SIG distribuido se refiere al uso de la tecnología de computación distribuida más avanzada para procesar información geoespacial heterogénea de múltiples fuentes distribuida en la red, integrar servicios espaciales en diferentes plataformas en la red y construir un Sistema de Información Geográfica físicamente distribuido y lógicamente unificado.
El sistema de tecnología GIS distribuida SuperMap incluye tecnología de gestión y almacenamiento de datos espaciales distribuidos, tecnología de procesamiento y análisis espacial distribuido, tecnología GIS nativa de la nube y tecnología GIS de borde, que respalda el almacenamiento, la gestión, el análisis y el procesamiento de datos espaciales clásicos masivos y big data espacial , Visualización y lanzamiento, para lograr un gran avance en los "cinco altos y uno grande" de GIS en alta disponibilidad, alta concurrencia, alta flexibilidad, alto rendimiento, gran capacidad y alta credibilidad, y construir un nuevo modelo colaborativo distribuido de nube. -GIS integrado lateral.
Sistema de tecnología GIS distribuida SuperMap
01 Tecnología de gestión y almacenamiento de datos espaciales distribuidos
Para realizar la gestión unificada de datos espacio-temporales heterogéneos de múltiples fuentes, como la supervisión de recursos naturales, la teledetección aeroespacial, la navegación y el posicionamiento, SuperMap propone un modelo de integración de datos espacio-temporal flexible y distribuido, que combina sistemas de almacenamiento distribuidos para establecer una gestión de datos unificada. Mejora la eficiencia del acceso y consulta de datos, y puede respaldar el almacenamiento y la administración de datos espacio-temporales a escala PB.
Las tecnologías clave del modelo de integración de datos espaciotemporales distribuidos de SuperMap incluyen un sistema de archivos espaciales distribuidos basado en un modelo integrado, una base de datos espacial SQL distribuida y una base de datos espacial NoSQL distribuida. Entre ellos, se accede a los datos espacio-temporales en diferentes formatos de almacenamiento a través de diferentes motores de datos SuperMap, y el modelo integrado se utiliza para la conversión distribuida, que proporciona un soporte básico completo para el software GIS distribuido posterior.
Motor de datos espaciales distribuidos SuperMap
Por ejemplo, con el soporte del motor de datos espaciales distribuidos de SuperMap, la fuente de datos HDFS se puede abrir directamente en el producto de escritorio SuperMap iDesktopX para la exploración de datos y el mapeo de mapas.
Mapeo de mapas HDFS basado en SuperMap iDesktopX
En la versión 10i (2020), SuperMap también introdujo la tecnología de cadena de bloques espacial para garantizar de manera efectiva la calidad y autenticidad de los datos geoespaciales y proporcionar un nuevo modelo de aplicación para datos espacio-temporales con alta seguridad, trazabilidad y alta credibilidad.
Las características funcionales de la cadena de bloques espacial cubren los componentes de SuperMap, los productos GIS de escritorio y servidor, y los componentes básicos de la cadena de bloques espacial basada en la tecnología de contabilidad distribuida. Proporciona una gestión de almacenamiento descentralizada para datos espaciales y se realiza mediante la aplicación de tecnología de cifrado de cadena de bloques. Se mejora la lucha contra la manipulación de datos espaciales. Admite el almacenamiento conjunto de datos espaciales de blockchain Fabric e IPFS, admite funciones de consulta, edición y rastreo histórico de datos de blockchain espacial, y admite servicios de mapas espaciales de blockchain, servicios de datos y servicios de historial de datos.
Tecnología de cadena de bloques espacial SuperMap
02 Tecnología de procesamiento y análisis espacial distribuido
Para mejorar la eficiencia del procesamiento de datos geoespaciales, SuperMap propone una tecnología de computación espacial distribuida de "distribución-coordinación-paralela" en el campo de la información geoespacial, que puede soportar el procesamiento y análisis de datos espaciales de una sola tabla a escala de mil millones. Todo el tiempo del proceso desde el almacenamiento hasta la liberación de cientos de millones de datos espaciales se reduce de varios meses a varias horas. En comparación con el análisis espacial tradicional y la eficiencia de cálculo, se incrementa 50 veces y es compatible con la liberación rápida y la visualización eficiente de datos espacio-temporales a gran escala.
A partir de la versión 10i (2020), SuperMap ha admitido más de 200 herramientas de procesamiento de datos espaciales distribuidos, ha proporcionado más de 70 operadores de análisis espacial distribuido y ha proporcionado un modelo de datos espaciales Spark extendido a nivel de kernel, además de sus propios datos básicos sobre Spark. El modelo (RDD / DataFrame) se extiende (FeatureRDD) y también admite extensiones definidas por el usuario para implementar operadores personalizados, procesamiento de datos completo, consulta espacial, conexión de elementos, estadísticas de atributos, análisis de búfer, análisis de trayectoria y otras funciones comunes, como así como los clientes Personalizar otras funciones relacionadas.
Procesamiento y análisis espacial distribuido
03 Tecnología GIS nativa de la nube
Para lograr la alta disponibilidad, la alta flexibilidad y la facilidad de uso del proceso de computación distribuida GIS, SuperMap aplica la tecnología nativa de la nube a los productos GIS distribuidos, reconstruye el proceso del servicio GIS distribuido basado en la arquitectura de microservicios y utiliza el contenedor como implementación. carrier para lograr una gestión automatizada de orquestación y operación y mantenimiento. Esto se da cuenta de la rápida implementación por lotes y el escalado elástico de miles de microservicios GIS; a través de la programación eficaz y dinámica de los recursos GIS, puede responder rápidamente a emergencias y realizar el uso óptimo de los recursos en el entorno de hardware existente; confiando en la arquitectura de microservicio para Realice GIS El sistema se expande horizontalmente rápidamente, reduciendo el tiempo de implementación del sistema en un 90%. Sentar las bases para la construcción y operación eficientes de sistemas GIS distribuidos grandes y complejos.
• Apoyar la división de funciones GIS en microservicios, que se pueden escalar elásticamente bajo demanda.
• Consiga microservicios completos para funciones de mapas, 3D, big data e inteligencia artificial.
• Apoyar la implementación en contenedores, proporcionando actualización continua del nodo GIS, escalado elástico y recuperación de fallas.
• Admite actualizaciones sin interrupciones y admite actualizaciones / reversiones parciales sin interrupción del servicio.
• Proporcionar una orquestación automatizada general basada en Kubernetes para realizar el monitoreo en tiempo real de todos los recursos de microservicios.
• Agregue GIS nativo de la nube para expandir las capacidades de desarrollo.
Diagrama de topología de microservicio del sitio GIS distribuido
En la versión 10i (2020), el paquete de microservicio GIS se ha dividido aún más, y el tamaño del paquete, la ocupación de recursos y la velocidad de inicio se han mejorado significativamente, lo que hace que el GIS nativo de la nube sea más ligero, más fino y más rápido, y mejorando el GIS. Eficiencia de escala del sistema.
04 Tecnología Edge GIS
Edge Computing La tecnología GIS se refiere al uso de varias características de Edge Computing para admitir los diversos elementos de las aplicaciones GIS, incluida la publicación y distribución de contenido GIS, el proxy y la aceleración de los servicios GIS, y el análisis y cálculo en línea, de una manera más flexible. way La forma de utilizar los recursos de información geográfica de manera eficiente y rentable. SuperMap proporciona el producto GIS de vanguardia exclusivo de la industria: SuperMap iEdge, que admite la construcción de sistemas de aplicaciones integradas en la nube.
La tecnología GIS de Edge Computing es un complemento importante de la tecnología GIS distribuida de SuperMap, que incluye varias capacidades clave:
• Proxy front-end de borde: entre el centro de nube GIS y el cliente, aceleración de proxy de servicios GIS, brindando una mejor experiencia de acceso al servicio.
• Agregación de servicios de borde: agregue servicios GIS de diferentes fuentes y contenidos en un solo servicio para lograr la integración de información y servicios geográficos heterogéneos y de múltiples fuentes.
• Distribución de contenido perimetral: el centro GIS en la nube distribuye automáticamente los datos de mosaico a los nodos GIS perimetrales, realizando una actualización automática del contenido GIS perimetral.
• Análisis y cálculo de borde: el análisis y cálculo de GIS se realizan bajo demanda en el borde para mejorar de manera efectiva el rendimiento de los servicios de GIS.
En el análisis y cálculo de bordes, los mapas se pueden renderizar en base a datos locales, datos de PostGIS y datos de HBase, y basados en datos locales, datos de PostGIS y datos de HBase, consulta espacial, consulta de atributo, y realizar medición, conversión de coordenadas, relación espacial, cálculo espacial y otras operaciones de análisis y proceso de GIS, aproveche al máximo las capacidades de los dispositivos periféricos y mejore la eficiencia general de análisis y cálculo de GIS.
Servidor Edge GIS
El SIG distribuido SuperMap rompe las limitaciones de la tecnología tradicional, como la capacidad de procesamiento de alta concurrencia, la programación de análisis y cálculo aproximado, la baja puntualidad, la baja utilización de los recursos de los nodos distribuidos, la incapacidad para programar de manera rápida y flexible y la alta presión sobre el centro de cómputo GIS. en el borde de la nube. Se han logrado nuevos logros en el sistema de tecnología de computación espacial distribuida multicapa, microservicios SIG, motores espaciales distribuidos, computación periférica, etc., que forman una gama completa de fundamentos SIG distribuidos desde el núcleo GIS, el servidor hasta navegador, escritorio y dispositivo móvil El formulario de software puede respaldar eficazmente la personalización rápida y la construcción flexible de aplicaciones de datos espacio-temporales a gran escala, y promover la actualización de aplicaciones de topografía y cartografía básica, planificación de recursos naturales, construcción de ciudades inteligentes, ingeniería a gran escala construcción de proyectos, gestión de recursos y medio ambiente, construcción de defensa nacional, reducción de desastres de emergencia y otras industrias.