地理数据库的概念和特点(地理数据库的概念及特点)

从上世纪70年代出现的地图制图与遥感图像处理开始，地理的信息化和数字化快速发展，其背后支撑的核心就是地理空间数据库。尤其是伴随着IoT、5G的广泛应用，从导航、快递、外卖到智慧城市、数字孪生、元宇宙。地理空间数据库应用的广度与深度不断在扩大。空间数据正在爆发式增长。

同时对海量的空间数据管理、高效近时实的数据处理、对地理空间复杂数据类型的支持、及对业务高可性和数据安全性的需求推动着空间数据库的进步和发展。不久前，超图软件协同海量数据、云和恩墨，在openGauss社区深度协作，孵化了首个基于开源数据库openGauss的二三维一体化空间数据库——Yukon（禹贡）。

禹贡开源空间数据库响应新型基础测绘与实景三维中国建设等国内GIS应用新需求，同时也将为行业带来更多的解决方案。近期，笔者采访了超图集团副总裁、超图研究院院长谢林，听他讲述关于空间数据库与开源的那些故事。

01空间数据库的发展与选择

谈及空间数据库，可能很多人了解并不深。但在空间数据库的背后，却蕴藏着一个巨大的市场。

据谢林介绍，GIS技术在自然资源、国土空间信息、智慧城市、生态气象等行业中，已经有了十分广泛的应用。在实景导航、自动化驾驶等新兴领域，GIS软件所扮演的角色也越来越重要。放眼海外，近期热门的元宇宙也是GIS的核心应用范畴之一，基于三维GIS的能力，可以将现实世界与虚拟世界连接并管理，从而形成进一步的数字孪生，以信息化和数字化的方式构建起元宇宙的基础。

空间数据库的发展也令人欣喜。从20世纪70年代发展至今，空间数据库存储的数据类型也在持续变化，过去，空间数据库存储以二维空间对象为主，而如今三维空间对象的使用逐渐频繁。谢林介绍称，面对海量的空间数据，超图已与上下游厂商、数据厂商等生态伙伴共同配合，以开源的形式把源代码嵌入数据库中，方便用户直接基于原有数据库存储空间数据，为行业赋能更大价值。

开源，不仅是超图做出的重要选择，也是数据库行业的一道新大门。

当下，国内开源数据库发展百花齐放，开源对于数据库产业发展而言意义重大。开源数据库往往前期许可和维护成本更低，基于开源社区，数据库能够不断地创新并集成新功能。同时，由于开源数据库主要依赖于社区贡献，其开放、包容、稳定和可信任度也更高。

开源不仅是软件行业的潮流，在2021年3月，开源被列进了“十四五”规划，在国家政策方面获得了诸多引导和规划。谢林表示，超图在很早便走上了开源的道路，早在2015年，超图就开始了一系列开源产品的打造。

如上文所说，开源高度依赖于社区，社区的开放与活力对于开源产品的发展而言至关重要。那么超图为何会选择openGauss作为开源的主战场？谢林表示，近年来，国内开源的数据库社区发展迅速，超图之所以选择openGauss，有三大重要原因：

一、openGauss技术领先，拥有高性能的內核，金融级可用性和数据安全性，同时在AI对数据库赋能，这些可以确保在处理地理数据时高效、安全。有效支撑地理信息数字化的需求；

二、openGauss系统架构上先进，插件化设计，在确保內核稳定的基础上，可以灵活扩展更多能力，为厂商创新留下了充足的空间。同时池化架构，帮助用户充分挖掘系统软硬件资源潜力，释放资源潜能；

三、openGauss的生态构建能力非常强，由华为在内的多家企业合力拓展openGauss的生态版图，多家国产数据库厂商也加入其中，未来发展空间无限。同时开发者的规模不断扩大，为openGauss在行业的大规模落地，提供了坚实的人才基础，让行业用户不但大胆选，还可以放心用。

02禹贡，突破次元壁

2022年6月29日上午，在“2022(第五届)GIS软件技术大会”上，超图联合华为openGauss社区推出的禹贡开源空间数据库正式露面。

PostgreSQL是目前全球最先进的开源关系型数据库，PostgreSQL通过PostGIS扩展插件增加空间数据处理能力。但PostGIS数据模型升级较慢，且还不支持三维模型数据类型。禹贡能够提供空间数据的存储、计算和管理能力，且针对国内GIS应用需求，支持包括三维模型数据的二三维一体空间数据模型，构建二三维一体化存、算、管能力，并提供对国家标准网格编码的支持。

禹贡对比PostGIS，优势体现在哪些方面？谢林如此解释：“目前，我国的信息化发展速度居世界前列。PostGIS主要依赖于国外社区，而国外三维GIS的应用需求和发展程度远不及国内。国内的一些应用场景，国外尚未涉足。除此之外，超图在空间数据库和三维GIS技术方面投入研发已长达十余年，在全球处于领先地位。先前，国内用户往往面临三维模型数据存储能力和性能不足的问题，超图基于用户的需求和积累，可快速输出三维模型的存储和管理能力到禹贡数据库。同时，三维存储方案已经实现开源，厂商无需过多开发，即可实现三维空间对象在数据库中的存储，突破了技术限制和壁垒。”

超图的技术研发，为禹贡的发展奠定了基础，尤其是在三维信息领域。事实上，国内最早的三维空间信息发展是由于谷歌地球的出现，引发了国内热潮。从本质上来讲，三维地球是面向三维空间设计的，因此出现了很多二维、三维相互分离的应用系统，因为两套系统的切换对于最终用户而言，体验并不友好，应用需求在本质上也存在差异，比如不同的数据、软件和操作模式等，这促使超图有了对此进行改变的想法。超图是GIS业界最早提出二三维一体化理念并践行至今的企业，该技术可有效避免GIS应用系统重复建设和数据冗余存储的问题，并为用户带来二维和三维无差别的全新体验。

03生态汇聚，风起禹贡

目前，禹贡空间数据库已经与SuperMap GIS 11i(2022)产品深度集成，可通过SuperMap iManager一键部署，超图的组件、桌面、服务器产品也可对禹贡进行全面支持。

从用户的角度来讲，GIS数据是用户的重要资产， SuperMap GIS所代表的GIS生态，openGauss所汇聚的传统IT信息化生态，二者相互成就，相辅相成，为用户提供了一种新的选择。

当然，禹贡的力量不仅仅来自超图，还有openGauss开源社区在传统的数据库內核技术优势。在今年7月举办的“openGauss Developer Day 2022”上，超图软件同神舟通用、云和恩墨、南大通用、海量数据、超聚变及中国联通等7家公司宣布基于openGauss 3.0推出商业发行版。这无疑从侧面再次证明了openGauss的生态吸引力。

当然，社区的一大优势还在于源源不断地用户交流和持续不断地创新发展。谢林也对笔者透露了禹贡空间数据库后续版本的规划：

第一，禹贡会支持更多的空间数据模型，比如流行的点云、轨迹等数据；对更多的空间数据扩展模型进行开源，让更多用户去使用；

第二，会不断地基于社区收集用户体验反馈，将围绕当前空间数据库核心的存算管体系，进行外围业务需求的不断完善，比如数据迁移、任务进度、资源监管等工具的开发，帮助用户能够更好地使用产品；

第三，当前超图已经与openGauss社区一起对接了多家数据库厂商，在未来还将进一步增加相关资源的融合，实现跨界的融合创新，一起把生态做好。

生态的力量如此重要，谢林在采访中提及，禹贡基于openGauss社区开源后，能够使多方受益。在开源社区中，与GIS相关的项目层出不穷，超图可以基于此进一步构建产品和应用，这使得产品的生命力得到保障。同时基于openGauss社区的国际化视野以及生态渠道，未来有望将禹贡打造为国际领先的空间数据库。

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