煤炭地質(zhì)云(CGC)在線地圖服務(wù)技術(shù)與應(yīng)用

楊興科，苗霖田,2，段中會(huì)，李 梅，崔浩源，呂婷婷，張建軍

(1.國(guó)土資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710021；2.西安科技大學(xué) 地質(zhì)與環(huán)境學(xué)院，西安 710054；3.北京大學(xué)遙感與地理信息系統(tǒng)研究所，北京 100871；4.北京龍軟科技股份有限公司，北京 100190)

0 引言

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的信息與數(shù)據(jù)快速增長(zhǎng)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代IT技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，各行業(yè)迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)，地質(zhì)行業(yè)也不例外。地質(zhì)科研機(jī)構(gòu)和諸多學(xué)者從不同角度不同目標(biāo)開展了大量研究與實(shí)踐工作。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局建成地質(zhì)云[1-2]，系統(tǒng)研究了地質(zhì)數(shù)據(jù)的特征與存儲(chǔ)管理關(guān)鍵技術(shù)[3-4]，深入探索了大數(shù)據(jù)支撐下的地質(zhì)云框架構(gòu)建以及我國(guó)地質(zhì)調(diào)查工作中的物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的應(yīng)用，提出未來(lái)地質(zhì)調(diào)查工作中數(shù)據(jù)采集、地質(zhì)大數(shù)據(jù)分析、地質(zhì)云計(jì)算服務(wù)設(shè)想與發(fā)展愿景[5-6]。關(guān)于煤礦工作中物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等高新技術(shù)的應(yīng)用方面，盧新民[7]研究了礦山物聯(lián)網(wǎng)中云計(jì)算平臺(tái)建設(shè)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)、服務(wù)方式及其地位作用；武強(qiáng)[8]院士團(tuán)隊(duì)采用混合云架構(gòu)方式建設(shè)了礦井水害智慧應(yīng)急救援服務(wù)體系；袁亮[9-10]院士結(jié)合煤炭精準(zhǔn)開采科學(xué)構(gòu)想詳細(xì)論述了物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵及關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)，并指出要實(shí)現(xiàn)人工智能開采與災(zāi)害防控一體化的采礦新模式需要攻克的七項(xiàng)技術(shù)難題；毛善君[11]設(shè)計(jì)了基于云平臺(tái)的煤礦監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視化計(jì)算系統(tǒng)；李樹剛[12]等針對(duì)煤礦應(yīng)急管理海量多源多元異構(gòu)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理，設(shè)計(jì)了基于非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)-NoSQL，以滿足煤礦應(yīng)急云計(jì)算的運(yùn)行需求。上述研究成果無(wú)疑提高了我國(guó)地質(zhì)工作與煤礦安全生產(chǎn)水平，促進(jìn)了現(xiàn)代IT技術(shù)在地質(zhì)采礦業(yè)的應(yīng)用發(fā)展。可見，在煤炭地質(zhì)行業(yè)云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的研究與應(yīng)用越來(lái)越受到學(xué)者的關(guān)注與重視。然而，各行業(yè)對(duì)云計(jì)算大數(shù)據(jù)技術(shù)廣泛應(yīng)用的背景下，專門針對(duì)煤炭地質(zhì)與煤礦地質(zhì)保障工作的云服務(wù)平臺(tái)與在線地圖服務(wù)方面鮮見報(bào)道，目前煤炭地質(zhì)“信息孤島”問題依舊沒有解決?；诖耍瑖?guó)土資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)并建成煤炭地質(zhì)云(Coal Geology Cloud-CGC),其中應(yīng)用了在線地圖服務(wù)技術(shù)，滿足用戶在任意互聯(lián)網(wǎng)終端通過煤炭地質(zhì)云(CGC)服務(wù)平臺(tái)的地圖服務(wù)功能查閱各煤田、礦區(qū)、井田(勘查區(qū))、煤礦的邊界劃分和行政隸屬等基礎(chǔ)信息，且可根據(jù)用戶需求自主建設(shè)屬于用戶本身的私密專題地圖。

1 煤炭地質(zhì)云(CGC)系統(tǒng)架構(gòu)及功能特點(diǎn)

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

煤炭地質(zhì)云(CGC)是以“互聯(lián)網(wǎng)+”理念為指導(dǎo)，采用Openstack云計(jì)算框架和開放地理空間信息聯(lián)盟(Open Geospatial Consortium-OGC)標(biāo)準(zhǔn)、煤炭地質(zhì)大數(shù)據(jù)分析等關(guān)鍵技術(shù)的“互聯(lián)網(wǎng)+煤炭地質(zhì)”云服務(wù)平臺(tái)。系統(tǒng)架構(gòu)遵循云平臺(tái)的技術(shù)體系，采用虛擬化、彈性化、服務(wù)化的設(shè)計(jì)思想，基于時(shí)空信息數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型，按照“3+1”模式架構(gòu)體系進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括“基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)”(Infrastructure as a Service - IaaS)，“平臺(tái)即服務(wù)”( Platform as a Service - PaaS)和“軟件即服務(wù)”(Software as a Service-SaaS)3個(gè)層次和客戶端(Client)1個(gè)客戶端層，如圖1。并通過貫穿多個(gè)層次的管理與調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各層之間的協(xié)同工作。實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的應(yīng)用集成，為各類業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)資源服務(wù)和功能服務(wù)。在線地圖服務(wù)處在整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)的軟件及服務(wù)(SaaS)層。

圖1 煤炭地質(zhì)云系統(tǒng)架構(gòu)

1.2 系統(tǒng)功能與特點(diǎn)

①基于“一張圖”管理思路[13]，實(shí)現(xiàn)煤炭地質(zhì)信息云服務(wù)技術(shù)，包括基于天地影像圖的CGC導(dǎo)航、煤炭地質(zhì)服務(wù)、煤炭軟件服務(wù)、設(shè)備儀器服務(wù)、資訊發(fā)布服務(wù)、煤炭地質(zhì)資料共享等，并在云平臺(tái)上集成煤礦安全、生產(chǎn)、管理有關(guān)數(shù)據(jù)。

②利用云服務(wù)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)和多數(shù)據(jù)源發(fā)布的特點(diǎn)，借助于數(shù)據(jù)分層管理和各級(jí)空間查詢及條件組合查詢，實(shí)現(xiàn)對(duì)各煤田、礦區(qū)、各井田(勘查區(qū))及各級(jí)行政區(qū)內(nèi)煤礦的地質(zhì)信息等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的存儲(chǔ)、識(shí)別、查詢、分析、處理，為煤田儲(chǔ)量管理、煤炭資源勘查開發(fā)程度管理、煤炭資源開發(fā)利用合理規(guī)劃、礦井地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警、煤礦地質(zhì)保障、煤質(zhì)管理、管理等提供在線服務(wù)。為煤炭管理和生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)的Web發(fā)布和地圖服務(wù)功能，面向煤炭管理部門和煤炭企業(yè)提供煤炭地質(zhì)綜合信息服務(wù)。管理部門即可通過煤炭地質(zhì)云，方便快捷地獲取各類煤田和煤礦地質(zhì)信息，享受更為方便快捷的地質(zhì)信息服務(wù)。

③CGC導(dǎo)航是煤炭地質(zhì)云服務(wù)平臺(tái)上基于天地圖的一個(gè)支持無(wú)門檻查詢與權(quán)限建立“我的地圖”的在線地圖服務(wù)模塊。用戶在此模塊上查找與煤炭地質(zhì)相關(guān)的高校、科研院所、管理部門、技術(shù)支持、工程實(shí)施等單位的基本信息，注冊(cè)用戶也可在此頁(yè)面自助建立“我的地圖”，無(wú)需后臺(tái)操作和后臺(tái)審批?！拔业牡貓D”上可以自由不限量加載個(gè)體信息。加載信息量大時(shí)，可邀請(qǐng)其他注冊(cè)用戶作為好友組建“我的群組”，組內(nèi)好友在不同終端協(xié)同完成，加載內(nèi)容自動(dòng)保存在云數(shù)據(jù)庫(kù)中，供該用戶隨時(shí)隨地調(diào)用、修改、添加與刪除，協(xié)同工作不受時(shí)空限制。

2 數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)與管理

煤炭地質(zhì)數(shù)據(jù)從形態(tài)上可分為靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。靜態(tài)數(shù)據(jù)就是煤田地質(zhì)勘查階段獲取的鉆孔、測(cè)井、地震勘探信息及地層、煤層、構(gòu)造、礦權(quán)范圍等數(shù)據(jù)；動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)就是煤礦生產(chǎn)階段不斷采集到的各種隨著時(shí)間變化與采礦活動(dòng)的推進(jìn)而變化的煤炭地質(zhì)數(shù)據(jù)，如瓦斯含量、礦壓、儲(chǔ)量、涌水量、冒裂帶高度、采空區(qū)面積、音頻、視頻、圖像等數(shù)據(jù)，而且這些數(shù)據(jù)隨生產(chǎn)會(huì)不斷變化與新增。這些海量多源異構(gòu)動(dòng)態(tài)的煤炭地質(zhì)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)與分析處理客觀上需要有彈性化和虛擬化相結(jié)合來(lái)滿足。

2.1 數(shù)據(jù)采集

對(duì)于靜態(tài)數(shù)據(jù)而言大多為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而且是已有數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)本身經(jīng)過工程質(zhì)量驗(yàn)收，其可靠性毋庸置疑。在采集時(shí)可以直接導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)。

對(duì)于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)而言有結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。在推行“智能+”的今天，煤礦建設(shè)和生產(chǎn)離不開各種智能傳感器和整個(gè)煤礦物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。部分動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)依賴于各種智能傳感器直接采集，例如瓦斯含量、礦壓、涌水量、音頻、視頻、圖像等數(shù)據(jù)，其它數(shù)據(jù)還需要相關(guān)功能模塊利用已有數(shù)據(jù)分析計(jì)算后得出并存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，例如儲(chǔ)量、冒裂帶高度、采空區(qū)面積等。直接采集的數(shù)據(jù)都要經(jīng)過煤礦物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的感知、識(shí)別、過濾、傳輸、存儲(chǔ)、計(jì)算、分析等步驟來(lái)保障數(shù)據(jù)的可靠性。為了避免重復(fù)數(shù)據(jù)采集，在數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理方面采用支持“多源”數(shù)據(jù)集成空間大數(shù)據(jù)引擎。

2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

煤炭地質(zhì)云平臺(tái)建設(shè)采用Openstack塊存儲(chǔ)和SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)分布式存儲(chǔ)，并通過空間數(shù)據(jù)引擎(Spatial Database Engine-SDE)提供接口訪問，即可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)空間的擴(kuò)容。

①Cinder塊存儲(chǔ)。Cinder是Openstak對(duì)塊存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)，塊存儲(chǔ)服務(wù)主要是為虛擬機(jī)提供彈性存儲(chǔ)服務(wù)，是存儲(chǔ)虛擬機(jī)鏡像文件及虛擬機(jī)使用的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)[14]。Cinder接口提供了標(biāo)準(zhǔn)功能，允許用戶創(chuàng)建和附加塊設(shè)備到虛擬機(jī)，如“創(chuàng)建卷”，“刪除卷”和“附加卷”。支持?jǐn)U容，快照和創(chuàng)建虛擬機(jī)鏡像克隆。地圖文件利用OpenStack Cinder組件塊存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)彈性存儲(chǔ)。當(dāng)前資源不夠時(shí)，SDE底層調(diào)用動(dòng)態(tài)創(chuàng)建Cinder并鏈接到資源空閑云主機(jī)。

②主數(shù)據(jù)。在GIS中用來(lái)定義幾何對(duì)象、圖層信息、屬性信息等，具有持續(xù)性、非易變類型的數(shù)據(jù)。相對(duì)于操作類型數(shù)據(jù)，主數(shù)據(jù)是相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。地圖數(shù)據(jù)索引被存放在主數(shù)據(jù)中，如：幾何實(shí)體ID索引、屬性ID索引、地圖索引、拓?fù)潢P(guān)系等。

③元數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)又稱中介數(shù)據(jù)、中繼數(shù)據(jù)，為描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，主要是描述數(shù)據(jù)屬性的信息，用來(lái)支持如指示存儲(chǔ)位置、歷史數(shù)據(jù)、資源查找、文件記錄等功能。元數(shù)據(jù)主要用來(lái)存放地圖增長(zhǎng)較大的數(shù)據(jù)[15]，比如幾何數(shù)據(jù)，變更數(shù)據(jù)，屬性數(shù)據(jù)，資源緊張時(shí)，SDE調(diào)用創(chuàng)建云主機(jī)接口，創(chuàng)建載有SQLServer云主機(jī)存放未來(lái)需要入庫(kù)的數(shù)據(jù)[16]。

3 地圖服務(wù)技術(shù)

近年來(lái)，隨著面向服務(wù)軟件架構(gòu)(Service-Oriented Architecture-SOA)的盛行，GIS軟件的部署也逐步從桌面客戶端向服務(wù)端遷移，促使原本用于地圖發(fā)布的WebGIS網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)向更高級(jí)的應(yīng)用升級(jí)，從而形成目前的Service GIS軟件平臺(tái)。

ServiceGIS平臺(tái)將GIS功能的實(shí)現(xiàn)由客戶端轉(zhuǎn)移到了服務(wù)器端，以Web接口的形式提供GIS功能，使基于各種平臺(tái)發(fā)布出來(lái)的GIS功能提供形式無(wú)差別，便于客戶端開發(fā)使用。Service GIS平臺(tái)是在線地圖服務(wù)的核心技術(shù)，也是煤炭地質(zhì)云(CGC)的特殊模塊組件。將服務(wù)式GIS技術(shù)引入到煤炭地質(zhì)行業(yè)，在桌面GIS產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，積極開展煤炭地質(zhì)服務(wù)式GIS研究，不斷將桌面煤礦GIS數(shù)據(jù)管理、空間分析、專業(yè)計(jì)算等功能，應(yīng)用到計(jì)算能力更強(qiáng)大的服務(wù)器、計(jì)算云等設(shè)施上，將煤礦GIS產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)不斷放大，從而形成煤炭地質(zhì)云(CGC)的特色功能。

3.1 服務(wù)GIS架構(gòu)

服務(wù)GIS平臺(tái)一般包括：Web服務(wù)層、GIS服務(wù)層、數(shù)據(jù)服務(wù)層三層架構(gòu)[17]。如圖2所示。

圖2 煤炭地質(zhì)服務(wù)GIS平臺(tái)體系架構(gòu)

這種三層架構(gòu)首先實(shí)現(xiàn)具體的GIS功能實(shí)體，再次通過第二層次的模塊將GIS功能實(shí)體封裝為粗粒度的組件，在功能實(shí)體與第二層的GIS服務(wù)組件以及iServer服務(wù)與客戶端之間都是通過接口層規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行交互。在每層中都相應(yīng)提供一系列的模塊，他們之間具有松耦合關(guān)系。在服務(wù)框架中通過服務(wù)管理模塊將三個(gè)層次中具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的模塊進(jìn)行集成，構(gòu)建一系列的GIS 服務(wù)。

3.2 服務(wù)GIS的開發(fā)

3.2.1 GIS內(nèi)核開發(fā)及平臺(tái)封裝

同時(shí)面向桌面平臺(tái)、服務(wù)平臺(tái)、移動(dòng)平臺(tái)的GIS內(nèi)核相比純粹的桌面產(chǎn)品開發(fā)具有更高的要求。一方面，由于服務(wù)平臺(tái)的應(yīng)用環(huán)境Linux/Unix占了很大比重，同時(shí)還要考慮移動(dòng)版的Android、IOS等操作系統(tǒng)，因此內(nèi)核層就面向“跨平臺(tái)”的需求；另一方面，服務(wù)器環(huán)境下為了提高性能，原生“支持64位”已成主流；再一方面，云計(jì)算環(huán)境下，支持“虛擬化”也是必然的需求，故GIS內(nèi)核開發(fā)已成為必然。

3.2.2 GIS服務(wù)器開發(fā)

GIS服務(wù)器是在服務(wù)端完成各種應(yīng)用服務(wù)請(qǐng)求的具體執(zhí)行者，例如地圖可視化繪制、數(shù)據(jù)查詢、執(zhí)行操作命令以及其他所有開放的服務(wù)接口類型。GIS服務(wù)器可以是一臺(tái)物理的服務(wù)器，也可以是許許多多共同工作的、物理上分布式部署的服務(wù)器。這些服務(wù)器訪問相同的數(shù)據(jù)和應(yīng)用處理配置，可以根據(jù)服務(wù)器的訪問壓力、動(dòng)態(tài)，自由的調(diào)整服務(wù)器端的部署。

通常，在云計(jì)算環(huán)境下，GIS服務(wù)器都是以集群的形式存在和部署，從而真正做到“按需使用、按需分配”，并通過冗余保證運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性。

3.2.3 Web服務(wù)器開發(fā)

Web服務(wù)器部署在GIS服務(wù)器的前端，一方面負(fù)責(zé)將GIS服務(wù)器調(diào)配、集成到現(xiàn)有的服務(wù)器環(huán)境下；另一方面負(fù)責(zé)提供負(fù)載均衡、額外的安全控制等機(jī)制，在用戶和GIS服務(wù)器之間搭起交互的渠道，并提高GIS服務(wù)器的適應(yīng)性，不需要考慮部署環(huán)境是IIS、Apache、WebSphere、WebLogic等類型。

3.2.4 客戶端開發(fā)

一般而言，客戶并不關(guān)心GIS服務(wù)器的后臺(tái)，而更關(guān)心客戶端使用的體驗(yàn)。搭建好GIS服務(wù)平臺(tái)后，提供各類訪問客戶端也是非常重要的一環(huán)。從目前主流的訪問環(huán)境看，客戶端包括：PC桌面客戶端、Web瀏覽器端、移動(dòng)端。

煤炭地質(zhì)圖的來(lái)源是煤田地質(zhì)勘查與煤礦生產(chǎn)的時(shí)空數(shù)據(jù)，如地質(zhì)、勘探、測(cè)量、水文、儲(chǔ)量等各環(huán)節(jié)信息，盡管各地質(zhì)圖之間的數(shù)據(jù)有很大不同，但基礎(chǔ)礦井?dāng)?shù)據(jù)與圖層數(shù)據(jù)是完全相同的。同時(shí)，地質(zhì)數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、更新快、來(lái)源多的特點(diǎn)。系統(tǒng)需要解決以地測(cè)空間數(shù)據(jù)為核心的海量煤礦空間數(shù)據(jù)的一體化管理問題，達(dá)到各子系統(tǒng)之間的方便、快捷的信息共享目的，構(gòu)建結(jié)構(gòu)先進(jìn)的專業(yè)煤礦GIS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)礦井圖形數(shù)據(jù)的在線瀏覽、編輯及多方協(xié)同工作等。

3.3 研發(fā)內(nèi)容

3.3.1 統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)

基于網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化的系統(tǒng)應(yīng)用需要，開發(fā)實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)集成的煤炭地質(zhì)GIS空間數(shù)據(jù)引擎，建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、服務(wù)平臺(tái)，支持多專業(yè)、多部門的數(shù)據(jù)訪問、存儲(chǔ)需要，并保證數(shù)據(jù)的完整性、一致性。

3.3.2 面向服務(wù)架構(gòu)的煤炭地質(zhì)服務(wù)GIS平臺(tái)

煤炭地質(zhì)云服務(wù)GIS平臺(tái)不同于早期的WebGIS。WebGIS主要面向網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下地圖的發(fā)布。煤炭地質(zhì)云服務(wù)GIS除了可以發(fā)布網(wǎng)絡(luò)地圖外，更多的是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化的GIS軟件平臺(tái)，讓用戶能夠通過網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建、管理和分發(fā)GIS服務(wù)，包括數(shù)據(jù)瀏覽、查詢、多人協(xié)同修改等高級(jí)需求，以服務(wù)的形式支撐煤礦生產(chǎn)技術(shù)桌面軟件應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)圖形應(yīng)用等各種應(yīng)用模式。

3.3.3 Web地圖服務(wù)

Web地圖服務(wù)(WMS)利用具有地理空間位置信息的數(shù)據(jù)制作地圖，能夠根據(jù)用戶的請(qǐng)求返回相應(yīng)的地圖(包括PNG，GIF，JPEG等柵格形式或者是SVG和WEB CGM等矢量形式)。WMS支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議HTTP，所支持的操作是由URL定義的。根據(jù)OGC規(guī)范，地圖服務(wù)是專門提供共享地圖數(shù)據(jù)的服務(wù)，負(fù)責(zé)根據(jù)客戶程序的請(qǐng)求，提供地圖圖像、指定坐標(biāo)點(diǎn)的要素信息，以及地圖服務(wù)的功能說(shuō)明信息。地圖服務(wù)發(fā)布技術(shù)是將地理信息服務(wù)于云平臺(tái)深度融合的產(chǎn)物，充分發(fā)揮云計(jì)算平臺(tái)對(duì)彈性計(jì)算、海量空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的能力。

3.3.4 地圖服務(wù)應(yīng)用

煤炭地質(zhì)云(CGC)中的“CGC導(dǎo)航”和“煤炭管理”應(yīng)用了在線地圖服務(wù)技術(shù)?！癈GC導(dǎo)航”中的基礎(chǔ)服務(wù)正是基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)選取用戶所需要的單位信息，并以天地圖為底圖的在線地圖服務(wù)，如圖3。而“我的地圖”則是應(yīng)用了多人協(xié)同從前臺(tái)創(chuàng)建項(xiàng)目和輸入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)入統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，客戶可以在后臺(tái)任意終端登錄賬戶即可調(diào)用，系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)時(shí)讀取數(shù)據(jù)庫(kù)。應(yīng)用了網(wǎng)絡(luò)化的GIS平臺(tái)，通過網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建和分發(fā)GIS服務(wù)功能。“煤炭管理”是以強(qiáng)大的GIS服務(wù)后臺(tái)為支撐，基于Web應(yīng)用的圖形實(shí)現(xiàn)煤炭資源勘查開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽、查詢，以及多方在線修改功能，如圖4。對(duì)于多方協(xié)同修改可能引起的數(shù)據(jù)沖突、不一致等問題，建立了服務(wù)端權(quán)限控制、版本管理機(jī)制，使圖形數(shù)據(jù)最終可以合并成統(tǒng)一的最新版本供各方使用。

圖3 CGC導(dǎo)航地圖服務(wù)界面

圖4 煤炭資源在線地圖查詢界面

上述地圖服務(wù)功能都是將地圖部署在Web服務(wù)器上，所有操作都是通過互聯(lián)網(wǎng)直接訪問服務(wù)器而實(shí)現(xiàn)在線地圖服務(wù)。

4 結(jié)論

①研發(fā)了“互聯(lián)網(wǎng)+煤炭地質(zhì)”云服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了海量多源異構(gòu)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的彈性化和虛擬化的存儲(chǔ)分析。

②將service GIS技術(shù)引入到煤炭地質(zhì)行業(yè)，實(shí)現(xiàn)了煤礦GIS數(shù)據(jù)管理、空間分析、專業(yè)計(jì)算遷到云服務(wù)器上。

③面向服務(wù)架構(gòu)的煤炭地質(zhì)地圖服務(wù)，為煤炭管理和生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)的WEB發(fā)布和地圖服務(wù)；支持用戶查詢和自主建設(shè)“我的地圖”。