1、 超擎时空大数据服务平台 SuperEngine Cloud 4.0 产品白皮书 （评审稿） 苏州苏州超擎图超擎图形软件形软件科技发展科技发展有限有限公司公司 目目 录录 1 平台概述平台概述 . 1 1.1 研发背景 . 1 1.2 平台定位 . 1 2 平台介绍平台介绍 . 2 2.1 平台体系 . 2 2.1.1 SuperEngine 超级信息引擎平台 . 2 2.1.2 SuperEngine Studio 超擎在线云平台 . 3 2.1.3 SuperEngine SEST 超擎时空大数据平台 . 3 2.1.4 SuperEngine Mobile 超擎移动应用平台 . 4 2.

2、1.5 SuperEngine For Developers 超擎二次开发平台 . 4 2.2 平台能力 . 5 2.2.1 多源数据管理 . 5 2.2.2 数据不切片快速发布 . 5 2.2.3 多终端应用/边缘计算 . 6 2.2.4 大数据/物联网/车联网 . 7 2.2.5 高精地图 . 8 2.2.6 影像/无人机 . 8 2.2.7 二三维一体化 . 9 2.3 核心技术 . 10 2.3.1 超擎云索引技术 . 10 2.3.2 自适应化简压缩技术 . 10 2.3.3 渐进传输技术 . 11 3 典型案例典型案例 . Error! Bookmark not defined.

3、3.1 案例一、地理国情普查成果汇报系统 . Error! Bookmark not defined. 3.2 案例二、中国资源卫星应用中心影像服务系统（一、二、三期）Error! Bookmark not defined. 3.3 案例三、辛集市智慧管网可视物联数据中心 . Error! Bookmark not defined. 3.4 案例四、南京公安出租车轨迹大数据平台 . Error! Bookmark not defined. 3.5 案例五、元力云室内位置大数据云服务平台 . Error! Bookmark not defined. 4 公司简介公司简介 . Error! Boo

4、kmark not defined. 1 SuperEngine Cloud 4.0 产品白皮书 1 平台概述 1.1 研发背景 近年来，随着互联网、物联网、云计算等信息技术的迅猛发展，时空大数据逐渐地取代传统的静态空间数据成为地理信息应用的主要形式， 并在国民经济建设的众多行业中发挥着越来越重要的作用。同时，各行业也面临着时空大数据的存储、表达、检索以及信息挖掘难等问题，这些问题都是传统 GIS 难以解决的问题。 苏州超擎图形软件科技发展有限公司（以下简称“超擎” ）依托自主研发、自有专利的时空大数据引擎技术，历经多年的积累和沉淀，推出“超擎时空大数据服务平台(SuperEngine Clo

5、ud 4.0)” ，现已成为物联网时代下最具技术领导力的服务云平台。 1.2 平台定位 SuperEngine Cloud 4.0 针对矢量、影像、三维、实时流数据等时空大数据，提供从存储管理、服务发布、可视化展示、到应用扩展等能力。 围绕超擎时空大数据云引擎技术， 提供时空数据的分布式存储与管理、 高并发读写与访问，系统地解决了互联网（特别是移动互联网）环境下，PB 级时空数据在存、管、查、看、分析等方面的性能问题，同时支持以时空大数据为中心的，构建面向多业务场景应用系统的能力。 针对不同行业应用，可提供网络、存储、数据库等软硬件环境与技术集成的整套解决方案。 经过十多年的技术积累与发展，苏

6、州超擎在国土、交通、农业、环保、航天航空、测绘、物流、互联网、智慧城市、军事军工等行业，不断完善核心技术能力和平台功能建设，逐步形成了面向不同行业的技术解决方案。可以面向不同行业提供从数据存储管理、分析展示到应用服务的软硬件一体化解决方案，提高了时空数据成果应用转化与服务水平，为各行业部门基于时空数据的快速更新和公共服务提供强有力的技术保障。 2 SuperEngine Cloud 4.0 产品白皮书 2 平台介绍 2.1 平台体系 SuperEngine Cloud 4.0 是一个面向服务的企业级时空大数据服务平台，以超擎自主研发的时空大数据擎技术为基础，基于云和大数据技术架构，集数据存储管

7、理、大数据可视化、服务发布、决策分析、应用构建以及二次开发能力等，可满足多行业、不同层次的用户（专业级用户、行业用户、公众用户）对时空大数据的多场景应用需求。 图 1 SuperEngine Cloud 4.0 平台体系 2.1.1 SuperEngine 超级信息引擎平台 SuperEngine 是以时空大数据云引擎技术和网络图形图像引擎技术为核心所构建的新一代服务器产品，是超擎平台的核心组成部分。SuperEngine 是集数据存储、服务发布、服务管理、应用扩展以及二次开发能力的时空大数据服务引擎，支持用户快速构建云端一体化的时空大数据应用平台。 可选的服务器产品： 矢量大数据服务引擎 V

8、ector Server 影像大数据服务引擎 Image Server 三维数据服务引擎 3D Server 时空流数据服务引擎 StreamData Server 3 SuperEngine Cloud 4.0 产品白皮书 2.1.2 SuperEngine Studio 超擎在线云平台 SuperEngine Studio 是超擎构建的在线公有云平台，主要面向行业用户和公众用户，平台通过打造友好的可视化工作环境，提供包括基础设施、数据资源、平台支撑等全方位的在线云服务能力，支持用户将多源空间数据、地图服务、实时流数据、业务数据等进行聚合，并通过丰富多元的行业模板和简单易用的数据编辑、分析、

9、查询等工具，生成面向特定应用场景的应用系统，可通过 Web 浏览器、移动端进行各种应用操作。 超擎在线云平台包括以下几个部分： 时空数据云存储 提供多源空间数据在线托管，数据库接入能力；内置丰富的在线数据服务，可满足不同业务场景下对地图数据的需求。 在线云制图与应用 提供灵活、专业的电子地图在线制作能力，为不同行业的用户打造简单、易用的地图在线生产工具。平台内置了丰富的基础矢量地图数据，同时支持用户上传、制作自己的地图数据，可对不同数据源进行配图聚合显示。 应用构建云平台 提供零代码、可拖拽的轻量级应用系统快速构建能力，让用户轻松地搭建起满足不同业务场景的应用系统；平台提供了面向不同行业的功能

10、组件以及行业应用模板，行业用户可通过应用模板快速搭建起在线应用系统。 在线云开发 提供多客户端的 SDK（web、移动端） ：JavaScript、Android、iOS，用户可基于 SDK进一步开发，调用各种在线数据服务，满足更深层次的业务需求。 2.1.3 SuperEngine SEST 超擎时空大数据平台 面向 web 服务的时空数据平台， 支持构建多源时空数据中心， 帮助用户建立从数据、平台到服务的一体化时空大数据平台，提供高效、灵活的时空大数据管理应用能力，支持以公有云、私有云的方式对外提供各种应用服务。 平台提供了丰富、可扩展的数据接入以及功能接口，可满足不同应用场景、不同类型时

11、空大数据管理应用需求，支持在 Web、移动端、大屏等多终端展示与应用，已被广泛应用于智慧城市、车联网、航天遥感、国防军事、环境保护等领域。 4 SuperEngine Cloud 4.0 产品白皮书 2.1.4 SuperEngine Mobile 超擎移动应用平台 SuperEngine Mobile 是一款面向移动端应用（Android/iOS）的地图综合平台，基于不切片技术，在移动端也可实现流畅的数据浏览、空间分析等能力，具有低功耗、低流量、 高性能等特点。 同时支持为第三方手机 App 提供灵活、 可嵌入式的移动端开发能力，便于传统 App 扩展在地图领域的业务应用场景。 2.1.5

12、SuperEngine For Developers 超擎二次开发平台 SuperEngine For Developers 是面向专业用户的二次开发平台。包括：SuperEngine SDK&API for Android/iOS、SuperEngine SDK&API for JavaScript 两部分。 SDK& API for JavaScript 基于最新 Web 技术构建的二次开发工具包，可用于构建全功能、高性能的 Web GIS应用程序。 SDK&API for Android/iOS 针对移动端提供的开发包，支持 Android、iOS 平台，帮助用户快速构建轻量级的移动端应

13、用系统。 5 SuperEngine Cloud 4.0 产品白皮书 2.2 平台能力 2.2.1 多源数据管理 SuperEngine4.0 提供了丰富的数据接口，不仅满足传统空间数据（矢量、影像、三维）的管理应用，还支持对物联网流数据的高速接入，比如：车辆实时行驶轨迹、室内定位、 空气质量实时监测、 气象站监测数据等， 实现多种协议的接入功能， 支持 HTTP、MQTT、JT/T808、WebScocket 等多种主流传输协议。 图 2 多源数据接入 平台支持分布式存储，存储节点灵活扩展，可应对时空大数据爆炸式增长带来的各种应用挑战。 2.2.2 数据不切片快速发布 超擎的核心技术解决了计

14、算机图形学中的化简、压缩、传输、绘制、分析等需要解决的技术难题，也是服务器端时空大数据的处理、传输和终端平台显示的技术瓶颈，因此，超擎引擎技术能支撑起互联网环境下的 GIS 数据、实时流数据、导航地图、高精地图等不同应用场景的功能和性能要求，达到不切片即可快速浏览。 6 SuperEngine Cloud 4.0 产品白皮书 图 3 不切片快速浏览技术 相对于传统切片技术，需要对地图数据预先切片缓存，然后发布，这样带来生产周期长、效率低、数据无法实时更新维护等一系列管理应用问题，同时这样发布的切片数据无法提供专业的 GIS 分析应用能力。超擎不切片快速浏览技术大大提升了数据管理、应用、更新的效

15、率，并可以支持各类专业 GIS 分析应用功能。 图 4 不切片技术应用优势 2.2.3 多终端应用/边缘计算 SuperEngine Cloud 4.0 使得面向 Web 的服务应用能力更加灵活，不仅支持桌面端应用，还提供 Web 应用、手机端应用、大屏展示等多终端应用，使平台的应用场景更加多样化，可满足不同用户的需求。 7 SuperEngine Cloud 4.0 产品白皮书 图 5 多终端应用 不仅支持访问在线数据资源、还支持数据包离线应用，提供数据加密，保障数据安全。 具备多终端对数据库资源的同源访问能力，跨终端数据访问无需数据预处理和数据格式转换，在各种应用终端都可实现流畅的数据应用

16、。 基于数据不切片发布技术，支持全网分布式边缘运算，并且和现有的云计算可以无缝对接、升级。 应用场景更加简单易用、灵活多样，在提供时空大数据存储管理基础上，还可以通过构建 DaaS， 来支撑 SaaS 服务， 支持以公有云、 私有云的方式提供服务。 2.2.4 大数据/物联网/车联网 SuperEngine4.0 推出了针对物联网、车联网环境下的实时流数据的接入、存储、管理、应用等能力，提供实时流式大数据的高可用服务平台建设能力。 实时实时接入接入物联网物联网 IoT 支持车辆、无人机、手机、室内定位等实时轨迹数据，网联设备信息、空气质量、气象站监测数据等实时接入，支持 HTTP、MQTT、J

17、T/T808、WebScocket 等多种主流传输协议。 分布式、可扩展存储分布式、可扩展存储架构架构 采用分布式存储架构，做到线性且实时横向扩展，在整个架构中，对于可能的单点 8 SuperEngine Cloud 4.0 产品白皮书 支持双活冗余设计，达到真正的高可用。内置高性能消息订阅发布系统，大大提升实时流数据接入性能。 多种多种模式下的模式下的数据同步数据同步、化简技术、化简技术 针对车辆、无人机、手机、室内定位等实时轨迹数据，提供实时库+历史库的存储模式，支持数据库追逐、值守两种同步更新模式。 采用超擎的化简技术，实现高保真的数据压缩和轨迹存贮。 超擎超擎时空索引技术，时空索引技术

18、，提供提供高效检索、分析应用高效检索、分析应用 从时间、空间两个维度创建时空索引，满足各种检索条件下的快速响应，在应用终端对实时流数据进行动态聚合显示，同时可对历史数据进行挖掘分析。 2.2.5 高精地图 高精地图是用于自动驾驶的专题地图，是一个高精度、高频更新、多维度信息集成的时空数据库。超擎引擎技术在云端有很强的处理、传输、分析能力，能满足高精地图在自动驾驶中的应用需求。 高性能分布式存储 云端数据到车载终端的高效分发能力 协同更新保障数据一致性 高效空间索引技术，数据加密传输 支持车载终端边缘计算，扩展应用场景 2.2.6 影像/无人机 基于超擎核心技术实现影像数据从极速入库、灵活管理、

19、快速分发、客户端秒级响应的一站式管理平台。通过影像数据免预切片技术大大缩短影像数据的处理周期，提升数据的应用价值。 极速入库极速入库 实现数据极速入库、入库即处理与自动更新，入库效率提升 10 倍以上。 高效管理与发布高效管理与发布 9 SuperEngine Cloud 4.0 产品白皮书 提供影像数据、服务的统一管理与发布，实现入库即发布，实现多时相数据的高效发布。 高效显示与应用高效显示与应用 客户端通过调用发布的服务实现全分辨率影像数据的实时浏览， 实现数据的动态高效显示，提升用户体验。 2.2.7 二三维一体化 基于 WebGL 技术实现面向浏览器、移动终端的二三维一体化服务引擎，提

20、供在线的数据灵活交互、态势标绘、量测与分析等功能，既可以以二维的方式进行浏览，也能够平滑的切换到三维展示方式。 支持常见三维模型及格式： 3Dmax 模型 倾斜摄影数据 激光点云数据 Geojson 跨操作系统、跨浏览器 无需安装任何插件 时空数据高效显示与动态交互 支持通过插件灵活扩展 10 SuperEngine Cloud 4.0 产品白皮书 2.3 核心技术 2.3.1 超擎云索引技术 超擎提供了一种面向时间、空间两个维度的时空大数据云索引技术，解决了互联网（特别是移动互联网）环境下，时空大数据存储、更新、管理、检索、读取、空间关系计算、分析中的技术瓶颈。 分布式存储：根据索引项进行分

21、布式存储，可以支持分布式数据库存储管理和分布式文件存储管理 优化管理效率：实现基于数据密度和空间相关性进行分布式存储，全面优化访问和计算效率，实现最小化跨服务器节点的数据传输 2.3.2 自适应化简压缩技术 不需要对空间数据进行预处理， 直接使用原始的数据进行自适应化简和压缩就可以满足 Web 应用对传输性能的要求，而现有的其他技术是将数据预先处理生成栅格瓦片或矢量瓦片。 化简压缩后仍然能保证空间关系的正确显示； 支持无损自适应化简压缩，即压缩前和压缩后的显示效果相同； 自适应网速的化简压缩，即在任何网速下都可以快速显示地图，其化简压缩后的显示效果自动调整。 11 SuperEngine Cl

22、oud 4.0 产品白皮书 模拟接近 GPRS（限速 6.25KBps） ，接近 3G（限速 125KBps）两种网络环境下，用超擎移动客户端连接超擎服务器，打开上海区划地图（107341 个节点） ，测试第一屏地图显示的响应时间，地图显示如下图： 图 6 移动端的自适应化简显示技术 2.3.3 渐进传输技术 超擎渐进传输技术是实现终端系统数据应用快速响应的关键技术之一， 支持自适应网速的空间数据无损自适应渐进传输，即空间数据的精度无损渐进传输，在任何网速下都可以快速地图显示和地图操作，如放大、缩小、平移等，其根据网速和用户的地图操作，地图显示效果自动调整。 12 SuperEngine Cloud 4.0 产品白皮书 超擎渐进传输技术使系统响应时间与爆炸式增长的空间数据量之间的关系近似趋近于无关（如上图） ，解决了对海量时空大数据综合性、全面性应用的性能问题。实现了客户端业务应用数据与服务器端数据的完整性，空间关系保持不变，为各行业时空大数据的综合应用提供了坚实基础。