實景三維漸成測繪大趨勢，數據存儲迎來新風口
2022-07-22 16:14:29 來源:
澎湃新聞 
2022年7月8日，上海搶先發布了培育“元宇宙”新賽道行動方案，提出將堅持虛實結合、以虛強實價值導向，預計上海“元宇宙”新賽道到2025年產業規模將達到3500億元，引發了業內的廣泛討論。
其實，在“元宇宙”新賽道中，實景三維應用越來越多，帶火了實景三維城市、災害預警、數字孿生等創新應用。
聚焦真實、立體、持續化反應人類生產、生活和生態空間的時空信息，實景三維也成為了國家重要的新型基礎設施。作為實景三維的數字基座，存儲系統在提升業務流程效率過程中發揮出了關鍵作用，也迎來了全新時代的發展新風口。
實景三維漸成基礎測繪領域大趨勢，
數據存儲面臨三大挑戰
值得重視的是，實景三維中國也為數字中國提供了統一空間定位框架和分析基礎，是數字政府、數字經濟重要的戰略性數據資源和生產要素，從而陸續獲得了新的政策支持。
2022年4月，自然資源部印發《自然資源部辦公廳關于全面推進實景三維中國建設的通知》，提出到2025年，實現5米格網的地形級實景三維對全國陸地及主要島嶼覆蓋。
面向新時期測繪地理信息事業服務經濟社會發展和生態文明建設新定位、新需求，實景三維中國建設是對傳統基礎測繪業務的轉型升級，是測繪地理信息服務的發展方向和基本模式，已經納入“十四五”自然資源保護和利用規劃。到2030年，中國將全面建成新型基礎測繪體系，為經濟社會發展提供多層次、全方位基礎測繪服務。
可見，在國家良好政策的大力支持下，實景三維漸成基礎測繪領域大趨勢。同時，加上自然資源部的大力倡導，加速了實景三維中國建設進入嶄新的時代。
然而，在實景三維中國建設過程中，承載應用的數字基座，存儲系統也遭遇了極大挑戰，成為實景三維應用落地的痛點。
一是，數據讀取效率低，需要高性能數據存儲全面支持。測繪數據導入階段和處理階段，支持海量原始圖片的快速寫入與讀取，需要存儲系統更強勁的性能。因此要提升數據讀取效率，就必須提高數據存儲系統的性能。
二是，支撐大規模算力，亟需實現存儲與計算高度協同。在實景三維海量數據處理與建模階段，需要為大規模算力提供高帶寬、高IOPS支撐，通常存儲系統只能提供單一IP，必然無法滿足大規模集群作業的需求。
三是，缺乏智能檢索，海量數據查找慢。隨著實景三維的測繪數據不斷增長，數據存儲系統難以順應業務的增長需求，實現靈活的規模化擴容，導致存儲空間不足。同時缺乏智能檢索，出現數據查找慢等棘手問題。
作為國家基礎性戰略資源，未來國家和城市治理的能力體現，高精度的海量實景三維數據必然發揮重要作用。那么，如何應對承載實景三維應用的存儲三大挑戰，將是實景三維發揮出新型基礎設施價值的關鍵。
術業有專攻，
三大存儲技術實現實景三維“快”需求
誠然，高效地采集、管理和應用好海量實景三維數據，為建設實景三維中國的關鍵一步。術業有專攻，面對海量實景三維數據的生產、存儲和管理挑戰，曙光三大存儲技術實現實景三維“快”需求，有著立竿見影的應用效果。
全球存儲觀察分析指出，實景三維業務流程主要包括了數據采集、數據導入、數據存儲、數據處理和模型生產等方面，曙光實景三維數據存儲解決方案以極致性能、存算協同、智能檢索三大優勢，為實景三維業務提供穩定、高效、安全的存儲資源。
其一，讀寫快，彰顯出數據存儲的極致性能。對此，曙光ParaStor采用了SSD硬盤與HDD硬盤的優化組合策略，將存儲系統的帶寬和IOPS性能得以充分發揮，大大提升了實景三維海量數據混合隨機讀寫時的存儲系統性能。不僅如此，還配套了智能緩存加速技術，實現熱點數據智能遷移到SSD硬盤，對混合隨機讀寫IOPS性能提升大有幫助，從而帶來業務性能提升20%。此外，在動態分級存儲技術采用上，曙光存儲實現了冷熱數據智能流動，不僅可以讓用戶獲得更好的存儲性能，而且存儲成本也得到了相應降低。
其二，算得快，實現存算高度協同作業。首先，在空三解算、模型重建、產品生產過程中，通過提供域名的訪問方式，高效支撐大量計算節點同時作業。傳統存儲受限于單節點IP網絡性能的原因，僅支持10臺左右的計算節點同時作業，且存在令人擔憂的單點故障。曙光ParaStor采用定制優化集群NAS訪問協議，避免了單點故障的同時，完美支撐海量計算節點的同時作業，工作效率提升30%以上。
其三，找得快，讓智能檢索充分發揮作用。作為自研的國產存儲杰出代表之一，曙光ParaStor采用元數據檢索和自研本地磁盤管理系統，通過海量小文件智能聚合，提高了小文件的訪問效率，實現了海量測繪數據查詢的秒級響應和存儲空間的利用率的大幅提升。
面對實景三維應用的實際挑戰，唯有“以快打快”方能有所真正的建樹。曙光ParaStor憑借“讀寫快、算得快、找得快”的技術優勢，全面滿足實景三維測繪領域的“快”需求，實景三維測繪應用的數據存儲三大挑戰也得以各個擊破。
三大應用場景，
釋放實景三維的行業價值
曙光“三快”實景三維存儲解決方案雖好，但也需要應用實踐來檢驗。目前，在聚焦泛智慧城市、自然資源、震害風險評估的三大應用場景上，曙光存儲不僅發揮出了數字基座的支撐效應，同時也進一步釋放實景三維的應用價值。
在智慧城市應用方面，實景三維測繪從“抽象”變為“真實”，從二維變為三維，從“靜態”到“動態”，基于分布式統一存儲的支撐，實景三維數據將在城市仿真、智慧城市等領域發揮出積極的建設作用。從規劃角度看，國土空間規劃、市級總體規劃、片區規劃、城市規劃、建筑規劃都依托于不同維度的測繪數據，分級分類建立實景三維數據模型，將為各層級規劃提供支撐。這也是實現智慧城市建設的重要路徑之一。
當前，面向創新型智慧城市的發展，上海正走向城市精細化管理之路，通過實景三維測繪平臺建設，并與云平臺、5G網絡、物聯網等技術互相融合，構建上海的城市時空數字底座。其中，曙光“三快”實景三維數據存儲解決方案也在支持上海測繪局開展實景三維建設中，為其構建了堅實的存儲底座，助力大城市的精細化管理，推動智慧城市V2.0的發展。
在自然資源調查監測應用方面，基于實景三維地形圖基礎平臺，融合三維地形、專題地圖層和精細三維模型數據，真實展現山川湖泊、林地丘陵、草原沙漠等地貌，將自然資源中復雜的多源數據存儲在分布式統一存儲系統中，支持自然資源調查監測應用的三維可視化管理。
在地質災害預警應用方面，基于實景三維構建地質災害監測分析模型，可以充分展現受地質災害影響各種信息。特別是在地震的震害風險評估中，GPS觀測等技術產生的海量地震數據，成為了地震監測的基礎資料。為解決海量地震數據的高效存儲管理，突破地震行業特有的數據密集型、計算密集型、高并發訪問、時空密集型等瓶頸問題，國家地震局第二監測中心采用曙光分布式存儲系統ParaStor，為地震大數據資源池提供存儲資源。在實現數據高效管理的同時，極大提高地震數據的安全性和可靠性，確保在面對嚴重自然災害時，仍然可以不間斷地為社會提供地震速報和信息發布，增強了防災能力，為政府提供決策依據。
從測繪行業發展的趨勢來看，釋放實景三維的行業價值，推動實景三維中國建設，必然會伴隨誕生更多的應用場景，將在數據采集、處理、應用等方面釋放大量機會，對于有著關鍵支撐作用的數據存儲，也將迎來一片新藍海。
面向多元化應用的存儲場景，滿足用戶文件、對象、塊、大數據存儲服務，作為一款用于應對信息化快速發展的分布式統一存儲系統，曙光分布式統一存儲系統ParaStor不僅可以滿足多元化的數據應用場景，而且可以簡化IT架構、聚焦業務的同時大幅降低了總投入成本。
曙光存儲憑借十余年自研存儲技術積累，構建“三快”實景三維測繪解決方案，擁有足夠強健的本地化技術支持團隊，實現用戶定制化設計、開發與落地。同時，“以快打快”，憑借“讀寫快、算得快、找得快”的技術優勢，助力實景三維在智慧城市、園區管理、地質勘探、建筑施工、景區保護等更廣泛場景下的專業應用，為實景三維中國的發展構建堅實數字基座。從而，站在數據存儲發展的新風口上，激發新動能，迎來新機遇。
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