GIS：我来解释“云”
- 来源:计算机世界
- 关键字:云计算,GIS,LBS
- 发布时间:2011-11-01 11:23
吴帅来到四惠地铁站，习惯性地掏出手机签到，别小看这个动作，它对用户来说只是按一下键盘，但引发的却是一个最简单的云GIS服务——这条签到指令在手机上促发GPS获取当前座标，然后手机将座标信息交给LBS提供商的服务器，由LBS提供商在其服务器数据库中获取周边匹配点，同时，用户手机会向图商请求地图显示信息，用户选择了地点签到后，LBS服务器得到信息并搜索其后台服务器，将其他人在这里留下的一些信息推送给这个用户。
以前，用户在互联网上看地图查询出行路线，现在，用户走到哪都掏出手机来签到。移动互联改变了人们的习惯，也延伸了GIS的触角。它不再是政府部门和大企业的专属，而成为普通人口袋里的地图。可是，它怎样才能更快地普及呢？云GIS就是答案。
中国工程院院士李德毅直言：“云计算将改变整个地理产业的面貌，是地理信息产业的飞天之路。”两院院士李德仁更是宣称：“一个按需服务的新地理信息时代到来了。”
云GIS的“S”牌
近年来，“服务”成为GIS领域的热点词汇，云技术的出现，更让服务模式找到捷径。地理信息产业的核心就在于地图，而地图价值的体现就在于服务。服务怎样才能用好？地理信息的特殊属性让它更适合把服务搬到云上。
服务是云GIS得以落地的关键，云GIS必须打好“S(服务)”这张牌。
“其实，各地政府部门很早就在做GIS共享，通过政务信息资源共享交换平台实现了一张地图上不同图层的叠加。这本来就是云GIS的雏形，只是现在，云GIS更多的服务是面向大众的。”中国地理信息系统协会副秘书长汤海刚参加完“2011年中国地理信息优秀工程”考察，紧接着又担当了GIS业界某著名图商的位置应用大赛的评委。前者多数是一些传统的政府应用，而后者则覆盖了许多大众应用，包括旅游、个人保健、物流、租车等。汤海告诉记者：“是云计算让大众更加便利地使用上地理信息服务。”
云GIS正在让地理信息系统从专业化走向社会化，地理信息服务有望成为一个国家的公共基础设施，为全社会提供服务。GIS已成为移动通信、汽车导航等技术领域的关键元素，广泛应用于车载导航、位置监控、应急救援、智能交通、电子商务等各个行业，走进了社会大众的日常生活。将地理空间信息的服务带给以往没有实力搭建属于自己的GIS应用平台的中小企业，甚至个人。
云计算本身就是基于互联网的大众参与的模式，其计算能力、存储能力、交互能力等可以比较方便地实现分享，使GIS从数据共享走到信息共享，再到服务共享。
云时代的地理信息服务要求为用户提供包含地图、影像和兴趣点更加丰富的各种服务，与此同时，用户也成为空间数据和信息的提供者。用户在使用GIS服务的同时反馈回去的空间数据让整套系统形成一种闭环，延伸了服务的价值。8月，当飓风“艾琳”抵达美国东海岸时，公众自发地在YouTube、Flickr、Twitter等社会媒体发布了相关艾琳的大量信息，这些信息被整合到地图上，直观地反映出艾琳飓风的走向。
在中国，新浪微博也基于地理信息生成了“热门话题”的“事件地图”，直观地展示不同地方的微博用户对热门话题的关注，并通过空间分析功能显示“热门话题”的关注程度。
云计算将带动地理信息由产品转为服务，地理信息服务是社会的普遍需求，具有基础性、普遍性和长远性等特征，是其他行业的服务所不具备的，因此，GIS尤其需要云技术的支持，而云的落地应用也可以把GIS作为一种典范。
云是GIS的最好载体
GIS给人的印象是昂贵、专业、涉及海量数据。中小企业建不起，政府部门建得起但养不起，而对测绘部门来说，基础地理数据利用率低、专业数据整合难度大，社会需要急用时往往保障又跟不上。怎样解决这些难题？建立公共服务平台势在必行。
超图地理信息技术研究所所长王尔琪认为，GIS应用的特点非常适合采用云计算模式。首先，空间数据的产生单位相对较少，而数据使用者众多且多样化；其次，基础数据多，数据量庞大，更新频度低，适合采用云存储服务方式共享；第三，并发用户数很大，但每次使用量较小，适合云计算的大规模分布式计算；第四，需要海量数据存储，进行数据处理和数据挖掘，适合云计算的并行化分布式处理。
超图软件总裁宋关福介绍说：“除了通常的三种云计算形式外，在地理信息领域还非常需要第四种云计算的形式，那就是数据即服务（DataasaService，DaaS）。在不少GIS应用系统建设时，要购买大量遥感影像和矢量数据。这些数据不仅贵，处理工作量也很大，有时一个项目的数据成本会超过软件和硬件成本。通过服务的方式租用GIS数据，不仅可以节约采购资金，还能节约大量处理时间，所以DaaS是地理信息领域中非常重要的云计算形式。”
云计算的使用模式有三个显著特点，即集中管理、移动应用和租用模式。而涉及到GIS应用时，由于地理信息的特殊性，如安全性、保密性、数据一致性等，决定了地理信息云分私有云和公有云两类。至于选择私有云还是公有云，则要根据自身业务系统、保密性、用户覆盖、应用模式等多维度来决策。
前些年，数字城市的建设带动了政府地理信息共享平台的发展，各省在建的地理信息框架公共服务平台和各市在建的数字城市共享平台，从共享地图数据开始到共享应用，这样的平台本身就是“政务云”的基础。政府部门是使用者，也是运营者。北京市信息资源管理中心总工程师李军告诉记者：“我们自己就在做平台服务，而且逐渐深化，云服务是大势所趋，但云服务的层次和架构也分好几层，比如我们，在提供给别的委办局底图时，又会采用图商的GPS导航服务。”
除了传统的政务云GIS应用外，地理信息系统开始逐渐走向大众。今年1月18日，国家测绘地理信息局宣布旗下公众版国家地理信息公共服务平台“天地图”正式上线运行，支持普通地图、卫星地图和三维地图。以此来提高测绘公共服务能力和水平，改变传统离线提供地图和测绘成果数据的服务方式。
国家测绘地理信息局局长徐德明指出，“天地图”建设是测绘地理信息部门的“天字号”工程，与数字城市建设、地理国情监测工作、国家地理信息科技产业园建设共同构成了测绘地理信息部门的“3+1”工程，这些工作做好了，对于推动测绘地理信息成果应用、促进地理信息产业集聚发展非常有益。目前，国家层面已开通了国家地理信息公共服务平台“天地图”网站，另有130多个城市开展了数字城市建设。
云GIS要“吃软饭”
以前的GIS市场多是通过项目驱动，随着应用的普及和云计算等新技术的带动，必将转变为技术驱动。细观GIS厂商的一些变化就能窥出端倪，6月8日，GIS基础平台软件开发商美国Esri在北京宣布其首个驻外研发中心正式成立，这也是全球GIS厂商中首个在中国成立的研发中心。对于研发中心的定位，Esri(北京)软件研发中心总经理张剑宇表示，不做内部外包、不做测试汉化、不做边角补订编程、不打下手。目前很重要的一部分工作，就是进行云计算的研发。
在评价云GIS软件平台开发的难易度时，张剑宇直言：“云GIS并不是简单的移植，涉及到运算和存储资源部署等很多细节。不能仓促上马云GIS，必须做长远规划。”基于此，张剑宇对人才要求也比较苛刻：“软件研发和项目开发不一样，前者是对一个产品的不断丰富、完善和修正，后者是一个时间段的产物，注重用户需求的二次开发为主。GIS软件研发需要的是真正能够创造的人，还要有一点理想主义，希望做出的产品能够对社会产生价值。”
“云计算要的不是买了多少服务器、堆了多少存储，而是一种软环境的搭建。”张剑宇笑道，“云计算就是要‘吃软饭’。”
云计算时代的软件开发是基于服务的软件开发。更加强调标准接口和具有自治能力的计算组件的重用和绑定。从以编码为主转化为侧重建模及模型转换的开发过程，从相对封闭的、面向固定系统的软件开发与产品买卖方式，转化为依托网络开放资源、面向服务的聚合及租赁方式，将形成软件开发、软件注册和检索以及软件租赁三分离的格局。
GIS与IT相容
这是一个融合的时代，云GIS的发展也必须关注数据的融合和技术的融合两方面内容。
传统的测绘成果，如大地测量、基础地形、基础地理信息，将与专业地理信息进一步结合，如地质、地貌、大气、气候、气象、水文、水利等信息，进行基于空间的统一处理和分析。同时，互联网上将产生大量用户生成的数据，也将通过融合提供给政府、行业、企业使用。地理信息上承载的其他各类信息将越来越多，也越来越复杂。
技术方面，GIS技术必须与其他IT技术实现更深度的融合，实现地理空间信息和非空间信息的全面整合，才能将数据在空间关联起来，使GIS应用深入到桌面、Web、手机、车联网、物联网等应用中去。
GIS与IT的相容开始于多年以前，一方面，GIS依赖于微软、IBM、甲骨文、思科等软硬件厂商的平台；另一方面，GIS又需要面向具体行业和用户进行二次开发的应用开发商来做集成。但是，新时代又有新的融合需求。
云计算、移动互联、物联网都在改变和提升GIS，GIS融合IT，才能实现信息的重构。借助云计算的强大能力把这些精细化、专业化的需求充分挖掘出来，进行深度的知识分析与二次数据挖掘，将带来巨大的增值服务市场和机会。
一些社会化GIS应用（如切客网）已经有了一些尝试，但是，无论是用互联网思路去经营GIS，还是从传统GIS应用转向互联网，都需要IT与GIS的深度融合。以切客为例，目前最多的用途仅仅是签到、查询。张剑宇认为，LBS的潜在应用还有很多待挖掘。比如现在通常的计算是以某个点为中心，半径多少公里之内的信息获取。可是，如果是一个不规则的范围呢？比如三角形、梯形？如果纯粹用IT技术来解决，可能不太容易，但是用GIS软件，就能找到现成的解决方案。对于GIS与IT的融合，张剑宇体会颇深：“2006年以前，我在美国宇航局工作时，涉及一些地理位置数据的处理，那时初试GIS，好像突然进入了另外一个奇妙的世界，发现GIS软件居然能够解决这么多用传统IT软件难以解决的问题。”
张剑宇是从IT圈跨界到GIS圈的一个典型，近年来，IT与GIS的融合速度逐步加快，具有IT与GIS综合性素质的人才更加紧缺。但是从某种程度上来说，云GIS能加速这种复合型人才的成长。
GIS迎战云
融合是大势所趋，融合也加剧了云GIS面临的挑战。
云GIS要攻克的技术难点是大规模数据处理和分析能力。GIS领域的应用系统数据量大、空间分析计算复杂度高。此外，计算构架、数据体系、服务系统、商业模式、网络支撑都将是云GIS不得不考虑的问题。
服务方面，用户可能通过手机、PC、平板电脑、智能电视等多终端接入，必须满足多种类型的终端交互，还应支持高并发的用户访问和地图服务申请。移动互联等新技术带来的用户需求也更加苛刻，随时随地地应用跟传统GIS应用需求差别很大。
王尔琪表示，云GIS应支持内容定制和多类型地图数据资源的聚合访问；支持多地域分布式架构实现跨地域的负载均衡；可以跨多重网络进行数据的快速访问。还必须完善在线故障转移机制和异地容灾、备份等应急体制。
在政务或行业云GIS方面，则更应关注地图编辑、动态专题图、空间查询、空间分析等在线应用，以及地理空间关联信息的动态集成。随着应用的深入，还应支持服务的定制、服务的扩展和客户端应用的在线开发。
云GIS不是玩花枪，而是要真正帮助用户得到以前无法享受的服务和技术，在地理信息的精度、基础碎片和信息重构上下功夫，应对分布式空间数据库、空间数据挖掘、分布式数据处理及存储、快速数据保障等挑战。借助云计算的强大能力，把精细化、专业化的需求充分挖掘出来，进行深度的知识分析与二次数据挖掘，才能带来巨大的增值服务市场和机会。
本报记者 许泳
……
以前，用户在互联网上看地图查询出行路线，现在，用户走到哪都掏出手机来签到。移动互联改变了人们的习惯，也延伸了GIS的触角。它不再是政府部门和大企业的专属，而成为普通人口袋里的地图。可是，它怎样才能更快地普及呢？云GIS就是答案。
中国工程院院士李德毅直言：“云计算将改变整个地理产业的面貌，是地理信息产业的飞天之路。”两院院士李德仁更是宣称：“一个按需服务的新地理信息时代到来了。”
云GIS的“S”牌
近年来，“服务”成为GIS领域的热点词汇，云技术的出现，更让服务模式找到捷径。地理信息产业的核心就在于地图，而地图价值的体现就在于服务。服务怎样才能用好？地理信息的特殊属性让它更适合把服务搬到云上。
服务是云GIS得以落地的关键，云GIS必须打好“S(服务)”这张牌。
“其实，各地政府部门很早就在做GIS共享，通过政务信息资源共享交换平台实现了一张地图上不同图层的叠加。这本来就是云GIS的雏形，只是现在，云GIS更多的服务是面向大众的。”中国地理信息系统协会副秘书长汤海刚参加完“2011年中国地理信息优秀工程”考察，紧接着又担当了GIS业界某著名图商的位置应用大赛的评委。前者多数是一些传统的政府应用，而后者则覆盖了许多大众应用，包括旅游、个人保健、物流、租车等。汤海告诉记者：“是云计算让大众更加便利地使用上地理信息服务。”
云GIS正在让地理信息系统从专业化走向社会化，地理信息服务有望成为一个国家的公共基础设施，为全社会提供服务。GIS已成为移动通信、汽车导航等技术领域的关键元素，广泛应用于车载导航、位置监控、应急救援、智能交通、电子商务等各个行业，走进了社会大众的日常生活。将地理空间信息的服务带给以往没有实力搭建属于自己的GIS应用平台的中小企业，甚至个人。
云计算本身就是基于互联网的大众参与的模式，其计算能力、存储能力、交互能力等可以比较方便地实现分享，使GIS从数据共享走到信息共享，再到服务共享。
云时代的地理信息服务要求为用户提供包含地图、影像和兴趣点更加丰富的各种服务，与此同时，用户也成为空间数据和信息的提供者。用户在使用GIS服务的同时反馈回去的空间数据让整套系统形成一种闭环，延伸了服务的价值。8月，当飓风“艾琳”抵达美国东海岸时，公众自发地在YouTube、Flickr、Twitter等社会媒体发布了相关艾琳的大量信息，这些信息被整合到地图上，直观地反映出艾琳飓风的走向。
在中国，新浪微博也基于地理信息生成了“热门话题”的“事件地图”，直观地展示不同地方的微博用户对热门话题的关注，并通过空间分析功能显示“热门话题”的关注程度。
云计算将带动地理信息由产品转为服务，地理信息服务是社会的普遍需求，具有基础性、普遍性和长远性等特征，是其他行业的服务所不具备的，因此，GIS尤其需要云技术的支持，而云的落地应用也可以把GIS作为一种典范。
云是GIS的最好载体
GIS给人的印象是昂贵、专业、涉及海量数据。中小企业建不起，政府部门建得起但养不起，而对测绘部门来说，基础地理数据利用率低、专业数据整合难度大，社会需要急用时往往保障又跟不上。怎样解决这些难题？建立公共服务平台势在必行。
超图地理信息技术研究所所长王尔琪认为，GIS应用的特点非常适合采用云计算模式。首先，空间数据的产生单位相对较少，而数据使用者众多且多样化；其次，基础数据多，数据量庞大，更新频度低，适合采用云存储服务方式共享；第三，并发用户数很大，但每次使用量较小，适合云计算的大规模分布式计算；第四，需要海量数据存储，进行数据处理和数据挖掘，适合云计算的并行化分布式处理。
超图软件总裁宋关福介绍说：“除了通常的三种云计算形式外，在地理信息领域还非常需要第四种云计算的形式，那就是数据即服务（DataasaService，DaaS）。在不少GIS应用系统建设时，要购买大量遥感影像和矢量数据。这些数据不仅贵，处理工作量也很大，有时一个项目的数据成本会超过软件和硬件成本。通过服务的方式租用GIS数据，不仅可以节约采购资金，还能节约大量处理时间，所以DaaS是地理信息领域中非常重要的云计算形式。”
云计算的使用模式有三个显著特点，即集中管理、移动应用和租用模式。而涉及到GIS应用时，由于地理信息的特殊性，如安全性、保密性、数据一致性等，决定了地理信息云分私有云和公有云两类。至于选择私有云还是公有云，则要根据自身业务系统、保密性、用户覆盖、应用模式等多维度来决策。
前些年，数字城市的建设带动了政府地理信息共享平台的发展，各省在建的地理信息框架公共服务平台和各市在建的数字城市共享平台，从共享地图数据开始到共享应用，这样的平台本身就是“政务云”的基础。政府部门是使用者，也是运营者。北京市信息资源管理中心总工程师李军告诉记者：“我们自己就在做平台服务，而且逐渐深化，云服务是大势所趋，但云服务的层次和架构也分好几层，比如我们，在提供给别的委办局底图时，又会采用图商的GPS导航服务。”
除了传统的政务云GIS应用外，地理信息系统开始逐渐走向大众。今年1月18日，国家测绘地理信息局宣布旗下公众版国家地理信息公共服务平台“天地图”正式上线运行，支持普通地图、卫星地图和三维地图。以此来提高测绘公共服务能力和水平，改变传统离线提供地图和测绘成果数据的服务方式。
国家测绘地理信息局局长徐德明指出，“天地图”建设是测绘地理信息部门的“天字号”工程，与数字城市建设、地理国情监测工作、国家地理信息科技产业园建设共同构成了测绘地理信息部门的“3+1”工程，这些工作做好了，对于推动测绘地理信息成果应用、促进地理信息产业集聚发展非常有益。目前，国家层面已开通了国家地理信息公共服务平台“天地图”网站，另有130多个城市开展了数字城市建设。
云GIS要“吃软饭”
以前的GIS市场多是通过项目驱动，随着应用的普及和云计算等新技术的带动，必将转变为技术驱动。细观GIS厂商的一些变化就能窥出端倪，6月8日，GIS基础平台软件开发商美国Esri在北京宣布其首个驻外研发中心正式成立，这也是全球GIS厂商中首个在中国成立的研发中心。对于研发中心的定位，Esri(北京)软件研发中心总经理张剑宇表示，不做内部外包、不做测试汉化、不做边角补订编程、不打下手。目前很重要的一部分工作，就是进行云计算的研发。
在评价云GIS软件平台开发的难易度时，张剑宇直言：“云GIS并不是简单的移植，涉及到运算和存储资源部署等很多细节。不能仓促上马云GIS，必须做长远规划。”基于此，张剑宇对人才要求也比较苛刻：“软件研发和项目开发不一样，前者是对一个产品的不断丰富、完善和修正，后者是一个时间段的产物，注重用户需求的二次开发为主。GIS软件研发需要的是真正能够创造的人，还要有一点理想主义，希望做出的产品能够对社会产生价值。”
“云计算要的不是买了多少服务器、堆了多少存储，而是一种软环境的搭建。”张剑宇笑道，“云计算就是要‘吃软饭’。”
云计算时代的软件开发是基于服务的软件开发。更加强调标准接口和具有自治能力的计算组件的重用和绑定。从以编码为主转化为侧重建模及模型转换的开发过程，从相对封闭的、面向固定系统的软件开发与产品买卖方式，转化为依托网络开放资源、面向服务的聚合及租赁方式，将形成软件开发、软件注册和检索以及软件租赁三分离的格局。
GIS与IT相容
这是一个融合的时代，云GIS的发展也必须关注数据的融合和技术的融合两方面内容。
传统的测绘成果，如大地测量、基础地形、基础地理信息，将与专业地理信息进一步结合，如地质、地貌、大气、气候、气象、水文、水利等信息，进行基于空间的统一处理和分析。同时，互联网上将产生大量用户生成的数据，也将通过融合提供给政府、行业、企业使用。地理信息上承载的其他各类信息将越来越多，也越来越复杂。
技术方面，GIS技术必须与其他IT技术实现更深度的融合，实现地理空间信息和非空间信息的全面整合，才能将数据在空间关联起来，使GIS应用深入到桌面、Web、手机、车联网、物联网等应用中去。
GIS与IT的相容开始于多年以前，一方面，GIS依赖于微软、IBM、甲骨文、思科等软硬件厂商的平台；另一方面，GIS又需要面向具体行业和用户进行二次开发的应用开发商来做集成。但是，新时代又有新的融合需求。
云计算、移动互联、物联网都在改变和提升GIS，GIS融合IT，才能实现信息的重构。借助云计算的强大能力把这些精细化、专业化的需求充分挖掘出来，进行深度的知识分析与二次数据挖掘，将带来巨大的增值服务市场和机会。
一些社会化GIS应用（如切客网）已经有了一些尝试，但是，无论是用互联网思路去经营GIS，还是从传统GIS应用转向互联网，都需要IT与GIS的深度融合。以切客为例，目前最多的用途仅仅是签到、查询。张剑宇认为，LBS的潜在应用还有很多待挖掘。比如现在通常的计算是以某个点为中心，半径多少公里之内的信息获取。可是，如果是一个不规则的范围呢？比如三角形、梯形？如果纯粹用IT技术来解决，可能不太容易，但是用GIS软件，就能找到现成的解决方案。对于GIS与IT的融合，张剑宇体会颇深：“2006年以前，我在美国宇航局工作时，涉及一些地理位置数据的处理，那时初试GIS，好像突然进入了另外一个奇妙的世界，发现GIS软件居然能够解决这么多用传统IT软件难以解决的问题。”
张剑宇是从IT圈跨界到GIS圈的一个典型，近年来，IT与GIS的融合速度逐步加快，具有IT与GIS综合性素质的人才更加紧缺。但是从某种程度上来说，云GIS能加速这种复合型人才的成长。
GIS迎战云
融合是大势所趋，融合也加剧了云GIS面临的挑战。
云GIS要攻克的技术难点是大规模数据处理和分析能力。GIS领域的应用系统数据量大、空间分析计算复杂度高。此外，计算构架、数据体系、服务系统、商业模式、网络支撑都将是云GIS不得不考虑的问题。
服务方面，用户可能通过手机、PC、平板电脑、智能电视等多终端接入，必须满足多种类型的终端交互，还应支持高并发的用户访问和地图服务申请。移动互联等新技术带来的用户需求也更加苛刻，随时随地地应用跟传统GIS应用需求差别很大。
王尔琪表示，云GIS应支持内容定制和多类型地图数据资源的聚合访问；支持多地域分布式架构实现跨地域的负载均衡；可以跨多重网络进行数据的快速访问。还必须完善在线故障转移机制和异地容灾、备份等应急体制。
在政务或行业云GIS方面，则更应关注地图编辑、动态专题图、空间查询、空间分析等在线应用，以及地理空间关联信息的动态集成。随着应用的深入，还应支持服务的定制、服务的扩展和客户端应用的在线开发。
云GIS不是玩花枪，而是要真正帮助用户得到以前无法享受的服务和技术，在地理信息的精度、基础碎片和信息重构上下功夫，应对分布式空间数据库、空间数据挖掘、分布式数据处理及存储、快速数据保障等挑战。借助云计算的强大能力，把精细化、专业化的需求充分挖掘出来，进行深度的知识分析与二次数据挖掘，才能带来巨大的增值服务市场和机会。
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