一站式地理雲平臺——極海雲(geohey.com)

　　企業名稱

　　北京極海縱橫信息技術有限公司

　　企業概況

　　北京極海縱橫信息技術有限公司，是一家專注於地理大數據服務的創新企業，致力於提供「準確、有效」的「地理大數據智能化決策」。

　　極海一站式地理雲平臺是國內首家由數據驅動的地理信息服務平臺，為用戶提供海量地理數據、基於機器學習的位置挖掘和地圖可視化，幫助用戶構建商業分析、廣告投放、城市監測、規劃布局等獨特競爭力。私有雲平臺針對政企客戶可一鍵式部署，已為政府機構、金融、教育、地產、廣告、零售、020等行業提供地理大數據服務。

　　參選產品

　　一站式地理雲平臺——極海雲(geohey.com)

　　產品介紹

　　極海一站式地理雲平臺，無需安裝軟硬體環境，通過瀏覽器即可為用戶提供從數據管理到可視化，從分析挖掘到輔助決策全流程解決方案。無論您來自政府、金融、教育、地產、廣告、零售、媒體等各個行業，都能夠輕鬆獲得圍繞地理大數據的優質服務。

　　(1)公共數據

　　極海雲平臺向用戶開放億萬級數量的公共數據，共計20+大類、160+小類，涵蓋行政區劃、交通、人口、POI等基礎數據以及零售、醫療、地產、餐飲等行業數據，其中最快的以小時為單位進行更新。

　　(2)數據編輯

　　用戶可在線編輯地理數據，輕鬆實現增、刪、改等功能，更有「多數據編輯」、「定位結果追加到點數據」等功能，給用戶以操作便捷的享受。

　　(3)數據可視化

　　可視化種類豐富，效果極佳，支持普通地圖、三維地圖、多種圖表可視化，更有16種風格底圖滿足愈加美觀的地圖可視化需求。多種類型輸出成果可同時添加到儀錶盤，支持二維碼、連結一鍵分享。

　　(1) 地圖可視化：

　　支持百萬級海量點、面數據快速上圖

　　數據上圖功能：16種底圖風格，支持散點圖、分段圖、單值圖、熱點圖、氣泡圖、流體場，同時支持時態圖製作，簡單易用，效果極佳，支持分享於第三方平臺。

　　(2)圖表可視化

　　數據探索功能：在線整合數據，快速生成餅圖、柱圖、折線圖、雷達圖、玫瑰圖等圖表，可布局為儀錶盤支持二維碼和連結一鍵分享，在網際網路與社交媒體中實現最大化傳播。

　　(3)三維可視化

　　點、線、面數據可視化於三維球體場景之中，生動立體地呈現出更豐富、更多維的信息。

　　(4)模型計算

　　24種地信經典分析模型，簡單交互即可完成複雜空間計算，零門檻實現地理數據的信息挖掘。(如：緩衝區分析、格網統計、區域統計、核密度估計、獲取中心點、生成OD線、反距離加權插值、均值中心、等時圈/等距圈分析、莫蘭指數、點要素核密度估計、數據裁剪、生成三角網、泰森多邊形、方向分布等 )。

　　(5)無人機影像拼接

　　快速、全自動、高精度的影像拼接功能，無需專業知識、人工幹預，即可將千張影像拼接為精確的二維遙感地圖。

　　產品圖片

　　技術創新

　　核心技術：

　　(1) 海量矢量數據架構

　　極海數據架構基於資料庫集群搭建，外部程序通過統一入口訪問數據集群，如下圖所示。數據集群通過統一的schema映射算法，垂直分庫，把數據均勻分散到數據集群中的各個節點。對具體某一數據的訪問，通過schema映射尋址數據所在節點，外部程序直接與數據所在節點取得連接。

　　基於數據安全和訪問效率考量，數據集群中的每個節點設計為小的子集群。節點集群對數據進行主從備份，對於包含海量記錄的單個數據，做單表水平分表。節點集群的數量可根據具體場景量身定製。針對數據不斷增加的場景，初期可建立少量節點的小規模集群。隨著數據量的不斷增加，可靈活增加節點數量，達到數據架構的靈活伸縮。

　　節點集群不僅是數據存儲，也兼具計算能力，尤其具備針對地理數據的高效空間計算和分析能力。如此，無需先從存儲中取出數據再進行計算，減少系統I/O消耗，對於海量數據而言可大大提高計算和分析效率。極海數據架構是海量矢量數據管理的基礎。與數據存儲、管理、計算有關的服務均架構在該基礎之上。

　　(2) 海量數據可視化的動態切片渲染技術

　　極海針對海量數據可視化技術由兩方面構成。一是伺服器端的動態切片渲染技術。對地理數據傳統的渲染方式是根據瀏覽器端屏幕覆蓋地圖範圍，對範圍內地理數據渲染一整張圖片。這種方式的缺點在於伺服器端響應慢，無法利用緩存機制提高伺服器端響應速度。基於動態切片的可視化技術則很好的解決了這個問題：

　　i 切片可通過並發提升響應效率

　　瀏覽器端對任意地理範圍的數據訪問，都轉化為對按照確定規則生成的切片的訪問。每個切片的大小通常為256*256(像素單位)，一張鋪滿瀏覽器屏幕範圍的大圖片轉化為N個切片。對所有切片並發訪問，伺服器響應速度大大提升。

　　ii 切片可通過緩存提升響應效率

　　切片是按照確定規則生成的，只要數據沒有發生變化，數據可視化方式沒有發生變化，每個切片的結果是確定的。通過緩存技術對切片緩存，對於瀏覽器端的請求，先從緩存中查找，同樣會大大提升響應速度。

　　二是前端SDK對後端計算結果的呈現。對於以靜態圖片為媒介的可視化效果，前端SDK用瓦片地圖一樣的機制對可視化結果進行渲染。對於支持時態的動態可視化效果，伺服器端生成的可視化結果是一種數據立方體結構，承載多維信息(通常為JSON格式)，前端SDK基於Canvas、WebGL技術對多維數據立方體進行酷炫動態渲染。極海數據可視化引擎如下圖所示。

　　(3) 語義化智能地址定位

　　極海地理編碼引入機器學習模型，用各種類型的帶有標記的地址數據作為訓練樣本，來訓練可對地址分詞並進行語義標註的地址模型。通過統計訓練數據中地址語義的規律，對輸入地址中的詞語的語義進行研判。

　　精準的地址分詞和語義識別，對地址匹配意義重大。分詞和語義標註結果經過與地址庫中的數據分項匹配，可獲得準確率極高的地理編碼結果。目前極海地址模型對地址分詞和語義標註的準確率可達94%。地址模型不能解決所有地址編碼的問題，對於不能有效進行分詞和語義標註的地址，採用全文檢索的方式進行匹配。極海地理編碼引擎架構如下圖。

　　i 精度測試：

　　同時以百度地理編碼、高德地理編碼對相同樣本進行測試，以進行對比，測試結果如下：

　　ii 接口效率：

　　硬體配置

　　l 4核CPU 3.0GHz

　　l 8G內存，地理編碼服務分配4G內存

　　接口效率

　　l 300並發

　　l 平均響應時間236ms

　　l 吞吐量1150請求/秒

　　l 單條請求響應時間分布

　　(4) 面向web和移動的製圖技術

　　GeoHey雲平臺的後端是基於矢量瓦片的高效渲染引擎，能夠快速繪製大量的地理數據，並以具有設計感的方式展現。同時，我們運用實時切片技術、UTFGrid技術、海量數據聚合簡化等多種技術實現在線獲得各種可視化和分析算法，並可方便地製作出熱度圖、氣泡圖、時態圖、屬性交互地圖等專題圖。

　　(5) 基於深度學習的影像智能識別技術

　　GeoHey影像智能識別產品主要圍繞著傳統影像識別兩大任務——分類與分割展開，基於自主研發的深度學習框架，從多源數據中學習、訓練模型，智能識別遙感影像的地物信息，用以預測生產生活中的指標，如人口、貧困程度等。相比傳統遙感處理方法，GeoHey影像智能識別產品具有速度快、精度高、專業門檻低等特點，為應對大範圍影像解譯工作提供了極為高效的解決方案。

　　產品功能：

　　· 在線渲染影像數據、允許指定顯示效果

　　· 離線對影像數據切圖

　　· 識別google影像數據中的67類地物，top-5識別精度為86%

　　· 分割google影像數據中的建築，分割精度為92.4%，IoU為60.38%

　　· 分割PlanetLab多波段影像的道路，分割精度為91%，IoU為64.8%

　　· 分割高分一號影像中的31類生態覆被，分割精度為91.4%，IoU為74.8%

　　· 北京市範圍內實時搜索給定影像

　　· 北京市範圍內快速搜索煙囪、停車場等67類地物

　　(6) 數據生產線

　　在數據分類標準上我們參考了國際主流數據分類標準、國家統計國民經濟行業分類標準、主流商業數據分類標準制定了適用於多種行業應用場景的位置數據分類標準，將數據劃分為25個種類，1000多項內容，最多7層細分類型，詳盡地覆蓋商業應用中所需的數據。

　　(7) 路徑規劃相關技術

　　GeoHey 平臺上的路徑規劃技術提供以下的功能：

　　兩點之間的最優路徑，並提供詳細的轉向細節

　　兩點之間的最短駕車時間

　　任意點出發固定時間的可達範圍

　　任意點出發固定距離的可達範圍

　　GeoHey 路徑規划算法的底層數據來源於開源的路網數據 OpenStreetMap，可以達到每月更新一次的頻率。在城市內，OpenStreetMap 的數據包含了道路的速度、車道數、方向、轉向限制以及紅綠燈等和路徑規劃密切相關的信息，能夠

　　讓路徑規劃更加智能和高效。

　　GeoHey 平臺路徑規劃技術包含如下算法：

　　實施的路徑規划算法

　　基於時間或路程的行駛範圍算法

　　效益達成

　　基於極海一站式地理雲平臺，極海為用戶提供海量地理數據、基於機器學習的位置挖掘和地圖可視化，幫助用戶構建商業分析、廣告投放、城市監測、規劃布局等獨特競爭力。私有雲平臺針對政企客戶可一鍵式部署，已為政府機構、金融、教育、地產、廣告、零售、020等行業提供地理大數據服務。

　　經濟效益：

　　極海的部分項目業務是基於極海公有雲平臺和私有雲平臺來展開的。在2017年中，極海先後完成了與中規院合作建設的「全國新型城鎮化監控與評估平臺」項目、與房天下合作搭建的「城市地圖」項目、為麥當勞建設的門店管理系統項目等等一系列大型平臺搭建項目。2017年，平臺搭建項目對企業銷售額貢獻率達34%。可以說，基於極海雲平臺的平臺搭建項目，現在及未來都將為企業創造更大的價值。

　　市場效益：

　　2017年6月13日，在WGDC2017「空間大數據+人工智慧峰會(極海縱橫專場)」現場，極海雲平臺總監崔福東發表了以「雲計算讓地理能力觸手可及」為題，介紹了極海雲平臺的主要功能和使用場景，受到了業內人士的一致好評。

　　將極海雲平臺與業內其他平臺進行訪問流量統計，如下圖，可以發現極海雲平臺在市場中享有較好的知名度。

　　用戶滿意度

　　用戶評價：

　　(1) 清華大學：

　　極海的平臺做可視化很方便，門檻很低，根本不用我再去學習專業的GIS軟體。

　　(2) 中國城市規劃設計研究院：

　　極海雲的響應速度和可視化效果遠遠超過了傳統軟體，提高了我們規劃工作的效率和質量，非常滿意。