地理信息:大數據時代地理信息服務中數據傳輸
文章發布于:2019-01-07 作者:admin 瀏覽次數:次
人類社會進入大數據時代,數據成為了繼土地、勞動力與資本之后的新的要素。用數據決策、用數據評價成為越來越普遍的要求。當前,大數據引發著各行業、各領域商業模式、生產模式與管理模式的變革和創新,將對經濟社會發展與人們的生產生活方式產生深遠的影響。大數據時代,測繪心理信息服務需求不斷增長,為測繪地理信息事業加快發展提供了強勁動力,同時也給測繪地理信息工作統一監督管理與服務保障帶來嚴峻挑戰,這也包含大文件傳輸。
1.地理信息服務簡介
地理信息系統(GIS),是對信息進行釆集、存儲、管理與分析的有效工具,從20世紀60年代誕生以來,其概念和理論基礎己基本成熟,但是隨著計算機技術、數據庫技術和網絡技術的不斷發展,將GIS的功能在網絡中實現,并且解決網絡上跨平臺的、異構的、海量的信息共享,傳統GIS的概念逐漸發生了改變,產生了地理信息服務的概念。
地理信息服務旨在構建一個服務平臺,使得大數據時代的各種軟件資源與硬件資源能夠有效的共享,方便用戶獲取數據和信息,并進行二次加工,從而得到自己所需的信息產品,產生效益。
2.影響數據組織傳輸的因素
數據在地理信息服務中,是貫穿整個服務的主線,從數據格式、數據管理、網絡傳輸、資源配置到用戶利用,各個方面都需要考慮數據的處理。
2.1數據格式
大數據時代地理信息服務中的數據通?梢苑譃榭臻g數據與非空間數據。其中空間數據提供使用者基礎地理空間信息,是面向大眾的,所提供的數據也必須是公開的。因為地圖數據是受國家保護的一類特殊產品,因此面對需求,只能做到最大程度的共享,根據不同的用戶層次控制好數據的尺度。非空間數據,是存在于各個應用部門內部的,供業務應用所需的數據,有的與空間數據相關,有的則不相關,大多都是保密的,由各個應用部門自己管理。
空間數據可以分為柵格數據與矢量數據兩種,其中不同類型又具有多種數據格式,空間數據的這種異構性就造成了“信息孤島”這就在底層為實現地理信息服務設置了障礙,因此必須首先解決如何在網絡環境中實現不同類型、不同格式之間的空間數據有效的共享與交互。
矢量數據的特點是結構緊湊,精度高、圖形顯示的質量好、便于空間分析,但是其結構復雜,不同格式間的矢量數據實現共享困難。柵格數據的特點是數據結構簡單,像素陣列的形式與輸出設備的顯示機制相一致,輸出方便快捷,易于計算機表達,在網絡傳輸方面研究主要涉及柵格數據的壓縮和網絡的漸進傳輸,技術上相對比較成熟,只是在空間分析方面的功能支持顯得不夠。
非空間數據主要是提供給各個應用部門的內部使用的,主要是一些屬性數據,包括用戶信息數據、資源信息數據、審計信息數據、業務專用數據等。這些數據大多存放于通用類型的商用關系型數據庫中。
2.2數據管理
大數據時代地理信息服務中數據管理可以分為空間數據管理與非空間數據管理,對于非空間數據而言,強大的數據庫管理系統功能足以滿足數據管理所需,以下內容主要討論空間數據的管理問題,主要分為兩種方式:文件方式和數據庫方式。
目前,主流的空間數據管理的方式是數據庫方式,主要又分為兩種實現途徑:
① 統一數據格式,與文件方式相類似,在數據庫之上設置一個數據轉換程序,將不同格式的數據轉換到統一的數據格式上,在數據格式較少時,這種方法簡單實用,但是一旦數據格式較多時,就造成了數據轉換程序開發困難,并且在格式轉換過程中還容易丟失信息,轉換過程運行效率低。目前這種方式除了應用在極個別的地理信息服務場合外,很難推廣應用。
② 空間數據引擎,利用服務器對外的統一的接口——空間數據引擎,將不同類型、不同格式的空間數據統一到一種標準格式上,要求這種標準格式應適應網絡傳輸,與自身格式無關,當用戶收到數據后,可以根據自己的請求將標準數據進行還原處理成自己所需的格式數據,是解決地理信息服務中空間數據有效共享的最佳方式,目前最常用的XML就是這種方式的典型代表。
2.3網絡傳輸
網絡傳輸在地理信息服務中是最為主要的環節,大數據時代其實現的方式主要有:數據庫、FTP、XML和底層設計開發等。其中數據庫方式最為方便,一般各種大型的數據庫開發商都會配套推出數據庫的服務器端和客戶端軟件,通過在客戶端的資源配置,建立起計算機之間的網絡聯系,實現空間數據的有效傳輸,但是這種方式對硬件設施的配置要求較高,并且組網也有特殊的要求。另外由于軟件都是國外的,數據的安全也收到威脅。FTP方式是早期地理信息服務數據傳輸實現的方式之一,構建系統方便,通過網絡共享與文件下載,實現空間數據的遠距離調用,但是由于其服務器端功能較單一,對大數據量、多源、多比例尺空間數據的調用程序較難實現,且客戶端與服務器端聯系緊密,擴展性不強。
2.4資源配置
在地理信息服務中,只要網絡帶寬一定,有效的配置網絡資源是影響空間數據傳輸的主要因素。
因為網絡環境較為復雜多樣,所以地理信息服務在整體上要加入冗余機制,在服務框架下添加數據服務器、數據代理服務器、資源管理服務器與數據應用服務器的副本,滿足服務平臺在某幾臺服務器不能正常工作的情況下備份服務器的正常工作,確保系統的健壯性。另外在服務平臺中,資源管理器的作用很重要,可以說資源管理器就是整個服務平臺的神經中樞。
2.5數據利用
在地理信息服務中進行數據傳輸,最終是要將可用的數據提供給用戶,所以對數據的還原利用是服務的最后一步,也是影響服務質量的關鍵因素。隨著地理信息服務的不斷深入與發展,終端用戶的設備己經從最初的普通臺式機、筆記本發展到當前的PDA、智能手機等小型的終端設備。
3.三個標準化
綜上所述,我們認為在地理信息服務中,對于數據的有效組織傳輸,可以歸納為三個標準化問題:
3.1數據標準化
數據標準化是指在地理信息服務中,數據服務器端存放的數據可以是多源異構的,其對外的數據接口必須符合統一的格式標準。面向大眾的通用地理信息服務平臺,可以利用XML來傳輸數據,這樣平臺方便開發、容易擴展;在實現某個部門專用的服務功能時,可以使用從底層設計開發二進制傳輸格式,確保傳輸數據的獨立性和安全性。數據的標準化解決了空間數據應用的根本問題。
3.2通訊標準化
通訊標準化是指在地理信息服務中服務請求者與服務提供者之間的信息交流、傳輸實現有效、統一。地理信息服務中的網絡通訊按照技術手段可分為有線通訊和無線通訊。按照通訊的目的不同,地理信息服務中的通訊還可分為請求通訊與服務通訊。通過請求通訊與服務通訊,確保了終端用戶和服務器之間的有效連接,在設計通訊指令時,需要注意做到簡單明了、易于處理和擴展。
4.結語
綜上所述,本文討論的三個標準化問題概括起來實質也就是接口問題,可以認為是“共享接口”的具體化。在進行地理信息服務的設計開發時,我們應該重點把握好各個層次接口的標準化,才能夠做到服務數據在網絡上的快速有效傳輸。