成果檔案建檔與管理系統(tǒng)。電子資料在生產(chǎn)地理數(shù)據(jù)過(guò)程當(dāng)中，由該系統(tǒng)開(kāi)展數(shù)字化檔案管理，這樣能夠促進(jìn)檔案資料管理更加規(guī)范，綜合利用檔案資料等，在B/S架構(gòu)系統(tǒng)上，進(jìn)行AJAX，CAS，JQuery等綜合技術(shù)開(kāi)發(fā)而形成。

（5）數(shù)據(jù)服務(wù)功能接口創(chuàng)建與管理系統(tǒng)。GIS功能模塊與功能服務(wù)管理在此系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，便于充分利用和組合功能服務(wù)和功能模塊，便于更好的利用GIS系統(tǒng)，系統(tǒng)利用ArcGIS Engine，Python與工作流等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行綜合開(kāi)發(fā)。

（6）數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)創(chuàng)建與管理系統(tǒng)。就現(xiàn)在開(kāi)發(fā)GIS應(yīng)用系統(tǒng)而言，其專(zhuān)業(yè)性非常突出，大大增加了開(kāi)發(fā)難度，而且相應(yīng)的成本投入也比較高，嚴(yán)重影響擴(kuò)展與定制，這樣一來(lái)導(dǎo)致一般數(shù)據(jù)生產(chǎn)管理與應(yīng)用部門(mén)，利用GIS系統(tǒng)難度進(jìn)一步加大。此系統(tǒng)的重要目的，使得研發(fā)GIS系統(tǒng)門(mén)檻大幅降低，即便是非專(zhuān)業(yè)人士，也可依照自己的需求，對(duì)大數(shù)據(jù)集成應(yīng)用GIS系統(tǒng)進(jìn)行快速定制。在未進(jìn)行相關(guān)擴(kuò)展前提下，創(chuàng)建數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)和搭建管理系統(tǒng)，時(shí)空大數(shù)據(jù)集成應(yīng)用的功能在于用戶(hù)應(yīng)用系統(tǒng)中得到很好的體現(xiàn)，用戶(hù)可以在此前提下，依照自己的需求，不斷擴(kuò)展功能，這些功能主要體現(xiàn)在，可以及時(shí)的查看和瀏覽海量的時(shí)空數(shù)據(jù)?？梢圆樵?xún)和定位海量的時(shí)空大數(shù)據(jù)，本地?cái)?shù)據(jù)DWG、SHP等實(shí)現(xiàn)了相互疊加，并且還能下載電子檔案資料，可以根據(jù)地理空間要素，針對(duì)性地開(kāi)展統(tǒng)計(jì)，分析和計(jì)算。并可以開(kāi)展地圖標(biāo)繪，在DXF和SHP中標(biāo)繪圖形并輸出。依照數(shù)據(jù)展示以及要素操作和數(shù)據(jù)源和用戶(hù)權(quán)限等不同層面維護(hù)和定質(zhì)系統(tǒng)。

（7）數(shù)據(jù)資源檢索與服務(wù)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)服務(wù)在平臺(tái)中都是向云端發(fā)布，為普通用戶(hù)能夠及時(shí)的進(jìn)行查找，在平臺(tái)上對(duì)各種地理數(shù)據(jù)服務(wù)進(jìn)行云端發(fā)布，普通用戶(hù)可以通過(guò)該系統(tǒng)瀏覽和檢索數(shù)據(jù)服務(wù)。

3 基于平臺(tái)的時(shí)空大數(shù)據(jù)全生命周期管理與應(yīng)用流程

（1）數(shù)據(jù)生產(chǎn)過(guò)程管理。數(shù)據(jù)生產(chǎn)項(xiàng)目在數(shù)據(jù)生產(chǎn)部門(mén)，通過(guò)全過(guò)程追蹤數(shù)據(jù)生產(chǎn)和管理系統(tǒng)，來(lái)有效登記任務(wù)，開(kāi)展任務(wù)分配，提交成果并加強(qiáng)管理提高質(zhì)量。電子資料以及成果數(shù)據(jù)，上傳和流轉(zhuǎn)過(guò)程當(dāng)中，主要通過(guò)電子資料的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。檢查合格之后的成果，最終的電子成果資料，在創(chuàng)建數(shù)據(jù)資源和管理系統(tǒng)中被自動(dòng)的推送。

（2）數(shù)據(jù)處理及電子歸檔。依照數(shù)據(jù)特點(diǎn)和應(yīng)用需求，相關(guān)數(shù)據(jù)管理員，通過(guò)創(chuàng)建數(shù)據(jù)資源和管理系統(tǒng)，并對(duì)數(shù)據(jù)開(kāi)展入庫(kù)，創(chuàng)建相應(yīng)的服務(wù)，也可二者同時(shí)開(kāi)展。促進(jìn)數(shù)據(jù)的更新和入庫(kù)，生產(chǎn)出更加完善的時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)。電子資料通過(guò)數(shù)據(jù)資源創(chuàng)建以及管理系統(tǒng)之后，在管理系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)成果檔案建檔中推送電子資料，數(shù)據(jù)的檢查以及歸類(lèi)和登記工作，均由檔案管理人員來(lái)完成。

（3）在以上三個(gè)系統(tǒng)中應(yīng)用時(shí)空數(shù)據(jù)，檔案資料以及時(shí)空數(shù)據(jù)都進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換，形成電子檔案以及數(shù)據(jù)服務(wù)成果。用戶(hù)可以依照自己的需求進(jìn)行，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)功能接口，和構(gòu)建具有功能模塊的管理系統(tǒng)提供相應(yīng)的服務(wù)，數(shù)據(jù)服務(wù)與功能服務(wù)經(jīng)創(chuàng)建之后，通過(guò)創(chuàng)建利用數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)，和相應(yīng)的管理系統(tǒng)對(duì)GIS應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行快速的定制，進(jìn)而更好的集成時(shí)空大數(shù)據(jù)與電子檔案。

4 結(jié)語(yǔ)

此次文中的研究已經(jīng)在城市土地利用以及城市規(guī)劃中得到了很好的應(yīng)用，伴隨當(dāng)前地理信息產(chǎn)業(yè)以及大數(shù)據(jù)時(shí)代的高速發(fā)展，地理信息服務(wù)的方式以及其內(nèi)容和領(lǐng)域等出現(xiàn)了很大的變革。時(shí)光信息服務(wù)在云平臺(tái)的支撐下，地理信息應(yīng)用是其最重要的形式。所以，文中的研究成果應(yīng)用價(jià)值很高，具有非常好的發(fā)展前景。