云環(huán)境下的地質(zhì)資料共享服務(wù)探討

梁虹 張建龍 秦川

摘 ?要：中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“地質(zhì)云”的建設(shè)，是推動(dòng)地質(zhì)調(diào)查信息化的有效手段之一，通過“地質(zhì)云”建設(shè)，不但消除了局屬各單位中間的數(shù)據(jù)鴻溝，匯聚了海量的數(shù)據(jù)資源，還利用大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段提高資料服務(wù)獲取能力，將地質(zhì)調(diào)查工作向在線化、智能化工作模式轉(zhuǎn)變。以“地質(zhì)云”成都中心分節(jié)點(diǎn)體系建設(shè)為例，主要介紹“地質(zhì)云”建設(shè)的背景以及“地質(zhì)云”的服務(wù)體系，并簡(jiǎn)要討論其對(duì)地質(zhì)工作的影響。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)大數(shù)據(jù);地質(zhì)云;地質(zhì)信息產(chǎn)品;地質(zhì)數(shù)據(jù)共享

中圖分類號(hào)：TP315 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2020）15-0129-03

Abstract：The construction of “GeoCloud” of China Geological Survey Bureau is one of the effective means to promote the informatization of geological survey. Through the construction of “GeoCloud”，not only the data gap between various units under the bureau has been eliminated，but also a large amount of data resources have been gathered. In addition，big data and other technical means have been used to improve the ability to obtain information services，and the geological survey work will be transformed into online and intelligent working mode. This paper takes the construction of “GeoCloud” Chengdu Center sub-node system as an example，mainly introduces the background of “GeoCloud” construction and the service system of geological cloud，and briefly discusses its impact on geological work.

Keywords：geological big data;GeoCloud;geological information products;geological data sharing

0 ?引 ?言

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，大數(shù)據(jù)等新興信息技術(shù)逐漸在地質(zhì)工作中嶄露頭角，受到地質(zhì)工作者的歡迎。2016年，由中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局研發(fā)的我國(guó)首朵“地質(zhì)云”——阿爾金成礦帶“地質(zhì)云”，實(shí)現(xiàn)了只需一部裝有安卓系統(tǒng)的智能手機(jī)，項(xiàng)目組人員就可以在野外上傳、下載、管理自己放在云中的地質(zhì)資料，參閱自己云盤的所有地質(zhì)成果資料。阿爾金成礦帶“地質(zhì)云”的建設(shè)實(shí)現(xiàn)開創(chuàng)了我國(guó)地質(zhì)調(diào)查以數(shù)據(jù)密集型工作和云服務(wù)為主的新格局，為后期的“地質(zhì)云”建設(shè)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。2017年，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局以“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一平臺(tái)、統(tǒng)一窗口”為指導(dǎo)思想開始主持研發(fā)覆蓋全局系統(tǒng)的“地質(zhì)云”系統(tǒng)，將分散的資源匯聚起來，通過信息化、智能化手段消除地質(zhì)調(diào)查工作中的數(shù)字鴻溝，匯聚全局29家直屬單位的大型儀器設(shè)備、地質(zhì)數(shù)據(jù)資源和各類地質(zhì)信息服務(wù)，并針對(duì)用戶需求，研發(fā)權(quán)威地質(zhì)信息產(chǎn)品等，形成統(tǒng)一、有序、規(guī)模、權(quán)威的統(tǒng)一信息服務(wù)平臺(tái)，促進(jìn)地質(zhì)調(diào)查工作轉(zhuǎn)型升級(jí)，將傳統(tǒng)地質(zhì)工作向在線化、智能化工作模式轉(zhuǎn)換。

1 ?“地質(zhì)云”成都中心分節(jié)點(diǎn)建設(shè)背景

1.1 ?海量的地質(zhì)資料，共享率不高

通過無數(shù)地質(zhì)工作者的辛勤付出，取得了海量的地質(zhì)資料，囊括地質(zhì)調(diào)查工作中的基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查、物化遙地質(zhì)調(diào)查、水文環(huán)境地質(zhì)調(diào)查、海洋地質(zhì)調(diào)查以及能源礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查等專業(yè)，這些多元異構(gòu)的數(shù)據(jù)既能為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供可靠的地質(zhì)參考，又為進(jìn)一步地質(zhì)工作提供數(shù)據(jù)支撐，但由于長(zhǎng)期積累的地質(zhì)圖件、圖像資料數(shù)量龐大，數(shù)據(jù)保存在各資料館中，缺乏共享機(jī)制，所以數(shù)據(jù)共享困難，使用率并不高。[1，2]

1.2 ?信息化設(shè)備資源分散，難以形成規(guī)模

經(jīng)過多年的信息化建設(shè)，特別是近十年來，國(guó)家加大對(duì)信息化的投入，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局各個(gè)單位都采購(gòu)了大量的信息化設(shè)備，根據(jù)2016年信息化統(tǒng)計(jì)報(bào)表，全局共有高性能計(jì)算集群4組，小型機(jī)73臺(tái)，各類服務(wù)器1 179臺(tái)，存儲(chǔ)容量10.5 PB，網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)數(shù)2萬個(gè)，信息化硬件基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量和存儲(chǔ)量較大。但是，由于大多數(shù)設(shè)備分布于直屬單位中，一般按項(xiàng)目分割使用，未形成統(tǒng)籌利用的有效機(jī)制，存儲(chǔ)空間、計(jì)算資源的整體利用效率較低。

1.3 ?信息系統(tǒng)龐雜，協(xié)同性差

各單位各部門針對(duì)不同的業(yè)務(wù)需求，開發(fā)了大量的信息系統(tǒng)，這些系統(tǒng)之間無法進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，數(shù)據(jù)共用性差，無法協(xié)同工作[3]。

為了推進(jìn)地質(zhì)調(diào)查工作中的信息化建設(shè)，2017年，由中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局牽頭以“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一平臺(tái)、統(tǒng)一窗口”為指導(dǎo)思想研發(fā)覆蓋全局的“地質(zhì)云”系統(tǒng)，以激活、盤活、用活全局的軟硬件資源和數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)高效共享和精準(zhǔn)服務(wù)?！暗刭|(zhì)云”成都中心分節(jié)點(diǎn)便在第一批建設(shè)部署的節(jié)點(diǎn)之中。

2 ?“地質(zhì)云”成都中心分節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)架構(gòu)建設(shè)

“地質(zhì)云”系統(tǒng)，采用經(jīng)典的四層云架構(gòu)，集成了地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)業(yè)務(wù)管理、地質(zhì)數(shù)據(jù)共享及公開服務(wù)4個(gè)子系統(tǒng)，將各局直屬單位的數(shù)據(jù)資源和服務(wù)系統(tǒng)以注冊(cè)服務(wù)的形式組合起來，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享和服務(wù)系統(tǒng)集成，達(dá)到了云架構(gòu)下的“大系統(tǒng)、大平臺(tái)、大數(shù)據(jù)、大集成”的要求，有效破除了各局直屬單位間的數(shù)據(jù)鴻溝，形成統(tǒng)一、有序、規(guī)模、權(quán)威的統(tǒng)一信息服務(wù)平臺(tái)[4，5]。

在系統(tǒng)構(gòu)架上，“地質(zhì)云”成都中心分節(jié)點(diǎn)建設(shè)按照“一核兩翼五任務(wù)”的統(tǒng)一部署要求進(jìn)行推進(jìn)，即：“地質(zhì)云”成都中心分節(jié)點(diǎn)以數(shù)據(jù)資源為核心，以信息服務(wù)和安全保障建設(shè)為兩翼，在實(shí)現(xiàn)地質(zhì)信息有效服務(wù)的同時(shí)，以《國(guó)家信息安全技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)保護(hù)基本要求》筑牢“地質(zhì)云”的安全保障平臺(tái)，并在建設(shè)中同步推進(jìn)地質(zhì)云的應(yīng)用服務(wù)體系建設(shè)、地質(zhì)信息產(chǎn)品體系建設(shè)、分布式大數(shù)據(jù)中心建設(shè)、物理設(shè)施平臺(tái)建設(shè)和地質(zhì)的安全與保障體系建設(shè)5項(xiàng)工作任務(wù)，如圖1所示。

2.1 ?“地質(zhì)云”成都中心分節(jié)點(diǎn)應(yīng)用服務(wù)體系建設(shè)

“地質(zhì)云”應(yīng)用服務(wù)體系是應(yīng)用展示層，是“地質(zhì)云”的統(tǒng)一服務(wù)窗口，包含多種信息服務(wù)和業(yè)務(wù)應(yīng)用?！暗刭|(zhì)云”成都中心分節(jié)點(diǎn)的建設(shè)將成都地質(zhì)調(diào)查中心業(yè)務(wù)系統(tǒng)與“地質(zhì)云”對(duì)接，與局屬單位數(shù)據(jù)最大限度共享，“地質(zhì)云”成都中心分節(jié)點(diǎn)共享發(fā)布的數(shù)據(jù)庫(kù)和服務(wù)如圖2所示。

2.2 ?地質(zhì)信息產(chǎn)品體系建設(shè)

根據(jù)成都地質(zhì)調(diào)查中心的職能和定位，梳理制作具有西南地區(qū)地質(zhì)特色的地質(zhì)信息產(chǎn)品。近兩年來，共梳理制作地質(zhì)信息產(chǎn)品約1 226個(gè)，分為地質(zhì)數(shù)據(jù)、地質(zhì)圖、地學(xué)科普、地學(xué)軟件、文獻(xiàn)與出版物包5類產(chǎn)品，含青藏高原及鄰區(qū)1：25萬公開版地質(zhì)圖數(shù)據(jù)、青藏高原油氣數(shù)據(jù)信息產(chǎn)品、烏蒙山連片特殊困難地區(qū)地質(zhì)調(diào)查支撐脫貧攻堅(jiān)成果圖集、羅平生物群資料等，為政府決策和社會(huì)工作進(jìn)行地質(zhì)知識(shí)宣傳提供了信息服務(wù)。

2.3 ?地質(zhì)數(shù)據(jù)共享

梳理共享青藏高原[6]1：25萬公開版地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)（包含109個(gè)標(biāo)準(zhǔn)1：25萬地質(zhì)圖幅）、青藏高原油氣數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)（包含羌塘油氣數(shù)據(jù)31個(gè)，青藏高原地球化學(xué)數(shù)據(jù)14個(gè)，青藏高原航磁數(shù)據(jù)7個(gè)）、如圖3所示的青藏高原及鄰區(qū)1：150萬地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)、西南地區(qū)1：50萬地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)、西南地區(qū)礦產(chǎn)地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)、西南地區(qū)工作程度數(shù)據(jù)庫(kù)等西南特色數(shù)據(jù)資源，并逐步整理共享其他館藏?cái)?shù)據(jù)資料。

2.4 ?基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)建設(shè)

按照統(tǒng)一規(guī)劃和統(tǒng)一平臺(tái)的指導(dǎo)思想，“地質(zhì)云”成都中心分節(jié)點(diǎn)釆用虛擬節(jié)點(diǎn)建設(shè)的方式實(shí)現(xiàn)，前期采用“地質(zhì)云”共享的物理設(shè)施資源，結(jié)合成都中心建設(shè)規(guī)劃，向物理節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換。

2.5 ?安全與保障體系建設(shè)

安全保障是平臺(tái)建設(shè)的重要內(nèi)容，雖然“地質(zhì)云”成都中心分節(jié)點(diǎn)釆用虛擬節(jié)點(diǎn)建設(shè)，但是還是開展了云平臺(tái)安全防護(hù)、相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理制度建設(shè)等方面的建設(shè)。

一是構(gòu)建“地質(zhì)云”成都中心分節(jié)點(diǎn)物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全、應(yīng)用和數(shù)據(jù)安全體系。釆用“地質(zhì)云”統(tǒng)一的信息安全規(guī)劃構(gòu)建成都中心的安全技術(shù)體系建設(shè)，購(gòu)置等級(jí)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)密體系等安全體系要求的設(shè)備，為搭建物理節(jié)點(diǎn)運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行前期準(zhǔn)備。

二是構(gòu)建“地質(zhì)云”成都中心分節(jié)點(diǎn)建設(shè)與運(yùn)行保障體系，包括建設(shè)及運(yùn)行組織機(jī)構(gòu)、建設(shè)與運(yùn)行相關(guān)辦法及措施、建設(shè)與運(yùn)行考核辦法等。已完成《成都地質(zhì)調(diào)查中心“地質(zhì)云”地質(zhì)數(shù)據(jù)共享服務(wù)實(shí)施辦法（試行）》等制度的編訂，參與中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局關(guān)于“地質(zhì)云”的4個(gè)管理辦法、5個(gè)相關(guān)管理制度建設(shè)。

3 ?“地質(zhì)云”成都中心分節(jié)點(diǎn)對(duì)地質(zhì)工作的影響

3.1 ?提高了地質(zhì)數(shù)據(jù)、地質(zhì)信息產(chǎn)品等資源的檢索效率

通過訪問“地質(zhì)云”成都中心分節(jié)點(diǎn)，不但能夠查詢檢索本單位數(shù)據(jù)，還能一鍵檢索其他互聯(lián)互通的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，拓寬了數(shù)據(jù)資源的獲取來源，實(shí)現(xiàn)了多專業(yè)多節(jié)點(diǎn)快速檢索訪問。

3.2 ?從制度上逐步解決地質(zhì)資源共享問題

通過制定地質(zhì)數(shù)據(jù)共享服務(wù)辦法，將地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)共享，各單位逐步將數(shù)據(jù)整理發(fā)布在“地質(zhì)云”平臺(tái)，逐步解決地質(zhì)資源共享難的問題，截至2018年8月，整個(gè)“地質(zhì)云”數(shù)據(jù)已經(jīng)包含10個(gè)大類77個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，地質(zhì)信息產(chǎn)品包含8類5 000多個(gè)產(chǎn)品，近14萬檔地質(zhì)資料，約2億條文獻(xiàn)元數(shù)據(jù)。

3.3 ?統(tǒng)一的地質(zhì)信息服務(wù)體系

基于瀏覽器/服務(wù)器（B/S）模式三層體系結(jié)構(gòu)，采用國(guó)家或軟件行業(yè)已有標(biāo)準(zhǔn)，將項(xiàng)目管理、生產(chǎn)調(diào)度、安全生產(chǎn)等地質(zhì)工作密切相關(guān)的信息系統(tǒng)集成到“地質(zhì)云”平臺(tái)供全面的地質(zhì)調(diào)查管理云服務(wù)，與現(xiàn)有的單點(diǎn)登錄系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，形成云平臺(tái)的統(tǒng)一登錄入口。不但方便地質(zhì)用戶和地質(zhì)管理人員的登錄使用，更由于各系統(tǒng)間有了數(shù)據(jù)交互，保證了數(shù)據(jù)的一致性。

3.4 ?提高了地質(zhì)信息設(shè)備的使用效率

通過虛擬化管理等技術(shù)，整合整個(gè)系統(tǒng)的硬件資源、提高地質(zhì)信息設(shè)備的使用率，逐步解決由于專業(yè)軟件、服務(wù)器等軟硬件資源布置分散，無法滿足地球物理、遙感、地質(zhì)災(zāi)害等專業(yè)較高的計(jì)算硬件需求的問題。

4 ?結(jié) ?論

“地質(zhì)云”成都中心分節(jié)點(diǎn)建設(shè)是在中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“地質(zhì)云”建設(shè)的一部分，截至2019年10月，已經(jīng)完成2.0版的上線，正在應(yīng)用中逐步完善并向著3.0版本推進(jìn)。隨著“地質(zhì)云”成都中心分節(jié)點(diǎn)的完善和有效服務(wù)，最終將成為西南地區(qū)一流的智能化地質(zhì)調(diào)查服務(wù)平臺(tái)，提升地質(zhì)調(diào)查工作中數(shù)據(jù)獲取、分析、處理和服務(wù)能力。

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作者簡(jiǎn)介：梁虹（1982—），男，漢族，四川廣安人，工程師，本科，研究方向：信息技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。