讓地理信息數據不再“裸奔”

登陸政府的“正版軟件采購網”查看政府采購的軟件列表，其中盡是IBM、思科、微軟、Oracle等“八大金剛”的身影，外國的設備和軟件都已深入中國職能部門的奇經八脈了，現在國內信息安全基本處于一種“裸奔”狀態。某個信息安全專家曾說，中國正“赤身裸體的站在八大金剛的面前”，一旦發生信息安全危機事件，他們帶來的危害不亞于當年的“八國聯軍”。因此早在美國封殺中興、華為等中國企業之時，就有安全專家不斷呼吁政府應重視我國的網絡安全問題。隨后的“棱鏡門”也給我們敲響了一記警鐘。或許接下來會有相應的網絡安全立法，以及政府、央企和軍方的采購都邁向國產化。同時，有關國家安全的國家空間信息基礎設施建設和地理空間數據庫則更急需國產化的支持來讓數據擺脫“裸奔”的狀態。但是，如何推進我國地理空間信息軟硬件國產化進程？政府該怎么做？企業該怎么做？帶著這些問題，記者走訪了專注地理信息空間數據庫技術研發的北京博陽世通信息技術有限公司副總經理謝炯。

誰來承載地理信息之重？

日前記者參加“第8屆中國智慧城市建設技術研討會”期間與一個數據庫公司的參展人員交流，了解到他們公司服務器、數據庫都是源自國外的“八大金剛”，當問及“棱鏡門”以及面對國外的設備，如何保障自身數據安全性等問題，對方就各種搪塞最后就是各種無視……的確，從根源上來說操作系統、數據庫這個都是國外的，安全的基礎和前提都存在不確定因素時，還怎么來談安全性呢？

隨著一顆顆的衛星飛上天，每天都會累計TB級的地理空間數據；隨著互聯網的發展，LBS的盛行，人們的地理位置在網絡上的曝光次數也越來越頻繁。在謝炯看來，地理信息是一類特殊的信息。一方面，它能夠清晰地反映各類地物的空間分布，包含可量測的位置信息，比如各類經濟要素空間分布、自然資源的分布、疾病的傳播路徑等；有些是涉密的，有些是開放的。另一方面，地圖被普遍認為是（移動）互聯網的入口，通過它承載了很多其他的信息。“比如說位置服務起來以后，位置作為一種泛在的入口，承載了很多有價值的商業信息、社交信息。所以基于這兩點，地理空間信息對國家安全尤為重要。”而承載這些數據的硬件以及用來分析、提取的軟件就成了保護這些數據安全的第一道也是最重要的一道屏障。我們都明白“棱鏡”的原理就在于數據的收集和授權，如果我們使用的軟件存在代碼層故意留下的后門，用這樣的設備來建設屏障，那這道屏障一定不會是安全的。

誠然，國內的地信行業中，單說數據庫這一方面真的鮮有應用國產數據庫的，基本都是Oracle、SqlServer等國外數據庫產品的天下。謝炯認為我國地信企業在“空間數據管理底層仍舊依賴于國外的通用數據庫管理系統”。談及國外的數據庫安全，謝炯介紹道“國外的數據庫也有三權分立、數據加密、強制訪問控制等高安全功能，例如Oracle，但是它的高安全版是限制出口的。因為高安全版都是美國軍方自用。而我們所購買的依舊是其通用版本，基本談不上數據的高安全級管理?！币虼?，為了提高地理信息數據的安全性，以博陽世通為代表的國內數據庫廠商一直都在開發高安全功能的國產數據庫。

“寄生”架構如何能穩？

談及目前的GIS平臺軟件的架構，謝炯認為目前地信企業主要把數據庫系統僅作為存儲數據的一種倉庫，對地理空間數據的解析、檢索與分析都通過上層GIS平臺軟件實現。 “底層數據庫是國外的，中間放一個空間數據庫引擎，GIS平臺軟件通過空間數據庫引擎把數據從數據庫里面取出來以后再進行分析處理，然后在前端去展現”。他給這種技術架構冠上了一個很恰當的形容詞——“寄生”。從系統架構優化上，這樣的“寄生”架構存在一些問題：第一：安全隱患，用國外的通用數據庫來儲存我們最重要最具核心價值的東西——數據，因此安全性無法保障；此外，所購買的通用安全等級的數據庫也達不到高安全性標準。第二：GIS平臺廠商難以縱向深入數據庫內核引擎來整合處理通用數據和地理空間數據。對于GIS平臺廠商而言，通用數據庫內核難以改變（別人地盤），所以無法把空間索引、分析做到數據庫內核中，因此數據分析、檢索的性能難以做到極致?！拔覀冋J為通用的關系型數據庫和地理信息系統之間這個鴻溝還是始終存在的”，這直接導致了目前系統底層架構的復雜性和大數據量性能受限。第三：因為要引入國外的通用數據庫，導致GIS軟件的開發和維護成本高昂。

“正是因為預見了這種架構可能引發的問題，因此在2007年的時候國家啟動了863計劃的一個重點項目，集結國防科大、中科院軟件所、總參測繪信息中心還有我們，四家單位強強聯手，力圖改變原來地理空間數據管理的‘寄生’模式，將通用關系型數據管理和地理空間數據管理統一集成到數據庫的內核中，形成一種新型的數據庫管理系統，而3S軟件則可以直接從數據庫拿檢索、分析的結果，做結果綜合、做展現、做服務”謝炯介紹道，“BeyonDB（博陽數據庫管理系統）正是由此基礎研制成功的，目前國內首個具有自主知識產權、企業級、跨平臺、分布式、高安全地理空間數據庫管理系統平臺軟件?！碑敱粏柤癇eyonDB同通用數據庫的差異性，謝炯表示，“BeyonDB的定位不同于通用關系型數據庫，它是一款高可信（高安全加高可靠）的地理空間數據庫管理系統，包含有Oracle等通用數據庫的幾乎所有功能，同時在數據庫內核層次提供針對地理空間數據的專業化、高安全、高效管理功能。從產業鏈的上下游來看，它不是在Oracle等通用數據庫之上做二次開發的一種應用層的‘空間數據管理系統’，而是一種新型的數據庫管理系統（DBMS），能直接取代國外通用數據庫產品，同時能和各類3S平臺做到更深層次的一體化對接，所以說我們想打通3S平臺和傳統數據庫之間長期以來存在系統架構上的鴻溝。”在平臺的兼容性方面，BeyonDB支持各類操作系統，包括國產操作系統如銀河麒麟等。BeyonDB曾基于空間信息系統軟件測評中心，在同等的軟硬件、同樣的數據條件下跟國外著名數據庫產品進行過PK，據謝炯介紹，在空間索引和影像處理等性能方面BeyonDB已具備明顯優勢，在空間拓撲和空間分析方面則互有上下。這表示在存儲和處理地理信息數據方面，GIS數據庫的“?！币糜谕ㄓ脭祿斓摹捌铡?。

動刀需要決心和勇氣

BeyonDB可謂應時而出，博陽世通能看到行業里的期待，但在實際推進過程中，也遇到了層層阻力?？梢哉f政府、行業都是有決心采用國產地理空間信息數據庫，但是面對現在國外通用數據庫橫行十幾年這一現象，這種大動作無疑是個“大手術”，除了需要決心，更需要勇氣。

從政府采購網上雖然能看到“八大金剛”的身影，同樣也看到了國產數據庫。這是我國越來越重視空間數據安全性的一種信號，畢竟“八大金剛”在我國互聯網發展的起步階段就已全面進入，如果想要替換成國產平臺，將是一個長遠的、系統化的戰略進程。國產數據庫本身占了“國產”這一地利，又借上了“棱鏡門”這一天時，現在就差人和這一塊。但就這一塊也不是一蹴而就，需要國家政策牽頭、行業指導、企業合作來推進國產數據庫的市場化道路；同時向大眾宣傳信息安全的重要性，提高人民大眾的安全意識。畢竟在現在這個網絡的時代，絕對的安全是不太可能實現的，這就需要行業自律、大眾自覺、達到一個相對安全的水平。

部分地理信息系統的用戶經歷了十數年使用，整個系統都嚴重依賴于國外產品，數據層架構更是在國外通用數據庫之上，如果替換成國產GIS平臺加國產數據庫，無論從技術上還是商業模式上，都無異于打一場革命戰爭，需要有足夠的勇氣和決心。真正到了市場化的階段，才是國產數據庫真正面臨考驗的時候。這需要整個國家、行業從戰略角度來促進這場“國產化”。在行業內，可以采取“捆綁”的形式推進國產數據庫、國產服務器和國產存儲器的市場化道路。“好在3S平臺的國產化率已經很高，借助這一領域較高國產化率的引導，以國產‘GIS/RS/GNSS+DBMS’一體化解決方案進行捆綁，逐步占領專業化市場的幾個點進行推廣，可能是國產地理空間數據庫產業化落地的一個切入點”謝炯如是說。

當記者問及地信行業何時能國產化，地理信息數據庫何時能國產化，謝炯認為這是大家共同努力的方向，也是博陽世通以及其他國產3S平臺廠商為之存在的使命。“國產平臺缺的不是技術，缺的是展現與完善的舞臺，而這個舞臺，需要政府、企業、用戶共同努力、共同搭建。隨著政策落地推進國產化進程、企業應用趨向性價比之王、國產平臺抱團發展，以及在核心業務領域的拓展，國產化浪潮應該不遠，這個美好愿望終將實現?！?/p>