单位：中科院计算技术研究所

1. 技术简介

精准医学是生物技术和信息技术在临床实践的交汇、融合、应用，是医学科技发展的前沿方向。当前阶段的精准医学是以组学研究为核心。基因组学数据量巨大，挖据基因数据和表型数据关系算法复杂，我们设计了面向生命科学大数据处理的计算机系统（处理DNA，RNA，Meta，图像），利用千万亿次的计算能力、PB级的数据存储容量和可靠高效的算法流程为用户提供一站式的解决方案，让行业用户以友好的方式分析组学数据，从而推动行业的发展。

2. 应用成果

在面向生命科学大数据处理的计算机系统上提供如下服务：

表1 应用服务列表

表2 会覆盖FDA/CFAD 批准或临床二期以上的药物

表3 覆盖的化疗药物

单位：许昌学院

1.技术简介

1 ）开展北京市年度交通拥堵评价数据调研：该工作由现有交通系统数据收集和补充数据调研两部分组成；根据现有数据基础确定拟开展评价数据调研需

求，并设计详细的补充调研方案，开展有计划、分步骤的评价数据收集工作；该项目成功组织公交线路调研和出租车跟车调查，其中，公交线路的调研范围涵盖了北京市五环内东、南、西、北、东南、西南、西北、东北八个方向，参与人次分别为 600 人次、240 人次。

2 ）设计开发北京市交通拥堵辅助评价系统：利用先进的 SQL server 数据库技术构建评价平台，充分考虑不同拥堵评价需求；并采用数据库二次开发技

术，开发易于操作、具有良好交互界面的拥堵评价软件；

3 ）分析北京市交通拥堵评价数据现状及需求：分析现有交通拥堵评价数据应用现状和可获取情况，结合北京市交通拥堵评价需求，确定需要基于现有采集

手段提供的评价数据和应该由补充调研提供的数据；

4 ）进行北京市年度交通拥堵评价：评价内容包括：拥堵现状总体、影响范围、时空分布特征、重点拥堵路段解析、典型道路和交叉口拥堵特征分析评价、

公交网络运行状态分析；这些实际评价工作揭示了北京市拥堵现象的内在联系和总体规律，发现了拥堵评价中的关键性问题，并提出了为缓解北京市交通拥堵的治理建议。

2.应用成果

交通拥堵评价技术项目首先开展北京市年度交通拥堵评价数据调研，通过大规模数据调研与处理，分析了北京市拥堵状况。设计开发了北京市交通拥堵辅助

评价系统，进行北京交通拥堵评价。其研究成果为将来如何对北京市交通拥堵程度进行分年度的跟踪和评价工作提供了依据和指南。

图 1 数据采集范围

图 2 北京市交通拥堵辅助评价系统

单位：湖北大学

1. 项目简介

1）教育信息化发展水平

近年来，湖北省的教育事业得到了飞速的发展，积累了较丰富的教育工作经验，在很多方面存在着优势，但是也存在一些突出的问题，主要表现在：1）从

全省范围来看教育信息化的发展还极不平衡，部分地区仍然存在信息化建设与应用相对滞后，基层信息化基础薄弱；2）部分地区教育信息化基础设施与相关技术人员及维护人员不对等；3）信息化技术人员的教育培训工作相对薄弱，相关制度、规范还未建立或刚起步，致使教育信息化建设工作难以顺利推进，信息化没能充分发挥作用；4）仍缺乏优秀数字化教育资源的汇聚融合及共享机制。因此，为了尽快落实国家、省制定的“教育规划”发展实施方案，必须加快教育信息化发展的步伐。

2）面向教育信息化行业应用的省级教育公共信息服务网站群门户建设

以各类管理系统产生的教育基础数据库为基础，面向学生、教师、学校、家长和社会公众提供信息服务；立足政务公开和便民服务，不断改进和完善公共服

务平台，实现了信息公开、网上互动和在线办事；提供了学籍学位查询、教师资格申请、高中与中职学历查询、高校毕业生就业信息查询等在线办事服务；

3）教育数字资源共享机制与平台建设解决方案

实现教育数字资源共享与平台建设，可以开展教育资源规范化和标准化处理，实现多源、多格式、异构数字教育资源的转换，通过多源、异构大数据融合技

术，形成教育资源的整合、聚类和重组的规范。同时，完善教育大数据集群架构，解决教育大数据处理的高可靠性和高智能化需求，并基于大数据预处理、组织、去重与压缩、汇聚、分析与挖掘等关键技术，建立与云计算技术融合的大数据处理平台。

4）“基于MOOC开源平台的大规模网络开放课程平台”课题

教育数字资源共享与平台建设需要在线大规模学习平台的支撑。本课题是基于MOOC开源平台edX进行本地化处理与深度二次开发，并与云计算平台结合，

确定数据中心的基础构架，开展如下研发工作：①教育大数据存储系统参考架构；②教育大数据分布式存储方式与高速加载技术，提高系统处理效率；③基于NoSQL的非结构化大数据统一存储模型，实现大数据存储的透明性、高性价比、容错性、可扩展性、一致性、可用性；④大数据的高效压缩技术，提高教育资源存取和处理的性能；⑤数据高效索引技术及其基于数据划分的查询优化，实现海量教育资源的高并发数据存取；⑥研究大数据的存储模型与数据压缩、数据去重及其查询的路由选择等技术，建立更为智能的教育大数据存储层。

5）预期建设目标

上述课题的目标，利用脱密大数据能切实满足湖北省教育信息化发展的重大技术需求，即重点围绕教育信息化应用平台、教育资源数字化建设、教育信息化

安全建设等方面开展研发工作和技术服务；能面向市场、面向企业积极开展共性技术攻关，促进科技成果转化并实现产业化；加快培养湖北省教育信息化人才，并提高教育质量、促进教育公平，促进优质教育资源普及共享，推进信息技术与教育教学深度融合。

2. 应用成果

在教育大数据领域，湖北大学得到了湖北省教育厅、湖北省科技厅等单位的大力支持，多年来湖北大学与湖北省教育厅直属单位“湖北省教育信息化发展中

心”倾力合作，长期服务于包括教育部、省教育厅、各地市局教育机构在内的各级教育管理部门，形成了长期、紧密、稳定可持续的合作关系，取得了丰硕的成果，研发了教育信息化相关应用平台30余项，项目经费累计2000余万元，在教育行业积累了丰富的项目研发经验和行业优势。并于2014年由湖北大学作为牵头单位、“湖北省教育信息化发展中心”作为合作单位成功申报了省级工程技术研究中心“湖北省教育信息化工程技术研究中心”。

单位：北华航天工业学院

1. 项目简介

面对区域及企业公众日益迫切的遥感数据需求，北华航天工业学院积极探索，深入调研地方实际应用需求，近年来着力开展“县域遥感技术应用与示范”工

作，在农业、林业、环保、国土调查等领域开展技术攻关和示范应用，从数据获取、分析到数据的实际应用构建了完备的服务框架体系，助力县域经济社会发展。

县域遥感技术应用与示范，是基于国产高分卫星数据，实现对多类遥感要素快速提取与监测，为政府部门、行业企业提供高空间/时间分辨率的海量数据信

息，并通过构建基于云平台的高分卫星数据综合应用服务框架，实现对海量数据的查询检索、展示浏览、共享下载、综合分析等功能，对数据的深入挖掘和分析，为相关应用单位提供分析和动态检测，支撑并辅助相关决策的制定。目前该项目已在河北省廊坊市各县（市、区）、邢台市巨鹿县、张家口市等地展开应用，为相关应用部门布设系统，实现高分卫星数据常态化监测与分析工作，取得了不错的经济效益与社会效益。

2. 技术说明

通过四年的探索，目前县域遥感技术应用与示范已形成了较为成熟的服务框架体系，即根据市域、县域应用部门的实际需求，对目标区域进行遥感监测，生

产遥感专题产品，通过搭建县域高分卫星数据综合应用服务云平台，以互联网、移动终端（遥感云屏、遥感云书等）的形式实现信息共享、产品推送以及综合分析服务（图1）。该平台面向县域遥感经济社会发展中所关心的重点问题，基于航天、航空、无人机、地面传感器等多源数据融合技术进行大数据挖据，整合遥感要素信息提取算法，通过同一地区不同数据源间的信息互补为多源遥感图像的处理、分析和应用提供最有效的应用，大大减少单一信息源对被感知对象或环境解译中可能存在的不确定性、不完全性和误差，最大限度地利用各种数据所包含的信息做出决策。

图1 县域遥感技术应用与示范服务框架

制作遥感专题产的数据主要来自于国产高分卫星数据和无人机监测数据，其中卫星数据的空间分辨率可达亚米级，无人机监测数据可达厘米级，这为高精度

提取遥感要素信息提供了数据保障。目前，项目所制作的主要专题产品包括资源调查与监管、生态环境保护、城市精细化管理3大类、23小类专题产品（图2），并且根据用户单位的实际需求，不断扩充遥感产品库，为用户提供业务化标准化高分县域应用信息产品服务。

图2 高分县域应用信息产品服务

以玉米遥感专题产品为例，利用GF-1/2/4卫星影像数据的时序特征，针对典型区域玉米的物候特征，在生长季选取多时相影像数据构建时间序列，并提取

NDVI形成NDVI时间序列，结合玉米物候特征，通过时序特征匹配，实现玉米种植面积的监测（图3）。在提取各类遥感要素信息后，制作专题产品（图4）。所有的专题产品加载于信息化管理平台，实现监测成果的多尺度空间可视化、信息查询统计、图表分析与变化监测，充分挖掘遥感数据的应用价值，保障信息的实时分享，为政府管理和决策分析提供服务（图5-图7）。

图3玉米种植面积监测模块

图4 遥感专题产品

图5 遥感资源展示

图6 遥感资源分布及查询

图7 遥感数据图表分析

3. 应用成果

近年来，项目已在河北省廊坊市、邢台市、张家口市开展了多个方面的深度应用。为廊坊市政府部门安装部署了遥感监测与分析系统，定期报送耕地、农作

物、道路、河流、经济作物等近20种地物的遥感专题产品和工作简报，该项工作已成为政府部门科学决策依据；利用高分卫星数据开展利用卫星遥感、无人机和地面传感器监测点，对廊坊市及周边区域大气环境、水环境进行遥感监测与数据分析，协助廊坊市开展大气污染和水污染防治监督工作；在邢台市巨鹿县协助当地农业部门开展串枝红杏、油葵、枸杞、金银花等特色经济作物普查工作；协助张家口市长城管理处进行了古长城监测与保护，利用遥感数据监测古长城破坏和损毁情况。

从实际效果来看，利用高分卫星进行数据的获取与分析，取得了巨大的经济效益与社会效益。如农林资源普查方面，传统手段需要投入车辆、人力和时间实

地勘察，而使用遥感技术，只需要若干工作人员在室内调用高分卫星数据，即可在很短的时间内完成资源普查工作，对于县级应用部门来讲，每年可节约开支十几万元。并且，这种新型的资源普查方式，好地取代了传统抽样调查、层层上报的工作模式，既节约了成本，又有效遏制了统计数据的瞒报、虚报和漏报现象，提高统计数据的准确性和真实性，为当地政府部门部署相关工作提供了准确可靠的第一手资料。

1. 项目简述

柑橘精准生产管理是一个难题。经过多年培育和发展，柑橘种植研究方面形成了大量专家知识，以学术文章、技术报告、发明专利等形式分散存在，很难整

合施肥、生理病害、灌溉等方面的专家知识，使得以文档形式的知识能够为计算机系统所理解和应用，能够为产加销一体化现代农业提供整体性、连贯性的技术支撑。一般的专家系统根据用户的输入，难以自动生成个性化的柑橘生产指导信息，无法提供实现精准农业和个性化农业信息服务的有效方法，并且方法不能被直接应用于其它农业产业。

针对重庆市柑橘产业的精准生产管理难题，项目研发了一个基于语义技术的决策支持系统，实现了柑橘的施肥、生理病害、以及排灌管理的功能。利用语义

科技，将终端设备实时或者定期采集的柑橘果园信息，以及相关柑橘种植专家知识等进行描述、存贮、分析和处理，实现柑橘果园信息化精准施肥的决策支持，通过移动信息发布平台及互联网等渠道，为柑橘园区的普通果农和企业提供主动的、个性化的、有实用价值的柑橘生产管理的信息服务，提高柑橘园养分和水分利用率，降低生产成本，减少农业投入品浪费和对环境的不良影响，增加果农和企业的收入，实现节本增效和低碳环保的最终目的。

系统由三个主要功能模块组成：施肥知识库查询系统、病症知识库查询系统和排灌监测系统。

初次使用施肥知识库查询系统时，果农需要输入果园的基本信息，包括种植年份、果园名称、去年产量、果园的土壤质地、地形等，系统根据输入的数据，

查询语义数据库，给出相应的施肥建议。当用户初次使用后，系统能够根据已有信息，在适当时间推送施肥提醒和建议。

该系统目前已在重庆市忠县果业局、重庆三甲生态农业发展有限公司等地成功开展示范应用，获得良好反馈。

图1 柑橘施肥决策支持系统

当要获取柑橘生理病害防治建议时，果农通过柑橘病症知识查询系统的下拉菜单选择果树各部位相符的病症，系统根据输入信息，查询语义数据库，获取病

症查询的结果和显示防治方法。

图2 施肥知识查询

2. 技术说明

该系统以语义技术对柑橘管理数据和专家知识进行基于本体的知识整合，利用语义本体有效集成海量、异构、多源涉农数据和知识，为应用程序提供单一接

口和支撑，实现柑橘信息化文档、图片形式的知识转换为计算机可直接计算和推理的资源的方法，形成可计算的本地化柑橘生产与管理信息服务资源（知识库），并在此基础上开发了的决策支持服务系统。

图3 基于语义技术的决策支持系统

柑橘语义本体是决策支持系统的关键部分，它以三元组的形式整合了施肥、生理病害、灌溉这三方面的专家知识，使得以文档形式的知识能够为计算机系统

所理解和应用。

柑橘语义知识库是对数据进行高端分析的前提,它从大数据中先抽取出有价值的知识,实现了知识库的构建、多源知识的融合与知识库的更新，可支持查询、分

析和计算。通过关系数据库、图形数据库等不同架构的有机组合，分别存储处理实时数据和知识库数据，使得数据库具有良好扩展性，解决了知识复用和共享问题，自动识别知识变化，动态响应变化更新。基于RDF三元组的本体及语义数据库具有良好扩展性，农户通过移动终端与系统的交互信息及反馈信息、新的专家知识、产生的历史数据等信息可灵活、快速地写入现有语义数据库，对已有知识进行补充和完善，继而为农户提供更准确、更及时的农业信息服务，形成可持续发展的农业信息服务平台。

利用本体对海量、多源、异构的涉农信息进行语义集成，生成RDF语义数据库。利用基于RDF的大规模语义推理技术以及其他推理技术作为有效补充，为农

户自动提供个性化的辅助决策服务，帮助用户利用丰富的专家知识来更好地进行农业生产，如在当前的气候、土壤、环境条件下，何时对柑橘进行追肥；结合农户耕作的情况，推荐适合农户使用的柑橘种植品种和种植方法等。农户可以通过现有通讯设施，如移动互联网、3G、无线网络等，以手机短信、智能手机应用等方式接受系统推送的实时信息。

图4 基于语义技术的柑橘精准生产管理

3. 应用成果

本成果已在重庆市忠县果业局、重庆三甲生态农业发展有限公司等地开展示范应用。重庆市忠县果业局通过本项目成果手机客户端，随时随地监控、督促、

指挥所辖农业生产现场区域的果园修枝剪叶、肥水管理、农机耕作等；通过计算机远程辅助决策平台开展多方远程病症会诊、作物长势预测等指挥调度工作。根据用户反馈意见，本成果示范取得了良好的应用效果。

图5 柑橘物联网手机客户端

图6 示范基地远程监测中

1.项目简介

智慧交通中心项目建成后将实现综合动态监测、科学应急指挥、智慧出行服务三大功能。

（1）综合动态监测：海陆空交通运输枢纽全监控；道路路网通堵状况全可视；车辆运输动态状况全掌控。
（2）科学应急指挥：紧急事件可视、可判、可控。
（3）智慧出行服务：“人、车、路”智慧协同。通过全面感知，智慧决策，提供公众“无处不在”、“无时不有”、“所想即得”的出行交通信息服务。

温州市智慧交通综合信息中心建设包括五大平台，分别是交通基础云平台、交通数据平台、交通支撑平台、指挥监测平台和出行服务平台。其中，交通基础

云平台为智慧交通系统运行提供硬件基础环境；交通数据平台包括交通资源整合和交通大数据分析处理，通过整合交通信息资源实现共享服务；交通支撑平台为智慧交通中心的应用提供应用资源整合和应用智慧化支撑；指挥监测平台用于实现交通运输行业的应急指挥及日常监测；出行服务平台是结合公众出行需求建设的一个综合性服务平台。

2.技术说明

智慧交通综合信息中心通过利用曙光XData大数据平台、曙光ParaStor分布式文件系统、CloudView云操作系统搭建“智慧交通”基础支撑平台，逐步实现

交通运输信息化基础设施和信息资源整合，智慧化管理决策机制的逐步创建，实现综合动态监测、科学应急指挥、智慧出行服务三大功能，为公众提供人性化、综合化、智慧化的交通出行服务，为行业管理提供科学决策和应急指挥调度的信息化支撑，总体框架如下图所示：

客户收益包括：

1. 海里数据存储：能够应对上十亿条记录的存储需求。
2. 海量数据的快速检索：高并发的并行海量数据检索，满足公众和交通管理人员的实时检索需求。
3. 统计分析：开放的统计分析架构，接近实时的统计分析能力。
4. 平滑扩容：横向扩展性能卓越，能够应对未来业务和数据量的不断增长。
5. 数据实现高速导入：数据从前端平均导入速度为每秒28.5万条记录。
6. 数据查询高效简单：XData能完全胜任合作方J2EE应用程序要求的秒级查询性能要求，XData提供的JDBC和C++ API接口可以非常简单地与现有系统进行集成从而实现数据查询。