SuperMap GIS 产品线--SuperMap关键技术
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SuperMap软件技术特点及优势•完全自主产权的大型地理信息系统平台,拥有国家多项政策支持,并获得一系列的荣誉。
中标多项863项目,获得国家科技进步二等奖、北京科技技术奖一等奖、被列为国家火炬项目等等。
•经过大量国内外大型应用系统的实践检验(请参考《SuperMap典型应用案例》)•功能强大,性能稳定,开发简便,易学易用。
所体现的优势是开发周期短,难度小,可以高效的进行系统开发,节省开发成本。
•具备良好的开放和集成能力,所拥有的多元数据无缝集成技术和良好的数据互操作能力,无需转换,直接访问异构数据源,并且可扩展新的数据引擎,能很好的兼容其它平台的数据格式,有利于平台转型,这是其他国外GIS平台所不具备的优势。
•安全可靠的数据保护机制,对于文件的加密技术十分强大,同时,由于安全可靠的数据保护机制和本土化的优势,针对涉密性的项目也拥有天然的优势。
•拥有最底层的技术支持和服务,在技术支持方面,除了最基本的培训和安装调试等工作,我们的软件帮助文档和用户手册等有全中文版本,并开放应用开发层的源代码。
同时作为基础软件的开发者,在特殊情况下超图能随时提供底层的技术服务,甚至可以根据用户的要求,立即在平台底层上做出修改,这是国外公司所很难做到的。
同样我们拥有灵活多样的服务方式,既有如何快速掌握软件平台的普及型培训,也有如何加深对GIS应用认识和纵深培训服务。
从开发培训、电话/E-mail技术支持到BBS在线技术支持等多种灵活多样的方式,同时作为软件开发者来说,技术支持人员对软件的熟练程度要比同类国外软件强得多,甚至特殊情况下底层功能定制。
•依托中国科学院的技术实力,在技术上拥有很多最前沿的新技术且发展迅速,拥有完整的产品线,同时也是国内唯一按照基础平台模式提供GIS 平台的GIS厂商。
在国内市场中,占有率为全国第二,仅次于ESRI,超过了MapInfo和中地、灵图等公司。
•高性能栅格数据处理能力,海量数据高效存储管理能力和海量数据发布能力,集成海量空间数据库引擎技术SDX+。
超图地理信息系统(SuperMa...SuperMap SDX+ 5—大型空间数据库引擎1. 总体介绍30多年来,GIS及CAD软件一直采用传统文件方式存储和管理地图数据。
20世纪90年代,GIS工作者开始研究基于关系型数据库(RDBMS)或对象关系型数据库系统(O-RDBMS)的空间数据存储管理方案,这就是所谓的“空间数据库”技术。
早期的空间数据库技术性能低下,往往被GIS行业人士当作中看不中用的绣花枕头,除了学术研究外,在应用系统中很少被真正使用。
当GIS行业跨入21世纪,一切都发生了改变。
使用数据库管理包括地图及其属性的空间数据,成为GIS应用发展的潮流。
与传统文件方式相比,空间数据库技术有明显的技术优势,包括海量数据管理能力、图形和属性数据一体化存储、多用户并发访问(包括读取和写入)、完善的访问权限控制和数据安全机制等。
空间数据库技术正在逐步取代传统文件,成为越来越多的大中型GIS应用系统的空间数据存储解决方案。
超图公司从开始设计SuperMap GIS时就十分重视空间数据库技术,因此SuperMap GIS的技术体系结构已经充分考虑了空间数据库技术的特点,这也是SuperMap GIS技术起点高的原因之一。
SuperMap的第一代空间数据库技术随其第一代商业GIS软件—SuperMap 2000一起发布于2000年10月,当时名为ADO引擎。
SDX是超图公司的第二代空间数据库技术,发布于2001年11月。
SDX+则是其第三代空间数据库技术,SDX+技术的第一个空间数据引擎SDX+ for Oracle已随SuperMap GIS 3.1于2002年12月发布。
历经三代发展,SuperMap的空间数据库技术日趋完善。
迄今为止,SuperMap 的空间数据库技术已经支持Oracle, Oracle Spatial, SQL Server, Sybase和DM3(国产达梦数据库)等多种商用数据库。
SuperMap GIS的技术特点SuperMap GIS是超图公司研制的大型地理信息系统软件系列,适用于从嵌入式设备到个人电脑、从工作站到大型服务器、从单机环境到网络环境、从局域网到互联网等多种应用环境。
SuperMap GIS 集成了许多新的技术,是紧扣IT发展主流的GIS软件平台。
统一的技术内核 SuperMap GIS从设计开始,就将统一的技术内核作为最重要的标准。
综合说来,SuperMap GIS的技术特色表现为以下几个方面: ◆具有相同的数据模型。
SuperMap GIS所有产品,都使用相同的数据格式,无需任何处理就可以直接使用,而且没有任何信息损失。
与嵌入式产品之间,也仅需进行简单转换就可以直接使用,有效地避免了不同数据模型差异导致的信息损失和额外工作量; ◆ SuperMap GIS系列软件具有统一的地图配置。
SuperMap GIS桌面软件制作的地图,可以在SuperMap Objects系统中直接使用,无需任何转换和处理。
桌面软件和开发平台中配置的地图,可以直接在Web应用中发布,无须任何额外处理。
面向服务的体系架构面向服务架构(Services Oriented Architecture, SOA)正成为主流的软件工程方法,SuperMap GIS 6R是符合SOA相关标准的GIS软件平台。
服务是SOA的核心,SuperMap通过标准的服务接口提供了全面的GIS功能服务,如地图服务,数据服务,空间分析服务,网路分析服务,公交换乘服务等。
SuperMap GIS 6R支持发布多种类型的服务,包括Web服务(Web Service)和原生服务(Native Service,如RMI、WCF TCP等)。
这里提到的Web服务是一个相对广义的概念,指通过标准的Web协议可访问的服务,包括REST服务、SOAP服务、OGC W*S服务(WMS、WFS、WCS、WPS等)、KML服务、GeoRSS服务等。
SuperMap GIS 简介SuperMap GIS 是北京超图软件股份有限公司开发的具有完全自主知识产权的大型地理信息系统软件平台。
包括组件式GIS 开发平台、服务式GIS 开发平台、嵌入式GIS 开发平台、桌面GIS 平台、导航应用开发平台以及相关的空间数据生产、加工和管理工具。
经过不断技术创新、市场开拓和多年技术与经验的积累,累,SuperMap GIS SuperMap GIS 已经成为产品门类齐全,功能强大,覆盖行业范围广泛,满足各类信息系统建设的GIS 软件品牌,并深入到国内各个GIS 行业应用,拥有大批的二次开发商。
在日本超图株式会社的推动下,SuperMap GIS 已经成为日本著名的GIS 品牌,并成功发展了一千多个用户,开创了国产GIS 软件的国际市场先河。
同时SuperMap GIS 也在我国香港、澳门和台湾地区以及东南亚,北欧、印度南非等地大力开拓市场,拥有大量政府和企业用户。
在开发者和用户的共同努力下,SuperMap 已经成为亚洲最大的GIS 基础软件平台提供商。
基础软件平台提供商。
1、认识SuperMap GISGIS 软件在其发展和演变的过程中,在思想上走过了一条以制图为中心到以信息为中心的道路,在形态上走过了从GIS 模块到GIS 组件的历程。
组件的历程。
发展至今,发展至今,发展至今,GIS GIS 已经成为一项和大量的应用系统密切相关的已经成为一项和大量的应用系统密切相关的“水“水平技术”。
在实际应用开发过程中,我们会遇到大量集成地理信息的应用系统。
这些系统包括个人应用,企业应用,以及多组织的联合应用。
由于地理信息的普适性,任何组织或个人在其信息组织管理或规划的过程中,都必然要接触到管理,应用和集成地理信息的问题。
SuperMap GIS 正是适应这一发展和需求的软件平台产品。
件平台产品。
1.1、SuperMap GIS 的设计理念◆开放合作的思想开放合作的思想GIS 与生俱来就是一个分布式的系统,与生俱来就是一个分布式的系统,是一个需要多方协作,是一个需要多方协作,是一个需要多方协作,共同努力建设的基础信息平台。
V10.0.001 0204SuperMap技术体系介绍SuperMap产品体系介绍超图集团介绍新型三维GIS技术031云原生GIS(C loud Native GIS)C 新型三维GIS(New T hree Dimension GIS)大数据GIS (B ig Data GIS)人工智能GIS (A I GIS)(2006年+)SuperMap GIS 10iEulerOSK-UXx86Power ARM MIPS SW-64龙芯申威飞腾CentOS深度中标麒麟数据库操作系统CPUUbuntu银河麒麟凝思华为鲲鹏华为欧拉普华人大金仓瀚高南大通用浪潮K-DB华为GaussDB HBasePostgreSQL MongoDBMySQLElasticsearch 阿里PolarDB达梦神舟通用湖南麒麟Android *元心*中兴*海光新云东方浪潮兆芯虚拟化技术容器化技术弹性伸缩负载均衡集群技术智能运维……四驾马车一体化分布式存储和计算微服务动态编排多云环境智能运维…云端一体化GIS产品云边端一体化GIS产品空间大数据技术经典空间数据技术分布式重构大数据GIS 技术体系…iObjects for SparkDSFiDesktop Java iServer iManager iMobileSparkSpark Streaming ElasticsearchPostgres-XL MongoDBHBaseVector Tiles TensorFlowiPortaliObjects Python……城市设计、CIM 、新型三维GIS 技术WebGL/VRBIM+GIS倾斜摄影三维分析(GPU )三维移动端三维渲染引擎二三维一体化GeoAI1AI for GIS2GIS for AI3融合AI 的帮助GIS 软件进行功能提升和完善将AI 的分析结果放到中,进行结果管理、空间可视化和分析。
2边缘GIS 服务器•SuperMap iEdge云GIS 服务器•SuperMap iServer •SuperMap iPortal •SuperMap iManagerWeb 端•SuperMap iClient JavaScript •SuperMap iClient Python•SuperMap iClient3D for WebGL移动端•SuperMap iMobile •SuperMap iTablet•SuperMap iMobile LitePC 端•SuperMap iObjects Java •SuperMap iObjects .NET •SuperMap iObjects C++•SuperMap iObjects Python •SuperMap iObjects for Spark •SuperMap iDesktopX •SuperMap iDesktop云边端10i 新增便捷易用的组件式开发平台大型全组件式GIS开发平台,提供跨平台、二三维一体化能力,适用于Java/.NET/C++开发环境。
SuperMap GIS 产品线: SuperMap关键技术概述超图软件倡导“国际视野、自主创新”的技术理念,其中,自主创新的核心就是要掌握关键技术。
十多年来,超图软件的研发队伍进行了无数次的攻关,解决了一个又一个技术难题,掌握了一批GIS软件领域的关键技术,申报了两项国家专利技术,对公司乃至整个行业的进步都起到了巨大的推进作用。
SuperMap GIS空间数据库引擎技术——SuperMap SDX+是目前能够支持数据库种类最多的空间数据库引擎;SuperMap OGDC实现了不同空间数据格式间的互操作;而超图软件在2005年、2007年和2009年相继提出的三大技术体系——共相式GIS技术体系、Service GIS技术体系和Realspace GIS技术体系,都对SuperMap GIS系列产品的发展产生了深远的影响。
◆ SuperMap GIS空间数据库引擎技术(SuperMap SDX+)◆ SuperMap开放式空间数据库互联互访标准(SuperMap OGDC)◆ RealSpace技术体系SuperMap SDX+SuperMap SDX+ 6R是SuperMap GIS平台中的空间数据库引擎,它为SuperMap GIS中的所有产品提供访问空间数据的能力,通过它来实现对空间数据的存储、索引、读取和更新。
特点◆新增三维数据管理能力;◆充分结合数据库技术,全面支持主流商用关系数据库平台;◆采用混合多级索引技术,实现海量空间数据管理能力;◆全面支持各种空间对象类型;◆具备版本管理和长事务处理能力;◆ SuperMap GIS 6R的系列产品,都内置了空间数据库引擎SuperMap SDX+ 6R,通过它实现对空间数据库的访问。
★SuperMap SDX+的技术特点使用大型关系数据库来一体化管理空间数据和业务数据,已经成为GIS应用发展的主流。
空间数据库技术在很多方面有着明显的技术优势,包括海量数据管理能力、图形和属性数据一体化存储、多用户并发访问(包括读取和写入)、完善的访问权限控制和数据安全机制等。
目前,空间数据库技术成为越来越多的大中型GIS应用系统的空间数据存储和应用的解决方案。
SuperMap SDX+是SuperMap GIS的空间数据库引擎,是SuperMap GIS软件的重要组成部分,它采用先进的空间数据库存储技术、索引技术和查询技术,具有“空间-属性数据一体化”、“矢量-栅格数据一体化”和“空间信息-业务信息一体化”的集成式空间数据库管理能力,是GIS大型工程应用的理想选择。
实际应用和测试表明,SuperMap SDX+具有以下三项特色:安装使用简便,充分结合数据库技术;高性能管理和访问海量空间数据;完善的数据模型,满足各种大型GIS应用的需求;安装使用简便,充分结合数据库技术安装使用简便SuperMap SDX+不需要安装配置复杂的空间数据库服务器,所有的配置管理都是标准的数据库操作,这意味着不需要学习更多专门的空间数据库技术,普通的数据库管理员即可完成空间数据库的管理配置工作。
标准的数据库管理,在数据安全性,权限控制等方面,充分发挥了DBMS平台的能力,不需要特殊的账户以避免留下安全漏洞。
对数据库的访问,通过标准的数据库协议,可以满足负责网络环境下的通畅的数据访问。
更为重要的是,SuperMap SDX对数据库的操作,都是通过标准的SQL语句来执行,这样做在服务器端可以通过标准的数据库优化方式,充分发挥服务器的性能;在客户端使用者可以完全基于对数据库的操作的掌握查询和维护工作。
全面支持主流商用关系数据库平台SuperMap SDX+可以全面支持目前的主流商用关系数据库平台,除了支持全球市场前列的Oracle、Oracle Spatial、MS SQL Server和DB2外,还支持国产的具有自主知识产权的达梦多媒体数据库DM和人大金仓数据库Kingbase。
SuperMap SDX+对于这些数据库提供全面的支持,为客户端提供全透明的访问。
SuperMap SDX+对这些数据库平台的访问接口进行了一致的封装,用户不必关心这些数据库是运行在什么样的服务器硬件平台和操作系统平台上,也不必了解后台的数据库类型、服务器的类型和操作系统的类型即可按统一的接口对数据进行存储和管理操作,大大简化了空间数据库的配置、开发和应用的难度。
SFC支持的空间数据库一览表UGC支持的空间数据库一览表支持Oracle RAC技术RAC(Real Application Clusters,真正应用集群)是Oracle数据库10g 企业版的核心功能之一。
它是一个具有共享高速缓存体系结构的集群数据库。
RAC技术完美地解决了实际应用中的两个重要问题:首先当一个服务器出现故障后其余服务器可自动接管工作,保障应用系统稳定无障碍运行;更重要的是群集的所有服务器都在协同工作,改变了过去只有当运行服务器遇到故障中断后其他服务器才开始工作的弊端,大幅度提高了服务器的可同时处理客户端请求的数量。
2005年1月,超图软件、Oracle和HP公司就SuperMap、Oracle 10g和Unix/Linux的兼容性进行了专门测试。
测试表明,SuperMap SDX+不仅与Unix/Linux下的Oracle 10g兼容性良好,而且完全支持Oracle 10g中最先进的RAC技术。
SuperMap SDX+对RAC技术的支持,充分表明SuperMap SDX+在兼容性和海量数据处理方面具有强大的优势。
基于SuperMap SDX+ 和Oracle RAC 技术,SuperMap GIS各产品完全可以用于各种大型GIS应用,为用户提供大数据量、高可用性的不间断服务。
高性能访问和管理海量空间数据采用混合多级索引技术索引技术是空间数据库引擎的一项关键技术,它直接影响到空间数据访问和查询的效率。
SuperMap GIS在大量研究和实验的基础上发现,任何一种索引技术都有其不足之处,采用单一索引不能满足现在海量影像和矢量空间数据混合存储时获取数据的需求。
因此SuperMap GIS创造性的提出了混合多级索引技术,在数据库引擎中采用了四叉树索引、R树索引、动态索引(或称多级网格索引)和图库索引(原称三级索引)四种索引,充分发挥每一种索引的优势,提高数据访问和查询效率。
针对标准分幅的空间数据,SuperMap还支持按指定字段或按空间范围来创建图幅式索引,组合使用文件缓存技术,为标准分幅数据的应用提供了顶级的访问性能。
此外,在SuperMap SDX+中,还允许直接为矢量数据集属性字段创建和删除字段索引,用户可以直接在SuperMap环境中对业务数据的索引进行维护,以进一步加快对属性数据的查询和访问速度。
文件缓存技术文件缓存SuperMap SDX+是为均衡网络和服务器负载、提高应用整体性能而提供的智能分布式存储方案。
开启文件缓存选项后,应用程序在访问存储在空间数据库中的数据时,会首先检查本地缓存库中是否已经有相应数据的最新版本,如果没有相应的缓存数据或是缓存数据不是最新版本,则从服务器端读取数据并更新本地缓存数据,这样下次访问的时候就可以直接读取本地缓存数据;如果本地缓存中已经有了相应数据的最新版本,则不必通过网络向服务器请求数据,而是直接读取本地缓存数据来完成显示或分析的功能。
通过这种解决方案,可以大幅降低数据库服务器负载和网络负载,从而大幅提高应用程序的整体性能。
为节省磁盘空间并提高应用的灵活性,文件缓存中并没有配置空间索引,所以,对于记录数很多的数据集不适合设置文件缓存选项。
但是,本地缓存可以与图幅索引配合使用,即对于建立了图幅索引的数据可以按图幅为单位进行缓存,这样,每个缓存文件不会很大,加载数据和更新数据的速度得到保障,可以很好地控制缓存文件的灵活性和均衡性,所以,对于记录数很多的矢量数据集,将图幅索引和文件缓存配合使用是提高性能的最佳解决方案。
当然,使用文件缓存会占用客户端的磁盘空间,SuperMap SDX+ 一方面在缓存文件中应用了高效的压缩算法来降低缓存文件所占用的磁盘空间,另一方面提供了缓存文件限额的功能来限制缓存文件占用磁盘空间总数,并采用LRU算法来保证最新访问和最常用到的数据常驻缓存。
支持数据有损/无损压缩近年来,随着新型采集技术的发展,GIS数据的时间和空间分辨率不断提高,相应的数据规模也不断增长,数据量日益庞大,使得有限的网络带宽、存储空间与海量空间数据处理需求之间的矛盾日益突出。
数据压缩作为解决这一矛盾的有效途径,在GIS 应用中越来越受到重视。
对数据进行压缩,有利于节省存储空间和网络带宽,提高数据传输速率,另外,数据压缩后有利于实现保密通讯,提高数据的安全性和系统整体的可靠性。
SuperMap SDX+ 对矢量和栅格数据均支持无损压缩和有损压缩技术,无损压缩是利用数据的统计冗余进行压缩,在解压时可以完全恢复原始数据而不引入任何失真,但其压缩率受到数据统计冗余度的限制,对于空间数据其压缩率一般在2:1至5:1之间。
无损压缩技术适用于对数据精度要求非常高的行业与应用。
由于压缩比缩比的限制,无损压缩技术并不能完全解决空间数据的存储和传输问题,应用领域也比较有限。
为了获得更大的压缩比率,SuperMap SDX+ 提供了面向矢量数据和栅格数据的有损压缩技术,有损压缩方法可以实现比无损压缩方法大得多的压缩率,它在压缩的过程中允许损失少量的信息,虽然在解压时不能完全恢复原始数据,但损失的部分对精度的影响很小,所以大绝大多数的GIS项目中都可以得到应用。
矢量数据和栅格数据的有损压缩思路并不完全相同,栅格数据的压缩算法类似于多媒体应用中的图像压缩算法,主要应用行程编码、离散余弦变换和小波变换等算法对数据进行压缩;而矢量有损压缩则主要利用空间对象节点之间的近邻相关关系来对坐标点的坐标数据进行分频编码以达到数据压缩的目的。
SuperMap SDX+中的压缩技术可以根据空间数据的特点智能决定压缩的相关参数,不需要用户进行繁琐的相关设置,在保证高压缩比和时间性能的基础上简化了操作步骤,在实际应用中收到了良好的效果。
完善的数据模型全面支持各种空间对象类型SuperMap SDX+提供了全面的空间对象类型的支持,既支持点、线、面、文本等简单的空间对象,也支持多点、多线、湖中岛、宗地等复合对象,以及支持Network(网络模型)、Route(路由模型)、TIN(三角格网模型)、DEM(数字高程模型)、GRID(格网数据)和Image(影像数据)等复杂数据模型。
时序数据模型SuperMap SDX+ 支持时序管理,可以方便地回溯到过去任意时刻的数据,还可以像放电影一样回放历史数据的变化。