淺談云計(jì)算技術(shù)下的GIS軟件工程模式

孫玉林

宿州學(xué)院信息工程學(xué)院，安徽 宿州 234000

淺談云計(jì)算技術(shù)下的GIS軟件工程模式

孫玉林

宿州學(xué)院信息工程學(xué)院，安徽 宿州 234000

在IT技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的云計(jì)算技術(shù)，給GIS軟件工程模式的研究帶來了一系列的影響。基于此，從GIS軟件工程的體系結(jié)構(gòu)、開發(fā)組織、管理維護(hù)和應(yīng)用前景這四個(gè)方面，全方位地研究了云計(jì)算技術(shù)下的GIS軟件工程模式，希望能為云計(jì)算技術(shù)下的GIS軟件工程模式的進(jìn)一步發(fā)展提供一定的借鑒意義。

云計(jì)算；GIS軟件工程模式；空間數(shù)據(jù)

引言

云計(jì)算技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域新發(fā)展出來的一項(xiàng)數(shù)據(jù)管理技術(shù)。它可以處理大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)分成若干個(gè)子程序，而云計(jì)算系統(tǒng)中的多個(gè)服務(wù)器將會(huì)對(duì)其加以分析，并將分析出的結(jié)果反饋給用戶。這表明，云計(jì)算技術(shù)改變了以往的信息系統(tǒng)，并重新劃分了系統(tǒng)應(yīng)用和GIS軟件工程間的邊界。因此，對(duì)云計(jì)算技術(shù)下的GIS軟件工程模式進(jìn)行研究，有著非常重要的意義。

1 云計(jì)算技術(shù)下的GIS軟件工程體系結(jié)構(gòu)

同原先構(gòu)建的GIS軟件工程體系結(jié)構(gòu)模式相比，云計(jì)算技術(shù)下的GIS軟件工程體系結(jié)構(gòu)模式有著前所未有的開放性和構(gòu)件化技術(shù)的成熟性特征。在云計(jì)算技術(shù)下的GIS軟件工程體系結(jié)構(gòu)模式中，“云”端的GIS應(yīng)用會(huì)控制由“云”服務(wù)提供的大量已經(jīng)完成的GIS構(gòu)件。同時(shí)，這些新研制出來的軟件還會(huì)成為GIS應(yīng)用軟件在未來的開發(fā)過程中所利用的比較成熟的GIS構(gòu)件。通過分析云計(jì)算技術(shù)的特點(diǎn)可知，“云”端可以大規(guī)模地、可靠地向GIS軟件工程提供地圖服務(wù)和相關(guān)數(shù)據(jù)支持，并且GIS軟件工程在云計(jì)算技術(shù)的幫助下能夠創(chuàng)建出滿足不同用戶實(shí)際需求的GIS應(yīng)用軟件。在“云”的另一端，用戶可以憑借計(jì)算機(jī)里面的瀏覽器使用GIS軟件中的全部功能。所以，在云計(jì)算技術(shù)下，開發(fā)GIS軟件工程體系結(jié)構(gòu)模式的復(fù)雜度得到了大幅度的降低[1]。從本質(zhì)上來看，云計(jì)算技術(shù)下的GIS軟件工程體系結(jié)構(gòu)是完全分布式結(jié)構(gòu)，它由多種不同類型的軟件有機(jī)結(jié)合而成。不同應(yīng)用軟件之間的邏輯邊界非常清晰，但物理邊界不再像以往那樣被清晰地劃分開。這表明，GIS軟件體系結(jié)構(gòu)是非常穩(wěn)定的，云計(jì)算技術(shù)為GIS軟件的開發(fā)以及數(shù)據(jù)的更新帶來了很多便利。

2 云計(jì)算技術(shù)下的GIS軟件工程開發(fā)組織

由GIS軟件生命周期的特點(diǎn)可知，以往的傳統(tǒng)GIS軟件的生命周期模型是串行的，它的本質(zhì)是根據(jù)瀑布模型產(chǎn)生的各種變形。這種生命周期模型很容易被人們控制。在云計(jì)算技術(shù)下，GIS軟件的生命周期模型中的并發(fā)模型和多重螺旋模型成為主流，傳統(tǒng)的迭代模型和瀑布模型出現(xiàn)的頻率在不斷降低，尤其在GIS完成工作之后，交付的模型種類都是中間版，軟件的升級(jí)將會(huì)成為GIS軟件工程的常態(tài)。從開發(fā)GIS軟件的流程來看，云計(jì)算技術(shù)下的GIS軟件工程開發(fā)流程不再像以往那樣封閉和全局控制，而是多個(gè)并發(fā)和自治流程同時(shí)存在的模式。在同一個(gè)工程項(xiàng)目內(nèi)，它能夠?qū)崿F(xiàn)不同形式的有機(jī)集成。

對(duì)開發(fā)GIS軟件的每個(gè)基本環(huán)節(jié)進(jìn)行分析可知，GIS軟件開發(fā)在用戶的需求環(huán)節(jié)所進(jìn)行的工作量與以往相比占據(jù)了更高的比例。GIS軟件工程的架構(gòu)設(shè)計(jì)憑借大量的較為完善的構(gòu)件及代碼能夠從現(xiàn)有的架構(gòu)模式中選型。隨著GIS軟件的重復(fù)使用頻率的不斷提高，GIS軟件在測試環(huán)節(jié)所需的操作量會(huì)大大降低，GIS軟件的質(zhì)量則能夠產(chǎn)生明顯的提升。在不同的階段，軟件開發(fā)所需要的具體工具也會(huì)由云計(jì)算的服務(wù)商一起來提供。軟件的開發(fā)者和組織者則并不用開通有永久效果的軟件許可，只需在GIS軟件的開發(fā)周期內(nèi)按照工作量交付給云服務(wù)商一定的租金即可，這極大地降低了開發(fā)GIS軟件所需的費(fèi)用[2]。

3 云計(jì)算技術(shù)下的GIS軟件工程管理維護(hù)

云計(jì)算技術(shù)使GIS軟件的管理和維護(hù)過程變得更加靈活。對(duì)于GIS軟件的功能和應(yīng)用來說，軟件的開發(fā)、部署、管理和維護(hù)工作是同時(shí)進(jìn)行的。第一次部署只會(huì)完成GIS軟件中的小部分功能，而那些剩余的功能則要在軟件后續(xù)的升級(jí)過程中不斷改變。云計(jì)算技術(shù)成功地降低了GIS軟件里面的不同構(gòu)件之間的契合程度，使GIS軟件可以在運(yùn)行的過程中對(duì)于所需的各種資源都能采用透明化的方式來達(dá)到軟件的升級(jí)和換代的目的。在云計(jì)算技術(shù)下，GIS軟件的客戶端運(yùn)行平臺(tái)可以憑借非常先進(jìn)的虛擬化技術(shù)，制造出多種不同類型的虛擬環(huán)境，如Windows、瀏覽器等，而用戶則可以按照個(gè)人的喜好來選擇喜歡的虛擬環(huán)境。在服務(wù)器端，使用云計(jì)算技術(shù)能夠?qū)⒎?wù)器系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為多個(gè)小的存儲(chǔ)單元，從而降低用戶端軟件開發(fā)及管理工作的復(fù)雜性。GIS軟件所含有的空間數(shù)據(jù)有現(xiàn)勢性的特點(diǎn)，需要不斷對(duì)其進(jìn)行更新，并將大量的新數(shù)據(jù)輸入原先的空間數(shù)據(jù)庫中。在云計(jì)算服務(wù)商的技術(shù)支持下，新數(shù)據(jù)與以往數(shù)據(jù)之間能夠?qū)崿F(xiàn)無縫連接。

4 云計(jì)算技術(shù)下的GIS軟件工程應(yīng)用前景分析

實(shí)際上，云計(jì)算技術(shù)下的GIS軟件工程有著非常良好的應(yīng)用前景。但是，目前階段的云計(jì)算技術(shù)仍處在逐步發(fā)展的過程中，所以開發(fā)人員應(yīng)慎重考慮云計(jì)算技術(shù)對(duì)GIS軟件開發(fā)的影響。以下從成本和實(shí)施步驟這兩個(gè)方面，對(duì)云計(jì)算技術(shù)下的GIS軟件工程應(yīng)用前景加以探討。從成本上看，云計(jì)算技術(shù)有著巨大的優(yōu)勢，它能極大地降低GIS軟件工程的開發(fā)成本，這可以讓那些從事GIS軟件開發(fā)工作的中小型企業(yè)獲得巨大的利潤。但對(duì)于云計(jì)算技術(shù)的GIS服務(wù)商而言，在對(duì)云計(jì)算技術(shù)所需的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行建設(shè)時(shí)需要投入更多的成本。若想避免這個(gè)狀況，要么對(duì)已有的設(shè)施和工具加以利用，要么號(hào)召更多的企業(yè)參與到云計(jì)算技術(shù)的GIS軟件開發(fā)中，從而實(shí)現(xiàn)成本的分?jǐn)?。從?shí)施過程來看，開發(fā)人員能夠優(yōu)先選擇可以保證架構(gòu)質(zhì)量的GIS應(yīng)用軟件進(jìn)行開發(fā)，這也使云計(jì)算技術(shù)能夠積累更多成熟的構(gòu)件。從事GIS軟件開發(fā)的工作人員可以成立一個(gè)專門負(fù)責(zé)云計(jì)算技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)，來負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)云計(jì)算技術(shù)與現(xiàn)有的GIS技術(shù)之間的問題[3]。

5 總結(jié)

由此可見，云計(jì)算技術(shù)為GIS軟件工程的進(jìn)步創(chuàng)造了優(yōu)異的條件，使GIS軟件工程的體系結(jié)構(gòu)、開發(fā)組織、管理維護(hù)同之前相比有了很大的改進(jìn)。盡管目前我國的GIS產(chǎn)業(yè)在國際上仍處在較為不利的地位，但云計(jì)算技術(shù)為我國GIS產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展提供了非常寶貴的機(jī)遇。所以，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)更深入地研究云計(jì)算技術(shù)，使其為我國的GIS軟件工程提供更多的便利。

[1]張志敏，杜景龍，連達(dá)軍. 基于敏捷開發(fā)模式的“GIS軟件工程”實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2014，33（11）：205-208.

[2]陶留鋒. 基于產(chǎn)品線模式的GIS業(yè)務(wù)系統(tǒng)快速構(gòu)建技術(shù)研究[D].北京：中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2014.

[3]焦東來，楊立君，王得玉. 《GIS軟件工程》實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ窖芯縖J]. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)（專業(yè)版），2011（24）：32-34.

GIS Software Engineering Model under Cloud Computing Technology

Sun Yulin
School of information Engineering, Suzhou University, Anhui Suzhou 234000

The cloud computing technology developed on the basis of IT technology has caused a series of impacts on the research of GIS software engineering mode. Based on this, from the four aspects of GIS software engineering architecture, development organization, management maintenance and application prospects, the paper analyzes GIS software engineering model under the cloud computing technology in full range, hoping to provide a reference to the further development of GIS software engineering model under cloud technology.

cloud computing; GIS software engineering model; spatial data

TP3；P208

A

1009-6434（2017）7-0105-02

孫玉林（1997—），男，安徽滁州人，漢族，學(xué)生，本科在讀。研究方向?yàn)檐浖こ獭?/p>