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今天,我們聊聊地圖誕生過程中的“幕后英雄”

2021年12月10日

二十年前,如要到異地旅游,購買一份導覽地圖曾是不少游客的選擇,而如今,以手機導航為代表的電子地圖已經成為大眾日常生活、出行不可缺少的應用。從紙質地圖到電子地圖,承載地理信息的介質發生了變化,但信息的原始來源仍是相同的——均來自地理測繪。當然,地圖僅是測繪其中的一項成果,實際上大至衛星定位測量、海洋測繪、國土測繪,小至不動產、市政道路、地籍測量,都離不開測繪。在我國,主要是以各地測繪地理信息局為首的專業機構來承擔測繪工作。

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一般而言,一項可用的測繪成果的誕生需經歷三個步驟:首先全球衛星遙感、大飛機、無人機等拍攝原始圖片,圖片將統一上傳至多臺客戶端,隨后多臺客戶端通過專用系統軟件如CIPS、ArcGIS、CC、PM、EPT等對原始圖片進行加工處理,其中包含正射影像、鑲嵌、勻色、建庫、渲染、畫圖、出圖、數據管理、格式轉換、數據建模等功能模塊,直至最終生成成果數據文件。

以無人機拍攝的原始圖片為例,CC或Smart 3D等建模軟件會對無人機圖片進行計算切片加工處理,生成包含坐標信息的瓦片數據或柵格數據等過程數據,隨后選擇已有的過程數據生成模型,形成最后的成果文件。原始圖片與成果文件間的數量之比約為1:200,容量占比約為1:5,即如果有2萬張10MB左右的無人機原始圖片,就能產生300萬到400萬個100KB-200KB的成果文件,而若應用衛星遙感影像數據,其成果文件單個就已達到幾十甚至上百MB。所有流程中數據都將存放在數據存儲系統中。

近年來,隨著航空航天及計算機技術的不斷提升,測繪遙感的發展前景無限廣闊,快速增長的業務需求也對測繪遙感機構原有的數據存儲系統提出更高的要求。

測繪存儲系統面臨的數據挑戰

如前所述,原始圖片上傳與建模的過程需要多個客戶端共同處理數據,為保證數據處理的效率,測繪存儲系統必須具備高吞吐帶寬與大容量,能夠支撐多客戶端高并發讀寫需求,保障業務的流暢性。

每個項目的文件數據都需保存在數據存儲系統中,隨著業務量的累積,數據存儲系統擴容已是勢在必行,而傳統常用的存儲陣列受制于前端的控制器數量,無法滿足大規模、持續性地靈活擴展需求。

此外,每個項目的成果文件將被多次讀取與分享,而數據存儲系統中單文件夾的文件數量能達到百萬甚至千萬級別,無法快速在深目錄與多文件中調用所需的文件也是目前存儲系統面臨的困境。

宏杉科技分布式存儲解決之道

宏杉科技分布式存儲解決方案提供文件、塊、對象多種存儲協議訪問,可以根據應用讀寫I/O的特點,提供最適合的存儲服務。此外,憑借高擴展、高性能、高智能、高可靠等特性,可為測繪機構數據存儲、數據應用、數據分析等全過程提供深度支持。 

宏杉科技分布式存儲采用全分布式、去中心化的架構,能夠提供數百GB的訪問帶寬,通過前端切片、小文件聚合、緩存優化等技術在大文件和小文件環境下均能提供強大的性能支持,突破傳統存儲的性能瓶頸,高效應對測繪業務流程中多客戶端高并發讀寫的場景。

值得指出的是,宏杉科技分布式文件存儲為測繪行業CIPS等應用系統軟件定制化開發組件,實現數據的實時在線處理,打破了以往需拷貝到本地處理再上傳的方式,節省了數據下載、上傳的時間,為測繪數據處理帶來突破性的改變。

此外,由多節點構成的分布式架構,具備強大的彈性擴展能力,能在業務毫無感知的情況下實現擴容。存儲節點支持從小規模到大規模無縫升級,存儲系統容量可以擴展到EB級別,擴容后可立即獲得更高的聚合性能和更大的容量。相較于傳統存儲,分布式存儲能更好滿足快速增長的測繪業務數據存儲需求。 

針對成果文件數據快速調閱的需求,宏杉科技分布式對象存儲能夠發揮海量存儲小文件與元數據快速檢索等特性,實現單文件夾內上千萬文件高效檢索。實測數據顯示,宏杉科技對象存儲在億級數量對象的情況下,檢索到所需數據也僅需1秒,充分保障需求部門調取成果文件的效率。 

宏杉科技充分理解“數字賦能”的重要性,堅持以智能存儲為用戶打造最堅實的數據底座。未來,宏杉科技將在國土測繪、衛星遙感、海洋氣象等測繪細分行業持續深耕,不斷完善場景化解決方案,幫助用戶提升數據管理能力,釋放海量數據價值。

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