项目概况:

当前国内GIS品牌软件，包括SuperMap、MapGIS等，均构筑于Oracle、DB2等国外数据库管理系统软件基础上，缺乏空间数据管理的核心技术，难以保障安全、高效系统的建立。要实现GIS的跨越式发展，必须解决空间数据管理的核心技术问题，自主研制高可信空间数据库管理系统平台。本项目以此为出发点，面向国家空间信息基础设施建设和我国GIS技术创新发展的重大需求，突破了自适应空间数据引擎、规模可伸缩空间数据模型等一批高可信地理空间数据库管理系统的核心技术，研发出具有自主产权的企业级地理空间数据库管理系统平台软件，建成了基于国产化软件平台的国家级基础地理空间数据业务化运行应用系统，为我国GIS技术的跨越发展奠定了坚实的基础。

技术创新点

本项目产品BeyonDB高可信地理空间数据库管理系统具有如下的技术特点：

1．具备企业级关系数据库内核：BeyonDB除具备并行处理、大表分区等常规高级特性外，还包括支持分布式事务、分布式数据库查询与处理、数据库集群、多核优化等企业级高级特性，并具备PB级的海量数据管理能力。

2．支持DBMS的插线板管理模式：打破常规大型数据库管理系统软件（DBMS）运行系统庞大、定制力度弱、组件耦合性强的弊端，BeyonDB构建了“DBMS内核 = DBMS核心 + 模块插座 + 系列模块”的插线板式DBMS框架，实现了模块功能的按需拔插，动态组装，为系统扩展和产品定制提供了良好框架。

3．内置矢栅一体化处理引擎：支持数据库原生的几何与栅格数据类型，内置高效的空间索引，支持空间结构化查询语言扩展GSQL，具备符合ISO/IEC 13249-3: SQL/MM Part3: Spatial设计标准的空间操作算子和分析函数，空间查询与处理操作效率总体上与Oracle Spatial相当。

4．具备数据库的高安全版本：实现了可配置内核级审计子系统，支持多策略的访问控制子系统（包括自主访问控制、强制访问控制、空间访问控制等），基于密码设备的强身份认证子系统和高效数据加密存储中间件等四项安全功能，安全性能达到国标第三级强度，并具备部分更高级特性。

5．提供一体化集成管理平台：BeyonDB可视化集成管理工具实现了空间属性一体化、矢栅一体化的集成管理，能够在统一的数据库集成管理平台上进行空间数据、属性数据的一体化管理，对矢量数据、栅格数据进行一体化空间展现与处理。

通过多年技术攻坚，所研发的BeyonDB高可信地理空间数据库管理系统软件平台的总体技术水平与同期国际主流数据库产品相当，且其空间数据管理与操作功能优于同类产品。项目产品所达到的具体技术与经济指标为：

1）在系统层次上，支持局域网、广域网环境下的空间数据处理和跨平台计算，支持10种以上操作系统平台（包括2种以上国产操作系统平台），具有数据库集群工具，支持联机热备及任意点数据备份与恢复；

2）在系统规模上，支持PB级的分布式数据存储和大规模存储结点管理，支持多线程数据库服务器体系结构，可同时并发的用户数不少于1000；

3）在空间数据模型与操作方面，建立符合ISO/IEC SQL/MM标准的可扩展空间数据模型和空间结构化查询语言，支持20种以上的不同格式空间数据的装载与融合（包括两种以上的国产地理信息系统数据格式），优于Oracle Spatial高效的空间索引与检索机制，提供3种以上开放的空间数据库接口，支持3种以上空间数据服务协议；

4）在分布式技术方面，支持Range、Hash等3种以上的存储分片策略和整库、表集合、表垂直分片、表水平分片等4种复制模式，支持X/Open分布式事务处理模型和两阶段分布式提交协议，支持全局查询优化和10以上节点的并行查询处理，支持多指标节点负载测量、实时监控和负载均衡管理智能化；

5）在安全技术方面，总体安全体系达到《计算机信息系统安全保护等级划分准则》（GB17859-1999）第三级要求和部分更高级关键特性，支持单点登录与强身份鉴别，多节点的统一安全配置与内核级审计，支持元素级多策略数据访问控制和高效的数据加密存储，支持加密算法扩展与多粒度加密（包括表级、属性级和元组级），实现空间数据库管理系统的可配置数据可信恢复与恶意事务的入侵容忍与限制；

6）在应用试验方面，初步在国家级测绘行业得到推广应用，形成包括一个中心节点和多于5个分中心节点的示范业务运行系统，以及若干小型示范业务系统，市场占有率达到20%以上。

应用状况

目前，BeyonDB数据库系统已进入产业化运作，并和国内外著名GIS基础平台软件ArcGIS 、MapGIS、SuperMap等实现了对接，形成了“数据库系统-GIS”的一体化解决方案，为后续全国产化系统应用建立了技术基础。作为国内唯一专业的地理空间数据库管理系统产品，具有广阔的市场前景。

项目产品与北京超图软件股份有限公司合作，采用OGDC实现了BeyonDB与SuperMap的对接，并计划于近期应用于项目之中。

项目产品与中地数码集团展开合作，实现了BeyonDB与MapGIS的深度对接，并成功应用于国家级重大行业应用示范项目，取得了较好的应用效果。

项目产品与国家级测绘部门合作，在该部门海量空间数据管理中获得重大应用,建库数据总量达到TB级，涵盖完整4D数据,系统运行稳定,取得了良好的社会效益和经济效益。

项目产品与广州奥格智能科技有限公司合作，应用于数字株洲应用示范平台建设，目前正处于数据库建设阶段。

市场化前景

近年来，国家测绘局基本完成国家基础地理信息系统的1:5万数据库建设工作，基础地理信息库的数据量已达20TB以上；国土资源部正式启动了“金土工程”，以国土资源信息化为核心，开展建设耕地保护国家监管系统、矿产资源国家安全保障系统等应用项目；建设部使用GIS技术开展“数字城市”的建设，总投资达数千亿元人民币，直接用于GIS建设的费用达到上百亿元。可以预见，未来五年我国GIS应用规模和水平将有一个大的飞跃。本项目预期成果提供的地理空间数据库系统，必将推动这些行业的信息化改造，在扩大技术服务的同时加速自身产业的发展。

另外，随着GIS技术不断渗透，公众地图服务将走进千家万户，成为人们日常生活的一部分。这对商家意味着巨大的商机，但目前公众地图服务除了要做的简单易用功能强大之外，还需具备数据的获取和更新途径，以及较低的服务成本。赢利模式是GIS企业在公众地图服务的门槛外裹足不前的根本原因。在地理空间数据库系统软件平台上，可以充分利用各种资源、降低成本，促进地理信息服务行业的分工。因此，地理空间数据库系统软件平台在地理信息公众服务市场前景将十分广阔

目前，国产GIS产品多属桌面产品或中间件产品，很少涉足数据库管理系统领域。随着国外空间数据库管理系统的发展和扩张，国产GIS的生存空间越来越狭窄。高可信地理空间数据库管理系统的研发将标志着国内GIS业界向空间数据库管理系统领域的进军，该系统不但不会与国内GIS桌面产品竞争，而且将会为它们的更高层次应用提供技术和产品基础，进一步丰富中国GIS软件平台的产品线。除能打破国外同类产品不正常的垄断竞争局面外，与国外同类产品相比，它还具有成本低、专业性和灵活性强、安全性有保障等优点。因此，研发和推广自主的高可信地理空间数据库管理系统，可以在国内GIS业界涉足较少、市场需求大、经济总量高的大型GIS应用中与国外产品竞争，不断扩大我国自主空间数据库管理系统的市场份额。

本项目产品BeyonDB地理空间数据库管理系统可用于：

（1）军队行业：军队的指挥系统、实战演练等。

（2）公共安全：实现警力部署、方预案的录入、展示。

（3）安全应急：应急预案。

（4）智能交通：物流、车载监控。

（5）数字城市：实现地理信息共享服务平台、应急预案。

（6）气象行业：气象专题数据的实况和预报。

（7）环保行业：污染普查和环境监测。

投资规模：

该项目国家863计划项目支持1311万元，中国科学院知识创新项目计划支持400万元，吸引北京合众思壮科技股份有限公司投资2200万元，北京市科技型中小企业技术创新基金项目支持20万元，自筹资金100万元，投资规模达到4031万元。

合作方式：

技术入股