分布式GIS服务链集成关键技术及其发展历程研究

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ranoelive
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  摘要:本文主要介绍了基于分布式技术的客户/服务器类型。基于英特网的GIS,空间数据的转码与传递,分布式GIS对于数据库的管理,着重讲述了分布式GIS的集成关键技术,利用GIS时为我们提供了诸多的方便;紧接着阐述了Web GIS 所拓展的各领域,以及在今后的发展中他所能呈现的发展规模。在新的时代背景条件下, GIS的发展更是得到了给我广阔的应用和发展空间;文章最后介绍了GIS 的发展趋势、当今的发展状况,同时在介绍发展趋势的时阐释了当今一段时期内的GIS发展趋势和发展模式,并讲述了人机互动GIS 的发展前景,以供参考。
  关键词:分布式GIS;GIS服务链;集成技术;研究
  
  中图分类号:G623.58 文献标识码:A 文章编号:
  自上世纪90年代以来,随着计算机信息技术的快速发展以及大范围的应用,地理信息系统(GIS,Geographic Information System,以下简称GIS)的自身结构也发生了巨大的变化,从GIS第一代集中模型,演变到现代的基于分布式技术的客户/服务器模型,然后再发展到立足于WWW/Internet技术的GIS模型。
  1、GIS服务链集成关键技术
  分布式GIS服务链集成关键技术的发展,主要依赖GIS技术、计算机信息技术以及通讯技术;Web GIS的技术是分布式GIS服务链集成的关键技术,在英特网环境下,受主机、服务器存储空间之影响,数据之间的相互可操作性比较差,这就对Web GIS的一些关键技术提出了更高的要求,比如空间数据的转码与传递、分布共享与计算以及构件GIS设计等。
  (1)空间数据的转码与传递
  空间数据在传递过程中,为有效提高速度、减少所占内存空间,必须在传递时进行压缩、接受解压缩,比如网络无缝漫游、空间数据分解传递以及通信信息传播等,都需要对数据进行压缩处理。这些操作过程,均是基于异构网络背景下对海量网络空间内数据的共享来实现的,同时這也是Web GIS系统中的一项关键技术。当前部分国际组织对涉及位置、属性等方面的信息进行了编码,每个信息都有各自的专属名称,这在很大程度上有效地解决了海量网络空间信息的辨认问题,并且有效地实现了信息的正常传递与存储。近年来,通过对GIS数据压缩的有效研究,其主要集中在基于小波理论的数据压缩、解压缩技术方面。
  (2)WAP中的分布共享与计算
  在过去一段时间内,有线宽带在互联网中站主导地位,从宏观上控制着全球网络数据空间。近年来,随着智能手机的出现和应用,手机无线互联网的占有率在快速的提高,基于WAP技术的网页浏览技术也得到了非常广泛的应用。该种基于WAP分布式技术,可有效解决客户端臃肿之问题,该方法最好的特点就是可强化服务器端口的通讯功能,提高兼容、分布和交互特性,从而满足分布共享与计算之要求。
  (3)分布式GIS对数据库的有效管理
  实践中可以看到,用户通常需要对地理信息进行查询与分析,同时地理信息又有分布之属性,这就要求分布式Web GIS能够有效地解决地理信息本质问题。客户端在获取、处理信息数据过程中,要求分布式GIS应当不断的发展,并有效解决客户端、服务器之间的通讯与计算问题,从而实现完全的分布式计算;该种计算即peer-to-peer协同计算。
  随着分布式GIS技术的不断发展,空间信息的服务在不断满足用户需要的同时,Web GIS的发展更进一步拓展了这方面的应用空间,实践中,可通过互联网进行数据分析、数据整理以及数据传送;基于当前的Web GIS技术应用实践中,其发展尚未达到上限,即Web GIS的发展空间还比较大,比如Web GIS的信息共享等方面做的还有欠缺,需要进一步发展。
   2、分布式GIS服务链关键技术发展历程
   随着计算机信息技术的不断发展,GIS 经历了好多发展阶段,从第一代的集中模型到现在的 GIS的广泛应用,以下将对这几个发展阶段进行分析。
   (1)第一代的集中模型技术
  对于GIS第一代模型而言,整个系统是由不同单元组成的,包括用于显示的单元、实现功能的单元和存取数据的单元,每个单元是独立存在的,各单元数据之间基本不能共享。用户在使用数据时,通常要调用不同的单元,这种相互独立、无限重复的系统模式,导致服务效率低下,进而间接地造成了大量的经济负担。早期的GIS即是如此,简单、低效。
  (2)基于分布式技术的客户/服务器模型技术
  这种模型将之前由独立单元组成的系统,转变成了只有客户端、服务器组成的系统,该模型客户端主要是由输出端口、功能端口(格式转换、图形制作)组成;模型的另一部分是组成服务器的功能端口,主要应用在分析处理应用方面。这种模型将主要部分放在了客户端,客户端承担着各项功能的实施、界面的控制,而服务器只保留了数据的存取单元,有的服务器可能还增加了分析功能。这种模型利用分布式计算环境,对系统的两个部分进行集成。这样的解决方案,有效地摒弃了传统的集中模型低效性,增强了快速处理数据的能力和信息数据的可处理性。但是该种模式下的客户端相对比较复杂,初期的建立、后期的管理维护和开发,仍然是一项非常复杂而又艰巨的任务。
  (3)基于英特网的GIS技术
  虽然基于分布式的客户/服务器模型有了一定程度的改进和创新,但是实践中可以看到其依然存在着很多的缺点与不足。随着现代网络技术的不断发展,以WEB计算为核心内容的因特网有效地弥补了传统的模型之不足,其具体优势主要体现在分布式GIS服务链集成领域。从实践来看,这一模型已经不再是原来的简单两层结构,它主要由三层甚至多层客户端/服务器构成,而且服务器已经不再是单一组成模式,同时包含多个服务器;许多重要功能不再只是集中在一个相对比较简单的应用服务器之上,而是存在于多个通用服务器之上。近年来,随着服务要求层次的不断提高,只要适当地增加服务器即可满足后续开发之要求。在众多利用该原理的服务器之中,Web服务器就是一种比较典型的模式,在这种服务器中,对数据类型的限制越来越少,它可以同时支持多种数据类型,通过一些后续的、基于对象组建技术开发程序,来完成目标之间的相互通讯。这样就可以使开发人员在不了解内部程序构造的情况下,通过外部简单易懂的名称即可实现对上述功能的认知,实现黑箱操作。
   分布式GIS服务技术,对空间信息的传递、处理以及应用等,具有较高的要求,英特网的出现改变了传统的传递模式,有效解决了具有分布特征的空间信息处理问题。GIS与英特网有效结合,即Web GIS,它是GIS高效发展的必经之路,主要基于英特网的优点,为多种应用领域提供了GIS制图分析功能和数据获取、深加工等服务。
  
  
  结语:
  本文讲了分布式GIS 的发展过程以及它的发展趋势,在分析GIS发展过程中存在着的问题与不足过程中,阐明了当今一段时期的GIS技术应得到前所未有的发展。比如,在GIS刚刚出现的几年里,他就迅速的融合到城市建设、企业规划、旅游环保、交通管理、公共治安、医疗保险、矿物开采以及金融管理和水电工程等各个领域。由此可见,GIS的应用是非常广泛的。这也从另一个方面说明有必要总结概述GIS的发展状况,为今后的GIS技术进一步发展提供参考和借鉴。同时,由于GIS技术在交通安全管理方面得到了一定程度的应用,因此它在这方面的发展能够得到有关部门的支持与鼓励,为此我们应该充分利用这种优势迅速发展GIS技术。
  
  参考文献:
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