一种基于云计算技术的异构空间信息协同标绘空间系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于云计算技术的异构空间协同标绘空间知识系统，主要目的是建立全球地图异构空间协同标绘模型，利用模型本身的横向扩展能力和云计算的分布式特性，实现高并发、高在线用户数的协同标绘。进而实现全球信息的动态收集，摆脱以往的空间信息孤岛效应，增强各相关空间信息用户之间的协作和沟通的能力，深层次挖掘信息，使得对大众与部门的空间信息服务从局域、单一内容提高到全球多主题水平的空间知识云服务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息
，具体是涉及一种基于云计算技术的异构空间信息协同标绘空间系统。
技术介绍
在信息技术和互联网技术的飞速发展下，人们接触的信息量越来越大。信息服务过程其实就是一种传播信息、交流信息、让信息变得更有价值的过程。而在这一活动过程中采集和提取的信息，并不需要对其中所含的知识内容进行提炼和分析，所以人们通过各种手段检索到的只是数据信息本身而己，并不一定是知识，比如学生在图书馆的书目检索系统上检索时，检索结果只有书名和作者，并看不出知识来。信息服务虽然能够提供快速、大量的信息，但是面对杂乱无章、随意性大、各种各样的信息资源，人们很难迅速、准确地定位和获取解决问题的关键知识。知识服务起源于图书情报与信息服务行业，已经成为许多行业和领域密切关注的热点课题，但是在教育、通信、金融、商业、咨询、健康医疗、中介服务等行业，知识服务是未来发展的必然趋势，各行业均已着手以知识服务为导向进行重新定位和设计。对于知识服务的研究和关注则涉及到图书情报学、产业经济学、计算机科学、管理学、教育学等多个学科领域。从知识服务本身内容看，知识服务应有广义和狭义之分。从广义上讲，知识服务是指一切为用户提供所需知识的服务(包括提供普通知识服务和提供专业知识服务等)；从狭义上讲，知识服务应是指针对用户的专业需求，以解决问题为目标，对相关知识进行搜集、筛选、研究分析并支持应用的一种较深层次的智力服务。然而，我国空间知识信息不够丰富，服务水平也停留在较低水平，已经开始制约空间信息社会化应用发展，这就迫切需要我国应进一步加大空间知识挖掘和服务水平。积极推进空间知识在国民经济和社会发展各个领域的应用和公益性服务，已经成为空间知识服务于国家经济建设和社会发展的必然要求。通过开展全球空间信息关联更新与主动服务系统支持下的空间信息分析服务的研发，实现提供空间知识在线服务，不断提高在线服务的质量和服务水平，必将有效促进我国空间信息社会化应用水平和国民社会经济的进步。
技术实现思路
鉴于以上内容，本专利技术提出了一种基于云计算技术的异构空间信息协同标绘空间系统。采用的技术路线如下：技术实施包括五个部分：一、提供的服务协同标绘云服务系统将提供如下服务：动态异构标绘信息的获取服务；基于虚拟资源池的全球动态异构标绘信息接入服务；标绘信息自适应实时/准实时显示服务；动态异构标绘信息更新服务；全球地名库的建立；基于Multi-Agent的混合协同标绘模型的构建服务；基于身份认证特性的角色访问控制服务；多用户操作的协同服务；协同标绘冲突消解服务，系统的数据层和协同标绘服务模块采用的架构如图1所示。图1中所标各数字含义如下：1.用户请求服务器提供需要的地理数据，服务器接收用户请求由控制器进行分发，对于基础的地图影像由QuadServer提供服务，其他请求数据会被控制器转化为对象模型形成XML文件发送给浏览器端，执行JavaScript程序进行转化为图像或者用户GIS的数据；2.用户向服务器提交标绘信息，同时提交个人信息验证等资料。服务器控制器接收用户相关信息，并将Java对象转化为GIS数据后，送入云平台进行处理；3.Agent对控制器接收请求进行感知，并对数据进行分析，通过检测机制对数据冗余和冲突进行处理，约束数据的完整性和可靠性；4.通过Agent处理后数据由控制器进行收集，并将数据信息进行空间分析、数据挖掘后，对原有的标绘数据进行整合，最后送入HBaseSpatial；5.HBaseSpatial的设计类似于OracleSpatial，设计特定的数据类型和结构用来存储空间信息，将空间信息保存在真正的数据库中；6.HBase分布式数据库依赖于zookeeper，HBase为整个系统提供非关系型的数据库存储服务，对于GIS数据，非关系型数据库理论上能提供比关系数据库更好的服务；7.服务器端agent设计为类似于HBase的Master-slaves结构，使用zookeeper的MasterElection机制保证服务器端agent的Master部分正常工作，除了最初查询外，客户端agent均和服务器端agent的slave部分打交道，以减少服务器端集群间的数据传输，服务器端agent使用缓存以提高服务效率；8.HBase的数据以文件的形式存储在HDFS中，通过MemStore等技术为上层提供HDFS自身很难提供的随机存储，小文件存储等功能。系统中大部分信息均存储在HBase中，但少数难以直接使用HBase处理的内容也直接存储于HDFS。9.服务器端agent与数据库交互，更新缓存中的内容，以确保用户获得的是最新的资料。二、协同标绘系统数据库将空间数据类型归纳为三个最基本类型：点、线、关系。三种基本类型演变出了多种多样的空间数据类型。点，一个带有经纬度属性的对象，并附加其他属性的键值列表，它可以精确和唯一的标识一个位置的状态。线，可以划分为闭合线圈、非闭合线段以及区域三种线类型，收尾不闭合的线段通常表示道路、河川、铁轨等，收尾闭合线段通常表示环形公路和地铁等。关系，由一系列的点、线组合而成，并通过role进行定义，是一种隐性的数据类型，是实体与实体之间的一种联系关系。标签Tag，不属于地图基本元素，而地图元素通过Tag来记录相关属性键值对Key/Value形式。从E-R图向关系模式转化数据库的逻辑设计主要是将概念模型转换成一般的关系模式，也就是将E-R图中的实体、实体的属性和实体之间的联系转化为关系模式。数据库设计图如图2所示。三、协同标绘关键模块实现1.基于Multi-Agent的混合协同标绘模型的构建模块Multi-Agent系统(MAS)是多个Agent组成的集合，其多个Agent成员之间相互协调，相互服务，共同完成一个任务。它的目标是将大而复杂的系统建设成小的、彼此互相通信和协调的，易于管理的系统。各Agent成员之间的活动是自治独立的，其自身的目标和行为不受其它Agent成员的限制，它们通过竞争和磋商等手段协商和解决相互之间的矛盾和冲突。MAS主要研究目的是通过多个Agent所组成的交互式团体来求解超出Agent个体能力的大规模复杂问题。在系统标绘里面Multi-Agent系统用于解决实际问题的优势，归纳起来，主要有以下几点：(1)在Multi-Agent系统中，每个标绘个体Agent具有独立性和自主性，能够解决给定的子问题，自主地推理和规划并选择适当的策略，并以特定的方式影响环境；(2)Mu本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于云计算技术的异构空间信息协同标绘空间系统，其特征包括：动态异构标绘信息的获取服务；基于虚拟资源池的全球动态异构标绘信息接入服务；标绘信息自适应实时/准实时显示服务；动态异构标绘信息更新服务；全球地名库的建立；基于Multi‑Agent的混合协同标绘模型的构建服务；基于身份认证特性的角色访问控制服务；多用户操作的协同服务；协同标绘冲突消解服务。

【技术特征摘要】
1.一种基于云计算技术的异构空间信息协同标绘空间系统，其特征包括：动态异构标
绘信息的获取服务；基于虚拟资源池的全球动态异构标绘信息接入服务；标绘信息自适应
实时/准实时显示服务；动态异构标绘信息更新服务；全球地名库的建立；基于Multi-Agent
的混合协同标绘模型的构建服务；基于身份认证特性的角色访问控制服务；多用户操作的
协同服务；协同标绘冲突消解服务。
2.根据权利要求1所述的一种基于云计算技术的异构空间信息协同标绘空间系统，其
特征在于：将Multi-Agent模型引入到协同标绘系统，并应用于云计算环境中，利用模型本
身的横向扩展能力和云计算的分布式特性，实现高并发、高在线用户数的协同标绘；引入基
于身份认证特性...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓兰，胡莘，倪金生，隆震，黄顺柏，何超，杨顺兴，欧其平，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45