基于云計算的國土資源數據中心設計

廖浪

摘 要：文章分析了國土資源數據的數據量大，應用分散、挖掘不足、結構化與非結構化數據應用同步、異構數據并行、更新機制多樣化的特點，設計了基于云計算的數據中心總體框架，明確了服務粒度是決定設計和應用成功的關鍵因素。

關鍵詞：云計算；GIS；國土云；數據中心；ETL；服務粒度

引言

隨著云計算商用模式的成熟，云計算技術正在融入GIS行業應用之中。廣義的云計算是指服務的交互和使用模式，指通過網絡以按需、易擴散的方式獲取所需的服務，其主要包括IasS、PaaS、SaaS三種模式[1]。狹義上的云計算是指一種基于互聯網的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計算機和其他設備。目前比較典型的提供云計算平臺的國外廠商包括亞馬遜、谷歌、微軟和IBM，國內產商包括阿里巴巴和百度。

2014年起國土資源部先后發文倡導建設以云計算、大數據、物聯網為支撐的“國土資源云”，并向全國發布了建設總體框架與技術參考，各地建設國土資源數據中心勢在必行。文章在分析國土資源業務特點的基礎上，設計了以云計算為基礎的數據中心框架。

1 國土資源服務的特點分析

傳統國土資源數據中心建設往往過多重視“一張圖”國土核心數據庫（即GIS數據庫）的建設而忽視了非結構化數據（業務表單、附件材料）及其應用功能資源的管理需求，無法做到將國土資源業務管理、應用和監管涉及的所有類型服務在數據中心層面進行集中管理并實現資源池化。國土資源數據要做到服務化必須對其特點進行分析：

特點一：數據量大，應用分散、挖掘不足。國土的數據包括基礎數據（各時相的地形、影像數據等）、業務數據（項目圖形數據、項目審批表單數據、項目文檔附件）、專題數據（相關的圖形數據、圖件以及文檔資料）和實施控制的指標臺賬數據等，數據量大，土地規劃、土地利用、土地供應、礦產管理等都分別會用到這幾種類數據中的部分內容，且側重點不一；另外，大量的數據缺乏二次挖掘，對管理工作的支撐不夠。

特點二：結構化與非結構化數據應用并存。結構化數據（數據庫數據）和非結構化的數據（附件材料數據）在同一業務審批和實施管理過程中均會涉及到，對于業務的重要性是相同的，傳統數據中心建設大多重視對結構化數據的服務管理而對非結構化數據的服務化和應用管理較少。

特點三：異構數據并行。國土資源數據一個很重要的特點是異構數據種類比較多，無論是GIS數據的MDB、SHP、VCT格式，還是中地、吉奧的相關格式數據，以及xml、txt、jpg等非GIS格式數據，在整個數據中心的更新、入庫、管理和應用都是并行的，建設服務化數據中心需要考慮異構數據并行特點。

特點四：更新機制多樣化?；谠朴嬎慵夹g的國土數據中心建設的實質是更好地服務業務應用和管理實施，數據更新是決定數據中心生命力的決定因素。而基于業務驅動的數據更新機制的核心是變化的監聽、質量控制和空間數據的ETL[2]。

2 基于云計算的國土數據中心設計

綜合考慮國土資源數據的特點和應用需求，基于云計算的國土資源數據中心總體框架設計如圖1所示。

如圖1所示，基于云計算的數據中心總體框架分為四層：

基礎設施層（IaaS）：這層主要是按照云計算要求而設立的硬件和軟件平臺設施，這些設施與常規的網絡硬件設施不同的地方是具有被虛擬化的特點，能夠根據用戶和系統的需求來自調整，確保所有的資源都充足的被應用。

大數據層（DaaS）：這層主要是指按照國土行業標準而提交的相關數據資源，通過綜合數據庫管理系統的相關功能服務按照標準化的應用需求整理、抽取、提取、清洗和入庫形成的各類數據庫資源和非結構化數據池，供平臺層進行調用。這層主要解決的是異構數據的融合、數據的ETL和大數據管理更新的問題。

支撐平臺層（PaaS）：實際上這層包含三種類型的子平臺：政務管理子平臺、GIS服務管理子平臺、規則及模型管理子平臺，三個平臺之間是緊耦合的關系，共同提供組裝好的、符合業務應用場景的GIS地圖數據服務、GIS地圖功能服務、業務管理服務、用戶管理服務、非結構化數據管理服務。這層核心的是根據用戶應用的需求形成可以調度的最小服務粒度，這些相關的服務通過聚合能為國土資源業務應用提供支撐。

應用層（SaaS）：這層主要是基于支撐平臺層提供的服務而實現的各類國土業務應用，包括業務審批應用、行政審批應用、綜合管理應用、執法監察應用、“一張圖”應用、移動應用等等。

3 結束語

國土資源數據的服務化以及大數據的云計算是建設現階段國土云數據中心的關鍵。文章從國土資源數據的特點出發提出了一種基于云計算的數據中心建設設計，利用服務化的技術來盡可能實現業務應用的各種需求，其中對于非GIS服務和GIS服務粒度的劃分是支撐平臺層能成功地實現業務管理和綜合應用需求的核心。

參考文獻

[1]傅予，賈素玲，楊濤寸，等.基于物聯網和云計算的智能城市體研究[J].微計算機信息，2011，12（27）：71.

[2]方從剛，陳先偉，徐柱，等.基于業務驅動的一張圖數據動態更新機制研究[J].計算機與現代化，2014，11：101.