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MapGIS平台技术全面创新 赋能新基建!

来源:艾肯家电网

今年 “新基建”一词首次被写入政府工作报告,伴随着中国数字化转型的不断发展,新基建对中国经济发展的驱动也将越来越重要。尤其,以5G网络、数据中心、人工智能、互联网、物联网建设等为代表的“新基建”正改变着社会治理、生产制造、民众生活等各个方面。可以预见,随着“新基建”的开展,万物都将数据化,数据量和计算量呈指数爆发,这也对信息资源的存储、管理、共享、应用以及安全提出了新的挑战,也是对众多数据平台、信息平台提出的重要挑战。

MapGIS作为技术领先的国产GIS平台软件,自上个世纪80年代诞生以来,就一直致力于GIS技术和软件的研发和积累。经过近三十年的努力,不仅具有完全自主知识产权,核心技术上也是真正自主内核、安全可控,在技术上逐步实现了对国际品牌的弯道超车。

2014年,以MapGIS 10为开端,MapGIS软件全面进入云技术时代。之后MapGIS 10.2、MapGIS 10.3,每隔一到两年中地数码都会将最新的技术升级、能力突破体现在平台中。目前,在产品上,MapGIS平台将云与端深度融合形成了完整的产品体系,产品涵盖数据存储、GIS服务器、云运维管理、云应用、端等多层面,以强大的数据存储、管理、分析和计算能力,为用户提供持续、稳健、高效的服务支持。在技术上,从MapGIS 10.3到MapGIS 10.5九州,聚焦全空间、大数据、智能GIS三个领域,取得了众多创新和提升。

以全空间技术,激发无限空间智慧

我们所处的环境特别是城市地区是一个复杂的多维空间,MapGIS则为我们提供了认知所处环境并在所处地理空间上探索和实践的方法和工具。MapGIS在实现地下、地表、地上、高空等“全空间”的展现和分析的基础上,进一步打通了遥感、无人机、点云、倾斜摄影、BIM、VR/AR等技术环节;实现了从地下空间到地上空间、从室外空间到室内空间、从现实空间到虚拟空间、从静态空间到动态实时空间的多维空间融合。有了全空间的技术基础,结合MapGIS大数据和智能GIS产品提供技术和方法,能更好的为城市建设、管理和运行提供空间信息服务支撑,让我们所处的城市空间更具“智慧”。

融合BIM技术服务于地下空间开发
融合BIM技术服务于地下空间开发

在全空间的建模能力上,MapGIS可以融合多源地学数据,快速构建复杂地学特征的三维模型,实现全流程一体化的模型构建,并可以提供大规模大分区的模型的动态构建,以及多种复杂的模型的构建。在某城市建模案例中,运用MapGIS快速动态建模技术构建了国内首个城市群级地下空间模型,模型面积达到4000多平方公里,辅助探明了地下50米深度的空间资源情况,为城市开发建设提供支撑信息。在核心能力全空间一体化分析上,MapGIS持续提升,提供了丰富而专业的分析方法和工具,能够为城市规划和监管以及城市空间的开发利用提供科学的辅助决策,在济南地铁建设和泉水保护中,MapGIS提供了精确的监测和分析;在大武水源地保护中,MapGIS对水流向分析和水污染环境模拟,为地下水保护和污染防治提供了有力的依据。

城市群大体量地质建模构建
城市群大体量地质建模构建
大武水源地水流模型+地质模型动态裁剪
大武水源地水流模型+地质模型动态裁剪

以地理大数据,深度挖掘空间价值

IT新技术的融入,不断丰富和提升地理智慧的内核。尤其在天然具有大数据属性的GIS领域,大数据与GIS的结合正在改变传统地理研究与分析方法,也在改变GIS的服务形态。MapGIS也一直致力于创新融合大数据技术,更好地挖掘空间大数据的潜在价值。MapGIS 将GIS与大数据技术结合,基于Hadoop、Spark等分布式计算框架,实现地理大数据的高效存储、分析与可视化表达,全面提升地理大数据能力。同时,还基于业务进一步丰富应用场景,提升用户的空间数据治理能力。

数据存储一直是大数据需攻克的难题之一。MapGIS平台集成了PostgreSQL、ElasticSearch、MongoDB以及HBase分布式数据库存储引擎,构建了基于混合数据库的地理大数据分布式存储产品MapGISDataStore。MapGIS DataStore能够有效实现各类空间、非空间数据的一体化存储和管理。利用向导快速构建分布式集群环境,提供高可用和高性能的大数据存储方案,为地理大数据分布计算和服务提供有力支撑。

在分布式存储的基础上,MapGIS深度融合Spark分布式计算框架,提供矢量大数据分析、影像大数据分析、实时大数据分析以及文本大数据分析多种方法,打破传统单机静态分析模式,创建了新型动态时空分析的应用。该技术也帮助某省在现阶段土地调查中,分析十年间各类土地变迁情况和全省基本农田压占情况,其将二调成果大概960万图斑和三调成果大概1800万图斑进行土地利用流向分析,可评估三调初始建库成果的准确性,也可作为后续掌握完整的土地变迁情况提供决策支持;另外基本农田作为三大红线,可将基本农田200万图斑和三调成果1800万图斑叠加,通过现状对比挖掘分析出基本农田被各地类的压占情况,为后续基本农田保护提供决策依据。

土地利用流向分析
土地利用流向分析
基本农田被各地类压占的情况分析
基本农田被各地类压占的情况分析

在大数据的可视化表达方面,MapGIS集成多种大数据可视化引擎,提供热力图、散点图、聚类图、密度图、蜂窝图和时空立方体等多种多样化的表达方式,支持炫酷、动态和直观的可视化展示效果。在针对大数据实时渲染时,采用渐进式传输机制,通过可视域分级调度策略和异步绘制,实现大数据分级渲染技术和多样式矢量瓦片渲染技术有效提升大数据渲染能力。

大数据多样式表达
大数据多样式表达

以智能GIS,提升行业生产力

在智能GIS发展上,MapGIS平台把智能技术的理念引入,将GIS空间运算能力与人工智能技术相融合,通过多层的深层的神经网络构造,去更好的效仿人脑,从而进行空间信息领域复杂数据的解释与分析。MapGIS IGServer-S集成了TensorFlow、CNTK等深度学习框架,搭建了一套完整的深度学习流程,在遥感影像信息提取与智能分析等方面取得了新的创新进展。

针对高分辨率遥感影像信息提取,MapGIS利用深度学习框架并基于GPU分析,能够从遥感影像上自动识别水体、植被、建筑物、道路等,获取到高精度的地理实体信息。另外,数据监控的系统当中引入了半自动的矢量化工具,可以实现自动追踪,整个的提取过程效率提升达到了90%以上。

MapGIS 10.5九州的技术突破也为深度挖掘行业应用,探索更高效的行业腾云奠定了技术基础。MapGIS 10.5九州进一步丰富云GIS内涵,构建了全新的云工作空间与全空间智能化云中台的技术体系,实现了技术架构、产品应用的快速上云,赋能各行业领域的应用创新与能力提升。目前九州全空间智能化云中台技术体系已经应用到智慧城市、自然资源、地质等多个行业中台建设中。

以GIS生态圈,构建全新GIS生态链

随着信息技术进一步的深入和成熟,尤其是在未来的5G时代,万物互联必将成为必然,开放标准和互操作平台的发展,使数据标准和架构完全透明,用户可以随时随地获得他们所需要的地理信息;GIS和IT 技术也会结合得更为紧密,GIS系统和应用越来越智能化、大众化,真正能做到让人人享有无处不在的地理信息服务。

未来的用户需求也会越来越多样化,各种创新应用也将层出不穷。中地数码提出GIS生态圈的新思路,以GIS软件与应用为核心,构建面向需求收集、软件开发、软件交易、软件服务、集成应用等为一体的全新软件生态链。通过开放式创新,构建全新生态平台,整合行业资源,实现产业内外智力、应用、资源共享。

“新基建”是我国发展和超越的重大机遇,也是民族GIS软件企业中地数码义不容辞的重要历史使命,作为国家地理信息产业的战略科技力量,中地数码将利用自身在GIS基础软件平台、行业信息化建设等方面技术能力和经验,在不断创新自主核心技术的同时,与生态合作伙伴携手共同拥抱“新基建”,服务国民经济和社会发展!


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