地理信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及其未來發(fā)展概述

凌喬 唐雨微

摘 要：在信息化的時(shí)代，地理信息系統(tǒng)以及地理信息科學(xué)都在飛速的發(fā)展。當(dāng)前的地理信息網(wǎng)絡(luò)正處于數(shù)字化地理數(shù)據(jù)的狀態(tài)，本文通過對地理信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行概述，解釋額地理信息系統(tǒng)的概況以及在相關(guān)的行業(yè)領(lǐng)域之中的應(yīng)用。對GSW進(jìn)行了解釋，地理信息資源的有效安全管理是GSW目前的核心工作，對地理信息網(wǎng)絡(luò)的管理提出了建議。

關(guān)鍵詞：地理信息網(wǎng)絡(luò) GSW 安全管理

1.地理信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述

當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)信息化的時(shí)代，由于信息技術(shù)的快速發(fā)展，地理信息系統(tǒng)以及地理信息科學(xué)的發(fā)展也被迅速的推進(jìn)。例如Web系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，地理信息在互聯(lián)網(wǎng)平臺上的傳播也得到了促進(jìn)。虛擬地球技術(shù)進(jìn)一步提升了人們對數(shù)字地球的表現(xiàn)形式，通過為用戶提供一個(gè)可視性好并且互動性強(qiáng)的三維虛擬的地球模型從而改善了產(chǎn)品的體驗(yàn)性。相關(guān)的開發(fā)者們可以通過網(wǎng)絡(luò)制圖等應(yīng)用程序接口（APIs）來輕易的實(shí)現(xiàn)所需的各種地圖有效應(yīng)用。于此同時(shí)，現(xiàn)代的地理信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)利用了數(shù)目眾多的個(gè)體創(chuàng)意以及個(gè)體能力，使得公眾也都已經(jīng)在大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)制圖工程中有了應(yīng)用，例如街景地圖等在地理信息的網(wǎng)絡(luò)共享方面的應(yīng)用。在現(xiàn)在寬泛的網(wǎng)絡(luò)大環(huán)境之下，無論是網(wǎng)絡(luò)信息的終端用戶還是其研究的領(lǐng)域數(shù)據(jù)資源，或者是模型的復(fù)雜性以及可視化的方法等等，都在經(jīng)歷著十分重要的變化：首先，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用以及研究領(lǐng)域正在從單一的領(lǐng)域走向跨學(xué)科應(yīng)用并且出現(xiàn)了協(xié)作轉(zhuǎn)移。 其次，終端用戶目前是包括普通公共用戶以及專業(yè)用戶，但是傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)卻僅僅對專業(yè)用戶開放。再者，規(guī)模比較大的模擬以及復(fù)雜的地理計(jì)算已經(jīng)在目前的地理分析以及決策任務(wù)中逐漸得到了比較廣泛的應(yīng)用。然后，地理信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所要處理的數(shù)據(jù)不僅僅包括了靜態(tài)地理數(shù)據(jù)，同時(shí)還包括了通過相關(guān)地理分布的傳感器所收集的動態(tài)的以及連續(xù)的大量時(shí)空數(shù)據(jù)等信息。最后，可視化的目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn)。從直白的基于某些圖像的瀏覽，到目前基于網(wǎng)絡(luò)的三維虛擬的地球表現(xiàn)形式，達(dá)到了實(shí)現(xiàn)數(shù)字地理空間數(shù)據(jù)的立體展示的目標(biāo)。

最近，以地理位置的社會網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的廣告行業(yè)，都展現(xiàn)出了比較好的市場發(fā)展?jié)摿ΑＭ瑫r(shí)，地球觀測系統(tǒng)通常依賴于傳感器網(wǎng)絡(luò)，從而對異構(gòu)的傳感器的數(shù)據(jù)信息來進(jìn)行一定的整合。由于目前云計(jì)算系統(tǒng)的顯著優(yōu)點(diǎn)，云計(jì)算技術(shù)在很多的科學(xué)領(lǐng)域以及工程領(lǐng)域中都得到了十分廣泛的應(yīng)用。相關(guān)研究地理空間信息的研究者們以及各種專業(yè)人員們也都在借助目前飛速發(fā)展的云計(jì)算技術(shù)，達(dá)到實(shí)現(xiàn)一種代價(jià)比較低、但是擴(kuò)展性比較高的新的地理空間決策方案。因此，基于上面所說的這些基礎(chǔ)問題，傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)正在經(jīng)歷著從桌面存在向大網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的轉(zhuǎn)移過渡的過程。

當(dāng)前的地理信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)是一個(gè)處于數(shù)字化地理數(shù)據(jù)的狀態(tài)，其內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：遙感影像以及數(shù)字地球，同時(shí)還有定位數(shù)據(jù)。因此，在數(shù)據(jù)信息量很大的當(dāng)前，對地理空間的研究以及應(yīng)用進(jìn)行有效的空間數(shù)據(jù)管理工作就顯得是非常重要的，具有重大的安全意義。從二十世紀(jì)九十年代以來，空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)設(shè)施的建立，后來通過互聯(lián)網(wǎng)的作用提出了相對大范圍的空間數(shù)據(jù)的訪問。有不少的國家已經(jīng)開始了國家的空間數(shù)據(jù)的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目從而促進(jìn)政府機(jī)構(gòu)的空間數(shù)據(jù)的共享功能，例如GlobalSDI（以互相操作為核心）的效果就比較理想。

2. 地理信息空間資源的管理

在討論地理信息空間資源的管理方面，首先解釋一下GSW系統(tǒng)。GSW的定義可以這樣表示：通過網(wǎng)絡(luò)平臺來整合多種的地理相關(guān)資源的地理信息中間件，同時(shí)為地理信息資源的及時(shí)和實(shí)時(shí)的發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)的檢索、數(shù)據(jù)的處理以及數(shù)據(jù)信息的整合提供一個(gè)比較完備的系統(tǒng)框架。那么GSW的發(fā)展目的的什么呢？據(jù)解釋，GSW長期的發(fā)展目標(biāo)以為未來的發(fā)展前景是：為實(shí)現(xiàn)異構(gòu)地理信息資源從地理數(shù)據(jù)信息自動轉(zhuǎn)換到知識的目標(biāo)而發(fā)展。即使在發(fā)展的道路上有著潛在的或者已知的巨大的艱巨挑戰(zhàn)，但是都不能阻擋地理信息系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程。從理論上分析，目前比較緊迫的問題以及比較基本的問題都包括：地理信息資源以及服務(wù)的互操作性問題、地理信息資源的標(biāo)準(zhǔn)化問題，地理信息資源的抽象以及安全管理問題以及地理信息和相關(guān)知識的表達(dá)問題。

其中，地理信息資源的有效安全管理是GSW目前的核心工作。地理信息資源的安全管理工作主要面對的問題是：目前地理信息資源存在著多種不盡相同的類型。因此當(dāng)不同的生產(chǎn)者試圖通過各種各樣的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來提供資源的時(shí)候，就存在著棘手的問題。因此，在許多比較關(guān)鍵的地理心里資源的應(yīng)用當(dāng)中，GSW就會要求應(yīng)當(dāng)按照需求來傳遞客戶們所需要的有效的信息資源。當(dāng)然，這些地理信息資源是需要迅速的從各種各樣的生產(chǎn)者中識別出來的，在進(jìn)行了信息的識別之后，需要接著進(jìn)行信息的索引和數(shù)據(jù)的聚合工作。因此，當(dāng)前的地理信息的發(fā)現(xiàn)以及信息的檢索都以實(shí)體作為基礎(chǔ)，并且在以實(shí)體為基礎(chǔ)的同時(shí)，可以通過信息的延伸從而容納相對更多的地理信息資源的多種類型。

在目前的地理信息的網(wǎng)絡(luò)大環(huán)境中，資源是散亂并且有限的，因此，十分有限的地理信息資源如何能夠?qū)崿F(xiàn)有效的使用，便成為了另一個(gè)比較重要的問題。如今在GSW中，當(dāng)相關(guān)人員在執(zhí)行某些特殊的地理分析任務(wù)的時(shí)候，地理信息資源的有機(jī)協(xié)調(diào)性也同樣是具有比較大的挑戰(zhàn)性的。因此，對于地理信息系統(tǒng)的安全管理問題就更加顯得十分重要了，那么如何進(jìn)行地理信息系統(tǒng)的安全管理呢？本文給出的建議如下：首先要構(gòu)建出一種與地理空間信息資源的分類以及地理信息資源的描述方法能夠相適應(yīng)的一套標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范體系。在制定出這么一套規(guī)范體系之后，就可以參照目前所具有的地球觀測傳感器網(wǎng)絡(luò)以及相關(guān)的地理信息服務(wù)的種種標(biāo)準(zhǔn)，來定義有一定普適性的地理信息資源的描述模型，同時(shí)也能創(chuàng)建有效并且高準(zhǔn)確度的地理信息的建模方法。其次，要盡量開發(fā)出一種自動的地理信息資源的注冊以及用于查詢的服務(wù)接口，同時(shí)也要制定相關(guān)的地理信息資源的訪問協(xié)議。最后，要建立起與地理信息資源高度相關(guān)的，同時(shí)也能夠?qū)Φ乩硇畔①Y源進(jìn)行高度自動化的智能化系統(tǒng)的基本框架，用以對地理信息資源進(jìn)行一定的協(xié)調(diào)管理。因此，在給定的有限的地理信息資源的約束條件的情況之下，就能夠設(shè)計(jì)出一種最優(yōu)的地理信息的資源部署和資源配置以及資源的分配機(jī)制，從而實(shí)現(xiàn)有效的地理信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的科學(xué)管理。

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作者簡介：

凌喬（1996.6.13-）男，漢，江蘇省宜興市，身份證號：320282199606137070，本科生，研究方向：地理信息科學(xué)

唐雨微（1998.3.18-）女，漢，陜西省漢中市，身份證號：612326199803180022，本科生，研究方向：水利水電工程