mapgis云服务

1、MAPGIS云服务【中国地质大学（武汉）信工学院 谢忠】2目录目录第一部分 云计算出现的背景第二部分 云计算的体系架构第三部分 MapGIS云计算平台中国地质大学第四部分 云GIS平台的地学应用3云GIS解决需求与费用的矛盾经济发展、需求增加IT费用越来越高2013年全美数据中心耗电量为910亿千瓦时，超过纽约生活用电总量的两倍。三峡电站2012年全年共发电981亿千瓦时到2020年，预计数据中心年用电量将达到1400亿千瓦时。4Google，IBM、SUN等开始大规模的云计算研究20世纪世纪60年代年代1999年年2005年年2007年年云计算的第一个里程碑S提出通过一个网站向企业提供企业级

2、的应用亚马逊又提出了弹性计算云（Elastic Compute Cloud）允许私人租用亚马逊计算机运行他们的应用麦卡锡（John McCarthy）提出把计算能力作为如水和电一样的公用事业提供给用户云计算的发展历程云计算的发展历程 同时使用多种计算资源解决计算问题 在通过网络连接起来的多台计算机上解决计算问题-计算资源 将各种资源（数据 & 功能）作为可计量的服务提供具有“超级”计算机同样强大的服务能力-再“集中”并行计算 从资源（数据 & 功能）集中发展到数据共享，最后发展到协作处理-得到“分布”资源云云云计算是一种新兴的共享基础架构的方法， 将巨大的系统池连接在一起以提供各种 IT服务分

3、布式计算网格计算云计算云计算的发展历程云计算的定义通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。 这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。IT基础设施的交付和使用模式通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务，这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。服务的交付和使用模式云计算=（数据软件+平台+基础设施）服务广义的云狭义的云7云计算的定义云内部的细节云内部的专业知识直接控制基础设施基础设施即服务平台即服务软件即服务数据即服务8目录目录第一部分 云计算出现的背景第二部分 云计算的体系架构第三部分 MapGIS云计算平台中国地质大学第四部分 云GIS

4、平台在地下水的应用9架构技术发展历程POA面向过程的体系架构技术EOA面向系统的体系架构EOA技术SOA面向服务的体系架构SOA技术科学计算与数据处理阶段l面向业务设计思想l单一业务 个人使用数据库与信息系统建设阶段l面向系统设计思想l单位或行业应用跨地区跨行业应用阶段l面向服务设计思想l跨行业跨地区全球应用10云计算的体系架构基础设施即服务服务器存储网络平台即服务平台1平台2平台3软件即服务业务流程协作行业应用SaaS （Software-as-a-service）IaaS （ Infrastructure as a Service ）数据即服务数字文字图像PaaS （ Platform-a

5、s-a-Service ）DaaS （ Data-as-a-service ）11云计算架构的核心价值虚拟化服务器虚拟化平台软件管理网络电源/散热存储12云计算架构的核心价值按需、自助、以使用情况付费的模式按需自助使用情况在这种模式下，一个应用程序可能为运行一项作业几分钟或几小时而存在，也可能为长期向客户提供服务而存在按需性质有助于提升性能和容量自助性质使机构可以创造根据工作负荷和目标性能参数进行扩展和收缩的弹性环境实现风险的转移开发应用程序的机构云服务提供商开发人员13云计算架构的核心价值通过网络提供服务14目录目录第一部分 云计算出现的背景第二部分 云计算的体系架构第三部分 MapGIS云

6、计算平台中国地质大学第四部分 云GIS平台的地学应用15云计算下GIS发展需求l 传统 GIS的地理计算依赖于静态的物理系统l 无法满足海量地理数据高性能计算；地理数据存储地理数据计算地理信息服务l 传统GIS存储不具有可伸缩性l 无法满足海量地理数据在高并发情况下的地理信息服务要求l 传统的地理信息系统缺乏统一的平台和地理信息共享机制l 将导致地理信息资源难以共享，出现“信息孤岛”等问题 传统GIS 云计算l 高可靠、高吞吐和可伸缩的新型地理数据存储技术l 基于虚拟集群这一新型云计算设施的可伸缩地理数据计算技术l 松耦合l 数据、功能、服务的全共享l 服务可聚合、可迁移16GIS云引擎构建地

7、理信息计算中心物理资源虚拟化虚拟主机虚拟块/对象存储虚拟网络虚拟资源Spatial-IaaSSpatial-PaaSOAOACRMCRM ERPERPGIS平台其他商业软件平台GIS云引擎Spatial-SaaS地理计算服务空间数据服务空间信息目录服务制图服务工作流服务云计算管理服务云计算安全服务专业服务水文地调地理信息服务水文地质勘察水文地质监测水文综合评价水文信息共享公共服务Spatial-DaaS矢量数据遥感影像数据数字高程数据三维模型数据基础数据水文专题数据其他数据17GIS云引擎的实践MapGIS IGSS共享服务平台解决方案地理信息计算中心地理信息计算中心地理信息计算中心地理信息计

8、算中心地理信息计算中心硬件架构DCenterDesigner Center应用服务及解决方案MapGIS IGSS共享服务平台18 Designer Center IDesignerbbAppCenter桌面端Web端移动端SCenter安全管理维护策略多模式服务聚合策略多维地理空间信息共享多源异构数据集成MicroCore跨GIS平台跨操作系统微内核元素微内核流程与硬件架构同步高可靠高性能可伸缩 SDesigner按需服务，搭建配置共享服务，创造价值工作流搭建聚合服务Intelligent SolutionsDataCenter搭建即插即用RIAIT基础设施ERPCRMOABIGIS云引擎的

9、实践MapGIS IGSS共享服务平台解决方案19SaaSIaaSPaaSMapGIS IGSS云计算MapGIS IGSS提供多处理机调度和管理机制，能够适应硬件更新和应用变化，支持超大规模、虚拟化的地理信息计算中心MapGIS IGSS建立了海量地理信息数据、服务和资源管理与服务体系框架Development Development Tools, Enhanced productivityInfrastructure & Management LayerUser ExperienceRich user experience, familiar toolsData ManagementDat

10、a Store, BI capability, DB ServicesApplication ServerScale, Manage, MonitorEnterprise IntegrationProcess Automation, SOA, ESB MapGIS IGSS按照“即插即用”的思想建立服务，为行业提供共享服务解决方案，旨在实现绿色计算的地理信息服务模式MapGIS IGSS GIS云引擎与云的关系20MapGIS IGSS GIS云引擎的架构MapGIS基础架构支撑MapGIS 平台服务GIS应用/业务流程, 组装服务, 信息集成服务MapGIS Cloud Services平台

11、运营支撑服务业务支撑服务MapGIS Cloud 管理平台Service Request & Operations基于角色的访问/授权终端用户管理员管理员GUIGIS服务目录 工作流开发工具云服务开发人员仓库管理工具Standards Based Interfaces工作空间系统21MapGIS IGSS GIS云引擎的架构MapGIS基础架构支撑MapGIS 平台服务GIS应用/业务流程, 组装服务, 信息集成服务MapGIS Cloud Services平台运营支撑服务业务支撑服务MapGIS Cloud 管理平台Service Request & Operations基于角色的访问/授权

12、终端用户管理员管理员GUIGIS服务目录 工作流开发工具云服务开发人员仓库管理工具Standards Based Interfaces工作空间系统GIS应用资源遥感处理资源行业领域资源嵌入式应用资源流程搭建引擎业务配置引擎资源分类管理目录数据仓库体系 平台运营支撑服务22MapGIS IGSS GIS云引擎的架构微内核流程三维统计中间件功能编辑地图分析管理制图微内核元素MapGIS基础架构支撑MapGIS 平台服务GIS应用/业务流程, 组装服务, 信息集成服务MapGIS Cloud Service平台运营支撑服务业务支撑服务GIS 云引擎 管理平台Service Request & Ope

13、rations基于角色的访问/授权终端用户管理员管理员GUIGIS服务目录 工作流开发工具云服务开发人员仓库管理工具Standards Based Interfaces工作空间系统GIS DataWFS/WMS/.MapGIS内核Linux/ Windows对象池线程池内存池/.服务器端服务进程InternetWEB 开发框架LANWEB 应用程序MapGIS桌面程序WEB浏览器移动终端控制服务/.数据仓库服务功能仓库服务23MapGIS IGSS GIS云引擎技术特点自适应性GIS云引擎云引擎特点特点资源可整合、不断扩充应用可定制软件移动云细胞重新组合功能、服务可聚合灵活定制随时调整高可重用

14、性功能与数据分离数据管理资源网络分析应用资源三维渲染可视化资源遥感影像分析处理资源应用领域资源电子政务应用资源可伸缩性规模动态伸缩细胞随时替换构造千变万化的应用24MapGIS IGSS GIS云引擎关键技术微内核群技术跨平台技术虚拟化存储技术多维时空信息管理分析与可视化技术高性能计算技术管理维护中间件技术集成管理与系统可搭建技术25微内核群技术微内核流程三维统计扩展中间件编辑地图分析管理制图微内核元素l 核心功能保留在内核中，把大部分功能移到内核之外l 每一个系统功能均以单独的服务器进程形式存在，提供服务l 不同应用方向的核心功能分别形成单独的微内核，这些微内核集合在一起形成微内核群l 微内

15、核群主要包括微内核流程、微内核元素、扩展中间件等动态伸缩，自适应性强26跨平台技术跨平台技术支持多种硬件架构跨操作系统跨GIS平台l 跨操作系统：使GIS平台能够在主流系统环境下运行的游刃有余l 跨GIS平台：通过数据中心中间件实现GIS平台的跨越l 支持多种硬件架构：完全支持MIPS、ARM、IntelX86，Power，嵌入式OS（iOS，Android，WinMobile等）架构l 与硬件架构同步：引入多处理机调度和管理机制，同一任务可在多个处理机中执行高可重用性27虚拟化存储技术时空数据模型多尺度高可靠高性能可伸缩地理信息数据集成管理空间数据存储技术空间数据管理技术多源多时相安全策略（

16、本地安全）策略服务（Web层安全机制）微内核群软硬件、服务完全融合个性服务通用服务松耦合l 虚拟化存储技术具备高可靠、高性能和可伸缩等特点l 建立高效、无缝的多源、多尺度、多时相时空数据模型l 对地理空间数据进行存储和管理高可靠、可伸缩28多维时空信息管理分析与可视化技术地理信息资源虚拟化存储技术高效的三维空间信息显示与分析中间件多维时空地理信息动态可视化三维模型构建虚拟现实虚拟地理环境流畅、逼真的三维空间信息可视化展示基础地理信息数据GIS数据库影像数据地图数据地形数据属性数据DMDMOracleSQLServerDB2DB2元数元数据据l 三维模型构建、多维时空地理信息动态可视化、虚拟现实

17、、虚拟地理环境等技术l 构建高效的三维空间信息显示与分析中间件29高性能计算多层次可伸缩性云GIS体系结构地理数据存储的可伸缩地理计算的可伸缩地理信息服务的可伸缩 地理计算虚拟集群技术MPI和MapReduce两种计算集群地理应用逻辑集群节点的数据分布位置敏感性mapmapmapreducereduceSort/mergeSplit 0Split 1Split 2Split 3Split 4Split 0Split 1copyInputHDFSoutputHDFS虚拟集群12高可升缩性30集成管理与系统可搭建技术功能、服务可聚合MMmmmMPC端移动端服务器端SCenterIntelligen

18、t SolutionsMmmmmmmMicro CoreBIMicro CoreMicro CoreMicro CoreCRMERMOA31管理维护中间件技术服务管理发布发布提供OGC服务发布工具把发布好的OGC服务地址注册到共享服务管理平台审核已注册的服务和已申请的服务管理用户注册的服务和申请的服务注册注册审核审核/ /管理管理聚合聚合聚合来自其他平台的GIS服务32管理维护中间件技术安全管理安全管理安全管理添加新用户、审核注册用户、编辑用户信息、删除用户新建角色、角色编辑、编辑角色用户列表、删除角色添加机构、编辑机构、删除机构 用户用户角色角色 机构机构33目录目录第一部分 云计算出现的背

19、景第二部分 云计算的体系架构中国地质大学第四部分 云GIS平台的地学应用第三部分 MapGIS云计算平台34MapGIS GIS云引擎对地学数据的存储与管理MapGIS平台平台MapGIS数据ArcGIS平台平台ArcGIS数据应用程序应用程序文档数据其它其它GIS平台平台其它GIS数据多源GIS数据多源影像数据文档数据数据库表数据 中间件 文件驱动配置配置MapGIS IGSSMapGIS IGSS目前的数据管理模式MapGIS IGSS对地学数据统一管理MapGIS平台平台MapGIS数据ArcGIS平台平台ArcGIS数据应用程序应用程序文档数据其它其它GIS平台平台其它GIS数据35MapGIS GIS云引擎对地学数据的存储与管理多源GIS数据多源GIS数据多源影像数据多源影像数据文档数据文档数据数据库表数据数据库表数据多源GIS数据多源影像数据文档数据数据库表数据数据库表数据文档数据多源影像数据多源GIS数据数据选择数据清理数据集成数据变换数据整合构建行业解决方案需要面向专题的数据整合与分析36MapGIS GIS云引擎实现地学多维可视化四维动态分析时空一体化融合时间序列信息并行计算后台分析与前台动态演示更加直观化、人性化三维模型动画模拟地下水位曲面三维模型水质污染三维模型37MapGIS GIS云引擎实现地下三维建模地质钻孔丰富的三维建