超图方案-时空大数据平台构建智慧城市数字底盘

发布时间:2020 年 06 月 03 日  文/智慧城市工程中心 辛亚芳 王焜
导读:超图基于中台的架构,结合不同领域对空间信息的应用需求,提出集数据中台、业务中台、技术中台于一体的时空大数据平台建设,作为智慧城市的数字底盘,真正实现一处建设、多处应用。

 

 从信息化角度来说,智慧城市是城市信息化建设的高级阶段,其核心是运用物联网、云计算、大数据、人工智能、空间信息集成等信息技术,通过数据资源的融合共享与开发利用,服务城市规划、建设、管理、服务等过程,从而实现“为民服务全程全时、城市治理高效有序”等目标,推动经济社会高质量发展。而在智慧城市推进过程中,仍存在信息孤岛、条块分割等情况,如在疫情防控过程中,数据的不互通、难关联以及缺乏多维度的综合分析决策能力等,都成为推进智慧的绊脚石。

  空间数据是智慧城市不可或缺、基础性的数据资源,又是其他信息交换共享与协同应用的载体。基于空间数据建立虚拟城市,在此基础上,以空间位置、时间为纽带,整合城市历史、现状、规划等各类数据,构建时空数据汇聚融合、共享应用的时空大数据平台,提供基于空间的数据融合共享能力、可视化服务能力、时空分析能力等,推进城市应用智慧化,是智慧城市建设的有效途径。与此同时,在城市信息化建设的多个领域,也都需要统一的空间平台,如自然资源和规划领域的国土空间基础信息平台、环保领域的环保一张图、水利领域的水利一张图等。

  在这样的背景下,超图基于中台的架构,结合不同领域对空间信息的应用需求,提出集数据中台、业务中台、技术中台于一体的时空大数据平台建设,作为智慧城市的数字底盘,真正实现一处建设、多处应用。

  数据中台,支撑时空大数据汇聚融合

  平台基于统一的时间、空间基准,汇聚城市地上地下、室内室外、二维三维的时空基础地理数据,按照地理实体的理念进行处理,形成虚拟城市的基本框架;基于此,集成自然资源和规划、建设、环保、气象、交通以及人口、法人、宏观经济等时空专题数据,集成车辆实时位置、手机信令等动态感知数据,集成互联网渠道的其他数据,以地理实体为载体、关联相关的业务数据,形成虚实一体、地上地下一体、室内室外一体、二维三维一体、静态动态一体的覆盖城市全空间大数据资源池,相互关联、互为补充。

  平台支持主流GIS数据、EPS数据、Cass数据、倾斜摄影测量数据、BIM模型、激光点云等多源异构数据的无缝衔接,并提供多源数据汇聚、数据融合处理、数据实体化建设、实时动态数据采集处理、互联网数据抓取等数据处理工具,以及数据标准管理、元数据管理、清洗融合、质量管理、安全管理、数据管理等数据管理工具,以支撑时空大数据的高效汇聚融合与更新。

  业务中台,带动时空大数据共享与分析应用

  平台立足各领域的应用需求,基于地理实体与业务数据的关联融合,建立面向应用的数据与功能服务,以服务API或在线应用的形式,为跨层级、跨部门用户提供共享服务、分析应用的平台。

  服务API方面,平台提供涵盖基础地理实体API、行业专题API、地理编码API、空间分析API、大数据分析与可视化API等服务,为应用系统开发提供便利支撑。

  在线应用方面,平台提供基于一张图的数据查看、统计、分析、专题图定制等基本应用;在此基础上,针对有数据挖掘分析等深入需求的用户,平台提供指标模型工具,围绕具体业务问题,通过业务建模、模型计算、模型解读、模型可视化、模型发布的流程,实现业务问题的一站式分析应用。

  技术中台,支撑时空大数据高可靠的服务能力

  平台基于微服务架构与容器技术,将平台的不同功能和服务拆分为不同的微服务、并以容器为部署载体,实现细粒度的服务弹性伸缩、部署、迁移、复制、故障修复等,在自适应各类资源、降低资源占用的同时,提升服务的效率与稳定性。

  平台基于二三维一体化技术,依托超图制定的开放的《空间三维模型数据格式》(S3M) 标准,可全面地融合倾斜摄影、BIM、激光点云、三维场等多源异构数据,全面提升三维GIS服务能力。

  平台具备分布式存储、计算能力,支持HBase、DSF、HDFS、Elasticsearch、MongoDB等分布式数据引擎,扩展Spark空间数据模型、支持60余个空间大数据分析算子,满足了超大规模时空矢量、时空影像及时空专题数据的更新、高效分析、即时发布、快速可视化的需要。

  平台具备高安全可控能力,支持华为鲲鹏、飞腾、龙芯 、申威 、展讯、兆芯、海光等自主CPU,支持中标麒麟、银河麒麟、华为欧拉、深度、元心、凝思、普华、中兴等操作系统,支持阿里POLARDB、华为GaussDB、瀚高、达梦、人大金仓、南大通用、浪潮K-DB、神舟通用等自主数据库,为全自主可控体系建设提供保障。

  小结

  目前,超图时空大数据平台已应用于智慧城市时空大数据平台、国土空间基础信息平台、政务大数据平台、环保一张图、水利一张图、农业一张图等空间类信息服务平台建设,服务北京朝阳区和西城区、天津、重庆、石家庄、西安、呼和浩特等全国百余城市,并为国土空间规划、城市建设、社会治理等20多个领域提供了时空信息服务,形成智慧城市数字底盘,为全国时空信息服务的信息技术应用创新等提供技术保障。

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