45亿年前地球形成后,时间和空间给地球的变迁创建了可追溯的目录页,尤其是人类长期生产活动和生活实践过程的标识。在中国,后期墨家提出了“宇”、“宙”作为空间、时间概念,并认识到空间、时间与具体实物运动的一定联系及空间与时间的一定联系。在西方,笛卡尔指出时间的特性是持续性,空间的特性是广延性,认为广延性是一切物体的共同属性。所以时空既有度量性,又是物质的自然属性。
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在信息化生活中,智能终端、数据和计算已经与我们生活密切相关,信息技术也进入了边云一体化(边缘计算和云计算协同)的时代,狭义上讲,我们常说的云计算和网格计算就是一种提供资源的网络,使用者可以随时按需求量获取“云”上的资源, “云”就像自来水厂一样,我们可以随时接水,并且不限量,按照自己家的用水量,付费给自来水厂。
在政策层面上,随着国家治理体系和治理能力现代化的不断推进,“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念的不断深入,而当前,我国不同行业、不同部门采用不同的时空参考框架来组织带有时间、空间的信息。现有这种组织框架多样化、划分方式不统一的时空信息组织框架体系,导致不同业务部门、不同行业之间的资源共享与交换困难,降低了资源交换共享的效率。
在不同层级的数据治理和一体化需求背景下,“格网云”应运而生,问题来了,什么是“格网云”?
No.1 什么是格网云?
格网云的核心是格网(也叫网格,Grid),格网是一种空间和时间划分的刚性框架,是一种用于装载时空相关信息的货架,具有离散性、唯一性和稳定性,可以为任意大数据提供时空一致性的管、存、用能力,相当于地球上万物互联的统一收纳箱。
格网云指采用网格思想,从时空维度实现云环境下的网格化数据组织、管理、处理和应用,和各行各业的业务相结合的新型模式。
那么格网的优势是什么呢?
对整个地球而言,全球离散格网采用特定方法将地球均匀离散化,形成无缝无叠的多分辨率格网层次结构,采用格网单元的地址编码代替传统地理坐标参与数据操作,其优势体现在:
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(1)以整个地球为研究对象,更适合处理全球空间、任意尺度的问题;
(2)对地球空间的同构离散化,有助于数据统一建模、按需重组;
(3)格网具有层次性,在结构上支持多尺度数据表达;
(4)数据操作采用编码运算完成,更适合计算机处理。
No.2 摩尔格网云简介
摩尔格网云是一个专业的私有化资源服务云平台,以时空格网技术为核心,优化时空数据在平台中的处理流程,支持多种云计算整体解决方案的一体化交付,兼顾企业对稳定性与敏捷性的整合需求,更好的平衡成本与可靠性,以一套技术架构提供统一的资源存储和时空数据管理,分析与应用的一体化交付解决方案。
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No.3 摩尔格网云的关键技术
时空网格剖分编码技术
时空网格是一种与数据组织、索引、处理、分发、可视化、聚合、转换等空间计算系统具有天然关联性的数学参考模型。时空数据的剖分化组织是指以格网作为数据组织的基本单元,实体对象都由格网集合来表达。
摩尔格网云中,通过时空格网码对格网内的数据进行统一的标识与表达的一种方式,既能标识位置,又能标识区域,同时支持“北斗网格码”与时空格网码的互转换,优化存储与查询效率,能有效解决海量,多源,异构时空信息整合汇聚的问题。
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智能化云计算管理
通过虚拟化技术架构起来的数据服务中心,实现对存储、计算、内存、网络等资源化,按照用户需求进行动态分配。减少人工作业的前提下实现业务应用的自动化部署、调度与监控告警。
分布式文件存储技术
面对海量的影像等地理信息文件数据,将数据的分成多份拷贝分布存储在不同的物理服务器上,以此来提供数据的可靠性。摩尔格网云中提供的分布式文件存储技术,不再依赖昂贵的专业存储设备,降低设备投入,同时可以满足高并发下用户对写I/O的刑恩那个要求。
时空大数据处理技术
基于已有的GIS开源框架Geotools,能够支持比较成熟的大数据框架(例如:Hbase、Spark等)进行含有时空属性的海量数据的处理、存储和计算。通过兼容不同的网格剖分方式,建立对应的时空索引的机制,为时空数据在大数据场景当中进行运用提供了很好的拓展。
WebGIS可视化技术
采用WebGL在浏览器内部实现 3D 图形的硬件加速,以OpenGL ES2.0为基础,通过GPU 为 HTML5的画布元素提供三维渲染加速,进行高效的三维场景绘制。摩尔格网云采用以WebGL为核心的三维引擎,主要解决了大规模场景数据的快速传输,地形数据和影像数据的高效压缩,以及海量地形数据简化等问题,对时空数据的可视化进行了大量的优化。
No.4 摩尔格网云产品体系概览
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整个产品体系分为感知层、物理资源层、平台层、应用层与终端应用层五部分组成。
- 感知层是联系物理世界与信息世界的重要纽带,信息采集的关键部分,通过多种数据采集方式,将数据汇聚到平台中。
- 物理资源层将云基础设施,通过云终端技术接入到网络中,为上层云服务的应用实施提供硬件支持。
- 平台层是运行于物理资源层之上的一个以软件为核心,为应用服务提供开发、运行和管控环境等基础服务层次。从云架构而言,平台层位于物理资源层与应用层之间,它利用物理资源层的能力,面向上层应用提供通用的服务和能力。其中包含摩尔时空云、摩尔云时空大数据、多源时空数据整合系统与图源四个产品。
- 应用层主要包含云平台管理系统以及面为用户提供所需的各项应用软件和服务,提供开放的API为客户提供定制开发接口。其中包含图仓、图擎、图记、洞见与绿洲产品。
- 终端应用层是可以在多端运行的面向大众的应用软件集合。其中包含麋鹿帮产品。
No.5 摩尔格网云产品线介绍
摩尔格网云中通过摩尔时空云提供统一的云支撑环境,可以接入用户采集的数据或者通过多源时空数据整合系统使业务数据上云,汇聚在摩尔时空云的数据仓库中,用绿洲进行场景化的数据三维展示。也可以结合摩尔云大数据的计算与存储能力,在摩尔云中构建云上的业务应用,业务中的数据,可以通过洞见进行统计分析与可视化的展现。
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摩尔格网云中的具有时空属性的数据,在经过网格化后,存储到图仓中进行统一管理,通过图源发布后,用户可以在地图中看到数据的分布,图记中使用图源发布的数据作为地图底图,用户可以在图记中进行地图标注。通过图擎的空间分析能力与图源中发布的地图,麋鹿帮可以帮助用户进行路径规划与室内导航。
摩尔时空云
摩尔时空云:提供按需、实时、具备弹性与自动化的IT交付能力,不仅是虚拟化,通过对存储、网络、安全的软件定义,实现基于与计算形态的IT管理,汇集基础数据、业务数据和时空属性数据,为上层应用提供统一云支撑环境与网格数据模型,提升资源利用率,减少运营成本,为企业打造专业的时空数据的基础云平台解决方案。摩尔时空云为图仓等上层应用提供云上数据存储方式与网格计算模型,为绿洲提供数据存储等基础云服务。
摩尔时空大数据
摩尔时空大数据:利用大数据组件,通过统一的元数据管理,提供数据开发、同步,作业管理,搜索引擎,时空分析等功能,通过工作流的方式将数据稳定、有效的连接起来,通过网格索引优化时空数据在大数据平台中的分析与存储方式,提高数据开发、挖掘分析与作业运维的工作效率,提升企业数据洞察能力,完成数据决策快速在不同的应用场景中的实现,使企业成功转型为数据驱动的智能企业。
多源时空数据整合系统
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图源
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图仓
图擎
洞见
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绿洲
图记
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麋鹿帮
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