mapgis云服務(wù)

1、MAPGIS云服務(wù)【中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）信工學(xué)院 謝忠】2目錄目錄第一部分 云計(jì)算出現(xiàn)的背景第二部分 云計(jì)算的體系架構(gòu)第三部分 MapGIS云計(jì)算平臺(tái)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)第四部分 云GIS平臺(tái)的地學(xué)應(yīng)用3云GIS解決需求與費(fèi)用的矛盾經(jīng)濟(jì)發(fā)展、需求增加IT費(fèi)用越來越高2013年全美數(shù)據(jù)中心耗電量為910億千瓦時(shí)，超過紐約生活用電總量的兩倍。三峽電站2012年全年共發(fā)電981億千瓦時(shí)到2020年，預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)中心年用電量將達(dá)到1400億千瓦時(shí)。4Google，IBM、SUN等開始大規(guī)模的云計(jì)算研究20世紀(jì)世紀(jì)60年代年代1999年年2005年年2007年年云計(jì)算的第一個(gè)里程碑S提出通過一個(gè)網(wǎng)站向企業(yè)提供企業(yè)級(jí)

2、的應(yīng)用亞馬遜又提出了彈性計(jì)算云（Elastic Compute Cloud）允許私人租用亞馬遜計(jì)算機(jī)運(yùn)行他們的應(yīng)用麥卡錫（John McCarthy）提出把計(jì)算能力作為如水和電一樣的公用事業(yè)提供給用戶云計(jì)算的發(fā)展歷程云計(jì)算的發(fā)展歷程 同時(shí)使用多種計(jì)算資源解決計(jì)算問題 在通過網(wǎng)絡(luò)連接起來的多臺(tái)計(jì)算機(jī)上解決計(jì)算問題-計(jì)算資源 將各種資源（數(shù)據(jù) & 功能）作為可計(jì)量的服務(wù)提供具有“超級(jí)”計(jì)算機(jī)同樣強(qiáng)大的服務(wù)能力-再“集中”并行計(jì)算 從資源（數(shù)據(jù) & 功能）集中發(fā)展到數(shù)據(jù)共享，最后發(fā)展到協(xié)作處理-得到“分布”資源云云云計(jì)算是一種新興的共享基礎(chǔ)架構(gòu)的方法， 將巨大的系統(tǒng)池連接在一起以提供

3、各種 IT服務(wù)分布式計(jì)算網(wǎng)格計(jì)算云計(jì)算云計(jì)算的發(fā)展歷程云計(jì)算的定義通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺(tái)、軟件）。 這種特性經(jīng)常被稱為像水電一樣使用IT基礎(chǔ)設(shè)施。IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)，這種服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以是任意其他的服務(wù)。服務(wù)的交付和使用模式云計(jì)算=（數(shù)據(jù)軟件+平臺(tái)+基礎(chǔ)設(shè)施）服務(wù)廣義的云狹義的云7云計(jì)算的定義云內(nèi)部的細(xì)節(jié)云內(nèi)部的專業(yè)知識(shí)直接控制基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)平臺(tái)即服務(wù)軟件即服務(wù)數(shù)據(jù)即服務(wù)8目錄目錄第一部分 云計(jì)算出現(xiàn)的背景第二部分 云計(jì)算的體系架構(gòu)第三部分 MapGIS云計(jì)算平臺(tái)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)第

4、四部分 云GIS平臺(tái)在地下水的應(yīng)用9架構(gòu)技術(shù)發(fā)展歷程POA面向過程的體系架構(gòu)技術(shù)EOA面向系統(tǒng)的體系架構(gòu)EOA技術(shù)SOA面向服務(wù)的體系架構(gòu)SOA技術(shù)科學(xué)計(jì)算與數(shù)據(jù)處理階段l面向業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)思想l單一業(yè)務(wù) 個(gè)人使用數(shù)據(jù)庫(kù)與信息系統(tǒng)建設(shè)階段l面向系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想l單位或行業(yè)應(yīng)用跨地區(qū)跨行業(yè)應(yīng)用階段l面向服務(wù)設(shè)計(jì)思想l跨行業(yè)跨地區(qū)全球應(yīng)用10云計(jì)算的體系架構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)服務(wù)器存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)即服務(wù)平臺(tái)1平臺(tái)2平臺(tái)3軟件即服務(wù)業(yè)務(wù)流程協(xié)作行業(yè)應(yīng)用SaaS （Software-as-a-service）IaaS （ Infrastructure as a Service ）數(shù)據(jù)即服務(wù)數(shù)字文字圖像PaaS （ Pl

5、atform-as-a-Service ）DaaS （ Data-as-a-service ）11云計(jì)算架構(gòu)的核心價(jià)值虛擬化服務(wù)器虛擬化平臺(tái)軟件管理網(wǎng)絡(luò)電源/散熱存儲(chǔ)12云計(jì)算架構(gòu)的核心價(jià)值按需、自助、以使用情況付費(fèi)的模式按需自助使用情況在這種模式下，一個(gè)應(yīng)用程序可能為運(yùn)行一項(xiàng)作業(yè)幾分鐘或幾小時(shí)而存在，也可能為長(zhǎng)期向客戶提供服務(wù)而存在按需性質(zhì)有助于提升性能和容量自助性質(zhì)使機(jī)構(gòu)可以創(chuàng)造根據(jù)工作負(fù)荷和目標(biāo)性能參數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展和收縮的彈性環(huán)境實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的轉(zhuǎn)移開發(fā)應(yīng)用程序的機(jī)構(gòu)云服務(wù)提供商開發(fā)人員13云計(jì)算架構(gòu)的核心價(jià)值通過網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)14目錄目錄第一部分 云計(jì)算出現(xiàn)的背景第二部分 云計(jì)算的體系架構(gòu)第三部分

6、 MapGIS云計(jì)算平臺(tái)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)第四部分 云GIS平臺(tái)的地學(xué)應(yīng)用15云計(jì)算下GIS發(fā)展需求l 傳統(tǒng) GIS的地理計(jì)算依賴于靜態(tài)的物理系統(tǒng)l 無法滿足海量地理數(shù)據(jù)高性能計(jì)算；地理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地理數(shù)據(jù)計(jì)算地理信息服務(wù)l 傳統(tǒng)GIS存儲(chǔ)不具有可伸縮性l 無法滿足海量地理數(shù)據(jù)在高并發(fā)情況下的地理信息服務(wù)要求l 傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一的平臺(tái)和地理信息共享機(jī)制l 將導(dǎo)致地理信息資源難以共享，出現(xiàn)“信息孤島”等問題 傳統(tǒng)GIS 云計(jì)算l 高可靠、高吞吐和可伸縮的新型地理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)l 基于虛擬集群這一新型云計(jì)算設(shè)施的可伸縮地理數(shù)據(jù)計(jì)算技術(shù)l 松耦合l 數(shù)據(jù)、功能、服務(wù)的全共享l 服務(wù)可聚合、可遷移16G

7、IS云引擎構(gòu)建地理信息計(jì)算中心物理資源虛擬化虛擬主機(jī)虛擬塊/對(duì)象存儲(chǔ)虛擬網(wǎng)絡(luò)虛擬資源Spatial-IaaSSpatial-PaaSOAOACRMCRM ERPERPGIS平臺(tái)其他商業(yè)軟件平臺(tái)GIS云引擎Spatial-SaaS地理計(jì)算服務(wù)空間數(shù)據(jù)服務(wù)空間信息目錄服務(wù)制圖服務(wù)工作流服務(wù)云計(jì)算管理服務(wù)云計(jì)算安全服務(wù)專業(yè)服務(wù)水文地調(diào)地理信息服務(wù)水文地質(zhì)勘察水文地質(zhì)監(jiān)測(cè)水文綜合評(píng)價(jià)水文信息共享公共服務(wù)Spatial-DaaS矢量數(shù)據(jù)遙感影像數(shù)據(jù)數(shù)字高程數(shù)據(jù)三維模型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)水文專題數(shù)據(jù)其他數(shù)據(jù)17GIS云引擎的實(shí)踐MapGIS IGSS共享服務(wù)平臺(tái)解決方案地理信息計(jì)算中心地理信息計(jì)算中心地理信息計(jì)

8、算中心地理信息計(jì)算中心地理信息計(jì)算中心硬件架構(gòu)DCenterDesigner Center應(yīng)用服務(wù)及解決方案MapGIS IGSS共享服務(wù)平臺(tái)18 Designer Center IDesignerbbAppCenter桌面端Web端移動(dòng)端SCenter安全管理維護(hù)策略多模式服務(wù)聚合策略多維地理空間信息共享多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集成MicroCore跨GIS平臺(tái)跨操作系統(tǒng)微內(nèi)核元素微內(nèi)核流程與硬件架構(gòu)同步高可靠高性能可伸縮 SDesigner按需服務(wù)，搭建配置共享服務(wù)，創(chuàng)造價(jià)值工作流搭建聚合服務(wù)Intelligent SolutionsDataCenter搭建即插即用RIAIT基礎(chǔ)設(shè)施ERPCRMOAB

9、IGIS云引擎的實(shí)踐MapGIS IGSS共享服務(wù)平臺(tái)解決方案19SaaSIaaSPaaSMapGIS IGSS云計(jì)算MapGIS IGSS提供多處理機(jī)調(diào)度和管理機(jī)制，能夠適應(yīng)硬件更新和應(yīng)用變化，支持超大規(guī)模、虛擬化的地理信息計(jì)算中心MapGIS IGSS建立了海量地理信息數(shù)據(jù)、服務(wù)和資源管理與服務(wù)體系框架Development Development Tools, Enhanced productivityInfrastructure & Management LayerUser ExperienceRich user experience, familiar toolsData M

10、anagementData Store, BI capability, DB ServicesApplication ServerScale, Manage, MonitorEnterprise IntegrationProcess Automation, SOA, ESB MapGIS IGSS按照“即插即用”的思想建立服務(wù)，為行業(yè)提供共享服務(wù)解決方案，旨在實(shí)現(xiàn)綠色計(jì)算的地理信息服務(wù)模式MapGIS IGSS GIS云引擎與云的關(guān)系20MapGIS IGSS GIS云引擎的架構(gòu)MapGIS基礎(chǔ)架構(gòu)支撐MapGIS 平臺(tái)服務(wù)GIS應(yīng)用/業(yè)務(wù)流程, 組裝服務(wù), 信息集成服務(wù)MapGIS Clou

11、d Services平臺(tái)運(yùn)營(yíng)支撐服務(wù)業(yè)務(wù)支撐服務(wù)MapGIS Cloud 管理平臺(tái)Service Request & Operations基于角色的訪問/授權(quán)終端用戶管理員管理員GUIGIS服務(wù)目錄 工作流開發(fā)工具云服務(wù)開發(fā)人員倉(cāng)庫(kù)管理工具Standards Based Interfaces工作空間系統(tǒng)21MapGIS IGSS GIS云引擎的架構(gòu)MapGIS基礎(chǔ)架構(gòu)支撐MapGIS 平臺(tái)服務(wù)GIS應(yīng)用/業(yè)務(wù)流程, 組裝服務(wù), 信息集成服務(wù)MapGIS Cloud Services平臺(tái)運(yùn)營(yíng)支撐服務(wù)業(yè)務(wù)支撐服務(wù)MapGIS Cloud 管理平臺(tái)Service Request &

12、Operations基于角色的訪問/授權(quán)終端用戶管理員管理員GUIGIS服務(wù)目錄 工作流開發(fā)工具云服務(wù)開發(fā)人員倉(cāng)庫(kù)管理工具Standards Based Interfaces工作空間系統(tǒng)GIS應(yīng)用資源遙感處理資源行業(yè)領(lǐng)域資源嵌入式應(yīng)用資源流程搭建引擎業(yè)務(wù)配置引擎資源分類管理目錄數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系 平臺(tái)運(yùn)營(yíng)支撐服務(wù)22MapGIS IGSS GIS云引擎的架構(gòu)微內(nèi)核流程三維統(tǒng)計(jì)中間件功能編輯地圖分析管理制圖微內(nèi)核元素MapGIS基礎(chǔ)架構(gòu)支撐MapGIS 平臺(tái)服務(wù)GIS應(yīng)用/業(yè)務(wù)流程, 組裝服務(wù), 信息集成服務(wù)MapGIS Cloud Service平臺(tái)運(yùn)營(yíng)支撐服務(wù)業(yè)務(wù)支撐服務(wù)GIS 云引擎 管理平臺(tái)S

13、ervice Request & Operations基于角色的訪問/授權(quán)終端用戶管理員管理員GUIGIS服務(wù)目錄 工作流開發(fā)工具云服務(wù)開發(fā)人員倉(cāng)庫(kù)管理工具Standards Based Interfaces工作空間系統(tǒng)GIS DataWFS/WMS/.MapGIS內(nèi)核Linux/ Windows對(duì)象池線程池內(nèi)存池/.服務(wù)器端服務(wù)進(jìn)程InternetWEB 開發(fā)框架LANWEB 應(yīng)用程序MapGIS桌面程序WEB瀏覽器移動(dòng)終端控制服務(wù)/.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)服務(wù)功能倉(cāng)庫(kù)服務(wù)23MapGIS IGSS GIS云引擎技術(shù)特點(diǎn)自適應(yīng)性GIS云引擎云引擎特點(diǎn)特點(diǎn)資源可整合、不斷擴(kuò)充應(yīng)用可定制軟件移動(dòng)云細(xì)胞

14、重新組合功能、服務(wù)可聚合靈活定制隨時(shí)調(diào)整高可重用性功能與數(shù)據(jù)分離數(shù)據(jù)管理資源網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用資源三維渲染可視化資源遙感影像分析處理資源應(yīng)用領(lǐng)域資源電子政務(wù)應(yīng)用資源可伸縮性規(guī)模動(dòng)態(tài)伸縮細(xì)胞隨時(shí)替換構(gòu)造千變?nèi)f化的應(yīng)用24MapGIS IGSS GIS云引擎關(guān)鍵技術(shù)微內(nèi)核群技術(shù)跨平臺(tái)技術(shù)虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)多維時(shí)空信息管理分析與可視化技術(shù)高性能計(jì)算技術(shù)管理維護(hù)中間件技術(shù)集成管理與系統(tǒng)可搭建技術(shù)25微內(nèi)核群技術(shù)微內(nèi)核流程三維統(tǒng)計(jì)擴(kuò)展中間件編輯地圖分析管理制圖微內(nèi)核元素l 核心功能保留在內(nèi)核中，把大部分功能移到內(nèi)核之外l 每一個(gè)系統(tǒng)功能均以單獨(dú)的服務(wù)器進(jìn)程形式存在，提供服務(wù)l 不同應(yīng)用方向的核心功能分別形成單獨(dú)的

15、微內(nèi)核，這些微內(nèi)核集合在一起形成微內(nèi)核群l 微內(nèi)核群主要包括微內(nèi)核流程、微內(nèi)核元素、擴(kuò)展中間件等動(dòng)態(tài)伸縮，自適應(yīng)性強(qiáng)26跨平臺(tái)技術(shù)跨平臺(tái)技術(shù)支持多種硬件架構(gòu)跨操作系統(tǒng)跨GIS平臺(tái)l 跨操作系統(tǒng)：使GIS平臺(tái)能夠在主流系統(tǒng)環(huán)境下運(yùn)行的游刃有余l(xiāng) 跨GIS平臺(tái)：通過數(shù)據(jù)中心中間件實(shí)現(xiàn)GIS平臺(tái)的跨越l 支持多種硬件架構(gòu)：完全支持MIPS、ARM、IntelX86，Power，嵌入式OS（iOS，Android，WinMobile等）架構(gòu)l 與硬件架構(gòu)同步：引入多處理機(jī)調(diào)度和管理機(jī)制，同一任務(wù)可在多個(gè)處理機(jī)中執(zhí)行高可重用性27虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)時(shí)空數(shù)據(jù)模型多尺度高可靠高性能可伸縮地理信息數(shù)據(jù)集成管理空間

16、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)多源多時(shí)相安全策略（本地安全）策略服務(wù)（Web層安全機(jī)制）微內(nèi)核群軟硬件、服務(wù)完全融合個(gè)性服務(wù)通用服務(wù)松耦合l 虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)具備高可靠、高性能和可伸縮等特點(diǎn)l 建立高效、無縫的多源、多尺度、多時(shí)相時(shí)空數(shù)據(jù)模型l 對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理高可靠、可伸縮28多維時(shí)空信息管理分析與可視化技術(shù)地理信息資源虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)高效的三維空間信息顯示與分析中間件多維時(shí)空地理信息動(dòng)態(tài)可視化三維模型構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬地理環(huán)境流暢、逼真的三維空間信息可視化展示基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)影像數(shù)據(jù)地圖數(shù)據(jù)地形數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)DMDMOracleSQLServerDB2DB2元數(shù)元數(shù)據(jù)據(jù)l 三

17、維模型構(gòu)建、多維時(shí)空地理信息動(dòng)態(tài)可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)、虛擬地理環(huán)境等技術(shù)l 構(gòu)建高效的三維空間信息顯示與分析中間件29高性能計(jì)算多層次可伸縮性云GIS體系結(jié)構(gòu)地理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可伸縮地理計(jì)算的可伸縮地理信息服務(wù)的可伸縮 地理計(jì)算虛擬集群技術(shù)MPI和MapReduce兩種計(jì)算集群地理應(yīng)用邏輯集群節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分布位置敏感性mapmapmapreducereduceSort/mergeSplit 0Split 1Split 2Split 3Split 4Split 0Split 1copyInputHDFSoutputHDFS虛擬集群12高可升縮性30集成管理與系統(tǒng)可搭建技術(shù)功能、服務(wù)可聚合MMmmmMPC端

18、移動(dòng)端服務(wù)器端SCenterIntelligent SolutionsMmmmmmmMicro CoreBIMicro CoreMicro CoreMicro CoreCRMERMOA31管理維護(hù)中間件技術(shù)服務(wù)管理發(fā)布發(fā)布提供OGC服務(wù)發(fā)布工具把發(fā)布好的OGC服務(wù)地址注冊(cè)到共享服務(wù)管理平臺(tái)審核已注冊(cè)的服務(wù)和已申請(qǐng)的服務(wù)管理用戶注冊(cè)的服務(wù)和申請(qǐng)的服務(wù)注冊(cè)注冊(cè)審核審核/ /管理管理聚合聚合聚合來自其他平臺(tái)的GIS服務(wù)32管理維護(hù)中間件技術(shù)安全管理安全管理安全管理添加新用戶、審核注冊(cè)用戶、編輯用戶信息、刪除用戶新建角色、角色編輯、編輯角色用戶列表、刪除角色添加機(jī)構(gòu)、編輯機(jī)構(gòu)、刪除機(jī)構(gòu) 用戶用戶角色角

19、色 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)33目錄目錄第一部分 云計(jì)算出現(xiàn)的背景第二部分 云計(jì)算的體系架構(gòu)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)第四部分 云GIS平臺(tái)的地學(xué)應(yīng)用第三部分 MapGIS云計(jì)算平臺(tái)34MapGIS GIS云引擎對(duì)地學(xué)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理MapGIS平臺(tái)平臺(tái)MapGIS數(shù)據(jù)ArcGIS平臺(tái)平臺(tái)ArcGIS數(shù)據(jù)應(yīng)用程序應(yīng)用程序文檔數(shù)據(jù)其它其它GIS平臺(tái)平臺(tái)其它GIS數(shù)據(jù)多源GIS數(shù)據(jù)多源影像數(shù)據(jù)文檔數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)表數(shù)據(jù) 中間件 文件驅(qū)動(dòng)配置配置MapGIS IGSSMapGIS IGSS目前的數(shù)據(jù)管理模式MapGIS IGSS對(duì)地學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理MapGIS平臺(tái)平臺(tái)MapGIS數(shù)據(jù)ArcGIS平臺(tái)平臺(tái)ArcGIS數(shù)據(jù)應(yīng)用程序應(yīng)用程序文

20、檔數(shù)據(jù)其它其它GIS平臺(tái)平臺(tái)其它GIS數(shù)據(jù)35MapGIS GIS云引擎對(duì)地學(xué)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理多源GIS數(shù)據(jù)多源GIS數(shù)據(jù)多源影像數(shù)據(jù)多源影像數(shù)據(jù)文檔數(shù)據(jù)文檔數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)表數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)表數(shù)據(jù)多源GIS數(shù)據(jù)多源影像數(shù)據(jù)文檔數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)表數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)表數(shù)據(jù)文檔數(shù)據(jù)多源影像數(shù)據(jù)多源GIS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)選擇數(shù)據(jù)清理數(shù)據(jù)集成數(shù)據(jù)變換數(shù)據(jù)整合構(gòu)建行業(yè)解決方案需要面向?qū)ｎ}的數(shù)據(jù)整合與分析36MapGIS GIS云引擎實(shí)現(xiàn)地學(xué)多維可視化四維動(dòng)態(tài)分析時(shí)空一體化融合時(shí)間序列信息并行計(jì)算后臺(tái)分析與前臺(tái)動(dòng)態(tài)演示更加直觀化、人性化三維模型動(dòng)畫模擬地下水位曲面三維模型水質(zhì)污染三維模型37MapGIS GIS云引擎實(shí)現(xiàn)地下三維建模地質(zhì)鉆孔豐富的