云计算条件下“天地图”空间地理框架建设方案设计与分析

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翻新时间：2023-06-13

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云计算条件下“天地图”空间地理框架建设方案设计与分析

摘要：天地图作为国家地理信息公共服务平台是“数字中国”的重要元素之一，其主要目的在于促进全国地理信息资源的共享和综合利用。随着大数据时代的到来，云计算技术为该平台的资源共享和有效利用以及空间地理框架建设提供了一个新的研究角度。

中图分类号：S611 文献标识码： A

1引言

天地图是国家测绘地理信息局主导建设的国家地理信息公共服务平台，它是“数字中国”的重要组成部分。

天地图的目的在于促进地理信息资源共享和高效利用，提高测绘地理信息公共服务能力和水平，改进测绘地理信息成果的服务方式，更好地满足国家信息化建设的需要，为社会公众的工作和生活提供方便。

天地图运行于互联网、国家电子政务网、移动通信网等网络环境，它把分散在各地、各部门的地理信息资源整合为逻辑上集中、物理上分散的“一站式”地理信息在线服务系统，主要由地理信息数据系统、软件服务系统和支持海量数据在线服务的服务器系统组成，包含国家、省、市三级节点，其目的是为国家信息化建设构建统一的空间基础平台，实现地理信息资源共享，为政府、企业、社会公众提供权威高效的地理信息在线服务。

2建设目标和任务

2.1建设目标

针对天地图的概念李德仁院士给出了一个形象生动的定义：天地图=数字城市+物联网+云计算。从李德仁院士对天地图的定义我们可以看出，数字城市是天地图系统建设的初级目标，本文以市级“天地图”地理空间框架建设为蓝本，结合云计算的相关知识，开展基于云架构的“天地图”地理空间框架建设方案的设计和分析。

2.2建设任务

2.2.1现阶段建设任务

结合“天地图”建设实际，目前系统建设的主要任务在于建立地区基础测绘服务保障环境，推动基础地理信息资源共建共享，提高应用和服务水平，促进地理信息产业发展，充分发挥数字城市地理空间框架在国民经济和社会信息化中的重要作用；通过有效整合城市各类与地理位置有关的社会经济信息，促进地理信息资源的充分利用，避免重复建设和投人，提高城市公共管理、应急处理、公共服务以及科学决策等方面的能力。

2.2.2未来系统建设任务

“天地图”建设的长期任务应该是结合云架构的思想，采用大地测量、遥感、地理信息系统及计算机网络等现代信息技术，立足现有基础，建立现势性强的、完善的基础地理空间信息数据库，建设权威的、唯一的和通用的地理信息公共平台，为政府及各部门的信息化建设服务，实现地理空间信息资源的开发利用和共建共享，并探索向智慧城市平滑演进的模式。

3云计算条件下的系统架构设计

采用基于SOA设计原则和方法，坚持数据、服务、应用相分离的架构思想，在保持灵活性和扩展性的前提下，实现基础地理信息数据的整合、管理和共享交换，通过各种服务接日对外提供多层次、多类型的地理信息服务，实现面向政府、企业和公众的应用集成与信息融合，并应用云计算技术实现平台与示范系统的动态管理，降低建设成本，提升平台与应用示范的运行与保障能力。

图1 云计算条件下的系统架构设计

4云计算中心建设设想

数字城市是以多部门、多行业的各类应用系统组成的综合体.当前城市问题日趋复杂化，城市管理往往需要多部门协同，因此多部门的应用系统之间存在信息共享、交互的需求.各个不同的应用系统需要共同抽取数据综合计算和呈现综合结果.要从根本上支撑多行业、多部门的众多系统的安全运行，需要考虑基于云模式的支持环境.云模式具备随需应变的动态伸缩能力（基于云计算基础架构平台，动态添加应用系统）以及极高的性能投资比（硬件投资比传统方式至少下降30%以上）。

考虑到数字城市建设人员、经费、技术、政策等多方面条件的限制，云计算中心的搭建采用开源OpenStack技术体系实现。OpenStack用三个核心开源项目来表示：Nova（计算）、Swift（对象存储）和Ulance（ VM存储库）。通过Open-Stack技术实现云计算资源池，达到存储、计算等资源的统一管理和按需分配的目的，为数字城管、数字旅游、数字医疗等应用系统提供计算能力和海量的存储资源。