淺析地理時空大數據管理與應用云平臺建設

任 畑

（貴州省第一測繪院，貴州 貴陽 550025）

文中結合地理時空大數據生產管理和應用存在的主要問題，依照地理實體產生消亡全過程管理和地理數據生產服務全過程管理，在云計算、GIS與SOA等技術支持下，構建高效的地理時空大數據管理與應用云平臺，為地理時空大數據的集成管理和共享應用提供了的技術經驗[1]。

1 平臺邏輯結構設計

為了更好的儲存管理時空大數據，提高應用的安全性，平臺設計和研發過程當中，基于私有云環境而進行，在該環境下，共進行三層邏輯結構平臺設計，主要包括設施層（基礎層）、數據管理層（中間層）與應用層等。物理層與虛擬層是基礎設施層的重要組成部分；時空數據層以及應用層管理服務層等是數據應用與管理層的重要組成部分。

2 平臺的功能設計與實現

根據云計算有關理論，該平臺總體框架構成包括7個系統，和云GIS的基礎設施相對應，主要為服務、軟件以及平臺和數據服務層等，這些系統功能主要體現在以下幾點。

（1）私有云基礎設施搭建與管理系統。基于該系統為時空大數據儲存管理云環境提供了良好的維護與管理作用，使生產管理和應用時空大數據過程當中，IT資源不足的問題得到了很好的解決，對平臺運行過程當中，監測管理虛擬化的資源以及調度動態彈性等發揮了重要的作用，基礎資源管理和系統管理以及資源度量和系統監控瑜與站點管理等使系統的主要五個模塊兒功能。B/S架構是系統的主要構架，并在VMware vSphereSDK for.NET上進行接口二次開發；基于該接口上，將虛擬機以及站點建立與配置在資源池上，同時實時監控資源池的使用情況，和對站點的負載進行有效的監控。

（2）數據生產全過程追蹤與管理系統。數據生產過程當中的項目登記和作業過程管理，資料、質量以及合同管理和產值管理等均通過此系統來實現，管理與追蹤更加的規范化，科學化，以及智能化與系統化等，在B/S架構上，利用AJAX，CAS，JQuery等技術進行開發而成。

（3）地理數據資源創建與管理系統。地理空間數據通過該系統開展時空編輯與處理工作，并轉換數據進行入庫，并開展服務創建以及更新維護等。由于存在很多的地理空間數據格式，儲存過程當中存在很多方式，轉換數據進行服務和更新維護過程當中有很多復雜問題存在，系統主要對行業中GIS數據，達到分布式海量地理數據服務的模式，實現了智能化“一鍵式”的創建和更新維護工作等。更新維護時空數據過程當中，可以對時空索引進行自動維護。ArcGIS中的SHP主要通過GIS環境進行處理，GeoDatahase的數據也由該系統處理；創建DWG數據以及轉換SHP和DWG數據格式，均有CAD環境來實現。基于Arc-GIS Engine，CAD上系統是二次控件開發。

（4）數據成果檔案建檔與管理系統。電子資料在生產地理數據過程當中，由該系統開展數字化檔案管理，這樣能夠促進檔案資料管理更加規范，綜合利用檔案資料等，在B/S架構系統上，進行AJAX，CAS，JQuery等綜合技術開發而形成。

（5）數據服務功能接口創建與管理系統。GIS功能模塊與功能服務管理在此系統中實現，便于充分利用和組合功能服務和功能模塊，便于更好的利用GIS系統，系統利用ArcGIS Engine，Python與工作流等相關技術進行綜合開發。

（6）數據應用平臺創建與管理系統。就現在開發GIS應用系統而言，其專業性非常突出，大大增加了開發難度，而且相應的成本投入也比較高，嚴重影響擴展與定制，這樣一來導致一般數據生產管理與應用部門，利用GIS系統難度進一步加大。此系統的重要目的，使得研發GIS系統門檻大幅降低，即便是非專業人士，也可依照自己的需求，對大數據集成應用GIS系統進行快速定制。在未進行相關擴展前提下，創建數據應用平臺和搭建管理系統，時空大數據集成應用的功能在于用戶應用系統中得到很好的體現，用戶可以在此前提下，依照自己的需求，不斷擴展功能，這些功能主要體現在，可以及時的查看和瀏覽海量的時空數據。可以查詢和定位海量的時空大數據，本地數據DWG、SHP等實現了相互疊加，并且還能下載電子檔案資料，可以根據地理空間要素，針對性地開展統計，分析和計算。并可以開展地圖標繪，在DXF和SHP中標繪圖形并輸出。依照數據展示以及要素操作和數據源和用戶權限等不同層面維護和定質系統。

（7）數據資源檢索與服務系統。數據服務在平臺中都是向云端發布，為普通用戶能夠及時的進行查找，在平臺上對各種地理數據服務進行云端發布，普通用戶可以通過該系統瀏覽和檢索數據服務。

3 基于平臺的時空大數據全生命周期管理與應用流程

（1）數據生產過程管理。數據生產項目在數據生產部門，通過全過程追蹤數據生產和管理系統，來有效登記任務，開展任務分配，提交成果并加強管理提高質量。電子資料以及成果數據，上傳和流轉過程當中，主要通過電子資料的形式來實現。檢查合格之后的成果，最終的電子成果資料，在創建數據資源和管理系統中被自動的推送。

（2）數據處理及電子歸檔。依照數據特點和應用需求，相關數據管理員，通過創建數據資源和管理系統，并對數據開展入庫，創建相應的服務，也可二者同時開展。促進數據的更新和入庫，生產出更加完善的時空數據庫。電子資料通過數據資源創建以及管理系統之后，在管理系統以及數據成果檔案建檔中推送電子資料，數據的檢查以及歸類和登記工作，均由檔案管理人員來完成。

（3）在以上三個系統中應用時空數據，檔案資料以及時空數據都進行數據庫轉換，形成電子檔案以及數據服務成果。用戶可以依照自己的需求進行，創建數據庫服務功能接口，和構建具有功能模塊的管理系統提供相應的服務，數據服務與功能服務經創建之后，通過創建利用數據應用平臺，和相應的管理系統對GIS應用系統進行快速的定制，進而更好的集成時空大數據與電子檔案。

4 結語

此次文中的研究已經在城市土地利用以及城市規劃中得到了很好的應用，伴隨當前地理信息產業以及大數據時代的高速發展，地理信息服務的方式以及其內容和領域等出現了很大的變革。時光信息服務在云平臺的支撐下，地理信息應用是其最重要的形式。所以，文中的研究成果應用價值很高，具有非常好的發展前景。