云数据管理技术在“智慧城市”中的应用探析

李艳芳 于枫珍 杨平印

(河北建筑工程学院，河北 张家口 075000)

云数据管理技术在“智慧城市”中的应用探析

李艳芳 于枫珍 杨平印

(河北建筑工程学院，河北 张家口 075000)

近年来，随着测绘科学相关技术的发展和应用，电子数据的类型越来越多，数据信息量也呈几何级的速度增长，这对数据的存储和管理能力提出了更高的要求.云数据管理技术具有对海量数据高效管理和精确精准快速查询的优点，随着云数据管理技术的进一步发展，其在“智慧城市”的建设中发挥着举足轻重的作用.

云数据管理技术;智慧城市;海量数据

0 引 言

近年来，各行各业的数据量都在快速地增长，对计算机及其存储能力提出了更高的要求.在“智慧城市”的建设中，利用各种硬件设备和传感器收集的数据量大、类型多，如房屋及其附属设施数据、道路交通数据以及人文信息数据等.若要更好地分析和处理海量同源异构数据，达到“智慧城市”建设中的资源优化配置的目的，就必须对信息系统的计算和数据管理能力提出更高的要求.近几年，云数据管理技术作为一种新兴的海量数据处理技术在各行业中得到了广泛地应用，它通过改变用户使用计算机的模式，为用户提供按需、按类分配的计算能力、存储能力及应用服务能力，使用户在使用计算机资源时就像使用水和电一样方便，从而降低用户采购软、硬件的费用.

1 云数据管理技术

云数据管理技术是一个面向云计算的全新的数据管理研究领域.云是网络和互联网的比喻说法，以前在图中经常用云来表示电信网，后来也用做互联网和底层基础设施的抽象表示.云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源.这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务，这也意味着计算科学概念的商业实现.云计算的数据因其海量、异构、非确定性等特点，催生了新的有效地数据管理技术，即云数据管理技术，该技术可构建高度可用、可扩展的分布式数据存储系统，从而实现对海量数据和信息的分析与处理.

2 “智慧城市”的数据特点

城市地理空间数据的重要意义在于它的基础性、公益性和共享性.这些地理空间数据的应用结果可反映到地表景观上，用户可在此基础上进行专业级应用分析、属性登记和相关数据编辑等.因此，地理信息共享平台建设和海量数据的管理应用成为建设“智慧城市”的前提条件和基础.

建设“智慧城市”应具备以下三个信息化的关键能力：

(1)信息的全面感知能力.依据城市中布有的大量信息感知终端，通过相应的设备传感器网络，在其运行和服务中捕获到人们的生活、生产和城市环境等多种信息元数据.

(2)海量数据处理的能力.应具备海量的跨部门、跨行业异构数据的存储能力，能够对海量异构数据进行高效分析、计算和处理能力，并应具备能够构建基于海量数据分析和各种知识管理的智能应用能力.

(3)智能化的管理服务能力.在形成的支撑智慧城市行业应用智能化的基础上，建立面向服务的“智慧城市”综合应用的统一公共管理服务平台，为各类居民生活及各行业生产提供普遍适用的和智能化应用与服务.

3 云数据管理技术在“智慧城市”建设中的应用

3.1 应用现状

云存储、云计算及云网络设备所构成的云资源系统具有强大的计算能力与共享服务能力，是云数据管理技术的基础，为城市信息系统提供云计算的能力.在国外，云数据管理技术在“智慧城市”建设中应用广泛.ESRI公司是全球第一家真正支持云架构GIS平台产品的厂商，它实现了GIS平台在云中的部署和服务模式，并在亚马逊弹性云平台上搭建了“云GIS”系统.目前，各家IT巨头，包括微软、IBM、Google、亚马逊等，以及国内的各大企业，如中国电信、中国移动、中国联通等，都先后推出了自己的云平台.在云计算的大背景下，国内知名GIS平台企业超图软件，也推出了基于GIS的新一代GIS平台SuperMap iServer，该平台为云GIS的建设提供了技术基础.

3.2 应用模式探析

GIS与云数据管理技术的融合不论是基于“公有云”还是“私有云”，其发展都将日益加快.云数据管理技术会为GIS带来良好的发展机遇.软件开发商可以使用基于云计算和云管理的平台，以低廉的价格为海量的用户群提供更为稳定、快速、安全的服务.对于分布式的GIS应用程序，尤其是注重应用和服务的连贯性程序，云数据管理技术将会越来越适用、越来越流行.

作者结合多年从事智慧城市数据管理的实践经验，提出了新的面向海量数据的基于云数据管理技术的“智慧城市”建设总体架构和设计思想.具体而言，地理信息共享平台工程以企业总体架构和SOA理念为基础，形成以“一个门户、一个中心、一个框架”的系统总体架构；以“一体化应用开发与集成框架”、数据中心框架为基础，结合各部门的系统建设需求，形成能够满足信息化需求的应用模式，从而提供灵活的、开放的、符合IT工业标准的框架体系.

为实现一体化应用集成的目标，达到“数据标准统一、系统平台统一、数据平台统一”的技术要求，应着重开展六大关键技术的研究和应用.具体包括：(1)基于各类业务的基础平台建模和模型驱动的理念，以实现依据业务需求能力的“灵活构建、随需应变”；(2)“统一存储、统一服务”的数据库部署和服务模式，以后可进一步扩展成异地异构的数据库数据交换服务体系；(3)采用“一站式”登录的统一信息门户；(4)在面向用户的业务端，应由计算机自动感觉所处理的信息类型并弹出相应的应用软件界面，消除应用壁垒，为用户呈现“集成式应用桌面”；(5)基于各类数据关联与整合技术，实现GIS、OA、AUTOCAD和文档等不同数据类型的“通存通取”与有机整合；(6)元数据的定义、管理和发布方法.

3.3 总体工作内容

根据基于云数据管理技术的“智慧城市”建设总体架构和设计思想，主要工作内容包括：

(1)软硬件平台和网络建设.

引入可编程、可虚拟化、自适应和智能调度与资源共享的云交换机和云路由器，实现接入普适化和控制智能化；引入网闸、防火墙等设施，保障网络安全；以电信网、互联网、广播电视网为基础实现三网融合、物联网等，并接纳其他专门性网络，如电子警察专网等.

(2)软件开发.

建立综合管理多种类型基础空间数据的管理与应用体系；建立基础空间数据的元数据库及其管理体系；建立数据更新体系；为各部门建立专业数据库供接口建立地理数据的分发服务体系.

(3)数据库建设.

依据国家及行业标准的地理信息分类与编码体系，建立多源数据采集体系，提供多种格式的数据输入/输出接口，建立覆盖全区域的基础地理空间数据库，实现基础地理信息的共建共享.核心数据库包括全市范围内的1∶500～1∶10000地形图数据库、正射影像数据库，地址编码数据库和数字高程信息.

(4)人才培养与产品推广.

积极引进和培养人才，开展云GIS系统的宣传和推广等工作，最终形成城市云GIS服务中心，并形成一系列公众应用和政务应用系统.

4 结 语

云数据管理技术应用于“智慧城市”建设中，对实现城市可持续发展、引领信息技术应用、提升城市综合竞争力等具有重要意义.本文结合工程实际情况提出基于云数据管理技术的“智慧城市”建设总体构架和设计思想，并提出基于云数据管理技术的地理信息共享平台工程建设方案，从关键技术和平台建设等方面解决核心问题，为类似项目提供借鉴和参考.

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[2]曾羽琚等.基于云技术的智慧城市中大规模房屋数据处理.计算机系统应用[J].2014第23卷第12期.94～100

[3]王中华.云计算在智慧城市中的研究与应用.信息通信[J].2015第11期.83～84

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[5]于博旭.智慧城市数据共享平台体系结构分析设计与应用[D]

TheAnalysisandApplicationofCloudDataManagementTechnologyinSmartCity

LIYan-fang,YUFeng-zhen,YANGPing-yin

(Hebei Institute of Architecture and Civil Engineering，Zhangjiakou，075000，China)

With the development and application of the Science of Surveying and Mapping,it has various types of electronic data.Since the growth of data is geometric in information level,it has put forward a higher demand for the data storage and management.With the development of the Cloud Data Management,it has efficient advantages,such as huge amounts of data,accurate precision and fast query.The Cloud Data Management has played a decisive role in the data management,especially in the constructionof“Smart City”.

Cloud Data Management；Smart City；Huge Amounts of Data

2017-03-06

2016张家口市科技计划(1621013B)

李艳芳(1980-)，女，硕士研究生，讲师，研究方向计算机应用.

10.3969/j.issn.1008-4185.2017.03.017

TP3

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