客户端聚合服务的空间信息网络服务模式研究

我国国民经济建设、社会发展和人民大众对空间信息的需求日益增长，而现有的基于Web的网络空间信息服务模式无法有效解决海量空间数据的存储管理、空间信息服务响应和网络带宽瓶颈等一系列问题，严重制约了空间信息技术在大众化应用领域的发展。研究空间信息服务的规律，寻求新型空间信息网络服务机制与模式，已成为空间信息服务领域面临的重大课题。本项研究提出的地学浏览器/分布式空间数据服务器群（G/S）模式为解决该问题提供了一个新途径。G/S模式以超地理标记语言（HGML）为核心，能够对分布在互联网上的空间数据进行组织、管理、可视化表达和分析，通过"请求-聚合-服务"的工作机制，在客户端聚合服务所需的数据和资源，实现空间信息的动态访问、三维表现和查询分析等。该模式将有效地改善现有空间信息网络服务模式在海量空间数据的存储、计算、访问等方面存在的问题，对空间信息的大众化应用具有重要的意义。

随着世界由信息时代走进大数据时代，国民经济建设、社会发展和人民大众对空间信息的需求日益增长，目前基于Web的网络空间信息服务模式无法有效解决海量空间数据的存储管理、空间信息服务响应和网络带宽瓶颈等一系列问题，严重制约了空间信息技术在大众化应用领域的发展。研究空间信息服务的规律，寻求新型空间信息网络服务机制与模式，已成为空间信息服务领域面临的重大课题。本项研究提出的基于“请求-聚合-服务”的客户端聚合服务工作机制的地学信息浏览器/分布式空间数据服务器群（G/S）网络服务模式为解决该问题提供了一个新途径，在客户端实现服务的动态聚合，并通过原型系统验证G/S模式的适用性和实用性，为空间信息网络服务普适化、透明化、实时化、三维化和智能化研究提供新思路。针对这些问题，以解决海量异构空间信息数据共享为目标，项目组研究一种以HGML为核心、广泛支持多种空间信息数据格式、具有高性能缓存机制、可为用户提供多元空间信息聚合服务的轻量级地学浏览器客户端，从而实现分布式海量空间信息数据的协同统一调度和高效共享，具有智能辅助决策、三维展示、综合研判、快速处置等功能。研究一套应用于空间信息服务器群的高效的数据调度模型，在实现分布式、海量空间数据在客户端聚合的同时，具有高效率、标准统一的特点。并提出基于地理位置的性能优化模型及针对地理信息三维可视化表达的性能优化算法。为地学浏览器聚合大规模复杂空间信息服务实时化、智能化和三维虚拟化研究提供新思路。.特别是近年来在地灾监测、地球探测、应急管理、电子商务、社会网络、物联网应用等行业和领域都面临着空间大数据的管理和服务问题。多年信息化的发展，使得各行业都不同程度地存在着多系统间的数据共享和交换问题； 存在着数据的实时采集、更新维护和统一管理问题；存在着以数据为核心的云计算和云服务机制问题等。针对这些问题，在课题组前期研究的客户端聚合服务的空间信息网络服务模式（G/S ）成果基础上，本项研究进一步提出一种面向数据的体系结构（DOA），即采用大数据注册机制和数据的统一交换管理规范，建立基于DOA 的数据即服务（DaaS）的云计算数据服务机制，为各种客户端应用提供动态聚合的数据资源服务。前期的理论和方法研究以及在地质灾害监测预警、应急管理等的初步实验表明，该机制具有较好的大数据管理效果和具有较普遍的适应性，为各行业的大数据管理和服务提供理论依据和技术基础。