双算力架构引领大国GIS“云”崛起

三十年沉浮，记中国GIS发展历程

地理信息系统是一种基于计算机的工具，它可以对空间信息进行分析和处理（简而言之，是对地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析）。GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。

我国现代测绘技术的发展主要经历了模拟测绘、数字测绘和信息化测绘3个阶段：

GIS1.0时代—20世纪90年代以前，模拟测绘一直占主导地位，产品种类以纸质为主的模拟形式存在，具有工具笨重、作业方法陈旧、劳动强度大、工期时间长、成果形式单一等特点。

GIS2.0时代—从20世纪90年代初开始，3S技术和信息技术的发展和应用推动测绘学科向数字化测绘转变，表现为大地测量到GPU技术的融合与发展、摄影测量到RS的融合与发展等诸多方面。至21世纪初，数字化测绘技术体系初步形成，测绘工作的价值由劳动密集型向技术密集型转变。

GIS3.0时代—21世纪以来，互联网和信息技术的进一步发展使我国测绘进入新的发展阶段，信息化测绘的核心是实现实时、有效的地理信息综合服务，强调数据采集内容的多元化和专业化，特别是对地理信息的综合分析与深层次应用，提高了地理信息产品的覆盖领域和服务效率。

GIS4.0时代，数字孪生，万物皆可云

“GIS4.0”的实质是智能测绘。它综合运用移动互联网技术、众源地理信息技术和现代测绘技术等手段实现基础数据采集，并利用云计算、数据挖掘、深度学习等职能技术实现测绘地理信息大数据管理，逐步实现测绘数据从信息服务到知识服务的转变。

中国GIS 产业发展与自主创新，离不开中国经济发展带来的丰富的市场应用需求。30 年来，随着地理国情普查、不动产登记、空间规划、智慧城市等项目的不断推进，地理信息市场也得到不断拓展。

随着大数据时代的来临，地理信息数据正以前所未有的速度不断增长和积累，2018年的数据采集量几乎为前十年的总和，海量、多时态、多形态的地理空间数据对自动化处理、智能化处理提出了更高的要求。在传统IT架构下，GIS作业方式受到“算力、算量和算法”的结构性瓶颈限制，无法有效满足GIS行业发展的要求，在管理效能和生产效率等方面，需要有很大的提升，GIS产业数据上云可以更好的解决这些问题。

“GIS4.0”时代的数据智能处理技术体系主要包括两方面内容：

一、多元异构时空地理数据快速处理技术。利用大数据、云计算等先进信息技术构建两大资源池：数据资源池和计算资源池，将数据存储与计算任务分布式部署在由大量计算机构成的资源池上，使用户能够按需获取存储能力、计算能力和基础应用。同时，资源池还要解决异构多源和协同工作问题。

陕西测绘地理信息局在2018年完成了国内首个基于超融合架构的“时空大数据中心”项目，全局统一采用分布式存储系统、“CPU+GPU”双算力云计算平台、核心网络等项目建设，实现了资源池统一管理、弹性分配，从根本上改变了生产模式，海量影像数据的纠正、融合等自动化处理能力大幅提升。相比原图形工作站单机6小时处理25景影像的速度，在“卡脖子”环节，在双算力架构云计算环境下效率实现5-10倍提升。

二、基于机器学习和数据模型的智能解译技术。利用人工神经网络、支持向量机、遗传算法、集成学习、深度置信网等机器学习或深度学习方法对空间地物进行特征提取与分析，对样本数据进行学习，并形成训练模型，为遥感影像智能解译提供奠定了技术基础。

在中国测绘科学研究院构建了泽塔云平台，基于该平台，搭建了“AI智能计算+人机协同解译”作业模式，综合AI智能引擎、知识引导的智能解译、机器学习驱动的要素提取、人机协同的矢量数据编辑等技术，作业效率比传统人工方式大幅提升。

划时代变革，双算力架构正式亮相2020中国地理信息产业大会

10月23日，2020中国地理信息产业大会在广西壮族自治区南宁市开幕。

论坛上，北京泽塔云科技股份有限公司做了关于“超融合+GPU云”双算力架构为时空信息云平台提供最佳解决方案的主题演讲汇报。

2020年10月22-24日 中国地理信息产业大会

泽塔云的双算力架构“时空信息云平台”及其解决方案在两年多的时间里完成了全国23个省市GIS地理信息系统业务覆盖，其产品在国土测绘、卫星遥感、水利电力、航天军工等各个行业得到应用。其优势在于对GIS行业传统"图形工作站+集中存储"生产方式的架构进行变革，推动生产模式进行结构性升级，新型的"数据一朵云″处理架构极大缩短了业务周期，提升了生产效率，使得资源分配更加灵活、安全，满足地理信息行业向高质量发展的转型要求，在资源管理、信息安全、作业生产等多方面提升工作效率，增强业务能力。

另外对遥感Al在测绘地理信息行业的应用加入了基础设施层(超融合平台)、平台层(遥感Al平台、空间大数据中台)、能力层(框架能力、数据増值、对外接口)和应用层(产品生产、对外服务、研发平台)的综合解决方法，引入人工智能、 深度学习等技术，以定制化的服务形式交付资源，并进行全生命周期监管，解放生产力，让人员更聚焦提升业务能力，提高了整体的生产效率，是GIS行业数字化转型的又一创新突破。

双算力架构带来的不仅是算力的提升，更是业务流程的简化。

双算力架构时空信息云平台及其解决方案具有以下特点：

1. “CPU+GPU双算力”架构将数据中心带入全虚拟化时代。

作为国家新基建的一项重要组成部分，大数据运算中心的本质是提供算力资源，通过泽塔云GPU算力平台的架构，将资源和存储进行池化，实现了易管理、易扩展的优势。对于实景建模领域来说，可实现单个工程调用100台-200台节点同时做运算，打破硬件的桎梏；

2. “互联网+测绘”将成行业新常态。

通过专线将多个数据中心和办公地点连接，利用zVision远程桌面传输协议实现异地协同生产作业，解决了多地址办公单位的信息孤岛问题。由于才用加密专线也做到了从物理上隔断公网和生产网络，多地办公不再有距离限制，一桥飞架南北，天堑变通途；

3. 引领GIS行业从“技术导向”变革为“服务导向”。

软件供应商和服务供应商也可以基于该平台部署自己的软件对外发布算力，利用云计算、数据挖掘、深度学习等智能技术实现测绘地理信息大数据管理，逐步实现测绘数据从信息服务到知识服务的转变，最终全面实现测绘手段和成果应用的进一步转型升级，是智能测绘、泛在测绘与知识服务为一体的新一代测绘体系。

4. 软硬件一体化适配度高，“云”能力，即是“生产力”！

泽塔云的基础架构软件平台对硬件兼容性能力高，尤其是核心生产场景还是机器深度学习场景，都可以通用的云架构解决算力问题。除了兼容全面兼容国际主流硬件厂商产品，对中国自主研发硬件品牌兼容性支持也优化良好，使“立体测图”、“倾斜摄影建模”等这样的专业领域场景也可以轻松上云，摆脱了传统硬件捆绑的束缚，助力国产基础软件重现荣光，中国GIS信息化的国产化保证。

“CPU+GPU”双算力架构图，“高性能计算+实时交互+海量存储”三位一体

智能时代，泽塔云助力测绘地理信息智能化发展！

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i自然全媒体

作者：张力 沈方艺

编辑：李卓聪

审核：兰圣伟

审签：赵晓涛