云環(huán)境下的地質資料共享服務探討

梁虹 張建龍 秦川

摘 ?要：中國地質調查局“地質云”的建設，是推動地質調查信息化的有效手段之一，通過“地質云”建設，不但消除了局屬各單位中間的數(shù)據(jù)鴻溝，匯聚了海量的數(shù)據(jù)資源，還利用大數(shù)據(jù)等技術手段提高資料服務獲取能力，將地質調查工作向在線化、智能化工作模式轉變。以“地質云”成都中心分節(jié)點體系建設為例，主要介紹“地質云”建設的背景以及“地質云”的服務體系，并簡要討論其對地質工作的影響。

關鍵詞：地質大數(shù)據(jù);地質云;地質信息產品;地質數(shù)據(jù)共享

中圖分類號：TP315 ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）15-0129-03

Abstract：The construction of “GeoCloud” of China Geological Survey Bureau is one of the effective means to promote the informatization of geological survey. Through the construction of “GeoCloud”，not only the data gap between various units under the bureau has been eliminated，but also a large amount of data resources have been gathered. In addition，big data and other technical means have been used to improve the ability to obtain information services，and the geological survey work will be transformed into online and intelligent working mode. This paper takes the construction of “GeoCloud” Chengdu Center sub-node system as an example，mainly introduces the background of “GeoCloud” construction and the service system of geological cloud，and briefly discusses its impact on geological work.

Keywords：geological big data;GeoCloud;geological information products;geological data sharing

0 ?引 ?言

隨著信息技術的高速發(fā)展，大數(shù)據(jù)等新興信息技術逐漸在地質工作中嶄露頭角，受到地質工作者的歡迎。2016年，由中國地質調查局研發(fā)的我國首朵“地質云”——阿爾金成礦帶“地質云”，實現(xiàn)了只需一部裝有安卓系統(tǒng)的智能手機，項目組人員就可以在野外上傳、下載、管理自己放在云中的地質資料，參閱自己云盤的所有地質成果資料。阿爾金成礦帶“地質云”的建設實現(xiàn)開創(chuàng)了我國地質調查以數(shù)據(jù)密集型工作和云服務為主的新格局，為后期的“地質云”建設奠定了技術基礎。2017年，中國地質調查局以“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一平臺、統(tǒng)一窗口”為指導思想開始主持研發(fā)覆蓋全局系統(tǒng)的“地質云”系統(tǒng)，將分散的資源匯聚起來，通過信息化、智能化手段消除地質調查工作中的數(shù)字鴻溝，匯聚全局29家直屬單位的大型儀器設備、地質數(shù)據(jù)資源和各類地質信息服務，并針對用戶需求，研發(fā)權威地質信息產品等，形成統(tǒng)一、有序、規(guī)模、權威的統(tǒng)一信息服務平臺，促進地質調查工作轉型升級，將傳統(tǒng)地質工作向在線化、智能化工作模式轉換。

1 ?“地質云”成都中心分節(jié)點建設背景

1.1 ?海量的地質資料，共享率不高

通過無數(shù)地質工作者的辛勤付出，取得了海量的地質資料，囊括地質調查工作中的基礎地質調查、礦產地質調查、物化遙地質調查、水文環(huán)境地質調查、海洋地質調查以及能源礦產地質調查等專業(yè)，這些多元異構的數(shù)據(jù)既能為國民經濟建設提供可靠的地質參考，又為進一步地質工作提供數(shù)據(jù)支撐，但由于長期積累的地質圖件、圖像資料數(shù)量龐大，數(shù)據(jù)保存在各資料館中，缺乏共享機制，所以數(shù)據(jù)共享困難，使用率并不高。[1，2]

1.2 ?信息化設備資源分散，難以形成規(guī)模

經過多年的信息化建設，特別是近十年來，國家加大對信息化的投入，中國地質調查局各個單位都采購了大量的信息化設備，根據(jù)2016年信息化統(tǒng)計報表，全局共有高性能計算集群4組，小型機73臺，各類服務器1 179臺，存儲容量10.5 PB，網絡信息點數(shù)2萬個，信息化硬件基礎設施數(shù)量和存儲量較大。但是，由于大多數(shù)設備分布于直屬單位中，一般按項目分割使用，未形成統(tǒng)籌利用的有效機制，存儲空間、計算資源的整體利用效率較低。

1.3 ?信息系統(tǒng)龐雜，協(xié)同性差

各單位各部門針對不同的業(yè)務需求，開發(fā)了大量的信息系統(tǒng)，這些系統(tǒng)之間無法進行數(shù)據(jù)交互，數(shù)據(jù)共用性差，無法協(xié)同工作[3]。

為了推進地質調查工作中的信息化建設，2017年，由中國地質調查局牽頭以“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一平臺、統(tǒng)一窗口”為指導思想研發(fā)覆蓋全局的“地質云”系統(tǒng)，以激活、盤活、用活全局的軟硬件資源和數(shù)據(jù)資源，實現(xiàn)高效共享和精準服務。“地質云”成都中心分節(jié)點便在第一批建設部署的節(jié)點之中。

2 ?“地質云”成都中心分節(jié)點系統(tǒng)架構建設

“地質云”系統(tǒng)，采用經典的四層云架構，集成了地質調查、地質業(yè)務管理、地質數(shù)據(jù)共享及公開服務4個子系統(tǒng)，將各局直屬單位的數(shù)據(jù)資源和服務系統(tǒng)以注冊服務的形式組合起來，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享和服務系統(tǒng)集成，達到了云架構下的“大系統(tǒng)、大平臺、大數(shù)據(jù)、大集成”的要求，有效破除了各局直屬單位間的數(shù)據(jù)鴻溝，形成統(tǒng)一、有序、規(guī)模、權威的統(tǒng)一信息服務平臺[4，5]。

在系統(tǒng)構架上，“地質云”成都中心分節(jié)點建設按照“一核兩翼五任務”的統(tǒng)一部署要求進行推進，即：“地質云”成都中心分節(jié)點以數(shù)據(jù)資源為核心，以信息服務和安全保障建設為兩翼，在實現(xiàn)地質信息有效服務的同時，以《國家信息安全技術 網絡安全等級保護基本要求》筑牢“地質云”的安全保障平臺，并在建設中同步推進地質云的應用服務體系建設、地質信息產品體系建設、分布式大數(shù)據(jù)中心建設、物理設施平臺建設和地質的安全與保障體系建設5項工作任務，如圖1所示。

2.1 ?“地質云”成都中心分節(jié)點應用服務體系建設

“地質云”應用服務體系是應用展示層，是“地質云”的統(tǒng)一服務窗口，包含多種信息服務和業(yè)務應用。“地質云”成都中心分節(jié)點的建設將成都地質調查中心業(yè)務系統(tǒng)與“地質云”對接，與局屬單位數(shù)據(jù)最大限度共享，“地質云”成都中心分節(jié)點共享發(fā)布的數(shù)據(jù)庫和服務如圖2所示。

2.2 ?地質信息產品體系建設

根據(jù)成都地質調查中心的職能和定位，梳理制作具有西南地區(qū)地質特色的地質信息產品。近兩年來，共梳理制作地質信息產品約1 226個，分為地質數(shù)據(jù)、地質圖、地學科普、地學軟件、文獻與出版物包5類產品，含青藏高原及鄰區(qū)1：25萬公開版地質圖數(shù)據(jù)、青藏高原油氣數(shù)據(jù)信息產品、烏蒙山連片特殊困難地區(qū)地質調查支撐脫貧攻堅成果圖集、羅平生物群資料等，為政府決策和社會工作進行地質知識宣傳提供了信息服務。

2.3 ?地質數(shù)據(jù)共享

梳理共享青藏高原[6]1：25萬公開版地質圖數(shù)據(jù)庫（包含109個標準1：25萬地質圖幅）、青藏高原油氣數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)（包含羌塘油氣數(shù)據(jù)31個，青藏高原地球化學數(shù)據(jù)14個，青藏高原航磁數(shù)據(jù)7個）、如圖3所示的青藏高原及鄰區(qū)1：150萬地質圖數(shù)據(jù)庫、西南地區(qū)1：50萬地質圖數(shù)據(jù)庫、西南地區(qū)礦產地數(shù)據(jù)庫、西南地區(qū)工作程度數(shù)據(jù)庫等西南特色數(shù)據(jù)資源，并逐步整理共享其他館藏數(shù)據(jù)資料。

2.4 ?基礎設施平臺建設

按照統(tǒng)一規(guī)劃和統(tǒng)一平臺的指導思想，“地質云”成都中心分節(jié)點釆用虛擬節(jié)點建設的方式實現(xiàn)，前期采用“地質云”共享的物理設施資源，結合成都中心建設規(guī)劃，向物理節(jié)點轉換。

2.5 ?安全與保障體系建設

安全保障是平臺建設的重要內容，雖然“地質云”成都中心分節(jié)點釆用虛擬節(jié)點建設，但是還是開展了云平臺安全防護、相關技術標準和管理制度建設等方面的建設。

一是構建“地質云”成都中心分節(jié)點物理安全、網絡安全、系統(tǒng)安全、應用和數(shù)據(jù)安全體系。釆用“地質云”統(tǒng)一的信息安全規(guī)劃構建成都中心的安全技術體系建設，購置等級保護標準、國密體系等安全體系要求的設備，為搭建物理節(jié)點運行環(huán)境進行前期準備。

二是構建“地質云”成都中心分節(jié)點建設與運行保障體系，包括建設及運行組織機構、建設與運行相關辦法及措施、建設與運行考核辦法等。已完成《成都地質調查中心“地質云”地質數(shù)據(jù)共享服務實施辦法（試行）》等制度的編訂，參與中國地質調查局關于“地質云”的4個管理辦法、5個相關管理制度建設。

3 ?“地質云”成都中心分節(jié)點對地質工作的影響

3.1 ?提高了地質數(shù)據(jù)、地質信息產品等資源的檢索效率

通過訪問“地質云”成都中心分節(jié)點，不但能夠查詢檢索本單位數(shù)據(jù)，還能一鍵檢索其他互聯(lián)互通的節(jié)點數(shù)據(jù)，拓寬了數(shù)據(jù)資源的獲取來源，實現(xiàn)了多專業(yè)多節(jié)點快速檢索訪問。

3.2 ?從制度上逐步解決地質資源共享問題

通過制定地質數(shù)據(jù)共享服務辦法，將地質數(shù)據(jù)進行分級共享，各單位逐步將數(shù)據(jù)整理發(fā)布在“地質云”平臺，逐步解決地質資源共享難的問題，截至2018年8月，整個“地質云”數(shù)據(jù)已經包含10個大類77個數(shù)據(jù)庫，地質信息產品包含8類5 000多個產品，近14萬檔地質資料，約2億條文獻元數(shù)據(jù)。

3.3 ?統(tǒng)一的地質信息服務體系

基于瀏覽器/服務器（B/S）模式三層體系結構，采用國家或軟件行業(yè)已有標準，將項目管理、生產調度、安全生產等地質工作密切相關的信息系統(tǒng)集成到“地質云”平臺供全面的地質調查管理云服務，與現(xiàn)有的單點登錄系統(tǒng)進行對接，形成云平臺的統(tǒng)一登錄入口。不但方便地質用戶和地質管理人員的登錄使用，更由于各系統(tǒng)間有了數(shù)據(jù)交互，保證了數(shù)據(jù)的一致性。

3.4 ?提高了地質信息設備的使用效率

通過虛擬化管理等技術，整合整個系統(tǒng)的硬件資源、提高地質信息設備的使用率，逐步解決由于專業(yè)軟件、服務器等軟硬件資源布置分散，無法滿足地球物理、遙感、地質災害等專業(yè)較高的計算硬件需求的問題。

4 ?結 ?論

“地質云”成都中心分節(jié)點建設是在中國地質調查局“地質云”建設的一部分，截至2019年10月，已經完成2.0版的上線，正在應用中逐步完善并向著3.0版本推進。隨著“地質云”成都中心分節(jié)點的完善和有效服務，最終將成為西南地區(qū)一流的智能化地質調查服務平臺，提升地質調查工作中數(shù)據(jù)獲取、分析、處理和服務能力。

參考文獻：

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作者簡介：梁虹（1982—），男，漢族，四川廣安人，工程師，本科，研究方向：信息技術，數(shù)據(jù)庫技術。