武梦瑶SuperMap多模态空间数据管理技术详解

SuperMap多模态空间数据管理技术详解武梦瑶产品咨询师平台产品线

综合营销工程某著名企业2024年6月26日，北京空间数据的复杂性按行业时效性按平台数据结构

数据格式实时数据IoT视频GPS存档数据CSVShp自然资源气象环保水利农业公安…测绘软件设计软件GIS平台遥感软件采集软件建模软件…矢量栅格影像BIMGDBNCTIFFIMGOBJMAXOSGBIFC倾斜数据点云精模…GeoJsonTXTGPX……多个行业，多种结构，多种格式P2多模态空间数据管理面临的难题进得来管得好出得去多模态数据如何统一汇聚？多模态数据如何有效组织？如何实现多人分权管理与协同编辑？海量空间数据如何提升查询效率？多模态数据如何高效存储？数据/服务如何与外部系统交互？P3多模态空间数据管理一览图进得来管得好出得去空间数据引擎（SuperMapSDX+）矢量空间索引字段索引影像金字塔矢量金字塔版本管理数据导出栅格视频数据集分组权限管理事务数据库服务(GeoSQL)二三维点/线/文本数据集镶嵌数据集网络/路由/模型视频点云BIM面数据集拓扑数据集

数据集

数据集GIS服务接口关系型数据库非关系型数据库倾斜模型文件系统图数据库P401进得来P5多模态数据如何统一汇聚？数据读取数服务接入据导入行业数据时效数据平台数据多类型数据结构数据格式P61.1

数据读取：二维数据u

更多矢量格式直接读写能力•

支持直接打开*.gdb、*.mdb、*.json、*.geojson、*.gpkg、*.vct、*.000矢量格式文件；•

支持将直接打开的矢量文件作为分析工具的源数据进行分析；无需转换避免中转格式P71.2数据导入：三维数据(C*Engine)P81.2数据导入：CAD数据n

支持在ARM环境下对DWG导入和导出，与x86下的功能对齐。DWG导入时对参数化对象的处理：•

导入为CAD数据集：无需设置参数，导入后为参数化对象•

导入为简单数据集：需设置“保留参数化对象”，导入才为参数化对象。•

导入后的参数化对象仅保留二维坐标。P91.2100+数据格式导入：通用、行业、国内矢量栅格模型支持导入文件格式支持导入文件格式支持导入文件格式AutoCADDrawing文件（*.dwg）AutoCADDXF文件（*.dxf）ArcInfoExport文件（*.e00）ArcView

Shape文件（*.shp）ESRIGeoDatabase

Vector

文件（*.gdb）MapInfo

TA

B文件（*.tab）ArcInfoGrid文件（*.grd;*.txt）ErdasImage文件（*.img）TIFF影像数据（*.tif;*.tiff）位图文件（*.bmp）PNG文件（*.png）GIF文件（*.gif）JPG文件（*.jpg;*.jpeg）JPEG2000文件（*.jp2、*.jpk）ECW

文件（*.ecw）3DS三维模型文件（*.3ds）DXF三维模型文件（*.dxf）DirectX的三维模型文件（*.x）倾斜摄影OSGB文件（*.osgb，*.osg）GoogleKML文件（*.kml）MapInfo交换格式（*.mif）GoogleKML压缩文件（*.kmz）OBJ模型文件（*.obj）MapInfo

WOR文件（*.wor）MapGIS交换格式(*.wat;*.wal;*.wap;*.wan)DAE模型文件（*.dae）IFC模型文件（*.ifc）MicrosoftExcel文件（*.xlsx）CSV

文本文件（*.csv）文件（*.txt）SIT

影像数据（*.sit）USGDEM和

GBDEM栅格文件（*.dem）BIL

文件（*.bil）BIP

文件（*.bip）BSQ文件（*.bsq）FBX模型文件（*.fbx）点云数据格式（*.txt）LIDARdBASE文件格式（*.dbf）DGN文件（*.dgn）VCT

文件（*.vct）某著名企业

Building

Vector

文件某著名企业

Vector

文件GJB文件夹S-57海图数据文件（*.000）GeoJson文件……Geo3DML地质体模型文件（*.xml）TIN地形缓存文件（*.tinz）TIN地形文件（*.sct）R

AW

文件（*.raw）gltf模型文件（*.gltf）MrSID文件（*.sid）某著名企业数据栅格文件（*.b，*.bin）ASCIIGrid文件（*.asc）……CityGML模型文件（*.gml、*.xml）FLT模型文件（*.flt）……P101.3服务接入支持服务类型OGC标准服务（W*S）谷歌地图服务天地图服务REST

服务OpenStreetMap

HTTPRabbitMQA*GISRest（GoogleMaps）

（MapWorld）P1102管得好P122.1多模态数据如何有效组织？数据与数据集对应关系数据类型数据集数据类型影像数据文本数据拓扑数据路由数据视频数据数据集点数据

Point线数据Line二/三维点数据集二/三维线数据集二/三维面数据集CAD数据集栅格

影像ImageText/文本数据集网络数据集路由数据集面数据Region复合数据CAD网络模型Network格网数据Grid数字高程DEMTopoRouteVideo网络数据集（3D）网格数据集BIM/精模模型数据集栅格数据集……P14大规模影像文件管理难题拼接到一起是什么样的？哪些影像覆盖国家会议中心？❓P15影像原始文件+镶嵌数据集的管理方式路径引用显示外接包络框动态镶嵌原始影像不入库镶嵌数据集

管理客户端存储表结构本地磁盘云存储本地磁盘数据库NASP16基于镶嵌数据集的海量影像管理能力客户端概视图服务端影像金字塔动态镶嵌镶嵌数据集P17视频原始数据+视频数据集的管理方式实时相机位置标定元数据路径引用视频数据集P18基于视频数据集的多路视频管理01视频数据集管理02发布视频服务03大屏终端接收展示视频管理1视频管理2……视频管理NP192.2如何实现多人分权管理与协同编辑？数据集分组权限管理事务、版本管理实现数据资源按目录组织u

数据集分组：

满足用户按照数据管理要求进行逻辑分组，具有嵌套分组能力按类型划分按照业务划分P22数据集权限精细化管理：用户权限管理创建用户和角色数据源权限数据集权限增强安全性保护数据隐私…P23事务确保数据更新的完整性事务标识批量提交/回退事务开启事务事务状态…数据库状态一致性并发控制回滚与恢复分布式事务协调…P24版本管理实现数据编辑的隔离与协同多人编辑相同图层，不同版本相互不影响版本更新，冲突监测P25版本管理实现数据编辑的隔离与协同数据变更记录，数据回看P262.3海量空间数据如何提升查询效率？字段索引空间索引矢量金字塔字段索引：优化高并发计算性能SuperMapiServervs.同类平台不同并发响应时间700数据：

万线数据6435任务：名称完全匹配（创建字段索引）（单位：毫秒）耗时1469减475154少至1/88052009410461333100263650并发数SuperMapiServer同类平台P29空间索引：提升海量空间数据查询效率R树索引

四叉树索引

图幅索引

动态索引

GiST索引提升海量数据空间查询效率P30空间索引测试158W数据空间查询时间469（单位：毫秒）耗时减少至1/6711万查询数据量级未创建索引

创建索引P31矢量金字塔技术原理第0层矢量金字塔第1层矢量金字塔矢量金字塔提升海量空间数据访问性能第2层矢量金字塔P32矢量金字塔：提升千万级空间数据全幅显示效率使用矢量金字塔显示过程未使用矢量金字塔显示过程P33矢量金字塔：矢量瓦片高并发、高性能出图p

基于矢量金字塔技术在矢量瓦片出图场景下，大幅提升响应性能效果，且层级越小（请求数越多），优化效果越明显。PostGIS数据不同层级矢量瓦片出图平均响应时间（16并发）142耗时减少(单位：秒)104100.8790.218至0.87361.33771.2368101/119瓦片层级原始数据矢量金字塔数据P342.4多模态数据如何高效存储？多模态数据存储策略推荐文件管理系统（NAS、S3、NTFS、EXT）关系型数据库(Oracle

PG

GaussDB……)非关系型数据库图数据库(Neo4j、AgensGraph)、

、(MongoDB)原始数据直接存储影像数据栅格数据矢量数据视频数据瓦片数据倾斜模型点云数据……建库统一管理矢量数据栅格数据影像数据三维模型设施网络网络数据视频数据……瓦片高并发访问栅格瓦片矢量瓦片三维瓦片..….空间-属性-关系一体化存储实体数据关系数据三元组……P36对象存储：兼容AWS

S3协议u对接对象存储(S3协议)服务，可存储地图/三维瓦片，影像等数据，支撑存储横向扩展P37禹贡(Yukon)空间数据库引擎二三维一体化的空间数据库超图联合华为

openGauss社区开发Yukon空间数据库引擎。不支持三维模型等数据类型缺乏权威的空间数据库扩展Yukon

为数据库引擎项目，实现目的：•

为关系数据库扩展的空间能力；•

为社区注入GIS活力，与国产数据库厂商共建新生态。全球最先进的关系型数据库国内排名最高的数据库P38禹贡空间数据库引擎：搭载宿主关系型数据库，赋能空间能力国产数据库（PostgreSQL系）p

目前，禹贡正在基于鲲鹏原生开发环境进行性能优化，在产品开发效率、优化应用性能、增加GIS跨平台技术差异化特性等方面，持续打造“中国领先特色”。P39禹贡(Yukon)空间数据库引擎技术架构其他GIS基础软件数据生产软件轨迹分析GIS空间对象构造与编辑栅格数据统计与分析三维模型*对象构建编辑拓扑编辑/分析空间函数数据管理标空间分析与计算准参数化&组合地理知识图谱数据分析与挖掘内空间网格计算*路径分析对象计算函数核开源空间索引影像金字塔空间网格索引*矢量金字塔**，、格OGCSFA&SQL/MM:Part3式栅格空间网格单元开二三维点/线/面圆弧不规则三角网放数据模型椭圆弧地理知识图谱拓扑*多面体表面三维模型*备份与恢复存储管理安全管理多级别并行加速*Yukon自有能力P40多模态：二三维空间数据存储二维/三维点二维

三维线多面体表面二维/三维面/参数化对象精细模型栅格BIMP41存算一体实现高效分析操作系统

CentOSLinuxrelease7.6.1810(Core）内存硬盘31G类型:固态

大小:1.8T型号:Intel(R)Core(TM)7-6700KCPU@4.00GHzCPU线程数:8核数：41600万叠加分析三调现状分析响应时间(秒)耗时减少8985至3.853659.873.675487.261/30A*GISGA+YukonP42多平台兼容性支持P4303出得去P44如何实现数据与外部系统交互？数据导出数据库服务(GeoSQL)GIS服务接口P453.1与外部系统交互:数据导出矢量栅格支持导出文件格式CSV支持导入文件格式imggrdtiffbmpgif数据导出GEOJSONSIMPLEJSONDWGCAD:DWG,DXFA*GIS:GDB,SHP瓦片:mvt,s3m…三维模型:CityGML...……DXFjpgpngsitSHPKML……支持导出的文件格式某著名企业Building

VectorKMZ其他VCTEOO某著名企业栅格文件EGCMIFTA

BArcgis

ASCArcgisDemNetcdfXSLX某著名企业文件VectordbfGPS文件CityGML文件GJB…P463.2与外部系统交互：数据库服务(GeoSQL)几何对象操作几何对象处理数据库服务(GeoSQL)几何构建几何操作几何矫正…Ø

ST_AddBBOXØ

ST_AddPointØ

ST_AffineØ

…Ø

ST_CentroidØ

ST_RelateØ

ST_BufferØ

…几何对象操作空间关系判断几何对象处理几何测量数据存取几何测量空间关系判断Ø

ST_AsTextØ

ST_AsBinaryØ

ST_SRIDØ

ST_DimensionØ

…Ø

ST_AreaØ

ST_DistanceØ

ST_DisjointØ

ST_RelateØ

…Ø

ST_AngleØ

ST_DistanceØ

ST_LengthØ

………P473.3与外部系统交互:GIS服务接口A

*GISREST

地图服务要素服务网络分析服