[发明专利]一种基于数据源服务的城市时空数据汇聚系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于数据源服务的城市时空数据汇聚系统及方法，属于智慧城市技术领域。

背景技术

随着智慧城市的建设以及智能管理系统的发展，城市中每时每刻都会通过大量传感装置产生大量的城市数据。并且随着城市规模的不断扩大以及各种智慧服务和应用的不断增加，数据的种类和规模会进一步地增加。例如地图与兴趣点数据、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)数据、客流数据、手机数据、视频监控数据、环境与气象数据以及社会活动数据等等。这些数据不仅种类越来越多，数据量也越来越大，如何组织和管理这些数据，是智慧城市的一个研究重点。

然而正是由于城市数据类型繁多、模式复杂，使得目前对于城市数据的利用存在一些问题。如果针对每个应用都要知道每种数据的存储及格式信息，都要编写相应的数据读取程序，无疑增加了应用开发人员的工作量。而且这种数据访问方式也会增加融合应用对数据存储方式和数据格式的依赖：一旦数据存储方式或者数据格式发生变化，就需要修改对应的数据融合应用。所以需要提出一种数据访问方式来消除城市应用对底层数据的依赖。

目前城市数据管理系统的重点就是如何高效地整合不同城市及部门的系统和应用，对城市数据进行分析处理。对这些海量的异构数据建立统一的数据描述模型，并且为系统及应用提供统一的数据访问服务，实现不同数据的互联和共享，方便结合时空信息综合挖掘城市数据中的有效知识，为城市规划决策提供支持。

但目前尚未有相关的文献报导。

发明内容

本发明解决的技术问题：针对城市数据资源分散导致的数据访问不便、城市应用对底层数据存储方式和格式依赖较大的问题，提供一种基于数据源服务的城市时空数据汇聚系统及方法，为数据资源使用者提供了统一的数据访问方式，在一定程度上消除了城市应用对数据存储方式和格式的依赖，方便了城市数据应用对数据资源的使用。

本发明的技术解决方案：一种基于数据源服务的城市时空数据汇聚系统，包括：数据接入层、数据源服务层和数据汇聚层。

数据接入层包括数据资源的存储和访问功能以及数据资源描述模型，用与对存储与不同平台的数据进行存储和统一组织，并对数据进行描述，为上层提供数据的查询和访问接口。数据服务层包括数据源服务描述模型、数据源服务查询接口、数据时空筛选以及数据格式转换模块，通过数据源服务描述模型对数据源服务进行组织和管理，通过接收用户输入的主题、城市、语义标签等信息，找到所需数据源服务；之后按照数据资源请求者的输入信息获取满足时空筛选条件以及所需表现形式的数据并返回。数据汇聚层通过数据源服务为城市数据应用提供数据资源，提供数据源服务查询和请求功能，直接与上层的城市数据应用交互。

城市数据资源描述模型，包含了数据服务的基本属性特征，其形式化定义为：

<Identify,Semantic,Schema,StoreInfo>

其中Identify是数据的标识，包含数据资源名。Semantic是数据的语义信息，包含数据的城市、主题、描述对象标签等信息。城市表示数据是在哪个城市运行过程中产生的。主题反映了数据的种类，目前的城市数据主题有交通、天气、民生、社区等。描述对象反映了城市数据更具体的种类，比如交通主题下面的描述对象有地铁、出租车、交通小区等。Schema是返回数据的字段描述信息，每个字段对应一个包含字段名、字段类型和字段说明的三元组。StoreInfo描述数据的存储信息，包括存储类型、访问方式、存储数据量、数据日期范围等信息。存储类型表明数据存储在什么地方，城市数据可存储在关系型数据库MySQL、分布式文件系统HDFS、分布式数据库HBase以及MongoDB数据库中。访问方式指明需要用何种方式来访问数据，针对不同的存储类型，需要有相应的数据访问方式，比如存储在MySQL数据库中的数据需要提供MySQL的主机地址、数据库连接端口、访问用户名以及访问密码。

数据源服务描述模型，包含数据源服务的基本属性特征，其形式化定义为：

<Identify,Semantic,Schema,RequestParam,ResponseParam,TransInfo,QoS>

其中Identify是数据源服务的标识，包括数据源服务名、URI以及对应的数据资源名，不同的数据源服务都有的标识信息都不相同。Identify是在注册数据源服务时指定的，系统会对指定的值进行唯一性验证，验证通过才算合法。