孟祥輝 李浩川 柏中強(qiáng) 左渤

摘要 本課題是國家“十三五”科技重大專項中城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理空間信息綜合應(yīng)用集成示范課題中的數(shù)據(jù)集成子課題。主要面向城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理海量、異構(gòu)、多源、多時相數(shù)據(jù)集成需求，建立數(shù)據(jù)集成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。研究海量矢量數(shù)據(jù)分級索引與動態(tài)渲染技術(shù)和分布式存儲環(huán)境下多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)一體化存儲模型和訪問接口等多項技術(shù)，研發(fā)數(shù)據(jù)集成管理系統(tǒng)。開展城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)集成示范。

【關(guān)鍵詞】科技重大專項 城市群 空間信息數(shù)據(jù)集成管理

1 研究目標(biāo)

本子課題面向城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理海量、異構(gòu)、多源、多時相數(shù)據(jù)集成需求，建立數(shù)據(jù)集成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。研究海量矢量數(shù)據(jù)分級索引與動態(tài)渲染等多項技術(shù)，研發(fā)數(shù)據(jù)集成管理系統(tǒng)。開展城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)集成示范。

2 研究內(nèi)容

本子課題包括城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理數(shù)據(jù)集成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究，城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理數(shù)據(jù)集成技術(shù)研究及數(shù)據(jù)集成管理系統(tǒng)研發(fā)，參與城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理綜合應(yīng)用集成示范3項任務(wù)，主要內(nèi)容如下：

2.1 城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理數(shù)據(jù)集成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究

面向城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理空間信息服務(wù)綜合應(yīng)用對分布式異構(gòu)環(huán)境下空間信息資源標(biāo)準(zhǔn)化、一體化管理的需求，研究數(shù)據(jù)集成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

2.2 城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理數(shù)據(jù)集成技術(shù)研究及數(shù)據(jù)集成管理系統(tǒng)研發(fā)

研究海量矢量數(shù)據(jù)分級索引與動態(tài)渲染技術(shù);研究分布式存儲環(huán)境下多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)一體化存儲模型和訪問接口技術(shù);研究面向要素類和時空序列的多維數(shù)據(jù)組織管理技術(shù);研究面向多主題的數(shù)據(jù)清洗、動態(tài)整合和快速抽取技術(shù)（ETL）。研發(fā)數(shù)據(jù)集成管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化整合集成、一體化存儲管理、二三維高性能展示。

2.3 參與城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理綜合應(yīng)用集成示范

針對城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理綜合應(yīng)用集成示范，集成各課題待提交數(shù)據(jù)并負(fù)責(zé)制作京津冀城市群相關(guān)產(chǎn)品。

3 研究方法

面向城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理海量、異構(gòu)、多源、多時相數(shù)據(jù)集成需求，基于統(tǒng)一時空框架、統(tǒng)一分類編碼、統(tǒng)一目錄體系、統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，建立數(shù)據(jù)集成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，研究空間數(shù)據(jù)的深度關(guān)聯(lián)與鉆取關(guān)鍵技術(shù);海量矢量數(shù)據(jù)分級索引與動態(tài)渲染技術(shù);研究分布式存儲環(huán)境下多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)一體化存儲模型和訪問接口技術(shù);研究面向要素類和時空序列的多維數(shù)據(jù)組織管理技術(shù);研究面向多主題的數(shù)據(jù)清洗、動態(tài)整合和快速抽取技術(shù)（ETL），研發(fā)數(shù)據(jù)集成管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化整合集成、一體化存儲管理、二三維高性能展示。

研究城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理數(shù)據(jù)集成關(guān)鍵技術(shù)，依據(jù)城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理數(shù)據(jù)集成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范集成各課題單位提交的數(shù)據(jù)成果，按照不同數(shù)據(jù)類型進(jìn)行數(shù)據(jù)庫物理存儲設(shè)計，通過分布式存儲架構(gòu)技術(shù)支撐多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的一體化存儲，研發(fā)數(shù)據(jù)集成管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理、入庫、更新、展示等功能。

4 主要創(chuàng)新點(diǎn)

4.1 海量矢量數(shù)據(jù)分級索引與動態(tài)渲染技術(shù)

面向城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)海量數(shù)據(jù)高效瀏覽和二三維高性能展示等需求，研究海量矢量數(shù)據(jù)分級索引與動態(tài)渲染技術(shù)來支撐課題的示范應(yīng)用。對于大比例尺矢量數(shù)據(jù)，尤其是地形數(shù)據(jù)、地表覆蓋數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量大、要素多，傳統(tǒng)的渲染技術(shù)路線無法滿足實(shí)際瀏覽效率需求，該技術(shù)則可有效解決了這一問題。

4.2 分布式存儲環(huán)境下多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)一體化存儲模型和訪問接口技術(shù)

面向多源、異構(gòu)、海量大數(shù)據(jù)存儲管理需求，傳統(tǒng)單一存儲管理模式己無法滿足數(shù)據(jù)接入、海量存儲、并行處理、高并發(fā)訪問等不同場景下的數(shù)據(jù)存儲管理需求，在傳統(tǒng)的多源數(shù)據(jù)存儲管理基于的關(guān)系數(shù)據(jù)庫、共享文件系統(tǒng)基礎(chǔ)上，采用混合存儲架構(gòu)，擴(kuò)展并綜合利用NoSQL數(shù)據(jù)庫、分布式文件系統(tǒng)，構(gòu)建彈性可擴(kuò)展的存儲模型，形成面向空間大數(shù)據(jù)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫集群、NoSQL數(shù)據(jù)庫集群、共享文件系統(tǒng)集群、分布式文件系統(tǒng)集群，并在此基礎(chǔ)上提供規(guī)范化的數(shù)據(jù)存取接口，可滿足大數(shù)據(jù)存儲管理及應(yīng)用服務(wù)需求。

4.3 面向多主題的數(shù)據(jù)清洗、動態(tài)整合和快速抽?。?ETL）技術(shù)

城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)數(shù)據(jù)庫需要根據(jù)應(yīng)用示范集成要求對數(shù)據(jù)進(jìn)行面向多主題的數(shù)據(jù)清洗、動態(tài)整合和快速抽取，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成方法已經(jīng)不能滿足需求，研究面向多主題的、采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一業(yè)務(wù)規(guī)則的數(shù)據(jù)清洗、整合和抽取技術(shù)。通過多源數(shù)據(jù)的適配，實(shí)現(xiàn)城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)數(shù)據(jù)庫與外部共享交換系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)抓取與整合。以外部數(shù)據(jù)庫為轉(zhuǎn)換源數(shù)據(jù)庫，以數(shù)據(jù)集成與管理系統(tǒng)的交換庫或匯集庫為轉(zhuǎn)換目標(biāo)數(shù)據(jù)庫，基于方案進(jìn)行批量自動化數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換，包括圖層轉(zhuǎn)換、屬性轉(zhuǎn)換和代碼轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)向目標(biāo)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重組。

4.4 面向要素類和時空序列的多維數(shù)據(jù)組織管理技術(shù)

研究包括基于要素類的海量異構(gòu)矢量、影像、表格等數(shù)據(jù)一體化存儲組織模型、基于統(tǒng)一時空框架的多維空間數(shù)據(jù)存儲組織模型、面向高性能二三維可視化環(huán)境下綜合分析應(yīng)用的空間信息組織模型在內(nèi)的面向城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與管理數(shù)據(jù)資源要素類和時空序列的多維數(shù)據(jù)數(shù)組織管理技術(shù)。最終以開發(fā)研制出的城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)數(shù)據(jù)庫及原型系統(tǒng)對關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，從而支撐課題應(yīng)用示范工作。

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