新一代GIS基礎(chǔ)軟件的四大關(guān)鍵技術(shù)

王世蓮 劉偉偉

摘?要： 隨著GIS技術(shù)的發(fā)展，其在一些行業(yè)中的應(yīng)用越發(fā)廣泛，不僅推動了行業(yè)發(fā)展，其本身也為滿足市場需求而不斷進(jìn)步?，F(xiàn)階段，大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)在GIS技術(shù)中的應(yīng)用使得其進(jìn)入了新的階段，基于此，本文就新一代GIS基礎(chǔ)軟件關(guān)鍵技術(shù)展開研究，首先闡述了GIS技術(shù)，其次對新一代軟件四大關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入分析，以拓展新一代GIS技術(shù)的應(yīng)用范圍。

關(guān)鍵詞： 新一代GIS基礎(chǔ)軟件;關(guān)鍵技術(shù);GIS技術(shù)

【中圖分類號】P208?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A?【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.27.203

地理信息技術(shù)（GIS）經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展已經(jīng)逐漸從計算機(jī)輔助制圖技術(shù)發(fā)展成多功能技術(shù)，在發(fā)展對于人類社會各個方面的進(jìn)步都發(fā)揮著重要的作用。我國的GIS基礎(chǔ)軟件發(fā)展也已經(jīng)取得了一些成就，近年來，在信息技術(shù)和應(yīng)用需求推動下，GIS技術(shù)更加豐富，為新一代GIS基礎(chǔ)軟件的發(fā)展提供了指導(dǎo)方向。而作為GIS技術(shù)發(fā)展的直接動力，信息技術(shù)創(chuàng)新變革為GIS軟件發(fā)展起到了積極的推動作用。

1?GIS技術(shù)概述

GIS技術(shù)由多個學(xué)科交叉形成，其是基于地理空間，利用地理模型分析法實時提供空間和動態(tài)地理信息，為地理研究和決策提供服務(wù)的一種計算機(jī)技術(shù)[1]。近年來，GIS技術(shù)發(fā)展迅速，在資源和環(huán)境應(yīng)用中起著技術(shù)先導(dǎo)作用，不僅能夠給對各種資源環(huán)境進(jìn)行有效管理，同時能夠分析測試資源環(huán)境管理以及實踐模式，為決策制定、科學(xué)評價提供便利，也能夠動態(tài)監(jiān)測并分析比較不同時期資源環(huán)境情況和生產(chǎn)變動情況，使數(shù)據(jù)收集、空間分析以及決策工作綜合起來，提高工作效率以及經(jīng)濟(jì)效益，為資源環(huán)境持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

2?新一代GIS基礎(chǔ)軟件四大關(guān)鍵技術(shù)

2.1?跨平臺GIS技術(shù)

跨平臺是在同一軟件或開發(fā)應(yīng)用的運行不依靠硬件設(shè)備以及操作系統(tǒng)，硬件設(shè)備中涉及了不同CPU服務(wù)器、電腦、移動設(shè)備，操作系統(tǒng)涉及了Windows、Linux都能夠操作系統(tǒng)、移動終端設(shè)備中的Android系統(tǒng)。而隨著大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的發(fā)展，GIS軟件也需要具有跨平臺能力，跨平臺GIS技術(shù)就是在同一GIS內(nèi)核下，同時支持以上硬件和操作系統(tǒng)，具體包括：

（1）主流服務(wù)器和操作系統(tǒng)。云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)一般使用性能穩(wěn)定的Linux系統(tǒng)，為將新技術(shù)性能充分發(fā)揮出來，GIS要保證能夠在各主流服務(wù)提操作系統(tǒng)中得以應(yīng)用。

（2）移動終端。移動設(shè)備類型多，操作系統(tǒng)主要應(yīng)用Android系統(tǒng)和iOS系統(tǒng)。在線情況下，B/S架構(gòu)能夠使各種終端訪問服務(wù)器中的GIS功能，進(jìn)而支持多種移動終端。離線全國你看下，若是無信號區(qū)域，跨平臺中的微內(nèi)核、松耦合等社交可以使GIS軟件在硬件平臺發(fā)生變化的情況下實現(xiàn)離線應(yīng)用[2]。

（3）自主可控軟硬件。為確保空間信息安全，政府和軍事領(lǐng)域都是用自主可控計算機(jī)裝置，對此，GIS軟件需要能夠支持申威等自主CPU、中標(biāo)麒麟等自主操作系統(tǒng)。

2.2?云GIS技術(shù)

云計算屬于分布式計算技術(shù)，其是利用網(wǎng)絡(luò)將計算資源集中的同時按需應(yīng)用，進(jìn)而使計算資源得到有效利用，便于大規(guī)模計算，為解決龐大的數(shù)據(jù)提供了技術(shù)指導(dǎo)。云GIS技術(shù)是將GIS科學(xué)理論和方法通過云計算方式實現(xiàn)出現(xiàn)，具有按需自服務(wù)、動態(tài)伸縮、根據(jù)使用付費和狂妄了訪問等功能。

云GIS技術(shù)就是在云計算中運行GIS軟件及其應(yīng)用，通過云計算中的功能實現(xiàn)地理空間數(shù)據(jù)的存儲、建模以及處理分析，創(chuàng)新了GIS應(yīng)用方法，其特征表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）資源集成和計算。云計算環(huán)境下，數(shù)據(jù)分布會導(dǎo)致數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象出現(xiàn)，而通過開放式空間數(shù)據(jù)庫互聯(lián)互訪接口能夠共享數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)無縫集成。通過云計算機(jī)的優(yōu)勢對數(shù)據(jù)處理算法進(jìn)行優(yōu)化，實現(xiàn)并行計算，提高數(shù)據(jù)處理效率。同時，通過云計算實例化技術(shù)和微服務(wù)架構(gòu)也能夠隔離運行服務(wù)，促使GIS計算性能以及資源利用率得以提升[3]。

（2）跨國終端訪問和開發(fā)應(yīng)用。B/S架構(gòu)下，多個終端的統(tǒng)一訪問是通過表述性狀態(tài)專業(yè)架構(gòu)實現(xiàn)的，并減輕對web的依賴，將云計算優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。

（3）互聯(lián)協(xié)同。云GIS連接各種終端，利用遠(yuǎn)程服務(wù)代理等技術(shù)提高終端訪問效率。而服務(wù)端和客戶端的分別聚合能夠?qū)崿F(xiàn)跨區(qū)域、跨層級整合資源，實現(xiàn)協(xié)同在線工作。

2.3?三維GIS技術(shù)

三維GIS技術(shù)可以拓展研究對象，實現(xiàn)全空間的對象研究，同時能夠融合多源數(shù)據(jù)，新型測繪手段可以將傾斜攝影、BIM、矢量、地下管線等多源數(shù)據(jù)融合起來，提高三維場景模型的建設(shè)精度[4]。此外，web三維空間分析能夠?qū)崿F(xiàn)沉浸式交互，與AR等虛擬現(xiàn)實技術(shù)的結(jié)合為GIS應(yīng)用提供了新的方向。

2.4?大數(shù)據(jù)GIS技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展推動了全球數(shù)據(jù)的迅速增長，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析技術(shù)無法進(jìn)行全面的管理分析，其中的隱含空間位置信息也為GIS提供了新的數(shù)據(jù)來源，通過對空間模式和特征的分析，將其中的自然和人文規(guī)律挖掘出來，能夠?qū)?shù)據(jù)價值更大發(fā)揮出來[5]。大數(shù)據(jù)GIS技術(shù)局勢在以上三個技術(shù)為基礎(chǔ)，將大數(shù)據(jù)技術(shù)和GIS內(nèi)核融合起來，實現(xiàn)分布式存儲管理、流數(shù)據(jù)處理和可視化、分布式空間分析等基礎(chǔ)能力，該技術(shù)的應(yīng)用能夠解決新空間數(shù)據(jù)管理分析和計算性能問題。

結(jié)束語：在信息技術(shù)和應(yīng)用需求的不斷推動下，新一代GIS技術(shù)產(chǎn)生了四個關(guān)鍵技術(shù)，也是其重要發(fā)展方向，主要為跨平臺GIS技術(shù)、云GIS技術(shù)、三維GIS技術(shù)、大數(shù)據(jù)GIS技術(shù)，這四個技術(shù)為GIS軟件發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)

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[3]?李麗，雷平華.市政交通建管中GIS的應(yīng)用與發(fā)展[J].百科論壇電子雜志，2018，000（017）：124.

[4]?宋關(guān)福，鐘耳順，，李紹俊，等.大數(shù)據(jù)時代的GIS軟件技術(shù)發(fā)展[J].測繪地理信息，2018，043（001）：1-7.

[5]?張文.大數(shù)據(jù)時代的GIS軟件技術(shù)發(fā)展[J].河南科技，2018（2）：28-29.