基于云計算的國土資源信息系統構建探討

(長安大學地球科學與資源學院 陜西 西安 710064)

基于云計算的國土資源信息系統構建探討

馬丹

(長安大學地球科學與資源學院陜西西安710064)

在以云計算為代表的新信息技術快速發展的今天,針對國土資源信息化來說,逐漸建立起數據庫以及業務信息系統,對礦產、土地、海洋以及測繪管理等方面起到巨大的推動作用。在云計算技術應用于構建國土資源信息系統時,需要保證結構的合理性,提高其監管有效性、功能完整性、覆蓋全面性以及安全穩定性。本文對云計算技術進行了分析,對基于主流云平臺打造的陜西省國土資源信息化建設進行簡要探討。

云計算；國土資源；信息化建設

一、引言

陜西省的國土資源信息化自建設以來，一直保持穩健步伐發展，從辦公室自動化體系到現在的“一張圖”，已經基本實現了業務的科學化、規范化和精細化的網絡管理目標。陜西省各市統一標準、統一部署、統一更新和統一體系的模式，已經為陜西省各市級國土資源部門內部的互動提供了基本保障。隨著信息化的深入應用，存在的問題和困難日益突出,主要體現在不同的業務系統之間架構不同、數據標準不統一，容易造成重復建設和“信息孤島”，且存在條塊分割、各自為政的情況，整體呈現縱強橫弱現象。按照《國土資源部信息化工作辦公室關于印發(“國土資源云”建設總體框架)的通知》(國土資信辦發[2015]1號)文件要求，本文通過對陜西省國土資源信息化建設的分析和思考，提出用云計算技術來緩解市縣國土資源信息化面臨的壓力。

二、陜西省國土資源信息化建設面臨的問題探析

(一)土地資源缺乏共享機制

數據是優化國土資源管理的主要因素,無論是數據統計還是業務辦理都需要以各項數據信息作為基礎,為政府的每一步工作提供決策信息。但是由遺留土地調查數據、二次調查成果數據以及未來年度變更調查數據一起構成的土地資源數據規模相當龐大，內容極其豐富，數據種類繁多，數據格式各異，獲取時段各不相同，存在多種比例尺、多種空間參考系和多種投影類型的情況。解決這些多源分布式的土地資源數據之間的異構與集成問題，將是實現土地資源信息共享的前提。另外目前多數政府部門建立了電子政務系統,各級政府國土部門可以通過紙質與電子方式來獲取數據,但是卻形成各系統之間關聯性降低,出現不同形式的數據格式,各項數據信息無法實現共享；而且不同國土部門建立的信息系統具有一定的獨立性,系統內各項應用之間的聯系比較小,在根本上影響了業務工作水平。筆者調研后認為，由于海量數據的多樣性造成的，是針對部門和部門之間而言的。

(二)信息化建設程度存在著區域性差異

比如，當前在國土資源管理中，很多鄉鎮都派駐了分支機構，但是在信息化建設上卻存在著明顯的區別，有的鄉鎮在辦公自動化和國土資源管理上實行了信息化、數字化，并且在國土資源勘察、監測實際管理上發揮了重要作用，但是仍然有一些地方仍然沿襲傳統的人工操作方式，沒有實行網上自動化、信息化處理，筆者調研后認為，一方面可能是領導重視不夠，資金投入不足，另一方面也是在信息化管理的技術保障上缺乏后勁，在信息化建設的軟硬件設施配備上存在很大問題，急需改進和完善。

(三)土地信息化與信息化服務程度低

很多國土資源管理部門已經建立了相應的信息系統,但是在對各項資料信息進行管理時,大部分工作還是采取傳統的工作方式,例如簡單的掃描、統計、錄入、歸檔,降低了信息挖掘深度,同樣的也在很大的程度上影響了云計算信息系統的建設效果。另外傳統的土地資源數據的應用形式是單一的，僅僅應用于國土資源管理，尚未綜合應用于國土資源管理和經濟社會發展宏觀決策，導致花費大量人力物力獲得的地理空間信息無法得到充分使用。不少具備測繪資質和空間數據管理的單位，為社會或者公眾提供的服務仍然是以提供數據為主。然而大眾往往不是專業用戶，數據分析的工作應該交由國土部門、測繪部門和規劃部門的專業人員處理，普通公民雖然是這些空間數據的真正擁有者，但是他往往只需要根據他們的特定目的獲得最終的分析結果。若在技術上實現了這種新的服務模式，既可滿足數據保密的需要，也可滿足大眾的需求，同時實現專業人員的勞動價值，更加實現了土地資源社會化服務的根本目標。筆者以為，恰恰是云計算要解決的關鍵問題。簡單的說，云計算就是利用互聯網上的大型數據中心的軟件和處理數據的能力，把復雜的運算從用戶終端移到云上去做。云計算1的概念就是在SaaS的基礎上發展起來的。并且，云計算中的PaaS集成了SaaS，HaaS，DaaS的復合系統，這種形式的云計算甚至把開發環境作為一種服務來提供。國土部門可以使用自己或者其他可靠部門的設備來開發自己的土地資源系統，然后通過互聯網和其服務器傳到用戶(各級土地管理部門或社會大眾)手中。在未來，只需要一臺筆記本或者一個手機，就可以通過網絡服務來得到我們需要的一切服務，甚至包括實現超級計算這樣的任務。從這個角度而言，最終用戶將成為云計算的真正擁有者。

三、云計算技術的基礎理論

(一)云計算概述

云計算的定義也有狹義與廣義之分。狹義的云計算百度百科,指的是廠商通過分布式計算和虛擬化技術搭建數據中心或超級計算機,以免費或按需租用方式向技術開發者或者企業客戶提供數據存儲、分析以及科學計算等服務。廣義的云計算百度百科,指廠商通過建立網絡服務器集群,向各種不同類型客戶提供在線軟件服務、硬件租借、數據存儲、計算分析等不同類型的服務。

(二)云計算的關鍵技術

1.簡單的編程模式

編程模式主要針對的是使用云計算的服務進行開發的用戶,為了使這些用戶能方便的利用云后端的資源,使用合適的編程模式編寫應用程序來達到需要的目的或提供服務,云計算中的編程模式應該盡量方便簡單。

2.數據存儲和管理

為保證數據的高可用和高可靠性,云計算的數據一般采用分布式的方式來存儲和管理。類似于一般的數據存儲安全保證辦法,云計算也采用冗余存儲的方式來保證存儲數據的可靠性。由于云計算系統需要同時滿足大量用戶的需求,并行地為大量用戶提供服務,因此云計算的數據存儲技術必須具有高吞吐率,分布式存儲正好滿足了這一需求特點。云計算系統對大數據集進行處理,而且需要向用戶提供高效的服務,因此數據管理技術也必須能夠對大量數據進行高效的管理。由于云計算的特點是對大量的數據進行反復的讀取和分析,數據的讀操作頻率遠大于數據的更新頻率,因此文獻陳全等,認為云中的數據管理是一種讀效率優先的數據管理模式。

3.虛擬化技術

虛擬化是云計算的一個非常關鍵的技術,也可以說是云計算區別于一般并行計算的一個根本性的特點。通過虛擬機的的方式進行云計算資源的管理具有特殊的好處。由于虛擬機是一類特殊的軟件,能夠完全模擬硬件的執行,因此能夠在上面運行操作系統,進而能夠保留一整套運行環境語義。這樣,可以將整個執行環境通過打包的方式傳輸到其他物理節點上,使得執行環境與物理環境隔離,方便整個應用程序模塊的部署。2

四、依托政務云中心的云資源，設計“省國土資源云”技術框架

基于全省國土資源業務網，按照系統部署、數據交換和業務流程統一管理的要求，以基礎設施源、數據資源、應用與服務的大集中與資源復用為基礎，以向相關管理用戶與社會公眾提供云應用與服務為核心，依托政務云中心的云資源，設計“省國土資源云”3技術框架。陜西省國土資源信息化系統整體劃分為基礎設施層、數據資源層、服務支撐層、業務與服務層、門戶層共五個層次，提供內網、外網兩個表現窗口,為業務應用系統的快速構建、整合集成、協同運行和多級聯動，提供基礎技術環境。

該平臺是國土資源全業務網上運行的支撐平臺，將其定位為全市統一的應用搭建環境、應用運行環境、應用整合環境和應用集成環境，實現對數據資源、系統資源和用戶資源三大基礎資源的統一管理。

陜西省國土資源信息化技術架構如圖1所示:

圖1 陜西省國土資源信息化技術架構

綜上，我們對整體應用系統架構圖進行了設計，下面我們將分別進行說明。

(1)基礎資源層：平臺日常運行、維護所必須的環境，該層基于陜西省市縣兩級國土資源現有運行環境，搭建起云平臺的基礎資源層模塊，包括資源池、硬件支撐環境、軟件運行環境、網絡基礎設施，OS等，云平臺基于虛擬化技術，建立起私有云環境，實現了資源動態分配。

(2)數據資源層：數據層在云平臺軟硬件設施的支撐下，按照相關技術規范及陜西省國土資源市縣兩級數據資源實際，對基礎數據、專業數據、管理數據、監管數據等不同專業的多源異構數據進行統一整理加工，通過統一的數據交換標準，基于統一的交換平臺。

(3)服務支撐層：該層建立起統一的應用服務框架，涵蓋各類功能服務組件，通過應用服務進行聚合、編排和組裝，形成全市動態組件資源服務環境，從而達到市、縣兩級一體化的國土資源電子政務環境。

(4)業務應用層：基于統一的服務框架，搭建起包含行政與綜合業務管理應用、綜合監管應用、社會化服務應用三大類市縣兩級業務系統。行政與綜合業務管理應用包含行政審批、業務管理、事務管理。行政審批包含地政審批、礦政審批、其他審批；業務管理包含土地管理業務、礦政管理業務、地環地災管理、執法監督管理等；事務管理包含辦公自動化、人力資源管理、檔案管理等。綜合監管應用包含監管數據采集、監管數據分析、輿情分析等。社會化服務應用包含地、礦市場和社會化服務，地、礦市場包含土地市場和礦產權市場；社會化服務包含政務信息公開、數據查詢服務、地理信息產品服務等。

(5)門戶層：整體應用功能將通過門戶方式進行展現，架構分別設計了內網門戶和外網門戶，不同的應用人員通過登錄可以實現相關系統的應用和資源的瀏覽查詢操作。

五、結語

基于云計算的國土資源信息系統建設,需要明確云計算的特點,將對市縣國土資源信息化產生重大的、積極的影響從各級國土資源部門信息化建設現狀出發,明確設計的方向,選擇相應的技術進行設計優化,爭取不斷提高對各項數據的應用效率,提升業務處理水平。對市縣國土資源信息化的推廣應用具有較強的現實意義。

[1]趙毅，胡凱凱，蒲云貴.淺析云計算技術在市縣國土資源信息化中的應用前景[J].國土資源信息化，2012，12(01)：147-149.

[2]方雷.基于云計算的土地資源服務高效處理平臺關鍵技術探索與研究[J].地圖學與地理信息系統，2011.

[3]黃嶸，唐銳，李慧等.陜西省國土資源信息化頂層設計框架研究[J].國土資源信息化,2015(04):12-16.