基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的礦山測(cè)繪地理信息標(biāo)準(zhǔn)化探析

周 波

（楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽 712100）

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及，數(shù)據(jù)逐漸成為了繼土地、勞動(dòng)力、資本和技術(shù)之后的第五大生產(chǎn)要素，是信息化時(shí)代的核心資源。而社會(huì)的持續(xù)發(fā)展則為礦產(chǎn)資源提供了長(zhǎng)期的廣闊市場(chǎng)，同時(shí)也為礦山測(cè)繪技術(shù)的迭代更新提供了良好契機(jī)。大數(shù)據(jù)指的是在一定時(shí)間內(nèi)采集、管理、處理并整理歸納能夠用于企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策需求咨詢的一種技術(shù)，而云計(jì)算則是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。云計(jì)算作為一種新型的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，有著高擴(kuò)展性、敏捷性以及安全性的優(yōu)點(diǎn)，為高質(zhì)高效分析巨量地理信息數(shù)據(jù)提供了一種全新的途徑。同時(shí)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)的高速發(fā)展也推動(dòng)了了地理信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)的發(fā)展，并為其提供了全新的發(fā)展機(jī)遇，基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算所制定出的技術(shù)方案也必將改變傳統(tǒng)地理數(shù)據(jù)處理模式和理念。

1 礦山測(cè)繪中的地理信息大數(shù)據(jù)

1.1 地理信息大數(shù)據(jù)的發(fā)展

地理信息系統(tǒng)（GIS）作為地球信息科學(xué)當(dāng)中的重要組成部分，其具有獨(dú)特的空間觀和思維觀，能夠以信息系統(tǒng)當(dāng)中空間相互聯(lián)系和作用的機(jī)制作為抓手，顯示出各個(gè)事物以及問題之間的空間分布特征和變化規(guī)律，從而為諸如地球科學(xué)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面的研究提供支撐。由于地理信息的特征是多元化的，從宏觀方面上來講，其具有大尺度、多維度的特征；從微觀層面上將其具有多粒度、序列化的特征。GIS在發(fā)展過程中的每一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)都離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的支撐。而在當(dāng)今激光雷達(dá)、高分辨率傳感器等高新設(shè)備被廣泛應(yīng)用的背景下，傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)正在遭受著諸如時(shí)空聚集、分布式系統(tǒng)等先進(jìn)模式和理念的挑戰(zhàn)，因而為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，就需要對(duì)傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)和改造，以便能夠?yàn)榈乩砜臻g數(shù)據(jù)信息的挖掘、處理以及應(yīng)用提供系統(tǒng)性的支撐，并同時(shí)為多智能終端以及大型用戶數(shù)據(jù)的分布式處理提供應(yīng)用平臺(tái)。為了更加科學(xué)、合理的應(yīng)用地理信息數(shù)據(jù)，可以通過大數(shù)據(jù)的方式將相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)用至礦山測(cè)繪之中，從而為礦山測(cè)繪工作帶來便利。

1.2 地理信息大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

相較于傳統(tǒng)礦山測(cè)繪地理信息，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的礦山測(cè)繪有著諸多的優(yōu)點(diǎn)，并在很大程度上改變了礦山測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)如今，我國(guó)礦山測(cè)繪已經(jīng)廣泛采用大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來對(duì)其進(jìn)行衡量，地理信息大數(shù)據(jù)的具體標(biāo)準(zhǔn)如下。

1.2.1 高度智能化

在采用傳統(tǒng)測(cè)繪模式來對(duì)礦山地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，由于主要依賴于人工操作，因此很難避免誤差的出現(xiàn)，進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)信息的整體精準(zhǔn)度產(chǎn)生影響。而大數(shù)據(jù)則是基于衛(wèi)星遙感或者是無人機(jī)遙感來完成對(duì)礦山測(cè)繪的，因此所獲得的數(shù)據(jù)有著更高的準(zhǔn)確性。由此可以看出，大數(shù)據(jù)在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用大大提升了礦山測(cè)繪地理信息的智能化程度。

1.2.2 高度信息化

基于計(jì)算機(jī)技術(shù)而發(fā)展起來的大數(shù)據(jù)對(duì)礦山進(jìn)行測(cè)繪主要是通過數(shù)學(xué)建模來完成的，該技術(shù)能夠在計(jì)算機(jī)軟件中自動(dòng)生成礦山的地理位置信息以及地形地貌特征。在這種逼真的模擬環(huán)境下，使得數(shù)據(jù)的應(yīng)用更加的直觀和科學(xué)，也使得對(duì)礦山開發(fā)的決策方案更具可行性和可持續(xù)性。

1.2.3 高抗干擾

基于大數(shù)據(jù)的礦山測(cè)繪地理信息技術(shù)是一個(gè)融合計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、信息化等各種先進(jìn)技術(shù)的系統(tǒng)，具有較高的科技含量，因此也有著較高的抗干擾能力，在對(duì)礦山進(jìn)行測(cè)繪過程中，幾乎不會(huì)受到外界惡劣環(huán)境的干擾。因此和傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)相比，不僅測(cè)繪效率更高，且測(cè)繪精度也有著良好的表現(xiàn)。

2 云計(jì)算在礦山測(cè)繪地理信息中的應(yīng)用

云計(jì)算作為現(xiàn)代信息技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的最新應(yīng)用成果，其在很大程度上改變了信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式，為各個(gè)行業(yè)的信息化轉(zhuǎn)型提供了極大便利。在礦山資源管理過程中，構(gòu)建起云計(jì)算平臺(tái)是打造智慧礦山和數(shù)字礦山的基礎(chǔ)，其不僅能夠推動(dòng)礦山企業(yè)的信息化發(fā)展，同時(shí)也能夠彰顯出礦山測(cè)繪信息所具有的公益性價(jià)值。而云計(jì)算在礦山測(cè)繪地理信息中的應(yīng)用會(huì)對(duì)粒度不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一改造，使之變得更為標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多粒度的智能化服務(wù)，優(yōu)化整合位于不同服務(wù)器上的礦山測(cè)繪碎片數(shù)據(jù)，并將其集成為數(shù)據(jù)云和混合數(shù)據(jù)云，以便滿足用戶對(duì)于礦山測(cè)繪使用的不同需求。基于云計(jì)算的大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)流程如下圖1 所示。

圖1 基于云計(jì)算的大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)流程

由此可以看出，云計(jì)算在對(duì)礦山測(cè)繪地理信息計(jì)算中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。具體來看，首先，提升數(shù)據(jù)信息的安全性。云計(jì)算可以將大數(shù)據(jù)固定在一個(gè)虛擬的空間范圍之內(nèi)，這樣就可以在最大程度上保障大數(shù)據(jù)信息的安全性和穩(wěn)定性。在云計(jì)算技術(shù)的加持下，礦山地理數(shù)據(jù)信息還能夠?qū)崿F(xiàn)分類存儲(chǔ)，不僅更加有利于對(duì)數(shù)據(jù)的查找和分析，同時(shí)也能夠提升數(shù)據(jù)的抗干擾能力。

其次，提高數(shù)據(jù)信息的處理和存儲(chǔ)效率。云計(jì)算平臺(tái)可以提供高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理服務(wù)，從而大幅提高礦山測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)的處理效率和準(zhǔn)確度。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式需要在本地部署硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)，而云計(jì)算平臺(tái)可以通過網(wǎng)絡(luò)提供虛擬化的計(jì)算資源和存儲(chǔ)空間，使得數(shù)據(jù)處理可以在云端完成。這不僅可以節(jié)省企業(yè)的硬件成本和維護(hù)成本，同時(shí)也可以提高數(shù)據(jù)處理的速度和效率，滿足礦山測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)處理和分析的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性要求。

最后，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的協(xié)同共享。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享方式需要通過文件傳輸或者共享硬件設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，但這種方式存在許多限制，如數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣嚷踩缘汀?shù)據(jù)沖突等。而云計(jì)算平臺(tái)可以提供高效的數(shù)據(jù)共享服務(wù)，實(shí)現(xiàn)多用戶之間的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享和協(xié)同編輯，通過一臺(tái)計(jì)算機(jī)獲取礦山測(cè)繪地理信息之后，即可把相關(guān)的數(shù)據(jù)信息上傳至該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之中，方便系統(tǒng)中的所有人員查閱相關(guān)數(shù)據(jù)，大幅提高礦山測(cè)繪地理信息應(yīng)用的效率和協(xié)同工作的效果。

3 基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的礦山測(cè)繪地理信息標(biāo)準(zhǔn)化探討

3.1 大數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化

在礦山地理測(cè)繪中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠有效提升測(cè)繪信息數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，并實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的有效保存，實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)設(shè)備中的數(shù)據(jù)共享，這無疑大大提升了對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)信息的利用效率。因此，在當(dāng)今信息化時(shí)代下，在礦山地理信息測(cè)繪中應(yīng)用大數(shù)據(jù)以及云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)得到了社會(huì)的廣泛關(guān)注，而建立起統(tǒng)一的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)則成為了當(dāng)務(wù)之急。從當(dāng)前發(fā)展情況來看，在數(shù)據(jù)信息采集領(lǐng)域內(nèi)，最為先進(jìn)和重要的工具就是遙感測(cè)繪技術(shù)，但這也是以通過計(jì)算機(jī)對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理為前提和基礎(chǔ)的，由于對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理會(huì)消耗大量的資源，因此針對(duì)較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理時(shí)最佳的方式是采用多維數(shù)據(jù)方格。而隨著人們對(duì)于數(shù)據(jù)分析要求的不斷提高，分析工具也將變得更加的先進(jìn)和多功能化。針對(duì)當(dāng)前礦山測(cè)繪大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中所面臨的問題，還應(yīng)依照GB/T 35589-2017《信息技術(shù) 大數(shù)據(jù)技術(shù)參考模型》中的規(guī)定來對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。GIS 協(xié)會(huì)還成立了相應(yīng)的大數(shù)據(jù)開發(fā)組，制定出了不同的計(jì)劃方案，以增強(qiáng)信息數(shù)據(jù)共享和成果應(yīng)用的力度。

3.2 云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化

要想提高云計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)化水平，首先就應(yīng)加大對(duì)云計(jì)算發(fā)展態(tài)勢(shì)的研究，并在此基礎(chǔ)之上建立起完善的云計(jì)算管理體系。具體來看，在推動(dòng)云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展進(jìn)程中，首先應(yīng)更新和升級(jí)現(xiàn)有的信息技術(shù)裝備，以便獲取更加精準(zhǔn)和科學(xué)的礦山地理數(shù)據(jù)，增進(jìn)對(duì)礦山的了解程度。通過對(duì)數(shù)據(jù)信息的分析處理總結(jié)礦山測(cè)繪的規(guī)律特征，最終確定云計(jì)算技術(shù)的類型。站在實(shí)際應(yīng)用的角度分析，考慮到云計(jì)算的種類繁多，因此應(yīng)結(jié)合具體的礦山測(cè)繪情況來選擇最為科學(xué)、合理的云計(jì)算類型，以便充分發(fā)揮出云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)。

其次，應(yīng)結(jié)合企業(yè)的具體需求來制定出和云計(jì)算有關(guān)的開放地理空間信息聯(lián)盟(Open Geospatial Consortium OGC)標(biāo)準(zhǔn)，只有明確了對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，才能夠在系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享。現(xiàn)階段，和OGC 相關(guān)的云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)有多大30 種，其中有和數(shù)據(jù)信息服務(wù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，主要針對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)要素、網(wǎng)絡(luò)化地圖定位以及傳感器監(jiān)測(cè)等內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)定。除此之外，還有和網(wǎng)絡(luò)處理、坐標(biāo)轉(zhuǎn)化等數(shù)據(jù)處理服務(wù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)類型，以及和編碼安全相關(guān)的過濾器、符號(hào)工具等標(biāo)準(zhǔn)。由此可以看出，在現(xiàn)有OGC標(biāo)準(zhǔn)中，首先應(yīng)明確云計(jì)算相關(guān)內(nèi)容，并確定所需的地理信息數(shù)據(jù)類型，在此基礎(chǔ)之上匹配出最優(yōu)云計(jì)算類型，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的共享，建立起科學(xué)的云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。

4 完善礦山測(cè)繪地理信息標(biāo)準(zhǔn)化的措施

4.1 強(qiáng)化對(duì)云計(jì)算的研究

基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的礦山測(cè)繪地理信息應(yīng)用是以數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化為前提的，因此只有強(qiáng)化對(duì)云計(jì)算在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用研究，以地理信息數(shù)據(jù)特征為出發(fā)點(diǎn)，才能夠不斷提升云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)水準(zhǔn)。結(jié)合礦山測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、階段性對(duì)比分析需求，還應(yīng)總結(jié)出礦山測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)的發(fā)展規(guī)律，并以此選擇出最為合適的云計(jì)算類型。例如，在對(duì)礦山測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行管理時(shí)，應(yīng)優(yōu)先使用混合云，以便提升數(shù)據(jù)信息集成的標(biāo)準(zhǔn)化水準(zhǔn)，從而為數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)移和傳輸打下良好的基礎(chǔ)。

4.2 豐富云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的內(nèi)容

推動(dòng)云計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)化有助于云計(jì)算在礦山測(cè)繪中的進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用，同時(shí)也是云計(jì)算價(jià)值的具體體現(xiàn)。通常來講，云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容主要包括云計(jì)算軟件開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、云計(jì)算技術(shù)架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化等內(nèi)容。因此在針對(duì)礦山測(cè)繪地理信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)進(jìn)程中，應(yīng)首先加深對(duì)云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)目標(biāo)的認(rèn)知和理解，并結(jié)合建設(shè)目標(biāo)的原則來進(jìn)行積極的實(shí)踐探索，進(jìn)而豐富云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)內(nèi)容。例如，可以從礦山測(cè)繪地理信息應(yīng)用需求角度出發(fā)，來開展云計(jì)算服務(wù)接口標(biāo)準(zhǔn)和軟件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，以提升對(duì)數(shù)據(jù)信息的使用效率。還可以從平臺(tái)架構(gòu)角度出發(fā)，針對(duì)云計(jì)算服務(wù)管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)研究，從而實(shí)現(xiàn)礦山測(cè)繪數(shù)據(jù)信息的無縫對(duì)接和移植。

5 結(jié)語

綜上所述，在當(dāng)今信息化時(shí)代中，大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用在一定程度上改變了人們的生產(chǎn)生活方式，而在礦山測(cè)繪地理信息中應(yīng)用大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)不僅提升了礦山測(cè)繪的效率，同時(shí)也提升了礦山測(cè)繪數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)度，推動(dòng)了礦山測(cè)繪技術(shù)的向前發(fā)展。但從整體上來看，無論是大數(shù)據(jù)還是云計(jì)算技術(shù)，將其應(yīng)用于礦山測(cè)繪之中都應(yīng)將其各自的優(yōu)勢(shì)來和測(cè)繪地理信息進(jìn)行充分結(jié)合，建立起相應(yīng)的礦山測(cè)繪地理信息標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)礦山測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)的共享，提升數(shù)據(jù)信息的利用效率。