浅析地理时空大数据管理与应用云平台建设

2019-02-09任畑

世界有色金属 2019年22期

任畑

（贵州省第一测绘院，贵州贵阳 550025）

文中结合地理时空大数据生产管理和应用存在的主要问题，依照地理实体产生消亡全过程管理和地理数据生产服务全过程管理，在云计算、GIS与SOA等技术支持下，构建高效的地理时空大数据管理与应用云平台，为地理时空大数据的集成管理和共享应用提供了的技术经验[1]。

1 平台逻辑结构设计

为了更好的储存管理时空大数据，提高应用的安全性，平台设计和研发过程当中，基于私有云环境而进行，在该环境下，共进行三层逻辑结构平台设计，主要包括设施层（基础层）、数据管理层（中间层）与应用层等。物理层与虚拟层是基础设施层的重要组成部分；时空数据层以及应用层管理服务层等是数据应用与管理层的重要组成部分。

2 平台的功能设计与实现

根据云计算有关理论，该平台总体框架构成包括7个系统，和云GIS的基础设施相对应，主要为服务、软件以及平台和数据服务层等，这些系统功能主要体现在以下几点。

（1）私有云基础设施搭建与管理系统。基于该系统为时空大数据储存管理云环境提供了良好的维护与管理作用，使生产管理和应用时空大数据过程当中，IT资源不足的问题得到了很好的解决，对平台运行过程当中，监测管理虚拟化的资源以及调度动态弹性等发挥了重要的作用，基础资源管理和系统管理以及资源度量和系统监控瑜与站点管理等使系统的主要五个模块儿功能。B/S架构是系统的主要构架，并在VMware vSphereSDK for.NET上进行接口二次开发；基于该接口上，将虚拟机以及站点建立与配置在资源池上，同时实时监控资源池的使用情况，和对站点的负载进行有效的监控。

（2）数据生产全过程追踪与管理系统。数据生产过程当中的项目登记和作业过程管理，资料、质量以及合同管理和产值管理等均通过此系统来实现，管理与追踪更加的规范化，科学化，以及智能化与系统化等，在B/S架构上，利用AJAX，CAS，JQuery等技术进行开发而成。

（3）地理数据资源创建与管理系统。地理空间数据通过该系统开展时空编辑与处理工作，并转换数据进行入库，并开展服务创建以及更新维护等。由于存在很多的地理空间数据格式，储存过程当中存在很多方式，转换数据进行服务和更新维护过程当中有很多复杂问题存在，系统主要对行业中GIS数据，达到分布式海量地理数据服务的模式，实现了智能化“一键式”的创建和更新维护工作等。更新维护时空数据过程当中，可以对时空索引进行自动维护。ArcGIS中的SHP主要通过GIS环境进行处理，GeoDatahase的数据也由该系统处理；创建DWG数据以及转换SHP和DWG数据格式，均有CAD环境来实现。基于Arc-GIS Engine，CAD上系统是二次控件开发。

（4）数据成果档案建档与管理系统。电子资料在生产地理数据过程当中，由该系统开展数字化档案管理，这样能够促进档案资料管理更加规范，综合利用档案资料等，在B/S架构系统上，进行AJAX，CAS，JQuery等综合技术开发而形成。

（5）数据服务功能接口创建与管理系统。GIS功能模块与功能服务管理在此系统中实现，便于充分利用和组合功能服务和功能模块，便于更好的利用GIS系统，系统利用ArcGIS Engine，Python与工作流等相关技术进行综合开发。

（6）数据应用平台创建与管理系统。就现在开发GIS应用系统而言，其专业性非常突出，大大增加了开发难度，而且相应的成本投入也比较高，严重影响扩展与定制，这样一来导致一般数据生产管理与应用部门，利用GIS系统难度进一步加大。此系统的重要目的，使得研发GIS系统门槛大幅降低，即便是非专业人士，也可依照自己的需求，对大数据集成应用GIS系统进行快速定制。在未进行相关扩展前提下，创建数据应用平台和搭建管理系统，时空大数据集成应用的功能在于用户应用系统中得到很好的体现，用户可以在此前提下，依照自己的需求，不断扩展功能，这些功能主要体现在，可以及时的查看和浏览海量的时空数据。可以查询和定位海量的时空大数据，本地数据DWG、SHP等实现了相互叠加，并且还能下载电子档案资料，可以根据地理空间要素，针对性地开展统计，分析和计算。并可以开展地图标绘，在DXF和SHP中标绘图形并输出。依照数据展示以及要素操作和数据源和用户权限等不同层面维护和定质系统。

（7）数据资源检索与服务系统。数据服务在平台中都是向云端发布，为普通用户能够及时的进行查找，在平台上对各种地理数据服务进行云端发布，普通用户可以通过该系统浏览和检索数据服务。

3 基于平台的时空大数据全生命周期管理与应用流程

（1）数据生产过程管理。数据生产项目在数据生产部门，通过全过程追踪数据生产和管理系统，来有效登记任务，开展任务分配，提交成果并加强管理提高质量。电子资料以及成果数据，上传和流转过程当中，主要通过电子资料的形式来实现。检查合格之后的成果，最终的电子成果资料，在创建数据资源和管理系统中被自动的推送。

（2）数据处理及电子归档。依照数据特点和应用需求，相关数据管理员，通过创建数据资源和管理系统，并对数据开展入库，创建相应的服务，也可二者同时开展。促进数据的更新和入库，生产出更加完善的时空数据库。电子资料通过数据资源创建以及管理系统之后，在管理系统以及数据成果档案建档中推送电子资料，数据的检查以及归类和登记工作，均由档案管理人员来完成。

（3）在以上三个系统中应用时空数据，档案资料以及时空数据都进行数据库转换，形成电子档案以及数据服务成果。用户可以依照自己的需求进行，创建数据库服务功能接口，和构建具有功能模块的管理系统提供相应的服务，数据服务与功能服务经创建之后，通过创建利用数据应用平台，和相应的管理系统对GIS应用系统进行快速的定制，进而更好的集成时空大数据与电子档案。