[發明專利]一種應用于電信領域的空間數據管理中間件及其實現方法

有效

• 申請號: 201710015717.7
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN106649882B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 孫斌
• 申請（專利權）人: 浪潮天元通信信息系統有限公司
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 孟峣

本發明公開了一種應用于電信領域的空間數據管理中間件及其實現方法，包括以下功能架構：空間分析服務模塊、搜索服務模塊、網絡分析服務模塊、空間數據讀寫服務模塊、高速緩存服務模塊、地圖渲染適配器。本發明的一種應用于電信領域的空間數據管理中間件及其實現方法與現有技術相比，間接節省了軟硬件成本和開發成本，可帶來一定的經濟效益，通過模型的精簡、合理降低數據精度等手段，換取數據存儲效率的提升，實用性強，適用范圍廣泛，具有很好的推廣應用價值。

技術領域

本發明涉及GIS空間數據管理技術領域，具體地說是一種應用于電信領域的空間數據管理中間件及其實現方法。

背景技術

地理信息系統（GIS）技術是近些年迅速發展起來的一門空間信息分析技術，在電信領域有著廣泛的應用。

空間數據管理中間件是一種介于GIS渲染引擎和數據庫管理系統之間的中間件技術,是GIS軟件平臺的核心組成部分，主要解決空間數據的交互問題。常見的空間數據中間件方案有Esri的ArcSDE、Sun的Oracle Spatial和超圖的SuperMap SDX+等。

隨著地理信息技術的蓬勃發展，其應用場景越發廣泛。空間數據的數據結構為了支撐上層應用變得越發復雜，需要支持的數據種類也越來越多。柵格數據、矢量數據、三維數據、網絡數據等多種類型的數據源支撐了GIS平臺多樣化的能力，如：

1、柵格數據分析：包括生成高程柵格、坡度柵格（可以通過高程柵格轉換）、距離柵格、密度柵格，重分類、柵格計算等具體功能。

2、矢量數據分析：包括基于空間位置的查詢、緩沖區分析、疊置分析、鄰近分析、泰森多邊形、空間統計等功能。

3、三維分析：包括創建柵格和TIN表面，對于表面積與體積、坡度坡向、可視性分析、表面長度等一系列表面分析，還有Arcscence三維可視化及二維轉三維的數據轉換等。

4、網絡分析：包括最佳路徑、最近設施、服務區、上下行、選址與配置等具體的可運用于解決生活中實際問題的功能。

上述列舉的空間分析功能只是GIS領域的冰山一角，其功能都依賴于底層數據模型的建模?？梢哉f，空間數據底層模型是決定地理信息系統的適用范圍和執行效率的關鍵性要素。

然而，越發臃腫龐大的地理信息系統也帶來了顯著的問題，那就是數據復雜度與軟件復雜度的提升。以在GIS業界處于領先地位的Arcgis平臺為例，其提供的功能涵蓋了GIS領域的方方面面，而每個專業方向卻只使用很小一部分功能。經調研發現：在電信領域，90%的業務場景只依賴于GIS軟件平臺的極少部分功能，功能利用率不足整個平臺功能的5%。為了這5%的功能，運營商卻又不得不購買并部署整套GIS平臺軟件。

由此帶來的問題有三：

一、購買和部署龐大的GIS軟件帶來軟硬件的高額投入；

二、因系統復雜度高、項目工程龐大，導致軟件研發成本提高；

三、由于目前主流的商用和開源GIS平臺的底層模型都需要考慮支持各個專業方向的通用化場景，對于數據結構的完備性、嚴謹性、普適性要求很高。這也決定了其空間數據模型復雜度較高，在讀寫時更容易出現I/O瓶頸。為了解決I/O瓶頸，通常的做法只能通過分布式數據集群的方式進行數據切片，提高并發能力。但這又會進一步加劇問題一和問題二。

在目前主流商用和開源GIS平臺在處理靜態空間數據時，均有著良好的運行效率。但是對于動態變化的熱數據，讀寫瓶頸明顯。解決該問題的傳統思路是數據集群方案，雖可有效緩解讀寫瓶頸，但又帶來了新的IT復雜度提升與軟硬件成本增加問題。