云環境下的地質資料共享服務探討

梁虹 張建龍 秦川

摘 ?要：中國地質調查局“地質云”的建設，是推動地質調查信息化的有效手段之一，通過“地質云”建設，不但消除了局屬各單位中間的數據鴻溝，匯聚了海量的數據資源，還利用大數據等技術手段提高資料服務獲取能力，將地質調查工作向在線化、智能化工作模式轉變。以“地質云”成都中心分節點體系建設為例，主要介紹“地質云”建設的背景以及“地質云”的服務體系，并簡要討論其對地質工作的影響。

關鍵詞：地質大數據;地質云;地質信息產品;地質數據共享

中圖分類號：TP315 ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）15-0129-03

Abstract：The construction of “GeoCloud” of China Geological Survey Bureau is one of the effective means to promote the informatization of geological survey. Through the construction of “GeoCloud”，not only the data gap between various units under the bureau has been eliminated，but also a large amount of data resources have been gathered. In addition，big data and other technical means have been used to improve the ability to obtain information services，and the geological survey work will be transformed into online and intelligent working mode. This paper takes the construction of “GeoCloud” Chengdu Center sub-node system as an example，mainly introduces the background of “GeoCloud” construction and the service system of geological cloud，and briefly discusses its impact on geological work.

Keywords：geological big data;GeoCloud;geological information products;geological data sharing

0 ?引 ?言

隨著信息技術的高速發展，大數據等新興信息技術逐漸在地質工作中嶄露頭角，受到地質工作者的歡迎。2016年，由中國地質調查局研發的我國首朵“地質云”——阿爾金成礦帶“地質云”，實現了只需一部裝有安卓系統的智能手機，項目組人員就可以在野外上傳、下載、管理自己放在云中的地質資料，參閱自己云盤的所有地質成果資料。阿爾金成礦帶“地質云”的建設實現開創了我國地質調查以數據密集型工作和云服務為主的新格局，為后期的“地質云”建設奠定了技術基礎。2017年，中國地質調查局以“統一規劃、統一標準、統一平臺、統一窗口”為指導思想開始主持研發覆蓋全局系統的“地質云”系統，將分散的資源匯聚起來，通過信息化、智能化手段消除地質調查工作中的數字鴻溝，匯聚全局29家直屬單位的大型儀器設備、地質數據資源和各類地質信息服務，并針對用戶需求，研發權威地質信息產品等，形成統一、有序、規模、權威的統一信息服務平臺，促進地質調查工作轉型升級，將傳統地質工作向在線化、智能化工作模式轉換。

1 ?“地質云”成都中心分節點建設背景

1.1 ?海量的地質資料，共享率不高

通過無數地質工作者的辛勤付出，取得了海量的地質資料，囊括地質調查工作中的基礎地質調查、礦產地質調查、物化遙地質調查、水文環境地質調查、海洋地質調查以及能源礦產地質調查等專業，這些多元異構的數據既能為國民經濟建設提供可靠的地質參考，又為進一步地質工作提供數據支撐，但由于長期積累的地質圖件、圖像資料數量龐大，數據保存在各資料館中，缺乏共享機制，所以數據共享困難，使用率并不高。[1，2]

1.2 ?信息化設備資源分散，難以形成規模

經過多年的信息化建設，特別是近十年來，國家加大對信息化的投入，中國地質調查局各個單位都采購了大量的信息化設備，根據2016年信息化統計報表，全局共有高性能計算集群4組，小型機73臺，各類服務器1 179臺，存儲容量10.5 PB，網絡信息點數2萬個，信息化硬件基礎設施數量和存儲量較大。但是，由于大多數設備分布于直屬單位中，一般按項目分割使用，未形成統籌利用的有效機制，存儲空間、計算資源的整體利用效率較低。

1.3 ?信息系統龐雜，協同性差

各單位各部門針對不同的業務需求，開發了大量的信息系統，這些系統之間無法進行數據交互，數據共用性差，無法協同工作[3]。

為了推進地質調查工作中的信息化建設，2017年，由中國地質調查局牽頭以“統一規劃、統一標準、統一平臺、統一窗口”為指導思想研發覆蓋全局的“地質云”系統，以激活、盤活、用活全局的軟硬件資源和數據資源，實現高效共享和精準服務。“地質云”成都中心分節點便在第一批建設部署的節點之中。

2 ?“地質云”成都中心分節點系統架構建設

“地質云”系統，采用經典的四層云架構，集成了地質調查、地質業務管理、地質數據共享及公開服務4個子系統，將各局直屬單位的數據資源和服務系統以注冊服務的形式組合起來，實現了數據共享和服務系統集成，達到了云架構下的“大系統、大平臺、大數據、大集成”的要求，有效破除了各局直屬單位間的數據鴻溝，形成統一、有序、規模、權威的統一信息服務平臺[4，5]。

在系統構架上，“地質云”成都中心分節點建設按照“一核兩翼五任務”的統一部署要求進行推進，即：“地質云”成都中心分節點以數據資源為核心，以信息服務和安全保障建設為兩翼，在實現地質信息有效服務的同時，以《國家信息安全技術 網絡安全等級保護基本要求》筑牢“地質云”的安全保障平臺，并在建設中同步推進地質云的應用服務體系建設、地質信息產品體系建設、分布式大數據中心建設、物理設施平臺建設和地質的安全與保障體系建設5項工作任務，如圖1所示。

2.1 ?“地質云”成都中心分節點應用服務體系建設

“地質云”應用服務體系是應用展示層，是“地質云”的統一服務窗口，包含多種信息服務和業務應用。“地質云”成都中心分節點的建設將成都地質調查中心業務系統與“地質云”對接，與局屬單位數據最大限度共享，“地質云”成都中心分節點共享發布的數據庫和服務如圖2所示。

2.2 ?地質信息產品體系建設

根據成都地質調查中心的職能和定位，梳理制作具有西南地區地質特色的地質信息產品。近兩年來，共梳理制作地質信息產品約1 226個，分為地質數據、地質圖、地學科普、地學軟件、文獻與出版物包5類產品，含青藏高原及鄰區1：25萬公開版地質圖數據、青藏高原油氣數據信息產品、烏蒙山連片特殊困難地區地質調查支撐脫貧攻堅成果圖集、羅平生物群資料等，為政府決策和社會工作進行地質知識宣傳提供了信息服務。

2.3 ?地質數據共享

梳理共享青藏高原[6]1：25萬公開版地質圖數據庫（包含109個標準1：25萬地質圖幅）、青藏高原油氣數據集數據（包含羌塘油氣數據31個，青藏高原地球化學數據14個，青藏高原航磁數據7個）、如圖3所示的青藏高原及鄰區1：150萬地質圖數據庫、西南地區1：50萬地質圖數據庫、西南地區礦產地數據庫、西南地區工作程度數據庫等西南特色數據資源，并逐步整理共享其他館藏數據資料。

2.4 ?基礎設施平臺建設

按照統一規劃和統一平臺的指導思想，“地質云”成都中心分節點釆用虛擬節點建設的方式實現，前期采用“地質云”共享的物理設施資源，結合成都中心建設規劃，向物理節點轉換。

2.5 ?安全與保障體系建設

安全保障是平臺建設的重要內容，雖然“地質云”成都中心分節點釆用虛擬節點建設，但是還是開展了云平臺安全防護、相關技術標準和管理制度建設等方面的建設。

一是構建“地質云”成都中心分節點物理安全、網絡安全、系統安全、應用和數據安全體系。釆用“地質云”統一的信息安全規劃構建成都中心的安全技術體系建設，購置等級保護標準、國密體系等安全體系要求的設備，為搭建物理節點運行環境進行前期準備。

二是構建“地質云”成都中心分節點建設與運行保障體系，包括建設及運行組織機構、建設與運行相關辦法及措施、建設與運行考核辦法等。已完成《成都地質調查中心“地質云”地質數據共享服務實施辦法（試行）》等制度的編訂，參與中國地質調查局關于“地質云”的4個管理辦法、5個相關管理制度建設。

3 ?“地質云”成都中心分節點對地質工作的影響

3.1 ?提高了地質數據、地質信息產品等資源的檢索效率

通過訪問“地質云”成都中心分節點，不但能夠查詢檢索本單位數據，還能一鍵檢索其他互聯互通的節點數據，拓寬了數據資源的獲取來源，實現了多專業多節點快速檢索訪問。

3.2 ?從制度上逐步解決地質資源共享問題

通過制定地質數據共享服務辦法，將地質數據進行分級共享，各單位逐步將數據整理發布在“地質云”平臺，逐步解決地質資源共享難的問題，截至2018年8月，整個“地質云”數據已經包含10個大類77個數據庫，地質信息產品包含8類5 000多個產品，近14萬檔地質資料，約2億條文獻元數據。

3.3 ?統一的地質信息服務體系

基于瀏覽器/服務器（B/S）模式三層體系結構，采用國家或軟件行業已有標準，將項目管理、生產調度、安全生產等地質工作密切相關的信息系統集成到“地質云”平臺供全面的地質調查管理云服務，與現有的單點登錄系統進行對接，形成云平臺的統一登錄入口。不但方便地質用戶和地質管理人員的登錄使用，更由于各系統間有了數據交互，保證了數據的一致性。

3.4 ?提高了地質信息設備的使用效率

通過虛擬化管理等技術，整合整個系統的硬件資源、提高地質信息設備的使用率，逐步解決由于專業軟件、服務器等軟硬件資源布置分散，無法滿足地球物理、遙感、地質災害等專業較高的計算硬件需求的問題。

4 ?結 ?論

“地質云”成都中心分節點建設是在中國地質調查局“地質云”建設的一部分，截至2019年10月，已經完成2.0版的上線，正在應用中逐步完善并向著3.0版本推進。隨著“地質云”成都中心分節點的完善和有效服務，最終將成為西南地區一流的智能化地質調查服務平臺，提升地質調查工作中數據獲取、分析、處理和服務能力。

參考文獻：

[1] 譚永杰.地質大數據與信息服務工程技術框架 [J].地理信息世界，2016，23（1）：1-9.

[2] 陳建平，李婧，崔寧，等.大數據背景下地質云的構建與應用 [J].地質通報，2015，34（7）：1260-1265.

[3] 鄭嘯，李景朝，王翔，等.大數據背景下的國家地質信息服務系統建設 [J].地質通報，2015，34（7）：1316-1322.

[4] 杜江毅，邊馥苓.面向大數據的空間數據挖掘綜述 [J].地理空間信息，2017，15（1）：8-12.

[5] 朱月琴，譚永杰，張建通，等.基于Hadoop的地質大數據融合與挖掘技術框架 [J].測繪學報，2015，44（S1）：152-159.

[6] 李光明，張林奎，吳建陽，等.青藏高原南部洋板塊地質重建及科學意義 [J].沉積與特提斯地質，2020，40（1）：1-14.

作者簡介：梁虹（1982—），男，漢族，四川廣安人，工程師，本科，研究方向：信息技術，數據庫技術。