李浩川基于云架构的国家自然资源和地理空间基础信息库建设

文/李浩川 国家信息中心主任

 

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李浩川 国家信息中心主任

国家自然资源和地理空间基础信息数据库是中央办公厅17号文件确定的“十五”期间电子政务建设的主要内容。 相当于四大基础数据库之一。 我们是一个在自然资源和地理空间领域非常重要的国家电子政务基础数据库。 它是新中国成立以来规模最大、规模最大的集基础地理、卫星遥感和自然资源数据于一体的大型国家地理空间信息工程。 该项目于2007年正式开工建设,已完成初步设计并开始施工。 该项目参与单位由国家发展改革委牵头,国土资源部、水利部等十个部门参与。 参与的数据包括近600个数据库,涉及从要素类到2000多个要素类的集成、转换和集中建库。

基础馆建设内容包括环境设施建设、网络系统建设、计算机及存储系统建设、数据集成转换及数据库系统建设、交换系统建设等。 交换系统连接主中心和10个参与部门。 可供分中心数据系统共享的网络系统。

基础库应用需求

项目建设过程中总结了几大应用需求:

1、为综合部门提供跨部门信息综合决策服务,解决单一部门数据不足以支撑综合数据分析服务需求的问题;

2、为其他电子政务部门提供信息支持;

3、为项目共建部门提供信息和服务支持。

4.向公众和地方政府提供信息产品和服务。

从应用角度,我们总结了六大应用方向:

1.自然资源综合监测

2、生态环境与可持续发展综合评价

3、自然灾害监测与灾后评估

4、海洋资源开发和经济发展监测评价

5、资源环境领域规划编制、重大基建项目跟踪及效益评估

6、区域规划和主体功能区规划监测评价

对这六个方向的分析还有很多工作要做。 我们在六大方向建设的时候发现,总结起来,从中型应用系统来看,实际上有二十多个应用系统需要相关的分析和产品生产。

在这样的建设规模下,有几个方面来分析业务特征和需求特征:

1、业务需求多样、灵活,需要模型复用。

2、业务实施需要快速响应,能够及时进行模型构建。 主要是说,一旦需求来了,已经搭建好的应用系统可能无法很快满足需求。 这时候就需要非常快速地做出响应,从应用系统建设上及时重新梳理和构建模型,以满足需求。

3、需要模型知识积累,方便模型扩展。 基于前两个特点,可以得出结论,有必要积累现有的模型算法。

4、基于业务流程的工作协作,需要以服务的形式灵活运用模型。 当十个部门进行综合分析时,实际上需要全面的跨部门协作。 这个时候就需要给不同的部门提供模型,让每个部门在自己的应用模式场景中灵活使用。

在这样的需求下,2010年至2014年期间,我们开展了基础图书馆综合应用集成平台的建设。 主要目标包括建设统一的技术支撑平台,为应用系统提供开发环境和运行支撑环境。 这个平台需要同时支持模型和系统的集成。 模型的集成包括跨领域的异构模型的集成。

综合应用集成平台建设

包括七个子系统和一个模型库:应用构建子系统、工作流管理子系统、定制数据库管理子系统、模型库管理子系统等,以及一个模型库。

技术架构:数据层、模型服务层、应用层。 应用层最初是作为一个功能协议。 2014年升级转型为网络服务。 以服务的形式提供模型库的模型服务,并利用工作流管理子系统和构建子系统,方便应用系统的定制。

开发系统架构:包括开发组件的开发、工作流程的建立、模型库中构建组件的积累,进而构建应用程序。

系统展示:所有模型均可调用,六大方向的应用系统可在统一的集成平台上调用、分析、改造。

用户需求/用户需求

随着技术的进步,应用需求也提出了新的要求,包括如何利用新的云计算和大数据技术。 一方面有技术要求,另一方面有应用要求。 分中心已建成所有数据和模型库,并建成20多个应用系统。 然而,数据可以通过网络以服务的形式方便灵活地调用,但我们的模型仍然只能局限于分中心,在局域网上作为服务来调用。 如何将数据通过模型计算变成可供更广泛人群使用的产品和知识? 我们认为这是随着技术的发展而提出的。 新的应用要求。 在数据中心,各部门、信息企业必须构建基于最终云中心的共存生态系统。 数据分析挖掘、主动服务、个性化定制等都可以在云数据中心实现。

建设内容/内容

在这样的需求下提出一个综合的应用集成平台,需要基于云架构进行改造。 因此,所提出的模型库是基于CS模式并构建在SOA之上的。 现在需要将模型放到云端,模型库可以方便灵活的云端调用和使用。 同时还有需求管理、产品生产管理、工作流程管理、应用构建等。 通过调用模型库和工作流程来构建应用程序来开发CS和BS模式。 同时,本次升级也需要基于云架构进行云上建设,让大多数人都可以使用。

基于云架构的综合应用实现

分层的技术架构与MapGIS10基本相同。 最底层是虚拟层,也就是V层,利用信息领域的一些常见技术对资源进行虚拟化。 云计算层是应用概念,包括云端工作流管理子系统、应用管理子系统、模型构建子系统的建设,以及云端需求管理子系统和产品管理子系统的建设。 应用系统在应用层实现,应用基于应用集成平台构建在云端。

在开放的云开发环境中实现丰富的模型服务资源。 模型库中的所有模型均通过原始数据在统一的云端模型库中进行管理。 这就是多元化的云应用系统的构建。 登录后可以看到,模型经过选择、迁移、聚合、集成,最终形成了面向特定应用需求的应用系统。

同时,我们还针对典型用户云架构进行了典型应用。 我们可以定制特定用户需要的数据、模型、工具和应用程序。

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以上是使用MapGIS搭建基础库的情况。 未来,MapGIS产品将包括大数据管理平台以及GIS平台功能和应用的扩展,也将在国家自然资源和地理空间基础信息数据库建设中发挥更大作用。