时空信息云平台技术方案

1、智慧城市事业部 焦元奎2015年7月智慧城市时空信息云平台技术方案平台愿景智慧城市地理信息数据运营中心城市感知数据融合互联互通协同运作政府决策企业管理社会公众整合社会与政务的城市地理信息数据，建立智慧城市地理信息数据运营中心。挖掘地理信息数据价值，感知城市发展变化，服务智慧城市建设。平台架构设计技术架构基于云架构搭建基础环境政务数据融合互联网数据构成数据中心服务融合与数据交换支撑平台服务封装平台服务提供跨终端应用基础设施层软件架构支持跨IAAS平台进行虚拟化环境部署。软件架构在IAAS环境下支持弹性负载机制。软件架构支持跨操作系统。软件架构支持跨数据库。软件架构支持跨网络部署。数据存储层数据存

2、储设计支持数据按照时间维度存储与访问。数据存储设计支持空间数据、非空间数据的存储。数据存储设计支持数据的分布式存储模式。数据存储设计中根据不同数据特性采用多元化数据存储方案。平台数据的主要来源包括互联网城市运行数据及政务地理信息数据。平台数据按照基础数据分类建库，支持对建库数据进行分析融合，形成面向不同行业的主题数据对外开放。平台层平台层由地理信息服务引擎群、GEO-ESB以及数据采集交换三部分构成。地理信息服务引擎群是基于数据层不同类型数据发布的地理信息服务，每个服务引擎具备独立部署、弹性负载能力。GEO-ESB，即地理信息服务总线，用于实现对地理信息服务的治理，支持地理信息服务的融合与编排

3、，形成行业主题API并以安全可控的方式对外开放。数据采集交换支持政务与互联网环境下城市地理信息数据的自动化采集与交换能力，保障城市地理信息数据中心数据的有效更新与不断丰富完善。应用层基于平台层服务及开发SDK构建平台应用层系统，包括时空信息云平台门户系统及各类行业应用。平台层为应用层提供各类行业主题API及开发SDK，实现应用层软件的跨终端能力。平台系统表现形式包含桌面软件、WEB系统、移动端APP等，并使用统一身份管理，支持数据云端存储，客户端应用，一处更新，处处更新能力。平台设计要点主题数据能力API云功能分区GIS+主题数据-场景时空大数据矢量数据影像数据三维数据财政数据环保数据城管数据

4、数据重组数据运算数据挖掘宏观经济主题区域纳税收入区域消费水平区域企业增长城市管理主题事件上报率趋势区域结案率趋势部门结案率趋势主题数据-实现思路基于城市基础地理信息数据、政务部门数据以及互联网城市数据建立平台基础数据。建立行业主题元数据库，用于存储原始数据源、行业主题库等数据库的元数据以及主题数据抽取模型、自动化任务执行策略、任务执行日志等。研发GEO-ETL软件，基于主题数据抽取模型完成原始数据的清洗、转换，并写入行业主题数据库，支持自动化执行。基于数据报表引擎、空间数据专题图引擎实现主题数据的可视化。主题数据-关键技术GEO-ETL基于开源ETL引擎Kettle扩展研发支持空间数据及非空间

5、数据的抽取、转换及加载图形化界面定义数据抽取流程并自动化执行ETL任务具有跨数据库与跨操作系统能力，能够操作多种异构数据源具有良好的数据处理性能，支持多任务并行处理数据具有良好的可扩展性和易于使用的二次开发接口能力API-场景数据服务矢量地图服务影像地图数据三维场景服务WMS服务WFS服务REST服务服务组合服务聚合服务编排路线导航API地名地址检索最佳路径分析道路拥堵服务时空服务API历年建筑用地历年耕地面积城市人口趋势能力API-实现思路能力API的实现建立在GEO-ESB对原生API治理的基础之上通过将原生API注册至GEO-ESB上，基于GEO-ESB的服务组合、服务聚合、服务编排等能

6、力，实现多个原生服务的融合，形成面向不同应用场景的能力API对外开放。能力API-关键技术服务组合：用于满足多个原生服务组合实现一个业务场景的需求。通过创建一个新的功能服务，并通过服务元数据描述该功能服务的应用场景及所包含的子服务信息，即具备自描述能力的功能服务。服务聚合：用于满足多个原生服务叠加实现一个业务场景的需求。通过空间数据引擎以WEB数据源技术实现服务端聚合，最终对客户端开放唯一的动态地图服务，并具备独立的服务元数据信息。服务编排：用于满足多个服务通过连续操作实现一个业务场景的需求。通过GEO-ESB中对多个服务的元数据及数据参数的组合，实现多个服务的预定义执行流程，最终对外提供一个

7、数据检索或功能服务。云功能分区-场景基于云功能分区技术实现平台分节点打包、分发、自动化部署等能力，并建立平台分节点与数据中心之间的数据交换体系最终建立以数据中心为核心的分布式城市数据运营体系，实现平台分节点快速建设运维的同时保障数据中心的数据鲜活性云功能分区-实现思路部门节点区县节点数据中心地理信息服务总线（GEO-ESB）数据收集、清洗、入库、发布、共享、交换区县主题库部门主题库时空信息云平台数据交换数据交换数据交换数据交换基于云虚拟化技术，实现平台软件的模版化，并基于IAAS平台实现平台分节点软件的分发与部署。基于平台数据交换技术，实现平台数据的虚拟化及可订阅交换，分节点按需下载数据，同时

8、，也可以将自身数据按需上传至平台。节点模版节点模版云功能分区-关键技术软件模版化技术基于IAAS平台虚拟化技术实现支持跨IAAS平台的软件模版制作与分发支持在线分发软件模版并保障软件的正常运行数据交换技术包含中心交换与前置交换技术支持分节点按需订阅中心端数据支持分节点订阅数据自动更新支持分节点上传数据至中心平台GIS+ 场景时空云大数据资源池处理、融合、分析、挖掘领导决策城市管理城市应急企业管理个人应用基础地理数据部门业务数据互联网地图数据传感器实时数据公众上报数据网络舆情数据GIS+ 实现思路基于互联网开放API，使用网络爬虫技术，从互联网上采集城市数据，并基于GEO-ETL等技术，将采集到

9、的数据进行清洗加工形成可分析的城市运行数据，导入平台数据资源池中利用平台数据交换技术，与政务网环境下各部门建立数据交换机制，实现政务数据与平台数据资源池的更新基于互联网自动化数据采集为城市提供多维度数据，与政务网城市地理信息数据融合互补，最终形成城市地理信息数据中心，为城市各行业提供多维度地理信息数据支撑GIS+ 关键技术互联网爬虫技术数据交换技术GEO-ETL技术平台系统设计平台系统构成数据采集与交换网络爬虫系统中心数据交换前置数据交换数据管理与分析空间数据管理系统网络数据管理系统主题数据管理系统服务发布与管理服务管理系统平台安全与运维单点登陆系统运维管理系统日志分析系统数据展示与应用新闻门

10、户系统资源展示系统主题服务系统开发中心系统备注：黄色字体表示新增或需扩展系统数据采集与交换网络爬虫系统实现指定互联网网址数据的自动化抓取，包括网站管理、抓取任务管理、抓取规则管理等数据交换系统实现政务环境下各部门与平台的数据交换与更新，包括中心数据交换、前置数据交换、前置服务平台等数据管理与分析空间数据管理系统实现地理信息数据的管理与维护，包括数据源管理、地图管理、地图缓存管理等网络数据管理系统实现互联网抓取数据的管理及任务监控，包括网站目录管理、任务日志浏览、数据源管理、数据结构管理、网络数据浏览等主题数据管理系统实现政务数据与互联网数据融合、分析及建库管理，包括数据源管理、数据抽取模型管理、数据抽取策略及任务管理等服务发布与管理服务管理系统服务检索与申请支持多条件检索服务，并支持对无权限数据进行申请，有权限数据进行预览等服务发布支持符合HTTP协议的地理信息服务注册主题服务管理支持对已注册服务进行服务组合、服务聚合、服务编排等操作服务管理支持服务的审核与授权管理服务安全与运维单点登陆系统实现平台多个子系统的统一身份认证与身份管理功能，包括用户登陆、个人中心等运维管理系统实现平台用户权限与平台数据目录的管理与监控等功能，包括用户管理、部门管理、申请审核、数据目录管理等日志分析系统实现平台系统与平台服务的访问日志分析功能，包括系统受访概况、平台受访分析、服务受访概况、服务受访