基于网格计算机的数字城市信息处理研究

2021-01-12

数字通信世界 2021年4期

（重庆工程学院，重庆 400056）

0 引言

数字城市为政府、企业和社会公众提供便捷的网络服务。它改善了传统产业，加强了信息数据共享、交流与协作。在某种程度上，它减少了资源的浪费资源和重复行为，推动技术进步，保障城市经济、文化、社会和生态的和谐发展。它进一步促进了国家的政治进步、人民生活质量的提高、社会秩序的稳定，从而加快了生产力的发展。最简单地说，网格计算是将分布式计算带入下一个进化层次。我们的目标是创造一个简单而强大的自我管理虚拟计算机的幻想，从一个连接的异构系统共享各种资源组合的大集合。

1 数字城市系统建设的实现

数字城市的概念是一种软硬件系统优化集成的总称，它综合运用了3S 技术、网络通信技术、虚拟现实技术、计算机仿真技术等硬件技术，多媒体技术将空间和非空间的基础数据采集到数据仓库中，再由电子商务、电子政务、辅助决策支持系统、GIS（Geographic Information system）平台等系统将采集到的信息数据处理成所需的信息。它是现实物质城市融入数字虚拟现实网络空间的一种重现和延伸。[1]

数字城市建设的关键技术包括网格计算技术、网络通信技术、计算机仿真技术、多媒体技术、虚拟现实技术、元数据、嵌入式技术等，信息安全保密技术、海量数据存储、OpenGIS、监控管理技术等。网格实际上是一种协调分散在世界各地的资源的系统，它使用标准的、开放的、通用的协议和接口来实现优秀的QS。网格计算关注的是调整资源共享和协作，以解决动态、多机制虚拟组织中的问题。海量数据存储、监控和处理技术：由于数字城市系统对GIS 数据的需求量很大，海量数据的存储可以采用多CPU 主机、多服务器、分布式管理的方式。同时，这项技术必须确保从不同的数据库服务器协调、准确地计算数据。元数据：它是关于数据挖掘的数据。它具有质的特征。为了从数字城市建设的各个方向统一理解这些数据，建立了数据标准。标准包括表现形式、资源、精度、质量等。使用不同系统数据的技术人员可以很好地共享数据，避免重复操作。综上所述，数字城市技术通过网络通信技术、计算机仿真与虚拟现实技术、多媒体技术、嵌入式技术等多种技术，将来自不同地域空间、不同平台、不同数据结构的GIS 和非GIS 信息数据统一接入互联网。浏览器可以通过自己的Web 服务器而不是数据库服务器从其他数据库服务器读取所有空间和非空间信息数据。因此，由于使用了Web 服务器，访问数据库服务器的数量减少了。客户机的数据处理速度越来越快。同时，数据库服务器变得安全。[2]

2 数字城市系统实现

首先，在数字城市的设计中，必须编写总体规划。信息与数据基础设施建设①数字城市信息基础设施：由稳定互联网和移动互联网两部分组成。稳定互联网由有线光缆宽带网络和无线卫星互联网组成，通过稳定卫星接收站的中继到达用户。移动互联网包括移动电话、笔记本电脑、掌上电脑和其他基于蓝牙技术的便携式个人电脑。数据基础设施建设包括空间和非空间数据基础设施建设。空间数据基础设施建设主要涉及基础地理数据管理信息系统和基础设施信息系统。前者包括土地调查点、数字高程模型、遥感正射影像、水系及交通图、行政边界图、土地利用现状图等；后者包括交通（道路、广场、码头、港口、舞台等）、能源（电力、天然气等）、供水，非空间数据基础设施建设主要包括MIS、OA、CAD/CAM 等方面的数据。标准和法规建设由五个标准组成：数据分类编码标准、数据库设计标准、数据库管理标准。非GIS 应用系统：指一些基本的法律、法规、术语等纯文字系统。但系统利用GIS 规范将其数据与GIS 中的相关数据进行叠加，然后对这些数据进行处理，得出系统存在的问题和未来运行中可能出现的问题。[3]

数字城市主干线系统：主要由网格平台调控。网格平台根据工作需要管理各种非GIS 和GIS 平台，通过网格资源管理，按照规范和法律法规，利用信息和数据基础设施，收集数据仓库所需的各种空间和非空间数据，它由网格调度系统、网格信息服务系统和网格监控系统组成。在物理结构上，网格操作系统规范了各种资源的使用。这样，客户端就可以访问与Internet 相连的客户端计算机（网格浏览器）所需的信息。当然，企业也可以利用电子商务发布信息。通过先进的空间技术，可以将智能化的小区住宅建筑和各种设施结构图集成到数据仓库中。居民可以享受公共服务。[4]

3 基于网格计算机的数字城市信息处理研究

数字城市带来的专业应用系统服务。政府通过数字宏观调控系统，运用基于互联网数据处理的战略分析方法，解决当前或未来存在的问题。在该系统中，WebGIS平台包括公共服务、专业应用系统和系统维护。公共服务有利于代表与人才就业市场有关的公共问题。专业应用系统包括基础信息子系统、医疗运行子系统、城市规划子系统、土地利用管理子系统、物业管理子系统、车辆交通子系统、环境绿化子系统、财务管理子系统、警务管理子系统、综合管网子系统、旅游子系统、综合信息子系统等。因此数字城市建设有效地结合了软件条件，用硬件条件解决问题或了解所需信息。网格计算体系结构被定义为一个完整的物理层。在网格计算体系结构的基础上，将网格节点分为管理网格节点和执行网格节点点点头。那只猫网络中的数据传输必须是安全的。在本研究中，我们提出在每个网格节点上进行加密与解密的演算法，以确保资讯处理的安全性。我们在supervisor和executegrid 节点中创建用户信息数据库。我们使用它们来验证系统中的用户处理。当这些算法安装在所有的网格节点上时，可以保证整个系统的处理安全。运动数据（移动代理的轨迹）很难可视化：大量的交叉点和轨迹之间的重叠使得显示非常混乱和难以辨认。有必要使用适当的数据抽象方法。提出了一种运动数据的空间综合与聚集方法，将运动轨迹转化为区域间的聚集流。假设没有给定预定义的区域。我们设计了一种特殊的方法，把下面的区域划分成适当的区域。该方法基于从轨迹中提取有效点。由此产生的抽象传达了运动的本质特征。抽象程度可以通过方法的参数来控制。我们介绍了泛化质量的局部和全局数值度量，并提出了一种方法，以提高区域内某些被认为必要的部分的泛化质量。该方法可用于运动数据的交互式可视化探索，也可用于绘制清晰的流程图。数字政府的宏观调控决策：政府通过互联网上的空间或非空间信息数据处理，对数据或图形结果进行分析，制定最大限度地贴近实体城市未来经济发展状况的宏观政策。从而避免了因信息不透明而带来的跨越时代、落后时代的后续不良发展状况。城市紧急事故指挥系统：处理各种突发紧急事故，以减少损失。某行业系统应用建设从数字城市的系统框架出发，详细阐述了数字城市建设，对某行业系统建设的相关功能进行了描述。[5]

4 数字城市建设的可持续发展与结论

功能完善、体系先进的数字城市建设，有助于完善政府工作和企业的运行和群众监督。从而有利于生产力的发展，经济的良性循环增长，同时也使政府进行宏观调控，使经济运行健康，政治环境良好等方面。它提高了公众参与管理的积极性，提高了国民素质，最大限度地降低了由于政府、财政等部门信息不透明而带来的道德风险。因此，它有助于最大限度地利用有限的资金。