城市治理項目解決方案說明書

城市治理項目解決方案說明書XX科技股份有限公司編制

目錄一、項目存在問題及需解決問題 31.存在問題 31.1 數(shù)據(jù)可見，但不可感知 31.2 數(shù)據(jù)孤島 31.3 綜合決策支持無據(jù)可依 31.4 呈現(xiàn)效果落后于時代審美 42.需解決問題 4二、解決方案 51.解決方案總體架構(gòu) 52.核心技術(shù) 6（1）Hadoop 6（2）SpringMVC 6（3）MyBatis 7（4）Echarts 7（5）MySQL 7（6）Hive 7（7）HBASE 8（8）Zookeeper 8（9）Flume 8三、開發(fā)范圍 91.數(shù)據(jù)生產(chǎn) 92.數(shù)據(jù)采集/消費(fèi) 93.數(shù)據(jù)分析 104.數(shù)據(jù)展示 11

項目存在問題及需解決問題存在問題數(shù)據(jù)可見，但不可感知經(jīng)過數(shù)十年信息化建設(shè)，政府各個部門手中已經(jīng)存有大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、融合數(shù)據(jù)等。那么，如何將這些龐大的、繁雜的、冰冷的數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析，成體系、分主題地可視化呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)背后的規(guī)律與價值，讓數(shù)據(jù)真正可知可感，從而真正為管理者所用，讓決策有數(shù)可依，從而科學(xué)地提升決策效率與能力呢？數(shù)據(jù)孤島智慧城市建設(shè)的本質(zhì)是數(shù)據(jù)資源的建設(shè)和整合，要將處在不同部門、不同行業(yè)、不同系統(tǒng)、不同數(shù)據(jù)格式之間的海量數(shù)據(jù)融合和互用，深度挖掘數(shù)據(jù)資源，形成新的支持決策的數(shù)據(jù)源。但是在行政體制當(dāng)中，有各種各樣的行政命令和法規(guī)，導(dǎo)致城市治理不能橫向打通，同時也缺少一個公共的平臺，將海量數(shù)據(jù)資源進(jìn)行對接和共享，造成數(shù)據(jù)孤島的產(chǎn)生。大數(shù)據(jù)是智慧城市運(yùn)營的基礎(chǔ)，沒有開放共享的數(shù)據(jù)支撐就談不上真正的智慧城市。建設(shè)智慧城市，就要綜合運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、整合信息資源、統(tǒng)籌業(yè)務(wù)應(yīng)用，打破行政的壁壘，解決數(shù)據(jù)孤島的問題。綜合決策支持無據(jù)可依城市的管理和服務(wù)是持續(xù)不斷的，會有大量的數(shù)據(jù)產(chǎn)生，而這些數(shù)據(jù)會反映出城市運(yùn)行過程中的特點、規(guī)律和變化。通過對這些數(shù)據(jù)的分析，可以為城市的智慧化以及精細(xì)化管理提供決策依據(jù)，還能夠為智慧城市的服務(wù)系統(tǒng)提供新的洞察力。因此，如何讓綜合決策支持有據(jù)可依，就需要從不同的角度進(jìn)行觀察和分析，將數(shù)據(jù)按主題、成系統(tǒng)地加以呈現(xiàn)，便于城市管理者掌握數(shù)據(jù)在不同維度下呈現(xiàn)的規(guī)律和意義，了解城市運(yùn)行的態(tài)勢。呈現(xiàn)效果落后于時代審美隨著指揮監(jiān)控大廳的逐步普及，可視化管理的需求也急劇擴(kuò)大，基于大屏幕顯示系統(tǒng)的可視化平臺已經(jīng)成為智慧城市不可或缺的重要基礎(chǔ)系統(tǒng)，傳統(tǒng)的屏幕顯示效果漸漸不能滿足城市運(yùn)行管理的需求。簡單的柱餅圖之類的數(shù)據(jù)顯示方式遠(yuǎn)達(dá)不到高層的高效決策要求以及城市的信息化成果展示要求的效果。精美大氣的系統(tǒng)能夠?qū)⑺囆g(shù)與功能齊頭并進(jìn)，對城市管理者提升決策的判斷力、整合優(yōu)化信息資源和服務(wù)、提高工作效率等具有顯著的意義。需解決問題數(shù)據(jù)孤島缺少有效的系統(tǒng)平臺顯現(xiàn)效果審美提升解決方案解決方案總體架構(gòu)圖1城市治理解決方案總體架構(gòu)HBase是一個分布式的、面向列的開源數(shù)據(jù)庫，該技術(shù)來源于FayChang所撰寫的Google論文“Bigtable：一個結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的分布式存儲系統(tǒng)”。就像Bigtable利用了Google文件系統(tǒng)（FileSystem）所提供的分布式數(shù)據(jù)存儲一樣，HBase在Hadoop之上提供了類似于Bigtable的能力。HBase是Apache的Hadoop項目的子項目。HBase不同于一般的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，它是一個適合于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)庫。另一個不同的是HBase基于列的而不是基于行的模式。系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計方法，把整個系統(tǒng)看作是多個離散對象的組合。系統(tǒng)設(shè)計時，首先把業(yè)務(wù)流程分解成功能模塊及其業(yè)務(wù)實體對象，然后根據(jù)業(yè)務(wù)流程分析對于這些業(yè)務(wù)實體對象的操作方法，形成業(yè)務(wù)處理對象，最后把各個功能模塊關(guān)聯(lián)起來，形成系統(tǒng)。軟件設(shè)計是一個將需求轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖倪^程，系統(tǒng)通過逐步求精使得設(shè)計陳述逐漸接近于源代碼。系統(tǒng)程序采用MVC的設(shè)計思想，將展現(xiàn)邏輯、控制邏輯、業(yè)務(wù)處理邏輯分離。系統(tǒng)采用參數(shù)化的設(shè)計思想，定義和管理系統(tǒng)的實體及配置，調(diào)整實體以適應(yīng)外部變化。系統(tǒng)采用J2EE技術(shù)保證程序邏輯實現(xiàn)的平臺無關(guān)性，并便于安裝部署。系統(tǒng)采用AJAX技術(shù)，提高客戶操作的交互性，保證實際使用的易用性。系統(tǒng)采用echarts可視化框架實現(xiàn)數(shù)據(jù)展示。核心技術(shù)HadoopHadoop是一個由Apache基金會所開發(fā)的分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)。用戶可以在不了解分布式底層細(xì)節(jié)的情況下，開發(fā)分布式程序。充分利用集群的威力進(jìn)行高速運(yùn)算和存儲。SpringMVCSpringMVC：屬于SpringFrameWork的后續(xù)產(chǎn)品，已經(jīng)融合在SpringWebFlow里面。Spring框架提供了構(gòu)建Web應(yīng)用程序的全功能MVC模塊。MyBatisMYBatis：是支持普通SQL查詢，存儲過程和高級映射的優(yōu)秀持久層框架。MyBatis消除了幾乎所有的JDBC代碼和參數(shù)的手工設(shè)置以及結(jié)果集的檢索。MyBatis使用簡單的XML或注解用于配置和原始映射，將接口和Java的POJOs（PlainOldJavaObjects，普通的Java對象）映射成數(shù)據(jù)庫中的記錄。EchartsECharts是一款基于Javascript的數(shù)據(jù)可視化圖表庫，提供直觀，生動，可交互，可個性化定制的數(shù)據(jù)可視化圖表。MySQLMySQL是一個關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，由瑞典MySQLAB公司開發(fā)，屬于Oracle旗下產(chǎn)品。MySQL是最流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之一，在WEB應(yīng)用方面，MySQL是最好的RDBMS(RelationalDatabaseManagementSystem，關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))應(yīng)用軟件之一。MySQL是一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)保存在不同的表中，而不是將所有數(shù)據(jù)放在一個大倉庫內(nèi)，這樣就增加了速度并提高了靈活性。MySQL所使用的SQL語言是用于訪問數(shù)據(jù)庫的最常用標(biāo)準(zhǔn)化語言。MySQL軟件采用了雙授權(quán)政策，分為社區(qū)版和商業(yè)版，由于其體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開放源碼這一特點，一般中小型網(wǎng)站的開發(fā)都選擇MySQL作為網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫。HiveHive是基于Hadoop構(gòu)建的一套數(shù)據(jù)倉庫分析系統(tǒng)，它提供了豐富的SQL查詢方式來分析存儲在Hadoop分布式文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)：可以將結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)文件映射為一張數(shù)據(jù)庫表，并提供完整的SQL查詢功能；可以將SQL語句轉(zhuǎn)換為MapReduce任務(wù)運(yùn)行，通過自己的SQL查詢分析需要的內(nèi)容，這套SQL簡稱HiveSQL，使不熟悉mapreduce的用戶可以很方便地利用SQL語言查詢、匯總和分析數(shù)據(jù)。而mapreduce開發(fā)人員可以把自己寫的mapper和reducer作為插件來支持hive做更復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析。它與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的SQL略有不同，但支持了絕大多數(shù)的語句如DDL、DML以及常見的聚合函數(shù)、連接查詢、條件查詢。它還提供了一系列的：具進(jìn)行數(shù)據(jù)提取轉(zhuǎn)化加載，用來存儲、查詢和分析存儲在Hadoop中的大規(guī)模數(shù)據(jù)集，并支持UDF（User-DefinedFunction）、UDAF(User-DefnesAggregateFunction)和UDTF（User-DefinedTable-GeneratingFunction），也可以實現(xiàn)對map和reduce函數(shù)的定制，為數(shù)據(jù)操作提供了良好的伸縮性和可擴(kuò)展性。HBASEHBase–HadoopDatabase，是一個高可靠性、高性能、面向列、可伸縮的分布式存儲系統(tǒng)，利用HBase技術(shù)可在廉價PCServer上搭建起大規(guī)模結(jié)構(gòu)化存儲集群。ZookeeperZooKeeper是一個分布式的，開放源碼的分布式應(yīng)用程序協(xié)調(diào)服務(wù)，是Google的Chubby一個開源的實現(xiàn)，是Hadoop和Hbase的重要組件。它是一個為分布式應(yīng)用提供一致性服務(wù)的軟件，提供的功能包括：配置維護(hù)、域名服務(wù)、分布式同步、組服務(wù)等。FlumeFlume是Cloudera提供的一個高可用的，高可靠的，分布式的海量日志采集、聚合和傳輸?shù)南到y(tǒng)，F(xiàn)lume支持在日志系統(tǒng)中定制各類數(shù)據(jù)發(fā)送方，用于收集數(shù)據(jù)；同時，F(xiàn)lume提供對數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單處理，并寫到各種數(shù)據(jù)接受方（可定制）的能力。開發(fā)范圍數(shù)據(jù)生產(chǎn)對于該模塊的業(yè)務(wù)，即數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程，一般并不會讓你來進(jìn)行操作，數(shù)據(jù)生產(chǎn)是一套完整且嚴(yán)密的體系，這樣可以保證數(shù)據(jù)的安全性。但是如果涉及到項目的一體化方案的設(shè)計（數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、存儲、分析、展示），則必須清楚每一個環(huán)節(jié)是如何處理的，包括其中每個環(huán)境可能隱藏的問題；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)內(nèi)容可能出現(xiàn)的問題。數(shù)據(jù)采集/消費(fèi)數(shù)據(jù)采集模塊（消費(fèi)），在企業(yè)中你要清楚流式數(shù)據(jù)采集框架flume和kafka的定位是什么。我們在此需要將實時數(shù)據(jù)通過flume采集到kafka然后供給給hbase消費(fèi)。flume：cloudera公司研發(fā)適合下游數(shù)據(jù)消費(fèi)者不多的情況；適合數(shù)據(jù)安全性要求不高的操作；適合與Hadoop生態(tài)圈對接的操作。kafka：linkedin公司研發(fā)適合數(shù)據(jù)下游消費(fèi)眾多的情況；適合數(shù)據(jù)安全性要求較高的操作（支持replication）；因此我們常用的一種模型是：線上數(shù)據(jù)-->flume-->kafka-->flume(根據(jù)情景增刪該流程)-->HDFS線上數(shù)據(jù)-->flume-->kafka-->sparkstreaming