孟祥辉 李浩川 柏中强 左渤

摘要 本课题是国家“十三五”科技重大专项中城市群经济区建设与管理空间信息综合应用集成示范课题中的数据集成子课题。主要面向城市群经济区建设与管理海量、异构、多源、多时相数据集成需求，建立数据集成标准规范。研究海量矢量数据分级索引与动态渲染技术和分布式存储环境下多源异构的数据一体化存储模型和访问接口等多项技术，研发数据集成管理系统。开展城市群经济区建设与管理综合应用数据集成示范。

【关键词】科技重大专项 城市群 空间信息数据集成管理

1 研究目标

本子课题面向城市群经济区建设与管理海量、异构、多源、多时相数据集成需求，建立数据集成标准规范。研究海量矢量数据分级索引与动态渲染等多项技术，研发数据集成管理系统。开展城市群经济区建设与管理综合应用数据集成示范。

2 研究内容

本子课题包括城市群经济区建设与管理数据集成标准规范研究，城市群经济区建设与管理数据集成技术研究及数据集成管理系统研发，参与城市群经济区建设与管理综合应用集成示范3项任务，主要内容如下：

2.1 城市群经济区建设与管理数据集成标准规范研究

面向城市群经济区建设与管理空间信息服务综合应用对分布式异构环境下空间信息资源标准化、一体化管理的需求，研究数据集成标准规范。

2.2 城市群经济区建设与管理数据集成技术研究及数据集成管理系统研发

研究海量矢量数据分级索引与动态渲染技术;研究分布式存储环境下多源异构的数据一体化存储模型和访问接口技术;研究面向要素类和时空序列的多维数据组织管理技术;研究面向多主题的数据清洗、动态整合和快速抽取技术（ETL）。研发数据集成管理系统，实现城市群经济区建设与管理数据标准化整合集成、一体化存储管理、二三维高性能展示。

2.3 参与城市群经济区建设与管理综合应用集成示范

针对城市群经济区建设与管理综合应用集成示范，集成各课题待提交数据并负责制作京津冀城市群相关产品。

3 研究方法

面向城市群经济区建设与管理海量、异构、多源、多时相数据集成需求，基于统一时空框架、统一分类编码、统一目录体系、统一数据模型，建立数据集成标准规范，研究空间数据的深度关联与钻取关键技术;海量矢量数据分级索引与动态渲染技术;研究分布式存储环境下多源异构的数据一体化存储模型和访问接口技术;研究面向要素类和时空序列的多维数据组织管理技术;研究面向多主题的数据清洗、动态整合和快速抽取技术（ETL），研发数据集成管理系统，实现城市群经济区建设与管理数据标准化整合集成、一体化存储管理、二三维高性能展示。

研究城市群经济区建设与管理数据集成关键技术，依据城市群经济区建设与管理数据集成标准规范集成各课题单位提交的数据成果，按照不同数据类型进行数据库物理存储设计，通过分布式存储架构技术支撑多源异构数据的一体化存储，研发数据集成管理系统，实现数据的处理、入库、更新、展示等功能。

4 主要创新点

4.1 海量矢量数据分级索引与动态渲染技术

面向城市群经济区海量数据高效浏览和二三维高性能展示等需求，研究海量矢量数据分级索引与动态渲染技术来支撑课题的示范应用。对于大比例尺矢量数据，尤其是地形数据、地表覆盖数据，数据量大、要素多，传统的渲染技术路线无法满足实际浏览效率需求，该技术则可有效解决了这一问题。

4.2 分布式存储环境下多源异构的数据一体化存储模型和访问接口技术

面向多源、异构、海量大数据存储管理需求，传统单一存储管理模式己无法满足数据接入、海量存储、并行处理、高并发访问等不同场景下的数据存储管理需求，在传统的多源数据存储管理基于的关系数据库、共享文件系统基础上，采用混合存储架构，扩展并综合利用NoSQL数据库、分布式文件系统，构建弹性可扩展的存储模型，形成面向空间大数据的关系数据库集群、NoSQL数据库集群、共享文件系统集群、分布式文件系统集群，并在此基础上提供规范化的数据存取接口，可满足大数据存储管理及应用服务需求。

4.3 面向多主题的数据清洗、动态整合和快速抽取（ ETL）技术

城市群经济区数据库需要根据应用示范集成要求对数据进行面向多主题的数据清洗、动态整合和快速抽取，传统的数据集成方法已经不能满足需求，研究面向多主题的、采用统一的数据标准、统一业务规则的数据清洗、整合和抽取技术。通过多源数据的适配，实现城市群经济区数据库与外部共享交换系统之间的数据抓取与整合。以外部数据库为转换源数据库，以数据集成与管理系统的交换库或汇集库为转换目标数据库，基于方案进行批量自动化数据模型转换，包括图层转换、属性转换和代码转换，实现源数据结构向目标数据结构的重组。

4.4 面向要素类和时空序列的多维数据组织管理技术

研究包括基于要素类的海量异构矢量、影像、表格等数据一体化存储组织模型、基于统一时空框架的多维空间数据存储组织模型、面向高性能二三维可视化环境下综合分析应用的空间信息组织模型在内的面向城市群经济区建设与管理数据资源要素类和时空序列的多维数据数组织管理技术。最終以开发研制出的城市群经济区数据库及原型系统对关键技术进行验证，从而支撑课题应用示范工作。

参考文献

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[2]李晓军，丘健妮，彭龙军，武苏里，多源空间数据集成技术状况与应用前景研究[J].计算机与现代化，2006 （05）.

[3]聂运菊，赵吉先，邹莉，城市基础地理信息多源空间数据集成模式的探讨[J].北京测绘，2003 （01）.