中地数码基于鲲鹏全栈打造更强智慧城市“神经中枢” 原创

夏季，多雨的季节。

对于城市而言，过多的雨水并不是一个好消息，会给整个城市的管理和运行带来不便。

连绵的雨水会对城市地质结构、地质环境等造成安全影响，而突发的暴雨会造成城市的低洼区、立交桥等积水，电力中断、企业运营受阻、人们的生活受到影响。

如何快速综合评估下雨对于城市地质结构、地质环境等影响；

如何第一时间为地质专业人员提供地质资料数据、分析应用；

如何及时预警暴雨天气下的道路积水信息并进行应急指挥；

这背后是智慧城市的“神经中枢”——地理信息系统（geographic information system，GIS）在发挥着作用。GIS是能够结合遥感测绘、数字孪生等技术，以云计算、物联网、大数据、AI为基础，以5G为纽带，对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，利用信息技术手段，呈现一个数字化的城市孪生体，实时感知检测城市地质信息、智能城市运行状态信息来应对各种挑战。

作为云GIS软件平台和解决方案提供商，武汉中地数码科技有限公司（以下简称中地数码）三十年来一直从事地理信息系统（GIS）研究、开发、应用，其GIS核心技术已跻身国际一流行列，其MapGIS智慧城市时空大数据平台作为其重要解决方案在市政、气象等领域有着广泛的应用。

面对智慧城市的深入建设，MapGIS智慧城市时空大数据平台不仅要全面满足全空间、大数据、智能GIS的新技术应用、新业务需求，还要满足多端自主创新的应用场景。因此中地数码提出以自主创新为原则夯实GIS平台基础，以新技术发展为导向提升GIS平台价值的战略导向。这就需要性能高效、自主程度更高的基础设施来承载MapGIS时空大数据平台。

具体而言就是技术层面要实现统一的跨平台内核架构，提供软硬一体的创新解决方案。同时还要支持更强大的智能GIS工作流程处理工具，提供更丰富的深度学习网络模型，新增数据科学计算服务等能力来实现三维场景的高质量、高效的沉浸式渲染。并希望在开发层面，引入敏捷开发思想，实现敏捷开发方式，赋能行业应用。

鲲鹏由于其天然的多核多并发的扩展运行能力，以及高性能、高算力优势，能够很好的满足数据量大、并行计算、低时延等要求；同时提供完善的鲲鹏开发套件DevKit和鲲鹏应用使能套件BoostKit，能够快速实现迁移和调优。满足了中地数码对于平台的建设需求。

早在2019年 “鲲鹏生态湖北联盟”成立的时候，中地数码就成为首批联盟成员，联盟希望通过开放生态，围绕鲲鹏构建中国计算产业底座，促进湖北省鲲鹏产业发展，助力鲲鹏产业生态建设，推动鲲鹏产业链相关产品在湖北的应用。

2020年，由中地数码与长江鲲鹏生态创新中心共建的长江鲲鹏MapGIS地理信息系统联合实验室正式成立。双方经过多轮技术测试及方案集成验证，实现了从芯片到应用的自主创新， GIS平台软件结合鲲鹏高性能算力，能有效提升应用系统的运行效率，让行业应用软件更方便快捷地享受地理信息所带来的价值。

在今年的5月27日鲲鹏开发者创享日武汉站上，2022湖北省首批鲲鹏技术认证书颁发，首批获鲲鹏Validated认证的就有中地数码和长江鲲鹏生态创新中心联合推进的MapGIS大数据与云平台联合解决方案。

右三为中地数码

GIS平台提供的城市空间三维模型构建、地图图像智能处理、地理文本智能处理、大数据的存储、数据多维可视化、分布式计算、多源数据智能融合与处理等多场景对于矢量出图、三维服务性能、空间分析和查询等性能指标有着更高的要求。而鲲鹏 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。

具体而言：

矢量出图性能：针对某市范围点/线/区图层（共150万图元）进行矢量出图，取其中2个比例尺，每个比例尺取5个范围，测试取单张图片的平均事务响应时间，矢量出图效率提升35.56%。

三维服务性能：针对某岛倾斜摄影数据（约3.47G大小的M3D缓存文件），在指定比例尺下随机获取1个范围，记录平均事务响应时间，M3D缓存出图效率提升37.14%。

空间叠加分析性能：在50个并发用户下，针对两个50W数量级的面数据中进行空间叠加分析，记录平均事务响应时间，叠加分析效率提升42.50%。

空间范围查询性能：针对500W数据量级的点数据进行查询1个范围，记录平均事务响应时间，空间查询（分页-单节点）情况下，效率提升42.86%。

可以看到，在联合解决方案特性实践中，基于新一代自主服务器操作系统——统信服务器操作系统V20（openEuler版）、毕昇JDK，采用鲲鹏BoostKit加速套件在多个维度进行了深度调优。

第一、通过对统信服务器操作系统V20进行内核参数调优，在性能、可靠性、安全性等方面针对鲲鹏处理器进行了深度优化，充分发挥MapGIS大数据与云平台相关应用场景性能优势。

第二、通过鲲鹏BoostKit加速库提供基于ARM指令深度优化和基于鲲鹏KAE开发的加速引擎，为MapGIS大数据与云平台提供数据处理极致性能的同时，还提供GIS空间处理等一系列时空计算能力。

第三、通过毕昇JDK在鲲鹏平台上的优化和增强稳定进行调优，尤其针对存储引擎和分析引擎等对并发要求高的应用场景能够提供更好的编译性能，基于MapGIS程序进行测试评估：相比于Oracle JDK，使用毕昇JDK后可以实现10~15%的运行效率提升。

MapGIS作为全国首个基于统信服务器操作系统V20完成鲲鹏Validated认证的产品，标志着MapGIS地理信息系统V10.5成功完成“统信UOS+鲲鹏”的技术全栈适配。随着MapGIS 10.5产品在自主创新软硬件产品的适配和高性能运行，大规模时空数据的融合和管理、全空间数据的可视化与分析上已经开始发挥其独特的竞争优势，也已经给智慧城市建设带来独特的价值。比如在深圳智慧光明新区项目中，基于华为鲲鹏全栈环境部署的时空信息云平台，已经对接了城市运行中心、智慧安监、市民服务平台等二十余个业务应用系统。项目验收时已经形成了包括195个图层、数据量93万条的时空数据库，累计访问量2000万+，日均访问量12万+，通过整合全区的时空信息资源，为各类用户提供统一、唯一、最全面、最权威的时空信息服务，实现时空信息资源的融合、共享和应用。

未来相信，中地数码能够提供多种敏捷开发的方式，在各种时空信息应用中快速地集成GIS能力，服务包括智慧城市、自然资源、智慧地质等众多领域，为数字经济发展提供源源不断的动能。