GIS平台部署项目方案.docx

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1、书目1.1 技术方案1.1.1 项目背景为了满意探讨所(地理所)资源与环境信息系统国家重点试验室时空大数据的存储、管理、计算、制图、共享服务等业务需求，为空间数据部门供应海信化、可视化与自动化的技术支持，全面提升地理所对大规模时空数据的管理与服务实力，希望通过时空大数据管理与服务平台的实施为探讨所的基础数据的整合共享、可视化管理、大规模时空数据库的管理与服务实力等供应必要的保障与服务，同时全面提升信息化水平，完成大数据管理平台的建设。总体建设要求：本项目要建成探讨所时空大数据管理与服务平台，可实现地理所对大规模时空数据的管理、计算与服务实力的全面的提升，尤其是在可视化管理、查询高达数百空间数据

2、、影像处理水平、大规模空间数据的数据共享与可视化制图服务的整体实力。1.1.2 项目需求分析项目建设目标：建成探讨所时空大数据与服务平台，实现平台数据、三维产品、应用系统云端下的部署与应用，为空间数据部门供应海员化、可视化与自动化的技术支持，全面提升地理所对大规模时空数据的管理与服务实力，希望通过时空大数据管理与服务平台的实施为探讨所的基础数据的整合共享、可视化管理、大规模时空数据库的管理与服务实力等供应必要的保障与服务.本项目的招标内容主要是探讨所时空大数据与服务平台系统开发、数据处理、系统对接工作.3.1.2.1功能需求(1)软件平台通过该平台可以达到两大方面的需求，一是通过该平台可以进行

3、集群硬件状况与性能的监控：能够实现大规模栅格数据的接入、存储、管理、检索、快速可视化与制图、共享服务等（数据单景可达500,数据总量可达500）：同样实现大规模矢量数据的接入、存储、管理、检索、快速可视化与制图、共享服务等（服个数据可达3,属性字段支持中文，并支持、等标准服务）：还有实现大规模三维模型数据的接入、存:储、管理、检索、快速可视化与制图、共享服务等（支持三维模型的渐进传输模型的存储与抽取）：与此之外还可以供应非时空数据的接入、存储、管理、共享等支持，设计实现大规模时空数据的计算框架，支持集群/多核等多层次的高性能计鸵技术，实现分布式的空间计算（谢用计算工具）：供应空间数据模型（多种

4、栅格与矢员数据格式），开放计算框架与工具编写规范，并可由用户臼主开发计算工具；供应100,200个具有代表性的计莫工具（计算工具、计算工具），实现多层次的空间大数据计算与分析：大规模时空数据的实时溶染与交互制图，支持地图配置、图必配置、样式配置等：达到单个地图瓦片的服务响应时间限制在45以内。二是在平台功能服务的需求上,要求该平台技术先进、成熟，核心技术自主研发：全部服务的运用都通过完善的加密限制和权限管理，确保用户的数据平安；支持分布式和集群式部署，能够实现系统服务实力的动态扩充：软件平台服务供应，实现各类数据服务的远程管理，包括创建数据服务、删除数据服务、初始化数据服务：客户端应供应成熟的

5、二次开发工具，实现应用功能的定制开发。（2）平台客户端通过平台服务的支撑，平台客户端的建设，可以供应管理客户端、数据查询服务应用客户端以及的手机端与平板，且支持二维与三维的地图视图：管理客户端通过简明流畅对接数据管理、窗询，计算与工具，可视化与配图功能，并能潦畅交互：应用客户端与移动端供应基本的数据查询、阅读，地图阅读等。（3）遥感影像数据处理入库通过该平台可以在遥感影像数据处理入库方面实现以下要求，在数据提取方面全面枪件遥感影像原始数据，确保数据源的完整性和一样性，提取原始影像元信息并入库：对影像进行正射订正处理,消退原始影像由于传感器的外方位变更、传感介质不匀称、地球曲率等因素造成的变形误

6、差；对经过正射订正后的影像进行配准，确保不同传感器影像数据的几何精度一样性，并Il具备相同的空间坐标系：对配准后的影像进行融合处理，合成式彩色影像或假彩色影像；依据行政界线或者指定感爱好区，对影像进行匀色钺嵌处理，最终镶嵌成果色调一样，接近真实地表状况；对于影像处理过程中的阶段性成果进行入库，主要入库数据包括:原始数据、正射数据、融合数据、镶嵌数据。3. 1.2.2性能需求探讨所时空大数据与服务平台将满意不同部门的大量用户同时登录系统、进行数据提取入库、数据处理计算等等，因此对平台的性能有若较高的要求：用户数和响应时间：支持100O用户并发，登录时间小于3秒：200用户并发，登陆时间小F2秒：

7、对F一般的系统提交操作及简洁的查询操作，平均相应时间小于2秒：对于较困难的组合查询，平均响应时间小于5秒。系统的吞吐量：页面点击率为12：潦垃：100M环境下，能够支持20。系统的稳定性：系统支持7*24小时稳定运行,系统出错率小于0.1%。制图可视化性能要求：交互式可视化效率不低于25帧/秒。3.1.2.3平安需求探讨所时空大数据与服务平台以统的空间基础数据库为依托，而对全所各部门供应空间信息服务，平台的平安性尤为重要.在系统的平安设计中须要考虑系统的物理设备平安、网络平安、应用系统平安以及数据平安。3.1.2.4其它需求进度要求：本项目建设工期为45日历天。质保期要求：一年。1.1.3平台

8、总体方案基于高性能系统，对平台的软件功能进行集成、封装，搭建大数据管理与服务平台，供应“集群一数据一计算一信息一制图”一体化的服务.本小节具体探讨平台的软硬件部署与服务，具体包括平台功能的需求、平台的软硬件架构、平台的服务等儿个部分。苏州中科遥感科技有限公司自主研发的平台以空间数据的分布式存储为指导思想,采纳“主O-从()”的数据存储架构模式，将数据及其元数据0分开存储，在主节点0上存储元数据并供应元数据服务：而将数据文件存:储在多个节点。上并供应并行访问。这种架构方式的一个好处是可随着数据规模的扩大进行存储服务器的动态扩展，而且也相对简洁地实现负载平衡和动态调整.sKPa，卅IC%皿,用心X

9、nWAS*P2t.皿BXEraV3in9*fnBc*，“】acaBfTl)odEQ防火才AHffiSB*6M*HAScrmr.V*rver.ra收*n*m,BScvuaUr.iC盯帽也.鼻，叫4E皿id?.exBKKnMMkJeaanMf11gR4nCnW4s.Eo肛Wo.l)ZIaaGUe.我Ha*，.&MM，cur；e41KT11*M*ier.UttcZf)X1.lms*mt0r.EX2VFIIeSrMMoKrNor.VAIHJ一书IePyT04DZ幡WcraHSUt图3-1总体方案图3.1.3.1 平台优势与特色在深化分析项目建设现状的基础上，依据探讨所平台部署项目需求，结合系统殂设规划

10、和目标，我们在此削述系统平台的优势与特色。为了科学、经济合理的完成本次建设，实现项目建设目标，并满意长远规划的要求，在本方案总体设计中，我方的平台充分考虑和遵循以下原则:系统扩展性原则在主流技术及相关技术飞速发展的今日，系统的扩展性是任何一个新建系统不容忽视的问题。本系统的扩展性主要从以卜两个方面来考虑：(I)数据的扩展性数据的扩展性是指系统数据模型的扩展性，是对于本系统建立后出现的数据模型的兼容性对此，本系统供应了用户自定义数据模型的功能，用户可以通过它定义自己的数据模型来实现与现有数据模型的兼容。(2)功能的扩展性系统设计时所采纳的“插件基础，框架集成”的模式能很好地解决功能的扩展性.系统

11、建成后，扩展功能可以写成插件的形式，然后通过插件管理器集成到系统中来。还要允许用户可以自定义参数、自定义数据处理方法、自定义杳询条件、自定义输出数据类型，使系统具有良好的扩展性。1 .系统兼容性原则系统结构设计时，采纳面对对象的技术，利用事务驱动和封装的思想为应用软件供应接口：在功能实现上，充分体现探讨所时空大数据管理与服务平台功能，同时还考虑数据共享和接口应用：在软件的平台选型上，选用当今主流平台，为系统的发展和升级供应便利：在软件的总体架构方面，留意接口的设计，充分考虐本系统与其它系统的无缝连接。2 .系统好用性原则系统应具有多种功能的批处理实现，人机交互必需简便好用，系统的输入和输出统一

12、规范化。3 .系统平安性原则为保障系统平安，应对软件需求、结构设计、程序编写、软件测试和软件变更进行平安性分析，避开设计异样、实现异样和运用异样。4 .系统牢靠性原则在方案设计过程中，必需对服务器、和相关软件的部署进行合理的规划、保障系统全年不间断稳定运行，关健业务系统设备不存在堆点故障隐患，并供应完备的备份和灾难更原措施,保障在业务系统出现重大故障后能快速发原。此外,还应合理的配置资源的规格型号数量，避开关键性资源形成瓶颈影响整体业务的正常运转。5 .经济性原则在满意系统需求的前提下，选用经济好用的软硬件设备，以便旧约投资，即选用高性能价格比的设备：同时，应当充分挖掘现有系统软硬件设备的运用

13、潜力,尽可能以最低成原来完成系统建设。3. 1.3.2平台指标大数据管理与服务平台面对急剧暴涨的空间大数据与日益增长的信息需求,供应上百的大数据存储与管理、空间大数据的高性能计兑与分析、面对企业/个人/区域/全球等多层次的数据与信息服务。平台的数据服务指标数据服务指标包括：1.数据类型分析：平台管理的数据包括捌格数据（影像与）、矢量数据、三维模型数据和其他非空间数据等四种类型。2 .数据容量需求；单景栅格数据容量达100,单个达500、对象10个：树格数据总容量达上百，矢量数据达级.3 .数据共享服务；栅格数据、其他#空间数据实现文件服务：矢量数据供应标准服务：三维模型数据实现渐进传输O服务.

14、平台的计算服务指标计算服务指标包括：1 .计算服务形式；平台供应开发的计算框架，用户遵循平台计算工具开发技术规范开发功能，并能简便地集成到平台计算环境中。2 .计算规模分析I平台具仃大规模的空间计算实力，单次计算数据量可达200,同时在线il噂数据量可达5。平台的制图服务指标制图服务指标包括：1 .交互制图.支持地图、地图样式、图层、图层样式、波段合成、图层依次等地图的交互配置和预览：2 .支持高并发访问；并发用户数210,OOO时的制图服务牢苑性299%：3 .制图可视化性能；交互式可视化效率不低于25帧/秒。平台服务实力指标服务实力指标包括：1 .平台服务形式；平台基于标准的(三)1.l通

15、信协议，供应标准的服务；2 .平台的服务用户1D面对大司空数据应用的客户“总一分”结构的分布式架构针对上述对大数据管理与服务平台的数据、计算与服务的指标分析，基丁高性能系统，搭建“总一分”结构的服务平台，而在总中心与分中心分别实现分布式的架构。1. 大数据服务的“总一分”结构2. Ifc据中心的分布式架构在大数据服务“总一分”结构的基础上，数据服务的总中心和分中心均采纳分布式的软硬件架构3. 1.3.3平台硬件架构基于上述平台功能的需求，参考“数据一计算”一体化的分布式架构思想，构建可伸缩的平台硬件架构。硬件掩体架构基于“数据一计算”一体化的分布式架构思想，搭建无共享系统构架(，)：集群中每个节点都配备有存储设备和计算资源，使计算木地化，削减数据在节点间的迁移。如图32所示，整个硬件构架共包含三层：存储/计算层是“数据一计算”一体化硬件构架的核心，由机架服务岩与磁盘阵列组合而形成集群节点,节点通过高速的限制网络与数据网络（）相连而成，组成浩大的集群系统：服务层是分布式架构的服务端，经由高速以太网，连接各个集群