面向數據架構的客戶端聚合服務在S.P.M.中的應用研究

陳 墾,肖鵬飛, 廖 平, 葛 潔, 苗 放

（1：四川省國土勘測規(guī)劃研究院，四川成都，610045;2：北京大學數字中國研究院政策與戰(zhàn)略研究中心，北京，100871;3：成都理工大學空間信息技術研究所，四川成都，610059）

0 引言

多年信息化的發(fā)展，使得國土行業(yè)以及其他各行業(yè)都不同程度地存在著多系統間的數據共享和交換問題；存在著數據的實時采集、更新維護和統一管理問題；存在著以數據為核心的云計算和云服務機制問題等，李國杰院士在關于大數據應用與研究所面臨的問題與挑戰(zhàn)中指出，大數據時代，需要考慮對整個IT架構進行革命性的重構。

1 基于DOA的客戶端聚合服務

客戶端聚合服務的主要瓶頸問題具體表現為三個方面：（1）多系統間的數據交換和共享問題。由于應用系統的功能、用途、需求及背景等方面的不同，各種應用系統在整體架構、內外接口、工作機制等方面往往具有較大的差異，導致已建成系統之間難以實現數據的交換和共享，形成一個個的信息孤島；由于缺乏統一架構，新建設的系統也難以實現對建成系統的兼容，造成數據資源的浪費和應用系統的重復建設；（2）實時數據的管理問題。實時數據具有較明顯的時間特性和空間特性。隨著采集手段的發(fā)展，實時數據的數據量還呈現出海量化的趨勢（比如衛(wèi)星遙感影像、物聯網感知數據等），為實時數據的更新、采集、維護、訪問和管理都帶來了很大的難度，僅僅依靠現有的分布式數據庫、分布式文件系統和NoSQL等管理手段，難以得到較完善的解決方案；（3）數據層面的云計算服務模式問題。公認的三種云計算服務模式（IaaS、PaaS、SaaS）已解決了硬件層面、平臺層面和軟件層面的云計算服務問題。而對于數據層面的云計算服務模式問題，盡管已逐漸得到國內外專家的關注，但還缺乏完善、有效且得到公認的解決方案。

針對以上這些問題，在客戶端聚合服務的空間信息網絡服務模式（G/S模式）成果基礎上，采用面向數據的架構（DOA，Data Oriented Architecture），通過建立在云計算的硬件架構之上，采用“面向數據和以數據為核心”的思想，通過數據注冊中心（DRC, Data Register Center），數據權限中心（DAC, Data Authority Center），數據異?？刂浦行模―EC, Data Exception Control Center）來統一定義數據、管理數據和提供數據服務，通過數據應用單元（DAUs, Data Application Units）對各種應用進行管理和服務，建立一種數據大平臺與碎片化應用的數據生態(tài)系統，構建起從數據保護到授權應用的整套機制，為有效解決大數據時代所面臨軟件體系結構的問題提供基礎理論和方法技術支撐。

圖1 面向數據的架構圖

圖2 面向聚合服務的數據注冊機制框架

2 面向聚合服務的數據注冊機制

面向聚合服務的數據注冊機制是用元數據來定義和注冊各種類型的數據的服務機制，通過搭建數據注冊中心來實現其應用服務。對各類來源與類型的數據進行標識和注冊，對數據進行統一管理，為客戶端提供數據快速查詢服務，為云端提供數據高效定位服務等。數據注冊機制的核心工作是對數據資源進行注冊，各不同來源、不同特點的數據資源在注冊時，主要是對數據服務資源所在位置信息登記?；贒OA面向聚合服務的數據注冊機制的應用框架如圖2所示：

表1 面向S.P.M.平臺的主要業(yè)務

3 客戶端原型終端應用案例

國土資源S.P.M.平臺是一款基于Android系統、ArcGIS平臺的滿足調查、規(guī)劃、管理和政策文件查詢的國土資源管理移動工具。平臺設計有四個主要模塊，即調查模塊（Survey）、規(guī)劃模塊（Planning）、管理模塊（Management）和政策文件查詢模塊，通過不同應用程序提供使用。其主要支持業(yè)務如表1所示。

運用面向數據架構的客戶端聚合服務，S.P.M平臺的主要功能包括：數據導入、地圖操作、圖層控制、定位服務、照相服務、圖上測量、外業(yè)采集、數據導出、信息查詢、遠程服務等；

圖3 國土資源S.P.M.平臺原型

4 結論

在大數據環(huán)境下，顧及聚合服務的數據安全的前提，從聚合服務的數據分散治理、數據視圖、數據建模等機制研究面向協同的客戶端聚合服務模式，結合國土資源管理的應用需求，重點考慮IT架構特點，明確了國土行業(yè)以及其他各行業(yè)都不同程度地存在著多系統間的數據共享和交換問題、數據的實時采集、更新維護和統一管理問題、以及數據為核心的云計算和云服務機制問題等，通過面向數據架構的客戶端聚合服務在S.P.M.中的應用，為國土資源的數字化管理提供一種堅決辦法，也為國土大數據面臨的瓶頸問題提供一種解決思路。

參考文獻

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