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　　摘要：综合信息库是自然资源与地理空间数据库的核心数据库，是多层次的空间信息与属性信息集成的数据库，是电子政务建设的重要基础信息资源库。数据种类丰富，具有海量多源等大数据特征，通过对综合信息库特点分析，进行基于私有云的综合信息库设计，实现操作系统、存储等资源的高效整合，满足信息库数据存储管理需求。

　　关键词：云技术;自然资源;地理空间;综合信息库

　　自然资源与地理空间综合信息库是数据库的核心库，数据内容充实，具有多时相等大数据特征，综合信息库是信息技术下完成复杂多源信息中提取有用价值的技术处理手段，需要挖掘出数据中的潜在价值。云计算通过融合存储资源将高速网络作为承载基础架构，成为IT技术发展的重要趋势。综合信息库具有可弹性伸缩等优势，云计算使用户能按需获取计算与信息服务，研究设计基于私有云的综合信息库，采用云计算模式可获得高效地数据存储管理性能，减少重复建设，满足用户数据共享需求。

　　一、自然资源与地理空间综合信息库建设意义

　　自然资源是社会发展的重要资源，对自然资源实时监测非常重要。其丰富度可反映出国家区域内的社会经济发展水平。人类有3/4以上社会活动与自然资源有关，通过深度了解自然资源对信息数据深度挖掘，可以及时了解自然资源的现状。为科学调控对自然资源的利用，综合数据共享成为社会进步的方向[1]。综合信息库建设项目目标是提供电子政务的标准化可持续更新维护的基础性自然资源与地理空间信息资源，为电子政务应用构筑基础地理空间信息共享平台，为社会提供系列化的基础性地理空间信息产品，促进地理空间信息共享。建立国家电子政务基础信息资源库，包含土地与矿产，农林业，海洋与渔业等专题的与自然资源相关的数据，及基础测绘数据等方面的数据。省级自然资源信息库建设作用是加强对区域发展的宏观调控，增强对自然资源的宏观管理，有利于提供自然资源相关信息。人类社会经济快速发展，产生的环境问题造成影响日益凸显，人们更加关注居住环境的情况，建设综合信息库系统评价能为协调区域复合生态环境系统发展做出好的指导。

　　二、综合信息库总体结构与需求分析

　　现阶段空间信息库中的综合信息产品多为专业人员操作，目前空间信息库在线服务平台仅提供产品浏览功能，为有效获取信息资源，将信息数据快速制成综合信息产品，以加快推进在实际业务中的应用，综合信息产品在线定制十分必要。将综合信息资源整合，提供在线产品制作工具增强用户交互性，为政府重大决策提供信息支持[2]。空间信息库综合信息产品服务对象分为电子政务与公众用户，根据用户需求分为综合信息产品浏览，综合信息产品个性化定制。电子政务用户通过综合信息产品浏览满足规划管理，动态监管等应用需求，公众通过综合信息产品浏览获取地理空间信息服务，促使带自然资源与地理空间环境建设向规范化发展。用户对感兴趣的综合信息产品想加以修改，需要平台使用户快速对综合信息产品专题图修改，功能需要适应公众用户，使公众能自主获取更多的信息服务，综合信息库总体构图如图1云计算平台基础上建立综合信息库，包括可持续发展评价预警，资源安全动态评估，基础地理与区划，资源环境遥感动态监测等内容。通过服务层，如web地图服务，web要素服务与web地图切片服务等，向各用户单位提供数据访问服务。综合信息库安全风险涉及包括服务安全等诸多方面，综合信息库应部署在私有云计算环境中，私有云可方便进行硬件资源的控制。云计算服务包括基础设施服即服务，软件即服务等层次，数据即服务是与数据相关的服务发生在集中化的位置，如数据质量管理等，将数据提供不同的系统，使者中无需购买数据，只需按流量方式付费。综合信息库可归类为云计算数据即服务，在逻辑与实际部署上分为数据层与服务层。数据层是海量空间信息存储于访问主容器，具有高数据的特点，是典型的数据密集型操作，数据层提供足够吞吐宽带，数据层能横向扩展存储空间，满足数据量持续增长。

　　三、云计算模式分析

　　服务器整合模型基于服务器级别完成云资源调度，操作系统整合模型将服务器集群管理与分离结合模式，将应用软件使用数据库资源独立，数据库整合模型是性能*佳的云数据库模型。服务器整合模式是基于服务器虚拟化Xen架构衍生的云计算模式，运行多套OS及部署不同的应用，提高资源利用率。服务器整合模型优势是提高硬件资源利用率，虚拟OS易于横向扩展。缺点是存在性能损耗，连续负载过大导致服务器出现相应迟缓。数据库整合模型通过整合数据库集群系统实现云计算模型，数据库整合模型分布式节点存储由数据库管理，如Infiniband40GB网络访问请求在分布式节点流动[3]。分布式节点采用对等结构，具有高可用性，Microsoft Azure SQL等为代表性系统软件。操作系统整合模型是操作系统不虚拟化，不同服务器数据库系统通过中央控制系统组成分布式大型数据库系统，在不同理服务器进行负载均衡，由于其不受虚拟服务器性能缺陷限制，具有更高的性能。在数据库服务层面解决海量结构化数据，逻辑分布式是数据库检数据相对独立，在不同数据库分配通过中间层，对数据访问请求由中间层进行收发。

　　四、综合信息库设计

　　基于综合信息库运行特点，选择合适的云计算模式进行基于私有云的综合信息库设计。物理构架由计算节点群，数据网络，应用网络组成，节点计算机配置两块网卡，数据节点内置RAID磁盘阵列。计算节点进运行中间件，数据杰斯安运行数据库系统，计算节点通过应用网络与外部应用系统交互。计算机通过服务网络交互，物理架构的特点是采用3层物理网络模式，集群节点间高速数据交换，可避免网络IO争用，提高数据吞吐能力，对应用数据间的网络链具有隔离控制能力。软件构架包括服务层与数据层，服务层采用服务器整合云计算模式，数据层采用操作系统整合的云计算模式，通过横向扩充物理主机实现弹性。服务层包括RD服务，Linux虚拟机，FD服务运行在Linux虚拟机中，服务监听服务层GeoServer服务节点运行装，收发外部应用系统访问请求，根据服务节点负载情况进行复杂均衡，服务节点运行于不同的Linux虚拟机上，Geoserver服务提供空间数据访问协议，Linux虚拟机运行GeoServer服务。解决数据库扩展能力方法有数据分片与读写分类，读写分离将数据的写入操作人分离不同专用数据节点，通过减少IO冲突提高数据库处理能力，可在写入数据库应用数据分片策略，更新到写入数据库数据同步到数据库存在时间延迟。数据分片原理是将数做水平切分，通过应用构架解决访问路由问题。数据层设计采用逻辑读写分离的策略，数据库节点可提供数据访问服务，但锁定数据节点不提供外部数据访问服务，适合自然资源库按时间周期密集数据更新的场景。数据水平切分不以数据库文件数据为颗粒度散列，根据冗余度设定切分单位镜像数据库节点数量。数据层结构包含DMC服务，空间数据库存在本地存储设备中，提供数据库节点管理服务，记录数据在数据库节点中的分布，动态进行节点调度。数据库与服务层运行于虚拟机中不同，数据层运行在物理机宿主操作系统，数据层部署与服务层分开不同物理机，可充分利用计算机硬件资源。

　　五、结语

　　按照《关于我国电子政务建设的指导意见》，国家启动2020年人口基础信息库，自然资源与地理信息信息基础库的建设，随着信息化进程加快，电子政务建设同地理空间信息联系日益紧密，自然资源基础信息库的建设得到高度重视，但建设内容与民办目前无统一要求，本文对就自然资源基础信息库的建设进行探讨。考虑到数据的安全性，研究基于私有云建立数据库技术方案，可满足综合信息库高效存储于数据访问需求。技术方案对实施人员技术水平要求较高，私有云部署成为综合信息库云部署的重要方向，用户能打造融合多种虚拟化的私有云方案。

　　参考文献

　　[1]许大璐,彭瑞,陈进,等.基于私有云的自然资源与地理空间综合信息库设计[J].测绘地理信息,2019,44(02):45-48.

　　[2]杜亨莉,彭瑞,严锐,等.面向自然资源与地理空间基础信息库的综合信息产品在线定制模式——以浙江省为例[J].测绘与空间地理信息,2018,41(01):86-89.

　　[3]吴旻家.基于浙江省自然资源和地理空间信息库的生态制图分析[D].武汉大学,2017.

　　作者：齐昕 王菊荣

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