1、 超擎時空大數據服務平臺 SuperEngine Cloud 4.0 產品白皮書 （評審稿） 蘇州蘇州超擎圖超擎圖形軟件形軟件科技發展科技發展有限有限公司公司 目目 錄錄 1 平臺概述平臺概述 . 1 1.1 研發背景 . 1 1.2 平臺定位 . 1 2 平臺介紹平臺介紹 . 2 2.1 平臺體系 . 2 2.1.1 SuperEngine 超級信息引擎平臺 . 2 2.1.2 SuperEngine Studio 超擎在線云平臺 . 3 2.1.3 SuperEngine SEST 超擎時空大數據平臺 . 3 2.1.4 SuperEngine Mobile 超擎移動應用平臺 . 4 2.

2、1.5 SuperEngine For Developers 超擎二次開發平臺 . 4 2.2 平臺能力 . 5 2.2.1 多源數據管理 . 5 2.2.2 數據不切片快速發布 . 5 2.2.3 多終端應用/邊緣計算 . 6 2.2.4 大數據/物聯網/車聯網 . 7 2.2.5 高精地圖 . 8 2.2.6 影像/無人機 . 8 2.2.7 二三維一體化 . 9 2.3 核心技術 . 10 2.3.1 超擎云索引技術 . 10 2.3.2 自適應化簡壓縮技術 . 10 2.3.3 漸進傳輸技術 . 11 3 典型案例典型案例 . Error! Bookmark not defined.

3、3.1 案例一、地理國情普查成果匯報系統 . Error! Bookmark not defined. 3.2 案例二、中國資源衛星應用中心影像服務系統（一、二、三期）Error! Bookmark not defined. 3.3 案例三、辛集市智慧管網可視物聯數據中心 . Error! Bookmark not defined. 3.4 案例四、南京公安出租車軌跡大數據平臺 . Error! Bookmark not defined. 3.5 案例五、元力云室內位置大數據云服務平臺 . Error! Bookmark not defined. 4 公司簡介公司簡介 . Error! Boo

4、kmark not defined. 1 SuperEngine Cloud 4.0 產品白皮書 1 平臺概述 1.1 研發背景 近年來，隨著互聯網、物聯網、云計算等信息技術的迅猛發展，時空大數據逐漸地取代傳統的靜態空間數據成為地理信息應用的主要形式， 并在國民經濟建設的眾多行業中發揮著越來越重要的作用。同時，各行業也面臨著時空大數據的存儲、表達、檢索以及信息挖掘難等問題，這些問題都是傳統 GIS 難以解決的問題。 蘇州超擎圖形軟件科技發展有限公司（以下簡稱“超擎” ）依托自主研發、自有專利的時空大數據引擎技術，歷經多年的積累和沉淀，推出“超擎時空大數據服務平臺(SuperEngine Clo

5、ud 4.0)” ，現已成為物聯網時代下最具技術領導力的服務云平臺。 1.2 平臺定位 SuperEngine Cloud 4.0 針對矢量、影像、三維、實時流數據等時空大數據，提供從存儲管理、服務發布、可視化展示、到應用擴展等能力。 圍繞超擎時空大數據云引擎技術， 提供時空數據的分布式存儲與管理、 高并發讀寫與訪問，系統地解決了互聯網（特別是移動互聯網）環境下，PB 級時空數據在存、管、查、看、分析等方面的性能問題，同時支持以時空大數據為中心的，構建面向多業務場景應用系統的能力。 針對不同行業應用，可提供網絡、存儲、數據庫等軟硬件環境與技術集成的整套解決方案。 經過十多年的技術積累與發展，蘇

6、州超擎在國土、交通、農業、環保、航天航空、測繪、物流、互聯網、智慧城市、軍事軍工等行業，不斷完善核心技術能力和平臺功能建設，逐步形成了面向不同行業的技術解決方案?？梢悦嫦虿煌袠I提供從數據存儲管理、分析展示到應用服務的軟硬件一體化解決方案，提高了時空數據成果應用轉化與服務水平，為各行業部門基于時空數據的快速更新和公共服務提供強有力的技術保障。 2 SuperEngine Cloud 4.0 產品白皮書 2 平臺介紹 2.1 平臺體系 SuperEngine Cloud 4.0 是一個面向服務的企業級時空大數據服務平臺，以超擎自主研發的時空大數據擎技術為基礎，基于云和大數據技術架構，集數據存儲管

7、理、大數據可視化、服務發布、決策分析、應用構建以及二次開發能力等，可滿足多行業、不同層次的用戶（專業級用戶、行業用戶、公眾用戶）對時空大數據的多場景應用需求。 圖 1 SuperEngine Cloud 4.0 平臺體系 2.1.1 SuperEngine 超級信息引擎平臺 SuperEngine 是以時空大數據云引擎技術和網絡圖形圖像引擎技術為核心所構建的新一代服務器產品，是超擎平臺的核心組成部分。SuperEngine 是集數據存儲、服務發布、服務管理、應用擴展以及二次開發能力的時空大數據服務引擎，支持用戶快速構建云端一體化的時空大數據應用平臺。 可選的服務器產品： 矢量大數據服務引擎 V

8、ector Server 影像大數據服務引擎 Image Server 三維數據服務引擎 3D Server 時空流數據服務引擎 StreamData Server 3 SuperEngine Cloud 4.0 產品白皮書 2.1.2 SuperEngine Studio 超擎在線云平臺 SuperEngine Studio 是超擎構建的在線公有云平臺，主要面向行業用戶和公眾用戶，平臺通過打造友好的可視化工作環境，提供包括基礎設施、數據資源、平臺支撐等全方位的在線云服務能力，支持用戶將多源空間數據、地圖服務、實時流數據、業務數據等進行聚合，并通過豐富多元的行業模板和簡單易用的數據編輯、分析、

9、查詢等工具，生成面向特定應用場景的應用系統，可通過 Web 瀏覽器、移動端進行各種應用操作。 超擎在線云平臺包括以下幾個部分： 時空數據云存儲 提供多源空間數據在線托管，數據庫接入能力；內置豐富的在線數據服務，可滿足不同業務場景下對地圖數據的需求。 在線云制圖與應用 提供靈活、專業的電子地圖在線制作能力，為不同行業的用戶打造簡單、易用的地圖在線生產工具。平臺內置了豐富的基礎矢量地圖數據，同時支持用戶上傳、制作自己的地圖數據，可對不同數據源進行配圖聚合顯示。 應用構建云平臺 提供零代碼、可拖拽的輕量級應用系統快速構建能力，讓用戶輕松地搭建起滿足不同業務場景的應用系統；平臺提供了面向不同行業的功能

10、組件以及行業應用模板，行業用戶可通過應用模板快速搭建起在線應用系統。 在線云開發 提供多客戶端的 SDK（web、移動端） ：JavaScript、Android、iOS，用戶可基于 SDK進一步開發，調用各種在線數據服務，滿足更深層次的業務需求。 2.1.3 SuperEngine SEST 超擎時空大數據平臺 面向 web 服務的時空數據平臺， 支持構建多源時空數據中心， 幫助用戶建立從數據、平臺到服務的一體化時空大數據平臺，提供高效、靈活的時空大數據管理應用能力，支持以公有云、私有云的方式對外提供各種應用服務。 平臺提供了豐富、可擴展的數據接入以及功能接口，可滿足不同應用場景、不同類型時

11、空大數據管理應用需求，支持在 Web、移動端、大屏等多終端展示與應用，已被廣泛應用于智慧城市、車聯網、航天遙感、國防軍事、環境保護等領域。 4 SuperEngine Cloud 4.0 產品白皮書 2.1.4 SuperEngine Mobile 超擎移動應用平臺 SuperEngine Mobile 是一款面向移動端應用（Android/iOS）的地圖綜合平臺，基于不切片技術，在移動端也可實現流暢的數據瀏覽、空間分析等能力，具有低功耗、低流量、 高性能等特點。 同時支持為第三方手機 App 提供靈活、 可嵌入式的移動端開發能力，便于傳統 App 擴展在地圖領域的業務應用場景。 2.1.5

12、SuperEngine For Developers 超擎二次開發平臺 SuperEngine For Developers 是面向專業用戶的二次開發平臺。包括：SuperEngine SDK&API for Android/iOS、SuperEngine SDK&API for JavaScript 兩部分。 SDK& API for JavaScript 基于最新 Web 技術構建的二次開發工具包，可用于構建全功能、高性能的 Web GIS應用程序。 SDK&API for Android/iOS 針對移動端提供的開發包，支持 Android、iOS 平臺，幫助用戶快速構建輕量級的移動端應

13、用系統。 5 SuperEngine Cloud 4.0 產品白皮書 2.2 平臺能力 2.2.1 多源數據管理 SuperEngine4.0 提供了豐富的數據接口，不僅滿足傳統空間數據（矢量、影像、三維）的管理應用，還支持對物聯網流數據的高速接入，比如：車輛實時行駛軌跡、室內定位、 空氣質量實時監測、 氣象站監測數據等， 實現多種協議的接入功能， 支持 HTTP、MQTT、JT/T808、WebScocket 等多種主流傳輸協議。 圖 2 多源數據接入 平臺支持分布式存儲，存儲節點靈活擴展，可應對時空大數據爆炸式增長帶來的各種應用挑戰。 2.2.2 數據不切片快速發布 超擎的核心技術解決了計

14、算機圖形學中的化簡、壓縮、傳輸、繪制、分析等需要解決的技術難題，也是服務器端時空大數據的處理、傳輸和終端平臺顯示的技術瓶頸，因此，超擎引擎技術能支撐起互聯網環境下的 GIS 數據、實時流數據、導航地圖、高精地圖等不同應用場景的功能和性能要求，達到不切片即可快速瀏覽。 6 SuperEngine Cloud 4.0 產品白皮書 圖 3 不切片快速瀏覽技術 相對于傳統切片技術，需要對地圖數據預先切片緩存，然后發布，這樣帶來生產周期長、效率低、數據無法實時更新維護等一系列管理應用問題，同時這樣發布的切片數據無法提供專業的 GIS 分析應用能力。超擎不切片快速瀏覽技術大大提升了數據管理、應用、更新的效

15、率，并可以支持各類專業 GIS 分析應用功能。 圖 4 不切片技術應用優勢 2.2.3 多終端應用/邊緣計算 SuperEngine Cloud 4.0 使得面向 Web 的服務應用能力更加靈活，不僅支持桌面端應用，還提供 Web 應用、手機端應用、大屏展示等多終端應用，使平臺的應用場景更加多樣化，可滿足不同用戶的需求。 7 SuperEngine Cloud 4.0 產品白皮書 圖 5 多終端應用 不僅支持訪問在線數據資源、還支持數據包離線應用，提供數據加密，保障數據安全。 具備多終端對數據庫資源的同源訪問能力，跨終端數據訪問無需數據預處理和數據格式轉換，在各種應用終端都可實現流暢的數據應用

16、。 基于數據不切片發布技術，支持全網分布式邊緣運算，并且和現有的云計算可以無縫對接、升級。 應用場景更加簡單易用、靈活多樣，在提供時空大數據存儲管理基礎上，還可以通過構建 DaaS， 來支撐 SaaS 服務， 支持以公有云、 私有云的方式提供服務。 2.2.4 大數據/物聯網/車聯網 SuperEngine4.0 推出了針對物聯網、車聯網環境下的實時流數據的接入、存儲、管理、應用等能力，提供實時流式大數據的高可用服務平臺建設能力。 實時實時接入接入物聯網物聯網 IoT 支持車輛、無人機、手機、室內定位等實時軌跡數據，網聯設備信息、空氣質量、氣象站監測數據等實時接入，支持 HTTP、MQTT、J

17、T/T808、WebScocket 等多種主流傳輸協議。 分布式、可擴展存儲分布式、可擴展存儲架構架構 采用分布式存儲架構，做到線性且實時橫向擴展，在整個架構中，對于可能的單點 8 SuperEngine Cloud 4.0 產品白皮書 支持雙活冗余設計，達到真正的高可用。內置高性能消息訂閱發布系統，大大提升實時流數據接入性能。 多種多種模式下的模式下的數據同步數據同步、化簡技術、化簡技術 針對車輛、無人機、手機、室內定位等實時軌跡數據，提供實時庫+歷史庫的存儲模式，支持數據庫追逐、值守兩種同步更新模式。 采用超擎的化簡技術，實現高保真的數據壓縮和軌跡存貯。 超擎超擎時空索引技術，時空索引技術

18、，提供提供高效檢索、分析應用高效檢索、分析應用 從時間、空間兩個維度創建時空索引，滿足各種檢索條件下的快速響應，在應用終端對實時流數據進行動態聚合顯示，同時可對歷史數據進行挖掘分析。 2.2.5 高精地圖 高精地圖是用于自動駕駛的專題地圖，是一個高精度、高頻更新、多維度信息集成的時空數據庫。超擎引擎技術在云端有很強的處理、傳輸、分析能力，能滿足高精地圖在自動駕駛中的應用需求。 高性能分布式存儲 云端數據到車載終端的高效分發能力 協同更新保障數據一致性 高效空間索引技術，數據加密傳輸 支持車載終端邊緣計算，擴展應用場景 2.2.6 影像/無人機 基于超擎核心技術實現影像數據從極速入庫、靈活管理、

19、快速分發、客戶端秒級響應的一站式管理平臺。通過影像數據免預切片技術大大縮短影像數據的處理周期，提升數據的應用價值。 極速入庫極速入庫 實現數據極速入庫、入庫即處理與自動更新，入庫效率提升 10 倍以上。 高效管理與發布高效管理與發布 9 SuperEngine Cloud 4.0 產品白皮書 提供影像數據、服務的統一管理與發布，實現入庫即發布，實現多時相數據的高效發布。 高效顯示與應用高效顯示與應用 客戶端通過調用發布的服務實現全分辨率影像數據的實時瀏覽， 實現數據的動態高效顯示，提升用戶體驗。 2.2.7 二三維一體化 基于 WebGL 技術實現面向瀏覽器、移動終端的二三維一體化服務引擎，提

20、供在線的數據靈活交互、態勢標繪、量測與分析等功能，既可以以二維的方式進行瀏覽，也能夠平滑的切換到三維展示方式。 支持常見三維模型及格式： 3Dmax 模型 傾斜攝影數據 激光點云數據 Geojson 跨操作系統、跨瀏覽器 無需安裝任何插件 時空數據高效顯示與動態交互 支持通過插件靈活擴展 10 SuperEngine Cloud 4.0 產品白皮書 2.3 核心技術 2.3.1 超擎云索引技術 超擎提供了一種面向時間、空間兩個維度的時空大數據云索引技術，解決了互聯網（特別是移動互聯網）環境下，時空大數據存儲、更新、管理、檢索、讀取、空間關系計算、分析中的技術瓶頸。 分布式存儲：根據索引項進行分

21、布式存儲，可以支持分布式數據庫存儲管理和分布式文件存儲管理 優化管理效率：實現基于數據密度和空間相關性進行分布式存儲，全面優化訪問和計算效率，實現最小化跨服務器節點的數據傳輸 2.3.2 自適應化簡壓縮技術 不需要對空間數據進行預處理， 直接使用原始的數據進行自適應化簡和壓縮就可以滿足 Web 應用對傳輸性能的要求，而現有的其他技術是將數據預先處理生成柵格瓦片或矢量瓦片。 化簡壓縮后仍然能保證空間關系的正確顯示； 支持無損自適應化簡壓縮，即壓縮前和壓縮后的顯示效果相同； 自適應網速的化簡壓縮，即在任何網速下都可以快速顯示地圖，其化簡壓縮后的顯示效果自動調整。 11 SuperEngine Cl

22、oud 4.0 產品白皮書 模擬接近 GPRS（限速 6.25KBps） ，接近 3G（限速 125KBps）兩種網絡環境下，用超擎移動客戶端連接超擎服務器，打開上海區劃地圖（107341 個節點） ，測試第一屏地圖顯示的響應時間，地圖顯示如下圖： 圖 6 移動端的自適應化簡顯示技術 2.3.3 漸進傳輸技術 超擎漸進傳輸技術是實現終端系統數據應用快速響應的關鍵技術之一， 支持自適應網速的空間數據無損自適應漸進傳輸，即空間數據的精度無損漸進傳輸，在任何網速下都可以快速地圖顯示和地圖操作，如放大、縮小、平移等，其根據網速和用戶的地圖操作，地圖顯示效果自動調整。 12 SuperEngine Cloud 4.0 產品白皮書 超擎漸進傳輸技術使系統響應時間與爆炸式增長的空間數據量之間的關系近似趨近于無關（如上圖） ，解決了對海量時空大數據綜合性、全面性應用的性能問題。實現了客戶端業務應用數據與服務器端數據的完整性，空間關系保持不變，為各行業時空大數據的綜合應用提供了堅實基礎。