基于大數(shù)據(jù)和云計算的礦山測繪地理信息標(biāo)準(zhǔn)化探析

周 波

（楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽 712100）

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及，數(shù)據(jù)逐漸成為了繼土地、勞動力、資本和技術(shù)之后的第五大生產(chǎn)要素，是信息化時代的核心資源。而社會的持續(xù)發(fā)展則為礦產(chǎn)資源提供了長期的廣闊市場，同時也為礦山測繪技術(shù)的迭代更新提供了良好契機。大數(shù)據(jù)指的是在一定時間內(nèi)采集、管理、處理并整理歸納能夠用于企業(yè)經(jīng)營決策需求咨詢的一種技術(shù)，而云計算則是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴展且經(jīng)常是虛擬化的資源。云計算作為一種新型的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，有著高擴展性、敏捷性以及安全性的優(yōu)點，為高質(zhì)高效分析巨量地理信息數(shù)據(jù)提供了一種全新的途徑。同時大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)的高速發(fā)展也推動了了地理信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)的發(fā)展，并為其提供了全新的發(fā)展機遇，基于大數(shù)據(jù)和云計算所制定出的技術(shù)方案也必將改變傳統(tǒng)地理數(shù)據(jù)處理模式和理念。

1 礦山測繪中的地理信息大數(shù)據(jù)

1.1 地理信息大數(shù)據(jù)的發(fā)展

地理信息系統(tǒng)（GIS）作為地球信息科學(xué)當(dāng)中的重要組成部分，其具有獨特的空間觀和思維觀，能夠以信息系統(tǒng)當(dāng)中空間相互聯(lián)系和作用的機制作為抓手，顯示出各個事物以及問題之間的空間分布特征和變化規(guī)律，從而為諸如地球科學(xué)、社會經(jīng)濟發(fā)展等方面的研究提供支撐。由于地理信息的特征是多元化的，從宏觀方面上來講，其具有大尺度、多維度的特征；從微觀層面上將其具有多粒度、序列化的特征。GIS在發(fā)展過程中的每一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)都離不開計算機技術(shù)的支撐。而在當(dāng)今激光雷達、高分辨率傳感器等高新設(shè)備被廣泛應(yīng)用的背景下，傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)正在遭受著諸如時空聚集、分布式系統(tǒng)等先進模式和理念的挑戰(zhàn)，因而為了適應(yīng)社會發(fā)展的需求，就需要對傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)進行升級和改造，以便能夠為地理空間數(shù)據(jù)信息的挖掘、處理以及應(yīng)用提供系統(tǒng)性的支撐，并同時為多智能終端以及大型用戶數(shù)據(jù)的分布式處理提供應(yīng)用平臺。為了更加科學(xué)、合理的應(yīng)用地理信息數(shù)據(jù)，可以通過大數(shù)據(jù)的方式將相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)用至礦山測繪之中，從而為礦山測繪工作帶來便利。

1.2 地理信息大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

相較于傳統(tǒng)礦山測繪地理信息，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的礦山測繪有著諸多的優(yōu)點，并在很大程度上改變了礦山測繪地理信息數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)如今，我國礦山測繪已經(jīng)廣泛采用大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來對其進行衡量，地理信息大數(shù)據(jù)的具體標(biāo)準(zhǔn)如下。

1.2.1 高度智能化

在采用傳統(tǒng)測繪模式來對礦山地理信息數(shù)據(jù)進行檢測時，由于主要依賴于人工操作，因此很難避免誤差的出現(xiàn)，進而對數(shù)據(jù)信息的整體精準(zhǔn)度產(chǎn)生影響。而大數(shù)據(jù)則是基于衛(wèi)星遙感或者是無人機遙感來完成對礦山測繪的，因此所獲得的數(shù)據(jù)有著更高的準(zhǔn)確性。由此可以看出，大數(shù)據(jù)在礦山測繪中的應(yīng)用大大提升了礦山測繪地理信息的智能化程度。

1.2.2 高度信息化

基于計算機技術(shù)而發(fā)展起來的大數(shù)據(jù)對礦山進行測繪主要是通過數(shù)學(xué)建模來完成的，該技術(shù)能夠在計算機軟件中自動生成礦山的地理位置信息以及地形地貌特征。在這種逼真的模擬環(huán)境下，使得數(shù)據(jù)的應(yīng)用更加的直觀和科學(xué)，也使得對礦山開發(fā)的決策方案更具可行性和可持續(xù)性。

1.2.3 高抗干擾

基于大數(shù)據(jù)的礦山測繪地理信息技術(shù)是一個融合計算機、互聯(lián)網(wǎng)、信息化等各種先進技術(shù)的系統(tǒng)，具有較高的科技含量，因此也有著較高的抗干擾能力，在對礦山進行測繪過程中，幾乎不會受到外界惡劣環(huán)境的干擾。因此和傳統(tǒng)測繪技術(shù)相比，不僅測繪效率更高，且測繪精度也有著良好的表現(xiàn)。

2 云計算在礦山測繪地理信息中的應(yīng)用

云計算作為現(xiàn)代信息技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的最新應(yīng)用成果，其在很大程度上改變了信息數(shù)據(jù)的存儲方式，為各個行業(yè)的信息化轉(zhuǎn)型提供了極大便利。在礦山資源管理過程中，構(gòu)建起云計算平臺是打造智慧礦山和數(shù)字礦山的基礎(chǔ)，其不僅能夠推動礦山企業(yè)的信息化發(fā)展，同時也能夠彰顯出礦山測繪信息所具有的公益性價值。而云計算在礦山測繪地理信息中的應(yīng)用會對粒度不同的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一改造，使之變得更為標(biāo)準(zhǔn)化，進而實現(xiàn)多粒度的智能化服務(wù)，優(yōu)化整合位于不同服務(wù)器上的礦山測繪碎片數(shù)據(jù)，并將其集成為數(shù)據(jù)云和混合數(shù)據(jù)云，以便滿足用戶對于礦山測繪使用的不同需求。基于云計算的大數(shù)據(jù)存儲流程如下圖1 所示。

圖1 基于云計算的大數(shù)據(jù)存儲流程

由此可以看出，云計算在對礦山測繪地理信息計算中具有明顯的優(yōu)勢。具體來看，首先，提升數(shù)據(jù)信息的安全性。云計算可以將大數(shù)據(jù)固定在一個虛擬的空間范圍之內(nèi)，這樣就可以在最大程度上保障大數(shù)據(jù)信息的安全性和穩(wěn)定性。在云計算技術(shù)的加持下，礦山地理數(shù)據(jù)信息還能夠?qū)崿F(xiàn)分類存儲，不僅更加有利于對數(shù)據(jù)的查找和分析，同時也能夠提升數(shù)據(jù)的抗干擾能力。

其次，提高數(shù)據(jù)信息的處理和存儲效率。云計算平臺可以提供高效的數(shù)據(jù)存儲和處理服務(wù)，從而大幅提高礦山測繪地理信息數(shù)據(jù)的處理效率和準(zhǔn)確度。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式需要在本地部署硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)，而云計算平臺可以通過網(wǎng)絡(luò)提供虛擬化的計算資源和存儲空間，使得數(shù)據(jù)處理可以在云端完成。這不僅可以節(jié)省企業(yè)的硬件成本和維護成本，同時也可以提高數(shù)據(jù)處理的速度和效率，滿足礦山測繪地理信息數(shù)據(jù)處理和分析的實時性和準(zhǔn)確性要求。

最后，實現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的協(xié)同共享。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享方式需要通過文件傳輸或者共享硬件設(shè)備來實現(xiàn)，但這種方式存在許多限制，如數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣嚷?、安全性低、?shù)據(jù)沖突等。而云計算平臺可以提供高效的數(shù)據(jù)共享服務(wù)，實現(xiàn)多用戶之間的數(shù)據(jù)實時共享和協(xié)同編輯，通過一臺計算機獲取礦山測繪地理信息之后，即可把相關(guān)的數(shù)據(jù)信息上傳至該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之中，方便系統(tǒng)中的所有人員查閱相關(guān)數(shù)據(jù)，大幅提高礦山測繪地理信息應(yīng)用的效率和協(xié)同工作的效果。

3 基于大數(shù)據(jù)和云計算的礦山測繪地理信息標(biāo)準(zhǔn)化探討

3.1 大數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化

在礦山地理測繪中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠有效提升測繪信息數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，并實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的有效保存，實現(xiàn)在系統(tǒng)設(shè)備中的數(shù)據(jù)共享，這無疑大大提升了對測繪數(shù)據(jù)信息的利用效率。因此，在當(dāng)今信息化時代下，在礦山地理信息測繪中應(yīng)用大數(shù)據(jù)以及云計算等先進技術(shù)得到了社會的廣泛關(guān)注，而建立起統(tǒng)一的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)則成為了當(dāng)務(wù)之急。從當(dāng)前發(fā)展情況來看，在數(shù)據(jù)信息采集領(lǐng)域內(nèi)，最為先進和重要的工具就是遙感測繪技術(shù)，但這也是以通過計算機對采集數(shù)據(jù)進行處理為前提和基礎(chǔ)的，由于對數(shù)據(jù)信息進行處理會消耗大量的資源，因此針對較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息進行處理時最佳的方式是采用多維數(shù)據(jù)方格。而隨著人們對于數(shù)據(jù)分析要求的不斷提高，分析工具也將變得更加的先進和多功能化。針對當(dāng)前礦山測繪大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中所面臨的問題，還應(yīng)依照GB/T 35589-2017《信息技術(shù) 大數(shù)據(jù)技術(shù)參考模型》中的規(guī)定來對大數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化。GIS 協(xié)會還成立了相應(yīng)的大數(shù)據(jù)開發(fā)組，制定出了不同的計劃方案，以增強信息數(shù)據(jù)共享和成果應(yīng)用的力度。

3.2 云計算標(biāo)準(zhǔn)化

要想提高云計算的標(biāo)準(zhǔn)化水平，首先就應(yīng)加大對云計算發(fā)展態(tài)勢的研究，并在此基礎(chǔ)之上建立起完善的云計算管理體系。具體來看，在推動云計算標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展進程中，首先應(yīng)更新和升級現(xiàn)有的信息技術(shù)裝備，以便獲取更加精準(zhǔn)和科學(xué)的礦山地理數(shù)據(jù)，增進對礦山的了解程度。通過對數(shù)據(jù)信息的分析處理總結(jié)礦山測繪的規(guī)律特征，最終確定云計算技術(shù)的類型。站在實際應(yīng)用的角度分析，考慮到云計算的種類繁多，因此應(yīng)結(jié)合具體的礦山測繪情況來選擇最為科學(xué)、合理的云計算類型，以便充分發(fā)揮出云計算的優(yōu)勢。

其次，應(yīng)結(jié)合企業(yè)的具體需求來制定出和云計算有關(guān)的開放地理空間信息聯(lián)盟(Open Geospatial Consortium OGC)標(biāo)準(zhǔn)，只有明確了對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，才能夠在系統(tǒng)各個設(shè)備之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享?，F(xiàn)階段，和OGC 相關(guān)的云計算標(biāo)準(zhǔn)有多大30 種，其中有和數(shù)據(jù)信息服務(wù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，主要針對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)要素、網(wǎng)絡(luò)化地圖定位以及傳感器監(jiān)測等內(nèi)容進行了規(guī)定。除此之外，還有和網(wǎng)絡(luò)處理、坐標(biāo)轉(zhuǎn)化等數(shù)據(jù)處理服務(wù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)類型，以及和編碼安全相關(guān)的過濾器、符號工具等標(biāo)準(zhǔn)。由此可以看出，在現(xiàn)有OGC標(biāo)準(zhǔn)中，首先應(yīng)明確云計算相關(guān)內(nèi)容，并確定所需的地理信息數(shù)據(jù)類型，在此基礎(chǔ)之上匹配出最優(yōu)云計算類型，并同時實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的共享，建立起科學(xué)的云計算標(biāo)準(zhǔn)。

4 完善礦山測繪地理信息標(biāo)準(zhǔn)化的措施

4.1 強化對云計算的研究

基于大數(shù)據(jù)和云計算的礦山測繪地理信息應(yīng)用是以數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化為前提的，因此只有強化對云計算在礦山測繪中的應(yīng)用研究，以地理信息數(shù)據(jù)特征為出發(fā)點，才能夠不斷提升云計算標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)水準(zhǔn)。結(jié)合礦山測繪地理信息數(shù)據(jù)的實時性、階段性對比分析需求，還應(yīng)總結(jié)出礦山測繪地理信息數(shù)據(jù)的發(fā)展規(guī)律，并以此選擇出最為合適的云計算類型。例如，在對礦山測繪地理信息數(shù)據(jù)進行管理時，應(yīng)優(yōu)先使用混合云，以便提升數(shù)據(jù)信息集成的標(biāo)準(zhǔn)化水準(zhǔn)，從而為數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)移和傳輸打下良好的基礎(chǔ)。

4.2 豐富云計算標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的內(nèi)容

推動云計算的標(biāo)準(zhǔn)化有助于云計算在礦山測繪中的進一步開發(fā)應(yīng)用，同時也是云計算價值的具體體現(xiàn)。通常來講，云計算標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容主要包括云計算軟件開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、云計算技術(shù)架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化等內(nèi)容。因此在針對礦山測繪地理信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)進程中，應(yīng)首先加深對云計算標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)目標(biāo)的認知和理解，并結(jié)合建設(shè)目標(biāo)的原則來進行積極的實踐探索，進而豐富云計算標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)內(nèi)容。例如，可以從礦山測繪地理信息應(yīng)用需求角度出發(fā)，來開展云計算服務(wù)接口標(biāo)準(zhǔn)和軟件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，以提升對數(shù)據(jù)信息的使用效率。還可以從平臺架構(gòu)角度出發(fā)，針對云計算服務(wù)管理標(biāo)準(zhǔn)進行系統(tǒng)研究，從而實現(xiàn)礦山測繪數(shù)據(jù)信息的無縫對接和移植。

5 結(jié)語

綜上所述，在當(dāng)今信息化時代中，大數(shù)據(jù)和云計算的在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用在一定程度上改變了人們的生產(chǎn)生活方式，而在礦山測繪地理信息中應(yīng)用大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)不僅提升了礦山測繪的效率，同時也提升了礦山測繪數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)度，推動了礦山測繪技術(shù)的向前發(fā)展。但從整體上來看，無論是大數(shù)據(jù)還是云計算技術(shù)，將其應(yīng)用于礦山測繪之中都應(yīng)將其各自的優(yōu)勢來和測繪地理信息進行充分結(jié)合，建立起相應(yīng)的礦山測繪地理信息標(biāo)準(zhǔn)，以實現(xiàn)礦山測繪地理信息數(shù)據(jù)的共享，提升數(shù)據(jù)信息的利用效率。