省級遙感影像統(tǒng)籌云平臺項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)方案

PAGE19省級遙感影像統(tǒng)籌云平臺項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)方案編制單位：XX有限公司編制時(shí)間：XX目錄1 平臺建設(shè)目標(biāo) 12 用戶與需求分析 13 業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì) 23.1 影像統(tǒng)籌管理業(yè)務(wù)流程 23.2 影像數(shù)據(jù)分發(fā)業(yè)務(wù)流程 33.3 影像產(chǎn)品服務(wù)共享業(yè)務(wù)流程 53.4 影像在線分析業(yè)務(wù)流程 64 技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì) 74.1 邏輯框架 74.2 總體架構(gòu) 84.3 關(guān)鍵技術(shù)路線 94.3.1 基于SOA設(shè)計(jì)平臺框架 94.3.2 基于云存儲的海量影像數(shù)據(jù)存儲管理 104.3.3 基于ArcGIS的影像平臺綜合支撐 114.3.4 基于ESE的遙感影像在線分析處理與并行計(jì)算 154.3.5 云服務(wù)彈性調(diào)整技術(shù) 165 數(shù)據(jù)組織和存儲設(shè)計(jì) 185.1 數(shù)據(jù)架構(gòu) 185.2 數(shù)據(jù)存儲 196 業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 206.1 影像數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) 206.2 影像統(tǒng)籌管理系統(tǒng) 216.3 遙感影像共享服務(wù)平臺 226.4 影像在線分析系統(tǒng) 236.5 平臺運(yùn)維管理系統(tǒng) 247 系統(tǒng)基礎(chǔ)支撐環(huán)境設(shè)計(jì) 257.1 軟硬件部署架構(gòu) 257.1.1 國土專網(wǎng)環(huán)境 267.1.2 政務(wù)外網(wǎng)環(huán)境 267.2 軟硬件配置 277.2.1 基礎(chǔ)軟件配置 277.2.2 硬件環(huán)境配置 29平臺建設(shè)目標(biāo)航空航天遙感影像是國家重要戰(zhàn)略性資源，在xx省各政府部門、經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的基礎(chǔ)支撐作用。本著“統(tǒng)一采購、節(jié)約資金”的原則，借助于云計(jì)算、云存儲、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，改變當(dāng)前影像存儲方式落后、生產(chǎn)管理機(jī)制欠缺、應(yīng)用手段單一等問題，建立一個(gè)集“統(tǒng)籌管理、數(shù)據(jù)管理、共享分發(fā)、應(yīng)用支撐”為一體的全省遙感影像統(tǒng)籌云平臺（以下簡稱平臺），有效服務(wù)于新型城鎮(zhèn)化建設(shè)、生態(tài)文明建設(shè)、地理國情常態(tài)化監(jiān)測、“多規(guī)合一”、防災(zāi)減災(zāi)以及領(lǐng)導(dǎo)干部自然資源資產(chǎn)離任審計(jì)等工作。用戶與需求分析從平臺的業(yè)務(wù)群體著手，可以劃分為五大類用戶對象，分別為業(yè)務(wù)部門、統(tǒng)籌辦、審批部門、數(shù)據(jù)中心以及數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s11用戶與需求分析（1）業(yè)務(wù)部門：即遙感影像數(shù)據(jù)的各個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用單位，包括xx省各廳局委辦、以及其下屬的業(yè)務(wù)處室、事業(yè)單位等。他們可以在平臺中查詢、申請所需的影像數(shù)據(jù)，使用在線的影像分析處理功能，以及提交平臺中尚不具備的影像數(shù)據(jù)需求。（2）統(tǒng)籌辦：即承擔(dān)統(tǒng)籌工作的影像統(tǒng)籌單位，他們負(fù)責(zé)分析最終業(yè)務(wù)用戶需求，制定影像數(shù)據(jù)采集計(jì)劃，監(jiān)控采集計(jì)劃執(zhí)行；對于待處理的影像數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)分發(fā)給數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位，并監(jiān)控生產(chǎn)進(jìn)度。處理平臺中的影像數(shù)據(jù)申領(lǐng)請求，對業(yè)務(wù)用戶的需求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。（3）審批部門：負(fù)責(zé)事項(xiàng)審批的行政單位。對統(tǒng)籌辦制定的數(shù)據(jù)采集計(jì)劃、數(shù)據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，以及平臺中的用戶申領(lǐng)請求進(jìn)行審批。（4）數(shù)據(jù)中心：影像數(shù)據(jù)的管理單位。負(fù)責(zé)影像數(shù)據(jù)的集中管理，執(zhí)行數(shù)據(jù)采集任務(wù)，組織數(shù)據(jù)生產(chǎn)以及與生產(chǎn)單位之間進(jìn)行數(shù)據(jù)互動(dòng)。（5）數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位：進(jìn)行影像數(shù)據(jù)處理、生產(chǎn)更新。業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)基于上述用戶與業(yè)務(wù)需求，分析遙感影像統(tǒng)籌云平臺的核心業(yè)務(wù)流程如下：影像統(tǒng)籌管理業(yè)務(wù)流程各業(yè)務(wù)部門登錄影像統(tǒng)籌管理系統(tǒng)，提交業(yè)務(wù)需求；統(tǒng)籌辦對業(yè)務(wù)需求進(jìn)行審批，并根據(jù)業(yè)務(wù)需求制定影像采集計(jì)劃；采集計(jì)劃審批通過后將由數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一進(jìn)行原始數(shù)據(jù)采集，并將采集情況向統(tǒng)籌辦匯報(bào)；統(tǒng)籌辦進(jìn)而制定數(shù)據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，并將生產(chǎn)計(jì)劃下發(fā)至數(shù)據(jù)中心；數(shù)據(jù)中心將生產(chǎn)所需數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后下發(fā)至數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位，數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行數(shù)據(jù)生產(chǎn)，生產(chǎn)完成并通過質(zhì)檢后，數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位將成果數(shù)據(jù)提交至數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心接在系統(tǒng)中記錄接收信息并向統(tǒng)籌辦匯報(bào)，統(tǒng)籌辦通知業(yè)務(wù)部門進(jìn)行成果領(lǐng)取。圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s11常規(guī)生產(chǎn)管理模式流程分析影像數(shù)據(jù)分發(fā)業(yè)務(wù)流程影像數(shù)據(jù)分發(fā)流程中，數(shù)據(jù)中心將不定期更新維護(hù)全省影像數(shù)據(jù)，并將影像元數(shù)據(jù)信息及快視圖推送至影像數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺；業(yè)務(wù)部門可以登錄共享服務(wù)平臺，進(jìn)行影像庫最新狀況的查詢與瀏覽，如有符合業(yè)務(wù)需求的數(shù)據(jù)，可在共享服務(wù)平臺中將所需數(shù)據(jù)加入訂單，并將訂單提交統(tǒng)籌單位審核。影像統(tǒng)籌單位對用戶訂單進(jìn)行審核，審核通過后將訂購信息推送數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心接收訂單從數(shù)據(jù)庫中抽取用戶所需數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)密級不同將以云盤下載或離線拷貝的方式向用戶提供數(shù)據(jù)，“云盤下載”將直接在系統(tǒng)中提供下載鏈接，“離線拷貝”則在系統(tǒng)訂單界面提醒用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)接收。圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s12影像數(shù)據(jù)分發(fā)流程影像產(chǎn)品服務(wù)共享業(yè)務(wù)流程按照項(xiàng)目建設(shè)的總體技術(shù)要求，結(jié)合委辦廳局部門實(shí)際的業(yè)務(wù)需求，影像統(tǒng)籌云平臺將不定期的向政務(wù)外網(wǎng)上推送影像數(shù)據(jù)產(chǎn)品及服務(wù)以滿足各部門影像應(yīng)用需求，推送的數(shù)據(jù)產(chǎn)品主要包括原始影像數(shù)據(jù)服務(wù)、部分成果影像數(shù)據(jù)服務(wù)等，用戶可以通過影像共享服務(wù)平臺對影像服務(wù)資源進(jìn)行申請，申請流程如下圖所示：圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s13影像產(chǎn)品服務(wù)共享流程影像在線分析業(yè)務(wù)流程影像在線分析系統(tǒng)對接影像數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺中所有共享的影像服務(wù)資源，用戶可通過影像在線分析系統(tǒng)界面選擇所需影像及運(yùn)算模型，提交計(jì)算需求，在線分析系統(tǒng)將在服務(wù)器端對數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)算并將結(jié)果展示到瀏覽器中，用戶可通過瀏覽器進(jìn)行運(yùn)算結(jié)果瀏覽及下載。圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s14影像在線分析業(yè)務(wù)流程技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯框架遙感影像統(tǒng)籌云平臺主要針對遙感影像數(shù)據(jù)統(tǒng)籌管理及應(yīng)用的實(shí)際需求，為影像數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)化應(yīng)用提供軟件平臺支撐。平臺需具備影像數(shù)據(jù)生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程統(tǒng)籌管理；多類型、多空間分辨率、多光譜分辨率、多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)的綜合管理；影像各類服務(wù)及數(shù)據(jù)的共享與分發(fā)；以及影像在線分析和遙感數(shù)據(jù)專題產(chǎn)品在線制作的能力。圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s11邏輯框架總體架構(gòu)遙感影像統(tǒng)籌云平臺以面向服務(wù)的體系架構(gòu)和集群計(jì)算的基本思想進(jìn)行技術(shù)體系的梳理和構(gòu)建，形成開放的、可伸縮、可定制的體系架構(gòu)。面向服務(wù)體系架構(gòu)的組件化、互操作、模塊化、可伸縮特點(diǎn)使其能更好的滿足系統(tǒng)靈活性及擴(kuò)展性要求。遙感影像統(tǒng)籌云平臺的總體架構(gòu)如下圖所示：圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s12總體架構(gòu)圖遙感影像統(tǒng)籌云平臺采用多層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、安全保障體系、運(yùn)行維護(hù)體系的約束下，系統(tǒng)在邏輯上主要?jiǎng)澐譃榛A(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層、服務(wù)平臺層和業(yè)務(wù)應(yīng)用層。（1）基礎(chǔ)設(shè)施層基礎(chǔ)設(shè)施層主要指支撐系統(tǒng)運(yùn)行的底層軟硬件設(shè)備，包括服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等必須的硬件環(huán)境和操作系統(tǒng)等軟件。平臺架構(gòu)采用分布式統(tǒng)一存儲架構(gòu)，因此底層采用標(biāo)準(zhǔn)X86服務(wù)器，在此基礎(chǔ)上搭建分布式對象存儲系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對存儲資源的管理。（2）數(shù)據(jù)資源層數(shù)據(jù)資源包括各類影像原始數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)。影像數(shù)據(jù)基于對象存儲構(gòu)建管理資源池，統(tǒng)一由影像數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進(jìn)行管理；生產(chǎn)任務(wù)管理系統(tǒng)由業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采購和生產(chǎn)，原始數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)管系統(tǒng)提取及入庫。（3）服務(wù)平臺層在基礎(chǔ)層和數(shù)據(jù)層的基礎(chǔ)上，存儲資源的運(yùn)維管理將底層云存儲資源以服務(wù)形式提供給用戶使用，并對底層存儲資源進(jìn)行度量監(jiān)控；數(shù)據(jù)資源層的數(shù)據(jù)通過平臺服務(wù)引擎發(fā)布成影像服務(wù)，形成包含數(shù)據(jù)服務(wù)、功能服務(wù)、云存儲服務(wù)等多種形式的服務(wù)，外網(wǎng)用戶通過影像數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺進(jìn)行資源獲取，內(nèi)網(wǎng)用戶則可以通過影像數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)分發(fā)提取數(shù)據(jù)。（4）業(yè)務(wù)應(yīng)用層業(yè)務(wù)應(yīng)用層主要包括影像在線分析系統(tǒng)，以及為其他業(yè)務(wù)應(yīng)用示范系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)和服務(wù)支撐。關(guān)鍵技術(shù)路線基于SOA設(shè)計(jì)平臺框架SOA是基于開放的Internet標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議、支持對應(yīng)用程序或應(yīng)用程序組件進(jìn)行描述、發(fā)布、發(fā)現(xiàn)和使用的一種應(yīng)用架構(gòu)。SOA支持將可重用的數(shù)據(jù)應(yīng)用作為應(yīng)用服務(wù)或功能進(jìn)行單獨(dú)開發(fā)集成，并可以在需要時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)訪問這些服務(wù)或功能。通過SOA，開發(fā)者可以對不同的服務(wù)或功能進(jìn)行組合以完成一系列的業(yè)務(wù)邏輯與展現(xiàn)，最終可讓用戶像使用本地桌面業(yè)務(wù)組件一樣方便地調(diào)用服務(wù)或功能等各種資源?！八神詈稀钡腟OA是云的一個(gè)重要成分?；赟OA架構(gòu)的平臺能更好地適應(yīng)云計(jì)算環(huán)境?；谠拼鎯Φ暮Ａ坑跋駭?shù)據(jù)存儲管理由于衛(wèi)星數(shù)據(jù)屬于典型的空間非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，即全是以大文件的形式存在，從其歸檔、處理、發(fā)布等全生命周期環(huán)節(jié)將分別涉及對象、文件、塊等存儲形態(tài)的應(yīng)用。同時(shí)衛(wèi)星數(shù)據(jù)容量巨大并且增量也大，對存儲系統(tǒng)有很高的擴(kuò)展性要求以及高吞吐量以及可用性要求，因此針對影像數(shù)據(jù)資源的存儲全部采用分布式存儲架構(gòu)，即構(gòu)建統(tǒng)一的分布式塊存儲、分布式文件存儲、分布式對象存儲。分布式存儲的硬件全部基于通用的x86架構(gòu)的存儲服務(wù)器，而非傳統(tǒng)的專用硬件存儲設(shè)備。在分布式統(tǒng)一存儲架構(gòu)基礎(chǔ)上，采用云GIS存儲技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)一站式數(shù)據(jù)存儲、共享和檢索，支持海量空間數(shù)據(jù)的預(yù)覽，同時(shí)底層支持共6種主流底層存儲平臺。提供開放存儲相關(guān)API接口，已集成、已開發(fā)，平臺對底層環(huán)境和資源進(jìn)行監(jiān)控度量，具有高安全性和高擴(kuò)展性?；贏rcGIS的影像平臺綜合支撐ArcGIS提供了一個(gè)綜合的影像平臺，從桌面端的高效數(shù)據(jù)管理，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)處理、OrthoMapping正射處理、StereoMap立體測圖、ImageSpace圖像空間分析、機(jī)器學(xué)習(xí)與圖像分類、到Server端的影像服務(wù)發(fā)布，柵格大數(shù)據(jù)分析，再到輕量級的Web端、移動(dòng)端應(yīng)用構(gòu)建，ArcGIS影像為各行業(yè)用戶提供完整的影像解決方案。（1）可視化解譯ArcGIS平臺支持國內(nèi)外主流航空、航天、地面?zhèn)鞲衅魅绻鈱W(xué)衛(wèi)星、雷達(dá)、激光雷達(dá)、大飛機(jī)、無人機(jī)等影像的動(dòng)態(tài)處理以及可視化展示。GF系列、資源系列、WorldView系列、SPOT系列等衛(wèi)星影像可以柵格產(chǎn)品的形式，通過拖動(dòng)加載即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)正射、融合成果展示。支持點(diǎn)云數(shù)據(jù)加載以及二維剖面、三維場景展示；支持多維科學(xué)數(shù)據(jù)集，如HDF、NetCDF、GRIB的管理、發(fā)布及符號化展示；支持航空影像數(shù)據(jù)如ADS40、Pictometry、UltraCam、Applanix、ISAT、MATCH-AT管理與動(dòng)態(tài)處理；支持無人機(jī)影像的2D和3D產(chǎn)品快速生產(chǎn)。（2）大規(guī)模影像數(shù)據(jù)管理鑲嵌數(shù)據(jù)集（MosaicDataset）是一種高效的“文件+數(shù)據(jù)庫”結(jié)合的的管理海量柵格數(shù)據(jù)的影像新技術(shù)。它是一項(xiàng)由柵格數(shù)據(jù)集和柵格目錄相結(jié)合的混合技術(shù)，采用與非托管的柵格目錄相一致的方法管理柵格數(shù)據(jù)。因此，可以對數(shù)據(jù)集進(jìn)行索引，并且可對集合執(zhí)行查詢。它的存儲方式和柵格目錄類似，在使用過程中和普通柵格數(shù)據(jù)集相同。鑲嵌數(shù)據(jù)集用于管理和發(fā)布海量多分辨率，多傳感器影像，對柵格數(shù)據(jù)提供了動(dòng)態(tài)鑲嵌和實(shí)時(shí)處理的功能。其最大優(yōu)勢是具有高級柵格查詢功能及實(shí)時(shí)處理函數(shù)功能，并可用作提供影像服務(wù)的源。鑲嵌數(shù)據(jù)集（MosaicDataset），提供了大規(guī)模影像的最佳組織和管理方式，并配以一套完善的影像更新和維護(hù)工具，簡化并自動(dòng)化了大規(guī)模影像的入庫管理和更新維護(hù)。（3）專業(yè)級影像處理ArcGIS提供了一系列的影像處理與分析工具，支持模型設(shè)計(jì)與構(gòu)建，支持實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)處理與分布式柵格大數(shù)據(jù)分析，幫助用戶深入挖掘影像信息。實(shí)時(shí)處理技術(shù)是ArcGIS平臺應(yīng)對大規(guī)模影像分析的特色方式之一。它是一種按需處理的技術(shù)，在實(shí)時(shí)獲得影像處理結(jié)果的同時(shí)，不產(chǎn)生中間影像，從而有效節(jié)約大數(shù)據(jù)的處理時(shí)間與空間。ArcGISPro集成了100多個(gè)實(shí)時(shí)處理函數(shù)，如裁剪、掩膜、重分類、權(quán)重計(jì)算、色彩轉(zhuǎn)換、融合、分割等，既可單獨(dú)執(zhí)行，也可以使用Python適配器函數(shù)進(jìn)行自定義函數(shù)導(dǎo)入。在柵格函數(shù)編輯器中，還提供了函數(shù)鏈的創(chuàng)建、設(shè)計(jì)、編輯、保存功能。OrthoMapping提供了正射級產(chǎn)品生產(chǎn)能力，它將ArcGIS鑲嵌數(shù)據(jù)集、攝影測量技術(shù)、區(qū)域網(wǎng)平差技術(shù)相結(jié)合，可基于重疊區(qū)、地面控制點(diǎn)、相機(jī)模型、DEM等進(jìn)行平差計(jì)算并將平差結(jié)果應(yīng)用，從而獲得高精度的鑲嵌正射影像。同時(shí)，OrthoMapping還支持基于立體像對（衛(wèi)星）的點(diǎn)云、DSM生產(chǎn)，是國產(chǎn)衛(wèi)星管理與底圖處理的最佳工具。ArcGIS提供監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類、交互式分類，支持基于光譜特征的影像分割，決策樹分類、ISO非監(jiān)督分類，以及最大似然、支持向量機(jī)等多種監(jiān)督分類方案。在ArcGISPro中提供圖像分類工作流，它將復(fù)雜的圖像分類及分類后處理封裝為向?qū)降牧鞒?，可基于像素及對象特征分類，適用于高分辨率航空、航天影像。在Pro2.1中，全新推出了深度學(xué)習(xí)相關(guān)工具，可無縫接入第三方深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練模型進(jìn)行圖像分類?？臻g分析工具具備70多種空間分析能力，提供功能完備的工具集來瀏覽和分析空間數(shù)據(jù)，幫助用戶找到解決空間問題的方法。常用的影像數(shù)據(jù)擴(kuò)展組件包括：ArcGIS空間分析——為基于柵格的建模和分析提供強(qiáng)大的地理處理工具；ArcGIS3D分析——將柵格作為表層，并與其他3D數(shù)據(jù)同時(shí)工作；ArcGIS地理統(tǒng)計(jì)分析——包含用連續(xù)數(shù)據(jù)集生成曲面、分析和制圖的高級統(tǒng)計(jì)工具；ArcScanforArcGIS——柵格到矢量轉(zhuǎn)化，包括光柵編輯、捕捉、手動(dòng)追蹤以及批量矢量化；影像分析擴(kuò)展，提供立體測圖，高級圖像分割和分類，圖像空間分析以及自定義算法及模型構(gòu)建等功能。（4）柵格大數(shù)據(jù)分析RasterAnalytics是ArcGIS平臺影像分析能力的新增強(qiáng)，提供分布式、可伸縮的柵格\影像大數(shù)據(jù)處理能力。RasterAnalytics基于ArcGISEnterprise的基礎(chǔ)環(huán)境、ArcGISImageServer分布式集群、ArcGISPro柵格函數(shù)編輯器的擴(kuò)展能力、適用于Web傳輸?shù)姆植际酱鎯Ω袷健狢RF，微軟云、亞馬遜云存儲技術(shù)，為柵格大數(shù)據(jù)及專業(yè)模型的接入提供保障，促進(jìn)大規(guī)模、多源、多時(shí)相影像數(shù)據(jù)的深入挖掘。目前RasterAnalytics共提供23個(gè)支持分布式的地理處理工具，使用GenerateRaster工具可以調(diào)用所有柵格函數(shù)及處理鏈。（5）影像服務(wù)發(fā)布ArcGIS平臺提供多種影像發(fā)布類型選擇，可以SOAPXML、REST、OGC的WMS、WCS等標(biāo)準(zhǔn)形式提供在線影像服務(wù)。ArcGISImageServer提供切片影像服務(wù)與動(dòng)態(tài)影像服務(wù)以及分布式的柵格大數(shù)據(jù)分析能力（RasterAnalytics）。此外，將ArcGISImageServer與ENVIServerEngine相結(jié)合，還可以將更多的分析模型添加，提供更多在線影像分析服務(wù)。ArcGIS平臺影像發(fā)布優(yōu)勢：影像快速發(fā)布；由原始數(shù)據(jù)直接動(dòng)態(tài)生成鑲嵌影像，而不需預(yù)處理；由原始數(shù)據(jù)提供多種影像產(chǎn)品；實(shí)現(xiàn)影像疊加，動(dòng)態(tài)影像處理和時(shí)序變化；分布式的處理分析，有效復(fù)用資源，縮短數(shù)據(jù)處理時(shí)間?；贓SE的遙感影像在線分析處理與并行計(jì)算傳統(tǒng)遙感應(yīng)用模式中，一直以桌面遙感圖像處理軟件為主。一般的處理流程包含如下幾個(gè)：首先下載或拷貝數(shù)據(jù)到本地，然后在桌面遙感軟件中逐步完成預(yù)處理工作，最后基于遙感業(yè)務(wù)模型計(jì)算所需成果。這種應(yīng)用模式相對來說，對于從業(yè)者的遙感技術(shù)要求較高，而且效率較慢，不方便成果的共享與分發(fā)。為了打破傳統(tǒng)遙感應(yīng)用模式，需要借助于主流的IT技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、企業(yè)級遙感技術(shù)等，將所需的預(yù)處理功能、遙感模型算法等以服務(wù)的方式進(jìn)行提供，從而實(shí)現(xiàn)在線遙感圖像處理能力。ENVIServicesEngine是由美國HarrisGeospatialSolutions公司研發(fā)的創(chuàng)新性企業(yè)級遙感服務(wù)器產(chǎn)品。通過ENVIServicesEngine可以組織、創(chuàng)建及發(fā)布先進(jìn)的ENVI/IDL圖像分析能力，能夠?qū)⑦@些能力部署在任何現(xiàn)有的集群環(huán)境、企業(yè)級服務(wù)器或云平臺中。用戶可以通過各種終端（如桌面端、移動(dòng)端、網(wǎng)頁端等）按需獲取并充分利用遙感圖像提取的信息。ENVI是一個(gè)高級圖像分析平臺，它支持上百種不同的數(shù)據(jù)類型，包涵了兩百多個(gè)圖像分析功能，還可以通過IDL開發(fā)更多的遙感功能?；贓NVI/IDL可以快速構(gòu)建專業(yè)的遙感業(yè)務(wù)化應(yīng)用模型，降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，縮短開發(fā)周期?；诜植际接?jì)算環(huán)境，以web服務(wù)形式提供影像分析處理能力，供客戶端在線、按需（on-line,on-demand）請求遙感分析服務(wù)，將極大提升遙感分析處理的便利性和效率，解決影像分析耗時(shí)長、使用復(fù)雜的問題。影像并行分析處理框架采用開源標(biāo)準(zhǔn)，與中間件無關(guān)的體系結(jié)構(gòu)，可以將一個(gè)資源上部署的圖像分析功能傳遞給多個(gè)平臺，允許用戶通過Internet在Web客戶端或者移動(dòng)客戶端上進(jìn)行大數(shù)據(jù)量的高級分析。云服務(wù)彈性調(diào)整技術(shù)遙感影像統(tǒng)籌云平臺面向業(yè)務(wù)用戶提供云端的各類影像服務(wù)。云環(huán)境中的影像服務(wù)，不同于傳統(tǒng)的操作模式。在傳統(tǒng)的模式中，一般只有一臺或者幾臺服務(wù)器，通過遠(yuǎn)程登錄，拷貝數(shù)據(jù)，操作服務(wù)器端的軟件，完成服務(wù)的發(fā)布。而在云環(huán)境中，數(shù)據(jù)的處理、打包上傳，以及在云平臺中發(fā)布為服務(wù)，都需要做一系列的支持。用戶可以在自己的PC端像傳統(tǒng)的操作一樣，整理數(shù)據(jù)、編輯修改、制圖，在發(fā)布服務(wù)時(shí)，選擇發(fā)布到指定的云環(huán)境中，經(jīng)過身份驗(yàn)證以后，就可以使用云環(huán)境中的服務(wù)了。在云服務(wù)管理方面，不僅能夠?qū)σ延械姆?wù)進(jìn)行監(jiān)控，終止宕掉的進(jìn)程，回收閑置的資源（計(jì)算資源和存儲資源），而且還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和管理新開啟虛擬機(jī)中的GIS服務(wù)。另一個(gè)方面需要考慮云之間服務(wù)共享（云間共享），要為異構(gòu)云之間GIS服務(wù)的共享應(yīng)用提供支撐，為云之間的綜合應(yīng)用提供基礎(chǔ)?；诰W(wǎng)狀集群結(jié)構(gòu)管理GIS服務(wù)，是實(shí)現(xiàn)云GIS服務(wù)彈性調(diào)整的關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)構(gòu)如下圖所示：用戶請求發(fā)送到WebServer（Adapter），WebServer根據(jù)Cluster中各個(gè)GISServer的運(yùn)行狀態(tài)，動(dòng)態(tài)的分發(fā)請求，接收請求消息的GISServer機(jī)器完成相應(yīng)的處理任務(wù)。當(dāng)WebServer或者所有的GISServer都處于繁忙狀態(tài)時(shí)，云GIS平臺自動(dòng)管理系統(tǒng)會(huì)開啟新的虛擬機(jī)，加載預(yù)定義的模板鏡像，增加新的節(jié)點(diǎn)，以響應(yīng)當(dāng)前的用戶請求，提升處理能力。隨著訪問用戶數(shù)下降，更多的GISServer服務(wù)器處理閑置狀態(tài)，云平臺自動(dòng)管理系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的資源回收機(jī)制，動(dòng)態(tài)的關(guān)閉虛擬機(jī)，釋放資源，減少能耗。云GIS服務(wù)彈性調(diào)整過程中，根據(jù)用戶訪問情況，以及各個(gè)時(shí)段GISServer節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況，提供了一些GIS服務(wù)統(tǒng)計(jì)分析功能，輔助云GIS服務(wù)的日常維護(hù)，為云環(huán)境的資源配置和計(jì)費(fèi)提供依據(jù)。數(shù)據(jù)組織和存儲設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)架構(gòu)圖STYLEREF1\s5SEQ圖\*ARABIC\s11數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)采用分布式統(tǒng)一對象存儲，由影像數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)作為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理工具。數(shù)據(jù)的全生命周期流程為：（1）數(shù)據(jù)采集生產(chǎn)入庫業(yè)務(wù)部門提出業(yè)務(wù)需求，由業(yè)務(wù)需求制定規(guī)劃形成數(shù)據(jù)需求，通過購買或采集獲得原始影像數(shù)據(jù)，統(tǒng)一由服務(wù)器盤陣接收存儲，通過入庫進(jìn)入原始數(shù)據(jù)庫；根據(jù)業(yè)務(wù)部門需求結(jié)合原始數(shù)據(jù)情況，制定數(shù)據(jù)生產(chǎn)任務(wù)，原始影像數(shù)據(jù)同任務(wù)一同下發(fā)進(jìn)行數(shù)據(jù)生產(chǎn)，生產(chǎn)完成后通過質(zhì)檢的數(shù)據(jù)成為成果數(shù)據(jù)，通過入庫進(jìn)入成果數(shù)據(jù)庫；（2）數(shù)據(jù)分發(fā)應(yīng)用（內(nèi)網(wǎng)）原始數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)經(jīng)服務(wù)引擎進(jìn)行發(fā)布，形成統(tǒng)一的服務(wù)目錄對內(nèi)網(wǎng)用戶提供服務(wù)，用戶可以瀏覽、申請、下載數(shù)據(jù)。（3）數(shù)據(jù)發(fā)布分發(fā)應(yīng)用（外網(wǎng)）針對外網(wǎng)用戶，需要對成果數(shù)據(jù)進(jìn)行脫密，形成脫密數(shù)據(jù)庫后發(fā)布服務(wù)，提供數(shù)據(jù)的分發(fā)、分析和支撐業(yè)務(wù)應(yīng)用。數(shù)據(jù)存儲針對多源、多類型影像數(shù)據(jù)，結(jié)合應(yīng)用需要，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，制定明確的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對數(shù)據(jù)進(jìn)行組織和存儲，實(shí)現(xiàn)整個(gè)影像統(tǒng)籌云平臺的數(shù)據(jù)集成。整個(gè)平臺資源存儲構(gòu)建于統(tǒng)一的存儲資源池之上，分為三大存儲區(qū)：原始數(shù)據(jù)存儲區(qū)（冷區(qū)）、成果數(shù)據(jù)應(yīng)用區(qū)（熱區(qū)）和系統(tǒng)支撐區(qū)。具體存儲的技術(shù)架構(gòu)如下：圖STYLEREF1\s5SEQ圖\*ARABIC\s12數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)圖中綠色部分即原始數(shù)據(jù)存儲區(qū)，按基于目錄的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)組織方式，支持影像數(shù)據(jù)的統(tǒng)一編目，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速查詢、預(yù)覽和分發(fā)。藍(lán)色部分是成果數(shù)據(jù)應(yīng)用區(qū)，實(shí)現(xiàn)文件+數(shù)據(jù)庫的方式管理，建立元數(shù)據(jù)庫，支撐前端動(dòng)態(tài)處理和分析的需要。紫色部分為系統(tǒng)支撐區(qū)，用于部署平臺基礎(chǔ)軟件、業(yè)務(wù)系統(tǒng)和應(yīng)用。業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于底層統(tǒng)一的計(jì)算、存儲環(huán)境，在ArcGIS和ENVI基礎(chǔ)平臺之上架構(gòu)云平臺核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)。從業(yè)務(wù)邏輯上，可以劃分為以下五個(gè)子系統(tǒng)，分別是影像數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、影像統(tǒng)籌管理系統(tǒng)、遙感影像共享服務(wù)平臺、影像在線分析系統(tǒng)以及平臺運(yùn)維管理系統(tǒng)。影像數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)影像數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)用于全省影像數(shù)據(jù)的綜合管理，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)原始影像、衛(wèi)星原始影像、成果影像數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、影像控制點(diǎn)數(shù)據(jù)等的統(tǒng)一管理和維護(hù)。影像數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，由數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)處理、查詢?yōu)g覽、數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、歷史數(shù)據(jù)管理、元數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)管理等模塊構(gòu)成。影像統(tǒng)籌管理系統(tǒng)影像統(tǒng)籌管理系統(tǒng)用于統(tǒng)籌管理和影像生產(chǎn)任務(wù)管理，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求申報(bào)、影像需求審批、影像采集規(guī)劃制定與審批、生產(chǎn)任務(wù)下發(fā)、生產(chǎn)流程監(jiān)控、成果匯交、成果下發(fā)的全生命周期統(tǒng)籌與監(jiān)控。該系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，由系統(tǒng)登錄、項(xiàng)目受理、采集任務(wù)管理、數(shù)據(jù)生產(chǎn)管理、成果匯交與下發(fā)、統(tǒng)計(jì)分析、提醒督辦等模塊構(gòu)成。遙感影像共享服務(wù)平臺遙感影像共享服務(wù)平臺是業(yè)務(wù)用戶訪問平臺的入口，也是平臺各類影像數(shù)據(jù)資源、服務(wù)資源以及分析功能的唯一出口。根據(jù)用戶的不同需求，最終以影像服務(wù)、影像數(shù)據(jù)、快視圖、文字報(bào)告、表格、多媒體等多種形式展示影像產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)面向廳屬單位、其他委辦局的產(chǎn)品發(fā)布，并以在線、網(wǎng)盤下載、多媒體、光盤等多種方式將產(chǎn)品提供給最終用戶?；诜植际綄ο笤拼鎯Γ峁┯跋翊髷?shù)據(jù)存儲、管理、以及數(shù)據(jù)的共享分發(fā)服務(wù)。實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)、跨處室、跨部門的數(shù)據(jù)互通共享，為整合跨部門應(yīng)用和數(shù)據(jù)共享提供支持。影像在線分析系統(tǒng)影像數(shù)據(jù)在線分析系統(tǒng)以影像服務(wù)為數(shù)據(jù)源，借助于平臺中提供的圖像分析功能和自定義功能模型，完成影像在線處理。此外，該系統(tǒng)還可以基于遙感影像變化監(jiān)測相關(guān)算法和模型提供在線的影像分析服務(wù)，供瀏覽器端進(jìn)行調(diào)用。如水資源變化監(jiān)測、土地覆蓋動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測、建筑物專題動(dòng)態(tài)監(jiān)測、城市綠地專題動(dòng)態(tài)監(jiān)測、城市熱島效應(yīng)監(jiān)測等。平臺運(yùn)維管理系統(tǒng)運(yùn)維管理系統(tǒng)主要是提供給平臺管理員使用，是進(jìn)行平臺日常運(yùn)維的功能入口。管理員可以監(jiān)控、管理、維護(hù)平臺的資源池分區(qū)、影像資源及資源目錄，從而保證各個(gè)組織內(nèi)的用戶能夠正常的使用云端的云存儲服務(wù)，管理員還可以對組織進(jìn)行管理和資源配置。系統(tǒng)基礎(chǔ)支撐環(huán)境設(shè)計(jì)軟硬件運(yùn)行環(huán)境是遙感影像統(tǒng)籌云平臺的基礎(chǔ)支撐與運(yùn)行平臺，是維護(hù)系統(tǒng)正常、穩(wěn)定、安全可靠運(yùn)行的重要保障。具體組成如下圖所示：軟硬件部署架構(gòu)遙感影像統(tǒng)籌云平臺搭建在國土涉密專網(wǎng)與政務(wù)外網(wǎng)兩套網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，需要針對不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對系統(tǒng)運(yùn)行支撐環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)。國土專網(wǎng)環(huán)境國土專網(wǎng)是xx省自然資源廳內(nèi)部局域網(wǎng)，與外界物理隔離。影像統(tǒng)籌云平臺采用統(tǒng)一存儲，部署在國土專網(wǎng)中。平臺在專網(wǎng)分為數(shù)據(jù)存儲、任務(wù)管理、運(yùn)維管理、數(shù)據(jù)分發(fā)四個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都建有相應(yīng)的備份機(jī)制。數(shù)據(jù)存儲區(qū)主要部署影像數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，用于影像數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理；任務(wù)管理區(qū)部署影像統(tǒng)籌管理系統(tǒng)及系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)庫，用于管理影像采集、生產(chǎn)等業(yè)務(wù)流程的管理；運(yùn)維管理區(qū)部署平臺運(yùn)維管理系統(tǒng)及系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)庫，用于平臺存儲資源的運(yùn)營維護(hù)；數(shù)據(jù)分發(fā)區(qū)部署影像數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)及影像元數(shù)據(jù)服務(wù)發(fā)布庫，用于專網(wǎng)環(huán)境下數(shù)據(jù)申領(lǐng)及分發(fā)。體部署架構(gòu)如下圖所示：政務(wù)外網(wǎng)環(huán)境政務(wù)外網(wǎng)是xx省各級政府單位使用的專用網(wǎng)絡(luò)，與互聯(lián)網(wǎng)邏輯隔離。影像統(tǒng)籌云平臺在政務(wù)外網(wǎng)中為各級省政府單位提供服務(wù)，平臺將通過云GIS管理軟件與xx省政務(wù)云進(jìn)行對接，政務(wù)外網(wǎng)所有GIS資源將由云GIS管理軟件進(jìn)行統(tǒng)一交付，所交付的GIS資源分為影像服務(wù)發(fā)布區(qū)和門戶中心兩大塊。影像服務(wù)發(fā)布區(qū)部署有ArcgisImageServer服務(wù)器與ENVI服務(wù)器用于支撐影像數(shù)據(jù)服務(wù)發(fā)布與影像在線分析功能服務(wù)發(fā)布；門戶中心部署有影像共享服務(wù)平臺門戶和影像在線分析系統(tǒng)，用于支撐影像服務(wù)共享及影像在線分析入口；其部署架構(gòu)如下圖所示：軟硬件配置基礎(chǔ)軟件配置云平臺所需的基礎(chǔ)支撐軟件如下：序號軟件名稱軟件描述數(shù)量1捷泰天域云GIS平臺存儲系統(tǒng)V3.0基于對象存儲，提供海量的各類GIS空間數(shù)據(jù)及其他非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲、共享、分發(fā)、高效管理與檢索服務(wù)。12捷泰天域云GIS管理系統(tǒng)企業(yè)版V3.0為用戶提供GIS資源池化、GIS計(jì)算資源快速交付、多租戶組織用戶管理、權(quán)限管理、審批流程管理和資源類別自定義的能力。它的功能包括GIS資源池管理、云GIS站點(diǎn)快速交付與監(jiān)控管理、組織管理、用戶管理、資源統(tǒng)計(jì)、審批流程管理、資源分類自定義功能。并提供了自服務(wù)門戶系統(tǒng)，不僅讓用戶能夠按需的申請、使用云GIS資源服務(wù)，同時(shí)能