CN109274645B - 一种智慧城市时空云平台的分层分级访问实现方法 - Google Patents

一种智慧城市时空云平台的分层分级访问实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智慧城市时空云平台的分层分级访问实现方法，云平台构建采用逻辑上集中统一的方式进行部署，提供GIS平台宿主环境以及资源池寄存服务，对服务进行分级授权后统一分发；基础设施服务分级授权，分层负载均衡调度；栅格数据及矢量数据采用的不同处理及提取方式；应用系统的个性化服务具体为根据用户申请及权限，提供满足要求的个性化系统；该方法可充分利用服务资源，实现资源共享，为不同层级的用户提供个性化的服务。

Description

一种智慧城市时空云平台的分层分级访问实现方法
技术领域
本发明涉及云平台智慧城市，尤其涉及一种智慧城市时空云平台的分层分级访问实现方法。
背景技术
目前，市场上还没有针对“智慧城市时空云平台”时空大数据分层分级服务共享的工具产品，当平台建立完成后，如果想要实现时空数据的分层分级服务共享，各级行政主管部门针对本部门管辖区域进行个性化服务访问，需对本区域范围内的各种服务进行申请。从市场上成熟的支撑数据发布、GIS分析服务的GIS产品服务发布机制来看，软硬件资源消耗大，针对不同层级的用户无法进行个性化应用定制和分级部署。
发明内容
针对上述现有技术的问题，本发明的目的是提供一种智慧城市时空云平台的分层分级访问实现方法，该方法可充分利用服务资源，实现资源共享，为不同层级的用户提供个性化的服务。
为实现上述目的，本发明提供了一种智慧城市时空云平台的分层分级访问实现方法，其特征在于，云平台构建、服务调度、数据调度以及应用系统的个性化服务，其中：
云平台构建采用逻辑上集中统一的方式进行部署，提供GIS平台宿主环境以及资源池寄存服务，对服务进行分级授权后统一分发；
服务调度进行分级授权，分层负载均衡调度；
数据调度方法为将区域网格离散地进行栅格切片处理并填充颜色，当栅格数据被访问时，对已切片的栅格进行位置关系运算、边缘区域进行像素运算用于的数据提取；将区域网格数据及要素进行编号，并将网格数据与矢量专题进行叠加相交运算、同时将网格内要素编号增加到矢量要素中用于被访问时的矢量数据提取；
应用系统的个性化服务具体为根据用户申请及授权权限，提供满足要求的个性化系统。
优选地，所述服务包括基础设施服务、数据服务、功能服务、接口服务以及知识服务。
优选地，所述服务引擎包括数据类引擎、服务类引擎以及知识类引擎。
优选地，所述区域包括市、区、街道、社区及网格5级联动部门，除最高级部门分配本部门及下一级部门的服务访问权限外，其它情况为上级部门分配下一级部门的服务访问权限。
实施该方法具有如下的有益效果：云平台构建采用逻辑上集中统一的方式进行部署，提供GIS平台宿主环境以及资源池寄存服务，对服务进行分级授权后统一分发，分层负载均衡调度，共享资源，避免重复建设；采集的数据被用户按授权范围进行加载，即达到了效果，也减少服务数量及资源开销；应用系统的个性化服务具体为根据用户申请及权限，提供满足要求的个性化系统，实现按需分配资源。
附图说明
图1是本发明实施例提供的智慧城市时空云平台分层分级管理架构；
图2是本发明实施例提供的智慧城市时空云平台方案示意图；
图3是本发明实施例提供的智慧城市时空云平台基础设施服务动态调度示意图；
图4是本发明实施例提供的智慧城市时空云平台栅格数据调度示意图；
图5是本发明实施例提供的智慧城市时空云平台矢量数据调度示意图；
图6是本发明实施例提供的智慧城市时空云平台应用系统个性化服务示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案作进一步的详细说明。
智慧城市时空云平台的设计理念之一“集中统一共享，分层分级管理”，如图1所述，智慧城市时空云平台要实现全市不同层级，同层级各部门之间建立联系，进行资源共享共用，横向上为建设智慧国土，智慧城管，智慧园林，智慧水务等提供时空信息服务，纵向上为智慧区县，智慧街道，智慧社区提供时空信息服务，即体现横向到边，纵向到底的思路。
智慧城市时空云平台的方案示意图如图2所述，云平台中的基础设施、数据及服务进行统一发布提供给服务资源池，用户端通过服务引擎向服务资源池申请各种个性化服务；其中，云平台构建采用逻辑上集中统一的方式进行部署，提供GIS平台宿主环境以及资源池寄存服务，对服务进行分级授权后统一分发；服务调度进行分级授权，分层负载均衡调度；数据调度方法为将区域网格离散地进行栅格切片处理并填充颜色，当栅格数据被访问时，对已切片的栅格进行位置关系运算、边缘区域进行像素运算用于的数据提取；将区域网格数据及要素进行编号，并将网格数据与矢量专题进行叠加相交运算、同时将网格内要素编号增加到矢量要素中用于被访问时的矢量数据提取；应用系统的个性化服务具体为根据用户申请及授权权限，提供满足要求的个性化系统。
区域包括市、区、街道、社区及网格5级联动部门，除最高级部门分配本部门及下一级部门的服务访问权限外，其它情况为上级部门分配下一级部门的服务访问权限。以单元网格为基本单位，将网格内各种社会管理要素空间化，对各级网格单元实施全时段监控、监管互动，实现对全时分层、分级、全区域的无缝精细化管理，提供人性化服务。
智慧城市时空云平台中基础设施服务、数据服务、功能服务、接口服务、知识服务，市级用户可以共享全市域范围内，区级用户共享相应区县服务，街道、村级、网格单元用户共享响应授权范围的服务，提供个性化服务定制，实现事权下放，一次投入，多级多次使用，节约投资的目标。智慧城市时空云平台分层分级服务访问有利于时空大数据的实时共享、信息堆成、同步更新，防止信息孤岛和重复建设。
基础设施服务方面，通过云计算软件集群存储、计算物理硬件设备，虚拟出若干逻辑区，寄存用户数据和开发的系统，可部署在云上向端服务。针对大数据、高并发访问，支撑弹性分配服务，支持分层分级网格化权限分配，最大限度提高资源利用率。
在统一资源池中，对基础设施服务进行分级授权，分层负载均衡调度策略，实现服务资源的多粒度协同融合管理。在市、区、街道/镇、社区/居委、网格单元5级网格按照联动管理模式，提供市级、区级、街道级和社区级负载调度和均衡策略，每一层都可独立接收任务，同时结合对负载的有效评估来达到较为均衡的分发并执行请求任务，以避免出现请求过度集中于某些节点的情况。
基础设施服务动态调度如图3所示，具体步骤如下：
S101.用户向服务器发出服务请求，组成队列；
S102.任务调度器接收请求后，先对基础设施服务资源池进行自适应策略调度，其中，资源池包括：云GIS站点、云服务器、云数据库、云存储及云桌面；再根据对市、区、街/镇、村、网格5分层负载均衡调度器对5级区域服务器状态日志数据采集及动态分析后的监测情况，得出服务器负载情况，进行动态调度；
S103.服务器请求相应，保持云环境中数据库持久化。
数据服务方面，针对“时间、空间、属性”三位一体的时空数据进行分层分级网格化服务管理和个性化服务提供，即将各类规划、社会经济、城市运行等时空信息进行网格化多粒度协同融合管理，其中，时空数据的原则是“谁生产、谁更新、谁审批”。
栅格数据调度方法为将区域网格离散地进行栅格切片处理并填充颜色，当栅格数据被访问时，对已切片的栅格进行位置关系运算、边缘区域进行像素运算用于的数据提取；栅格数据调度过程见图4，具体步骤如下：
S201.准备基础地理信息底图数据，包括矢量电子地图和影像图等；准备5级网格数据，分别为市、区、街道/镇、村/居委、网格，分拆各网格区域单元，预先填充颜色；
S202.在GIS平台中发布服务，对地图数据及网格数据进行栅格切片处理；
S203.用户提交网格区域数据服务访问请求；
S204.服务引擎根据已授权网格区域或用户选择区域调取网格切片准备运算；
S205.根据行号、列号、切片层级，将待调取的栅格切片数据与网格切片数据进行位置关系运算，调取数据；
S206.针对边缘网格，进行像素对比分析运算，提取预设颜色范围内的栅格图像像素进行加载；
S207.服务引擎返回相应结果，客户端加载。
矢量专题数据调度方法将区域网格数据及要素进行编号，并将网格数据与矢量专题进行叠加相交运算、同时将网格内要素编号增加到矢量要素中用于被访问时的矢量数据提取；矢量数据调度过程见图5，具体步骤如下：
S301.准备矢量专题数据，准备市、区、街道/镇、村\居委、网格5级网格面矢量数据，为每个网格数据每个要素进行编号；
S302.将网格面数据与矢量专题进行叠加，相交运算，将网格内要素编号增加到矢量要素中，若有跨区域网格的线、面要素，将网格编号组成一个字符串，以逗号隔开进行赋值；
S303.在ArcGIS平台上发布矢量地图服务；
S304.针对不同层级用户对矢量数据访问及功能操作进行授权；
S305.用户提交网格数据服务访问请求；
S306.服务引擎根据已授权网格区域调取矢量地图服务；
S307.根据网格要素编号读取点要素图层中的要素；根据网格要素编号读取线、面图层中的要素，判断线、面要素中网格区域编号是否唯一，如果线、面要素不唯一，解析要素网格编号，根据网格编号获取网格矢量几何要素，使用拓扑几何函数根据网格要素对线/面要素进行裁剪，获取结果要素；
S308.服务引擎返回相应结果，客户端加载。
应用系统个性化服务方面，通过基础设施服务获取软硬件环境，通过服务引擎从服务资源池中获取数据、功能、接口和知识服务，进行应用定制，主要为市、区、街道、社区、网格各层级用户提供应用定制和个性化服务。
基于服务资源池中基础设施服务、数据服务、功能服务、接口服务、知识服务，通过服务引擎进行分层分级授权，通过应用定制系统为不同用户提供个性化服务。实施步骤见图6，具体如下：
S401.用户提交个性化服务申请，服务包括基础设施服务、数据服务、功能服务、接口服务和知识服务；
S402.通过服务引擎对服务进行统一的分层分级授权管理；
S403.用户提交应用定制申请；
S404.在应用定制系统中进行装配，定制界面风格，主题等。
S405.个性化系统生成，启动使用，提供下载部署。
本发明方法综合运用云计算、时空大数据、负载均衡、图形学与图像处理等先进的信息技术，针对智慧城市时空云平台中不同服务，采用分层分级方式进行服务调用，分层负载均衡调度策略，实现服务资源的多粒度协同融合管理，服务资源的共享交换；将区域网格离散地进行栅格切片处理，将已切片的栅格服务进行位置关系运算，边缘区域进行像素运算提取，实现栅格图像的分层分级加载；通过标签化网格和客户端图像像素提取的方式实现矢量数据服务自动分级管理；基于服务资源池，通过服务引擎进行分层分级授权，通过应用定制系统为不同用户提供个性化服务。
智慧城市时空云平台实现了服务资源池中各类服务的分层分级管理，在保障访问安全的情况下，不仅具有良好的服务承载能力，而且具有支撑高并发访问的能力。初步应用实践表明，该种服务共享访问方式不仅能快速地响应各级各类用户的服务访问请求，实现对分层、分级、全区域的无缝精细化管理，真正实现个性化服务共享和个性化应用系统定制的目标。
虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (4)

1.一种智慧城市时空云平台的分层分级访问实现方法，其特征在于，云平台构建、服务调度、数据调度以及应用系统的个性化服务，其中：
云平台构建采用逻辑上集中统一的方式进行部署，提供GIS平台宿主环境以及资源池寄存服务，对服务进行分级授权后统一分发；
服务调度进行分级授权，分层负载均衡调度；
数据调度方法包括栅格数据调度方法以及矢量专题数据调度方法；
栅格数据调度方法为将区域网格预先填充颜色并离散地进行栅格切片处理，当栅格数 据被访问时，根据行号、列号、切片层级，将待调取的栅格切片数据与网格切片数据进行位 置关系运算、以及对边缘网格进行像素对比分析运算，提取栅格数据；
矢量专题数据调度方法为将区域网格数据及要素进行编号，并将网格数据与矢量专题 进行叠加相交运算、同时将网格内要素编号添加到矢量要素中，当矢量数据被访问时，根据 网格要素编号读取线、面图层中的要素，判断线、面要素中网格区域编号是否唯一，如果线、 面要素不唯一，解析要素网格编号，根据网格编号获取网格矢量几何要素，使用拓扑几何函 数根据网格要素对线或面要素进行裁剪，获取结果要素；
应用系统的个性化服务具体为根据用户申请及授权权限，提供满足要求的个性化系统。
2.如权利要求1所述的智慧城市时空云平台的分层分级访问实现方法，其特征在于，所述服务包括基础设施服务、数据服务、功能服务、接口服务以及知识服务。
3.如权利要求1所述的智慧城市时空云平台的分层分级访问实现方法，其特征在于，所述服务引擎包括数据类引擎、服务类引擎以及知识类引擎。
4.如权利要求1至3中任一项所述的智慧城市时空云平台的分层分级访问实现方法，其特征在于，所述区域包括市、区、街道、社区及网格5级联动部门，除最高级部门分配本部门及下一级部门的服务访问权限外，其它情况为上级部门分配下一级部门的服务访问权限。
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