中心大屏幕上,一张三维地图正在动态展示着人口、企业、交通、绿化、水域等各类与政府管理职能直接相关的指标,来自遥感影像、激光点云、遍布各地的物联网传感器等在为这张地图源源不断提供着实时信息,只要工作人员有需要,它可以快速切换区域,将这些信息用易于理解的二维甚至三维可视化方式展示出来,为政府管理提供直接的参考。
这一幕,发生在河南省某地级市所建设的新型智慧城市系统中,实时、准确、便捷的一张地图,大大提升着城市治理的效率和效果。
近年来,随着数字政府的大力推进,地理信息系统(GIS)作为必备要素正表现出越来越显著的价值,在这个领域的技术与应用创新也不断涌现,展现出GIS在政策制定、实时监测、问题预警等方面进一步的潜力。
上述地级市这套系统中与GIS有关的模块,就来自于国产GIS软件行业的龙头企业北京超图软件股份有限公司。作为全球第三大、亚洲最大的GIS厂商,超图通过1000余家生态伙伴,用地理信息系统(GIS)技术为数十个行业的政府和企事业单位信息化全面赋能。
而值得一提的是,以超图为代表的GIS创新背后,不容忽视的还有多样性计算的场景落地,来自鲲鹏加持推动着超图GIS在多年耕耘后能够高位再进化,能够契合快速发展的数字政府建设要求。在不久前结束的鲲鹏应用创新大赛2021全国总决赛上,超图就从全国23个赛区1200多支队伍中,以“基于SuperMap iServer 10i(2020)的地理信息信创应用解决方案”获得政府赛道唯一金奖。
可以认为,多样性计算与GIS厂商的生态协作,已经给数字政府建设带来了新的气象,而这一切,要从GIS所进入的新发展阶段说起。
数字政府“老兵”GIS,正在面临新的挑战
虽然一张地图“掌控全局”的数字政府场景颇有些科幻片的味道,以往大众只能在影视作品中见到,但它背后的GIS发展历程却已经有较长时间了,在数字政府还没广泛提及的时代,GIS的使用就已经从气象、自然资源管理等场景零星地转移到政府管理职能当中,典型如工业区规划等。
彼时,数字政府的建设尚在起步阶段,对GIS的需求往往停留在单一数据信息的简单可视化呈现上,传统的服务器软硬件系统甚至不需要经过太多优化,就能直接装载和使用各类GIS产品。
而近几年,GIS的需求正在快速膨胀,以往这种搭配中,无论基础搭载环境还是GIS本身都面临着严峻的挑战,这主要体现在四个方面:
一是政府治理所面临的数据量爆炸式增长,造成很大的数据处理的压力;
二是政府治理越来越多样化和细化,数据量增长的同时,不同维度的数据关联分析,以及辅助科学决策等能力要求成为标配;
三是全局治理思维得到广泛认可,“一盘棋”成为必要,本级政府不应该只是“自扫门前雪”,而应该把GIS应用实现上下对接,做到全局统筹;
四是GIS在各种需求变动之下需要更快速、更频繁地更新迭代。
在这样的大背景下,GIS领域的革新迫在眉睫,超图这样的企业快速发展在意料之中。
以超图的“SuperMap iServer 10i(2020)”解决方案为例,该解决方案运用新一代三维GIS技术、空间大数据技术、人工智能GIS技术、区块链GIS技术等,助力智慧城市建设从二维提升到全三维,从而能够应对空间数据类型多样、更新频繁、体量爆增等GIS所面临的挑战,能够为城市的规划、建设、管理和运行全过程提供服务。
而该解决方案基于鲲鹏技术,例如底层的TaiShan服务器等,它们帮助超图SuperMap iServer 10i实现了全功能的GIS服务发布、管理与聚合能力,以及城市和地区时空信息的集成、共享和高效利用等,能够较为便捷地进行上下级行政区域的联动,省市县一盘棋的GIS理想目标更容易实现。
事实上,早在2021年3月,在四川鲲鹏生态创新中心的技术支持下,SuperMap iServer 10i就已经获得鲲鹏Huawei Validated认证(Huawei Validated认证是应用软件基于鲲鹏全栈方案完成全栈移植、调优,并实现性能提升验证要求的技术认证,获得该认证,意味着应用软件在对应场景中,对比业界主流方案有显著的性能提升),是全国首个获得Validated认证的产品方案。
而从超图的解决方案背后,也可以窥见以鲲鹏究竟如何推动GIS发展、满足严苛的数字政府需求。
三大维度革新,鲲鹏推动GIS高位再进化
就GIS发展而言,鲲鹏“加入”所带来的价值,主要体现为三个方面。
1、“潜力打底”,为GIS提供更高的天花板
超图采用的是鲲鹏全栈架构,相对于过去GIS应用们常用的架构体系,其优势有很多,但最简单的总结是“提供更高的天花板”——让数字政府的需求,绝不会被GIS部署的软硬件基础环境所阻碍,至少在相当长一段时间内,这种全栈架构都能满足数字政府全面深入的需求。
这一点,可以从超图全栈体系一层层来看:
最底层,采用的是TaiShan服务器,其充分综合了鲲鹏处理器的多核计算、高并发、低功耗等特点,可以为大数据、分布式存储、数据库,HPC等应用提供高效能算力,其中分布式分析的能力能够应对海量数据高效查询的需求,当前能够达到千万级数据的秒级响应;
操作系统层,采用的是银河麒麟高级服务器操作系统,该系统基于openEuler开发,在性能、可靠性、安全性等方面针对鲲鹏进行了深度优化,能充分发挥硬件性能,与应用场景实现良好适配;
在数据库方面,采用的是基于openGauss内核开发的企业级关系型数据库,充分满足GIS正在面临与即将面临的海量数据存储与调用需求。
来自鲲鹏计算的服务器、操作系统、数据库这“三大件”组合,给超图GIS提供了全新的发展潜力,应用层创新将不会因为性能而受到钳制,有更大的空间去满足数字政府的需求。
2、“能力释放”,让GIS充分“榨取”软硬件系统的性能
在拥有更高天花板的基础上,超图凭借鲲鹏全栈体系自带的各种工具、应用,还同时对这套全栈架构进行着极致的性能利用。
例如,超图涉及裁剪、提取等值线、最佳路径分析、空间属性联合查询等对CPU算力要求很高的业务场景,通过鲲鹏BoostKit调优后,在二维业务场景下,插值分析、动态出图、空间属性等性能最高可提升76%,在三维业务场景下,地形数据、影像数据、三维空间查询等性能最高可提升19%。
事实上,在超图所利用的鲲鹏全栈架构中,毕昇JDK能够帮助大数据等场景获得更好的性能。此外,鲲鹏BoostKit基于IO智能预取技术和多核并发优化能力,加速提升银河麒麟操作系统、东方通中间件和超图GIS应用软件的场景化性能超50%。
可以说,鲲鹏与超图的生态协作,助力超图GIS方案性能得到了最大程度的发挥,使得GIS场景化性能大为扩展。
3、“巧力融合”,建立兼容统一的GIS场景应用发展环境
有了肌肉,也能使出力气,剩下的,是如何更巧妙地对战,而不是只有单一的招式和蛮力。
对GIS来说,其建立过程本身就是丰富多样的,超图虽然十分突出,但也只是其中一家,各地政府过去使用GIS的软硬件基础,或者没有使用GIS但已经具备的数字化基础条件十分庞杂,甚至超图自身在过去服务政府的过程中,用到的软硬件环境也有所不同。
这意味着,当GIS要实现高位再进化,要让场景应用有好的发展环境,“屏蔽”底层的各种不同,而只追求呈现效果的优质,是必由之路。
所以,在鲲鹏全栈体系自带的开放能力基础之上,可以看到超图还实现了跨平台的能力,超图服务器GIS软件平台能够适配各类国产化软硬件,以及国产化数据库、中间件等,这使得解决方案能够建立统一基础数据和统一业务数据,实现多场景适配。
此外,由于超图本身就基于云环境开发而来,天然的云原生特征使得解决方案提供了容器化、微服务化、自动化编排的能力,这又让超图GIS在服务数字政府的过程中实现了高弹性、高可用、高并发能力,尤其是在系统升级迭代、扩容等方面优势明显。
目前,来自超图的这个解决方案,已经在河南省国土空间基础信息平台的建设过程中得到了成功应用,帮助河南省自然资源管理的信息化更进一步,推进了全类型资源要素用途管控的实现;此外,该方案还应用到了许昌市新型智慧城市建设当中,对提高城市数字化治理水平与城市管理运行效率发挥了重要价值。
步步为营,GIS是多样性计算走向全局渗透的缩影
如果跳出超图这个典型案例,从鲲鹏产业生态的全局来看,就会发现超图优质解决方案的出现并不在意料之外,而是多样性计算一步步推进的必然结果。
从2019年开始建立产业影响力,到2020年全面建立生态基础,现在的鲲鹏,作为多样性计算的重要代表,已经转入与合作伙伴共同在核心应用系统方面广泛落地的阶段,尤其是往国计民生行业加速渗透,不断深耕数字化,服务政企转型。
在这个阶段,鲲鹏产业生态的任务,已经偏重于解决方案的精细化和落地性。
现在,鲲鹏产业生态在与合作伙伴推进每一个解决方案时,都不只有技术、人员力量的支持(这是很多做政企业务的科技企业通常的做法),而是在特定地区建立了专门的“鲲鹏生态创新中心”这个实体来协助推进。
目前,鲲鹏已经在全国24地建立创新中心,以点对点的方式,去帮助、支持本地企业的创新,联合打造更具竞争力的产品,赋能最终用户的使用,助力本地数字化转型。以四川为例,超图本次在大赛中获奖的解决方案背后,四川鲲鹏生态创新中心为其提供了主要包括软硬件产品、技术专家、日常专业课程培训等支持。
由横向布局转入纵向深入,开始不断向垂直场景深耕,超图成为鲲鹏产业生态发展的代表性合作伙伴,在GIS领域赋能千行百业。而可以料想的是,在更多垂直领域,将出现来自鲲鹏产业生态的优质合作伙伴和更精细化、更具备落地性的解决方案,到那时,多样性计算的时代才算真正到来。
