基于云计算的国土资源信息系统构建探讨

2017-09-15

福建质量管理 2017年13期

(长安大学地球科学与资源学院陕西西安 710064)

基于云计算的国土资源信息系统构建探讨

马丹

(长安大学地球科学与资源学院陕西西安710064)

在以云计算为代表的新信息技术快速发展的今天,针对国土资源信息化来说,逐渐建立起数据库以及业务信息系统,对矿产、土地、海洋以及测绘管理等方面起到巨大的推动作用。在云计算技术应用于构建国土资源信息系统时,需要保证结构的合理性,提高其监管有效性、功能完整性、覆盖全面性以及安全稳定性。本文对云计算技术进行了分析,对基于主流云平台打造的陕西省国土资源信息化建设进行简要探讨。

云计算；国土资源；信息化建设

一、引言

陕西省的国土资源信息化自建设以来，一直保持稳健步伐发展，从办公室自动化体系到现在的“一张图”，已经基本实现了业务的科学化、规范化和精细化的网络管理目标。陕西省各市统一标准、统一部署、统一更新和统一体系的模式，已经为陕西省各市级国土资源部门内部的互动提供了基本保障。随着信息化的深入应用，存在的问题和困难日益突出,主要体现在不同的业务系统之间架构不同、数据标准不统一，容易造成重复建设和“信息孤岛”，且存在条块分割、各自为政的情况，整体呈现纵强横弱现象。按照《国土资源部信息化工作办公室关于印发(“国土资源云”建设总体框架)的通知》(国土资信办发[2015]1号)文件要求，本文通过对陕西省国土资源信息化建设的分析和思考，提出用云计算技术来缓解市县国土资源信息化面临的压力。

二、陕西省国土资源信息化建设面临的问题探析

(一)土地资源缺乏共享机制

数据是优化国土资源管理的主要因素,无论是数据统计还是业务办理都需要以各项数据信息作为基础,为政府的每一步工作提供决策信息。但是由遗留土地调查数据、二次调查成果数据以及未来年度变更调查数据一起构成的土地资源数据规模相当庞大，内容极其丰富，数据种类繁多，数据格式各异，获取时段各不相同，存在多种比例尺、多种空间参考系和多种投影类型的情况。解决这些多源分布式的土地资源数据之间的异构与集成问题，将是实现土地资源信息共享的前提。另外目前多数政府部门建立了电子政务系统,各级政府国土部门可以通过纸质与电子方式来获取数据,但是却形成各系统之间关联性降低,出现不同形式的数据格式,各项数据信息无法实现共享；而且不同国土部门建立的信息系统具有一定的独立性,系统内各项应用之间的联系比较小,在根本上影响了业务工作水平。笔者调研后认为，由于海量数据的多样性造成的，是针对部门和部门之间而言的。

(二)信息化建设程度存在着区域性差异

比如，当前在国土资源管理中，很多乡镇都派驻了分支机构，但是在信息化建设上却存在着明显的区别，有的乡镇在办公自动化和国土资源管理上实行了信息化、数字化，并且在国土资源勘察、监测实际管理上发挥了重要作用，但是仍然有一些地方仍然沿袭传统的人工操作方式，没有实行网上自动化、信息化处理，笔者调研后认为，一方面可能是领导重视不够，资金投入不足，另一方面也是在信息化管理的技术保障上缺乏后劲，在信息化建设的软硬件设施配备上存在很大问题，急需改进和完善。

(三)土地信息化与信息化服务程度低

很多国土资源管理部门已经建立了相应的信息系统,但是在对各项资料信息进行管理时,大部分工作还是采取传统的工作方式,例如简单的扫描、统计、录入、归档,降低了信息挖掘深度,同样的也在很大的程度上影响了云计算信息系统的建设效果。另外传统的土地资源数据的应用形式是单一的，仅仅应用于国土资源管理，尚未综合应用于国土资源管理和经济社会发展宏观决策，导致花费大量人力物力获得的地理空间信息无法得到充分使用。不少具备测绘资质和空间数据管理的单位，为社会或者公众提供的服务仍然是以提供数据为主。然而大众往往不是专业用户，数据分析的工作应该交由国土部门、测绘部门和规划部门的专业人员处理，普通公民虽然是这些空间数据的真正拥有者，但是他往往只需要根据他们的特定目的获得最终的分析结果。若在技术上实现了这种新的服务模式，既可满足数据保密的需要，也可满足大众的需求，同时实现专业人员的劳动价值，更加实现了土地资源社会化服务的根本目标。笔者以为，恰恰是云计算要解决的关键问题。简单的说，云计算就是利用互联网上的大型数据中心的软件和处理数据的能力，把复杂的运算从用户终端移到云上去做。云计算1的概念就是在SaaS的基础上发展起来的。并且，云计算中的PaaS集成了SaaS，HaaS，DaaS的复合系统，这种形式的云计算甚至把开发环境作为一种服务来提供。国土部门可以使用自己或者其他可靠部门的设备来开发自己的土地资源系统，然后通过互联网和其服务器传到用户(各级土地管理部门或社会大众)手中。在未来，只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来得到我们需要的一切服务，甚至包括实现超级计算这样的任务。从这个角度而言，最终用户将成为云计算的真正拥有者。

三、云计算技术的基础理论

(一)云计算概述

云计算的定义也有狭义与广义之分。狭义的云计算百度百科,指的是厂商通过分布式计算和虚拟化技术搭建数据中心或超级计算机,以免费或按需租用方式向技术开发者或者企业客户提供数据存储、分析以及科学计算等服务。广义的云计算百度百科,指厂商通过建立网络服务器集群,向各种不同类型客户提供在线软件服务、硬件租借、数据存储、计算分析等不同类型的服务。

(二)云计算的关键技术

1.简单的编程模式

编程模式主要针对的是使用云计算的服务进行开发的用户,为了使这些用户能方便的利用云后端的资源,使用合适的编程模式编写应用程序来达到需要的目的或提供服务,云计算中的编程模式应该尽量方便简单。

2.数据存储和管理

为保证数据的高可用和高可靠性,云计算的数据一般采用分布式的方式来存储和管理。类似于一般的数据存储安全保证办法,云计算也采用冗余存储的方式来保证存储数据的可靠性。由于云计算系统需要同时满足大量用户的需求,并行地为大量用户提供服务,因此云计算的数据存储技术必须具有高吞吐率,分布式存储正好满足了这一需求特点。云计算系统对大数据集进行处理,而且需要向用户提供高效的服务,因此数据管理技术也必须能够对大量数据进行高效的管理。由于云计算的特点是对大量的数据进行反复的读取和分析,数据的读操作频率远大于数据的更新频率,因此文献陈全等,认为云中的数据管理是一种读效率优先的数据管理模式。

3.虚拟化技术

虚拟化是云计算的一个非常关键的技术,也可以说是云计算区别于一般并行计算的一个根本性的特点。通过虚拟机的的方式进行云计算资源的管理具有特殊的好处。由于虚拟机是一类特殊的软件,能够完全模拟硬件的执行,因此能够在上面运行操作系统,进而能够保留一整套运行环境语义。这样,可以将整个执行环境通过打包的方式传输到其他物理节点上,使得执行环境与物理环境隔离,方便整个应用程序模块的部署。2

四、依托政务云中心的云资源，设计“省国土资源云”技术框架

基于全省国土资源业务网，按照系统部署、数据交换和业务流程统一管理的要求，以基础设施源、数据资源、应用与服务的大集中与资源复用为基础，以向相关管理用户与社会公众提供云应用与服务为核心，依托政务云中心的云资源，设计“省国土资源云”3技术框架。陕西省国土资源信息化系统整体划分为基础设施层、数据资源层、服务支撑层、业务与服务层、门户层共五个层次，提供内网、外网两个表现窗口,为业务应用系统的快速构建、整合集成、协同运行和多级联动，提供基础技术环境。

该平台是国土资源全业务网上运行的支撑平台，将其定位为全市统一的应用搭建环境、应用运行环境、应用整合环境和应用集成环境，实现对数据资源、系统资源和用户资源三大基础资源的统一管理。

陕西省国土资源信息化技术架构如图1所示:

图1 陕西省国土资源信息化技术架构

综上，我们对整体应用系统架构图进行了设计，下面我们将分别进行说明。

(1)基础资源层：平台日常运行、维护所必须的环境，该层基于陕西省市县两级国土资源现有运行环境，搭建起云平台的基础资源层模块，包括资源池、硬件支撑环境、软件运行环境、网络基础设施，OS等，云平台基于虚拟化技术，建立起私有云环境，实现了资源动态分配。

(2)数据资源层：数据层在云平台软硬件设施的支撑下，按照相关技术规范及陕西省国土资源市县两级数据资源实际，对基础数据、专业数据、管理数据、监管数据等不同专业的多源异构数据进行统一整理加工，通过统一的数据交换标准，基于统一的交换平台。

(3)服务支撑层：该层建立起统一的应用服务框架，涵盖各类功能服务组件，通过应用服务进行聚合、编排和组装，形成全市动态组件资源服务环境，从而达到市、县两级一体化的国土资源电子政务环境。

(4)业务应用层：基于统一的服务框架，搭建起包含行政与综合业务管理应用、综合监管应用、社会化服务应用三大类市县两级业务系统。行政与综合业务管理应用包含行政审批、业务管理、事务管理。行政审批包含地政审批、矿政审批、其他审批；业务管理包含土地管理业务、矿政管理业务、地环地灾管理、执法监督管理等；事务管理包含办公自动化、人力资源管理、档案管理等。综合监管应用包含监管数据采集、监管数据分析、舆情分析等。社会化服务应用包含地、矿市场和社会化服务，地、矿市场包含土地市场和矿产权市场；社会化服务包含政务信息公开、数据查询服务、地理信息产品服务等。

(5)门户层：整体应用功能将通过门户方式进行展现，架构分别设计了内网门户和外网门户，不同的应用人员通过登录可以实现相关系统的应用和资源的浏览查询操作。