GIS网格化管理

互 操
应用集群件 平台迁移
自动存储 管理
闪回与 恢复
作 环
OLTP/ OLAP
空间数据 驱动
GSQL
地理空 间服务
空间信息网格计算接口
境
全局空间数据库
监控
工作流服务
可靠消息
日志和审计服务
元信息服务 文件管理服务
数据库服务
访问控制与授权 全局用户管理 统一资源管理
任务管理
领域应用层
领域支撑层
网 格 安 全 支 撑 体 网格系统 系 服务层
等价的多点并行与单点并发计算相结合的 序列定义和实现方案。
网格GIS节点全局解析
GSQL
全局解析
词法 分析
目录 检索
语法 分析
序列 生成
全局资源 目录
EDP 加锁段 结果返回段 执行段
结果段
EDP序列 执行
EDP序列
▪ Equivalent Distributed Program
▪ 等价分布程序 ▪ 与全局GSQL语句等价 ▪ 分布式协同执行 ▪ 分布式执行管理
▪ 显著提高我国地理信息共享服务能力和GIS软件的技术 水平与国际竞争力。
网格GIS总体技术体系
嵌入式GIS
网格空间信息服务前端
WebGIS
桌面GIS
行业GIS ...
网格空间信息处理环境
空
间
网格空间信息处理中间件
信 息
空间查询 预处理 叠置分析 邻近分析
空间信息网格搭建工具
协 同
网络分析 栅格分析 统计分析 专题制图
节点加入/退出通知 节点资源变化通知
全局目录同步 资源目录
片段更新
空间 数据库
网格GIS中的负载均衡与容错
▪ 协同网格环境下的空间数据资源和空间计
算资源的自适应配置问题
▪ 在规模化访问的情况下，以保持空间服务
一致性、完整性为前提的空间服务负载均 衡技术
▪ 系统级的容错，空间信息服务系统的不间
断完好运行技术
网格GIS原型系统
目录
▪ 网格GIS概念 ▪ 网格GIS的体系结构 ▪ 网格GIS的关键技术 ▪ 第一阶段原型系统简介
网格GIS概念
▪ 网格计算的重要特征
▪ 资源服务化：实现异构平台的互操作； ▪ 资源的发现与调用：实现位置透明的分布式计
算；
▪ 空间信息集成应用发展的需要
▪ 广域的地域级应用 ▪ 行业级应用 ▪ 空间信息规模化社会服务的需要
网格 节点
协同
网格 节点
网格 节点
网格GIS门户的基本功能
▪ 维护活动网格GIS节点的列表
▪ 活动网格GIS节点主动登记 ▪ 定期轮询网格GIS节点是否可用
▪ 提供计算代理服务
▪ 接收全局视图的GSQL语句 ▪ 返回查询操作结果
▪ 提供活动网格GIS节点查询服务
▪ 选择活动节点直接提交查询请求
网格GIS节点配置
高性能计算机系统 高可用海量存储系统
数据采集设备 宽带网络基础设施
网格资源层
网格GIS体系结构与协议规范研究
▪ 网格GIS的基本组成与功能，描述网格GIS
各个组成部分的关系以及它们集成的方式 或方法
▪ 能够将分布在各地的信息中心的空间信息
资源以及地理信息服务进行汇集、共享和 快速协同处理的框架。
网格GIS的软件支撑平台技术
节点状态查询 GSQL
本地序列
全局资 源视图
空间 数据库
接收 模块
调用
发送 模块
节点状态 全局结果 序列转移
节点功能调用
序列 执行
全局 解析
计算结果
空间查询语言在网格GIS中的解析
▪ 空间信息的全局逻辑视图问题 ▪ 空间实体集和空间对象等多层次上的全局
逻辑视图的形式化描述问题
▪ 空间查询语言在网格GIS计算环境中解析为
用等重大需求，结合国内外网格计算技术的前沿 研究成果：
▪ 研究网格环境下异构GIS软件互操作技术和空间信息网 格计算技术；
▪ 开发高性能、高可用性的网格GIS应用服务软件和集成 应用系统，形成新一代网格GIS软件平台，实现网格环 境下异构GIS互操作和在线共享服务；
▪ 并在地质调查行业国家级空间信息网格计算、黑龙江 省地理信息公共服务平台、苏州市数字城市工程等典 型行业与区域开展示范应用，
Tomcat (Apache)
WebSphere (IBM)
WebLogic (BEA)
GT4 (Globus)
Vega GOS
网格运行 环境层
通用操作系统（Unix、国产红旗Linux、Red Hat Enterprise Linux、SUSE Linux、Windows）、专用a操作系统、嵌入式操作系统
源自文库
网格环境下的GIS全局空间索引技术
▪ 在协同网格环境中不同层次全局对象的基
于分布式空间划分的索引技术
▪ 全局空间索引的分布式生成、分布式维护
算法和全局查询优化所需的通用接口
基于网格的空间信息处理事务
▪ 协同计算环境中的空间信息处理事务一致
性、完整性定义以及并发空间事务的协同 执行控制问题；
▪ 分布式空间事务的执行管理技术 ▪ 分布式协同计算环境中的空间事务的回滚、
补偿、提交机制
网格节点序列执行流程
▪ EDP序列状态转换图
语句成功
结束
就绪
加锁段成功
结束语句
活动
加锁段失败
补偿成功 语句失败
转出执行
补偿失败
返回
转出
回滚序列 恢复
网格节点内部流程：序列执行
节点#1
EDP
序列执行
EDP#1:就绪
EDP#2:转出
EDP#3:恢复
EDP#4:活动
加锁
全局 目录
空间 数据库
序列转出
节点#2
序列执行 EDP#5:就绪 EDP#2:活动 EDP#4:转出 EDP#8:活动
数据传送
空间 全局 数据库 目录
网格环境下的空间资源一致性问题
▪ 空间数据分布的逻辑划分与全局视图访问
机制问题
▪ 在网格环境下空间索引、空间数据分布和
冗余所产生的数据一致性问题
空间资源目录同步更新机制
▪ 根据空间信息协同处理中数据组织、资源
分布和计算分布的特点
▪ 结合现有空间信息系统软件平台的处理结
构，以及现有网格计算环境的结构和运行 特征
▪ 研究实现空间信息协同网格计算支撑平台
技术以及对应用系统构建的基本支持机制。
用户查询流程概貌
GSQL/API
结果
网格 门户
GSQL/API
结果
网格 门户
网格 节点
▪ 空间信息服务的服务质量QoS保证技术
网格GIS安全支撑体系
▪ 关键系统的防灾与安全需要
网格GIS的目标
▪ 实现空间数据资源的共享 ▪ 实现空间计算资源的共享 ▪ 实现基于全局虚拟视图的空间信息处理 ▪ 实现空间信息系统计算工作的负载平衡 ▪ 实现系统容错 ▪ 实现面向问题的用户使用方式
863：网格GIS软件及其重大应用
▪ 针对我国地理空间信息共享服务和国家级行业应