云计算在GIS中的应用.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,$,$,云计算在,GIS,中的应用（,Cloud GIS,）,2025/7/22 周二,1,云计算在,GIS,中,的,应用,一、云计算是什么,二、云计算的主要服务形式,三、云环境下的,GIS,发展需求,四、云,GIS,的应用模式,五、云计算的优缺点,六、参考文献,2025/7/22 周二,2,云计算是什么,云计算（,cloud computing,）是一种基于因特网的超级计算模式，在远程的数据中心里，成千上万台电脑和服务器连接成一片电脑云。云计算甚至可以让你体验每秒,10,万亿次的运算能力。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算。,2025/7/22 周二,3,云计算原理,云计算的基本原理是，通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，使企业数据中心的运行将更与互联网相似,。,2025/7/22 周二,4,二、云计算的主要服务形式,软件即服务,(SaaS)(Software as a service),为客户提供各种应用软件服务,平台即服务,(PaaS)(Platform as a service),通过平台为客户提供一站式服务,基础设施服务,(IaaS)(Infrastructure as a service),为客户提供网络、计算、存储一体化的基础架构服务,2025/7/22 周二,5,云计算的主要服务形式,软件即服务,(SaaS)(Software as a service),SaaS,软件即服务，即利用云计算技术包装服务，将应用软件统一部署在自己的服务器上，用户根据需求通过互联网向厂商订购应用软件服务，服务提供商根据客户所定软件的数量、时间的长短等因素收费，这种服务是通过浏览器向客户提供，它们是在线服务的应用程序，而不是传统的外部软件。,比如各种,OA,系统，在线,office,等。,但已由简单的文档管理和流转向数据的分析转移。,2025/7/22 周二,6,云计算的主要服务形式,平台即服务,(PaaS)(Platform as a service),平台即服务是通过网络把软件开发平台作为一种服务来提供的商业模式。平台即服务实际上是软件即服务提交模式的一个产物。平台即服务模式提供了建设、交付、维护,Web,应用服务的一个完整生命周期。,比如,Google App Engine/Sina App Engine,基础设施服务,(IaaS)(Infrastructure as a service),基础设施即服务是把计算机基础设施（通常是一个平台的虚拟化环境）作为服务提供。这些基础设施包括计算机的硬件、存储设备，操作系统等。基础设施即服务也叫硬件即服务（,LaaS,），它是云计算服务可以利用的最低级别的服务。,比如,Amazon EC2/S3,。,2025/7/22 周二,7,三、云环境下的,GIS,发展需求,传统,GIS,的地理计算,依赖于静态的物理系统,无法满足海量地理数据高性能计算；,地理数据存储,地理数据计算,地理信息服务,传统,GIS,存储,不具有可伸缩性,无法满足海量地理数据在高并发情况下的地理信息服务要求,传统的地理,信息系统,缺乏统一的平台和地理信息共享机制,将导致地理信息资源难以共享，出现,“,信息孤岛,”,等问题,传统,GIS,云计算,高可靠、高吞吐和可伸缩的新型地理数据存储技术,基于虚拟集群这一新型云计算设施的可伸缩地理数据计算技术,松耦合,数据、功能、服务的全共享,服务可聚合、可迁移,2025/7/22 周二,8,四、云,GIS,的应用模式,1.,云,GIS,概念,云,GIS,是指以云计算理论和技术作为指导，以网络为中心的地理信息系统。,就是将云计算的各种特征用于支撑地理空间信息的各要素，包括建模、存储、处理等等，从而改变用户传统的,GIS,应用方法和建设模式，以一种更加友好的方式，高效率、低成本的使用地理信息资源。,2025/7/22 周二,9,云,GIS,的应用模式,云,GIS,应,用,模,式,地理信息内容即服务,地理信息软件即服务,地理信息平台即服务,地理信息基础设施即服务,2025/7/22 周二,10,云,GIS,的应用模式,Esri,提供的云计算应用模型，概括如下：,基础,设施即服务,：,云端,地图切片服务，缓存地图切片可以上传到云端，并在云端建立数据中心。用户可以把缓存的地图放在亚马逊的云端数据中心。,软件,即服务：,针对,SaaS Esri,目前提供了,Esri BusinessAnalyst Online,，允许用户将,GIS,技术结合整个美国的大量的统计专题、消费者数据，以及商业数据。这样可以实现按需分析，实现报表和地图通过,Web,进行传递。,Esri,维护,BusinessAnalyst Online,，用户不需要担心数据管理和技术更新。,平台,即服务,：,Esri,将此内容和功能扩展至,Esri,的,PasS,上，并通过,ArcGIS Web Mapping APIS,来提供，并在,ArcGIS Online,中实现管理。,内容,即服务：,Esri,提供了软件加服务的模式，可以让用户按需配置自己所需要的服务。为此，,Esri,提供了,ArcGIS Online Map,和,GIS Services,，使用户可以快速实现制图设计，访问无缝的基础地图。,2025/7/22 周二,11,六、云,GIS,的关键技术,异构空间数据集成技术,异构功能资源的集成,异构功能资源的互操作与搭建式开发技术,2025/7/22 周二,12,异构空间数据集成技术,（,1,）对既有空间数据库的集成,建立接入云,GIS,环境的所有节点上的空间数据库建立全局索引，实现空间查询的处理和优化，即自动将全局空间查询语言转换为参与空间数据库对应的局部子查询，并生成最优的查询执行计划，交付给有关的机器执行，并将综合返回的结果再返回给全局用户。,（,2,）对新产生的空间数据库的集成,采用云,GIS,空间数据中心统一管理，空间数据中心的构建过程将异构的,GIS,数据、文档数据、影像数据等经过数据抽取、数据清洗和数据加载等环节得到面向主题的、多时相的、集成的空间数据信息。空间数据中心在数据中心的基础上，引入空间维数据，增加对空间数据的存贮、管理和分析能力，根据主题从不同的,GIS,应用系统中抽取不同规模时空尺度上的信息，从而为各种不同的,GIS,应用提供更好的空间数据服务,。,2025/7/22 周二,13,异构功能资源的集成,从,GIS,系统功能的共性和可变性角度，,GIS,系统功能可以划分为通用基本功能、领域共性功能、应用专有功能。,不同的,GIS,应用系统对于功能资源的粒度需求有所不同，因此功能仓库按照多粒度对功能资源进行组织，主要有功能组件仓库，功能插件仓库、功能流程仓库,3,个层次。,功能仓库是在目录系统上实现的对功能的仓库式管理，各种功能通过多个目录规则被分门别类地组织起来。提供对各种异构功能的调用机制；提供专门的元数据部分影响目录系统在界面上的表现及定义功能的界面事件；提供查询与检索机制，在功能仓库中的节点，不管是直接定位的还是间接搜索出的，都可以直接支持应用。,2025/7/22 周二,14,异构功能资源的互操作与搭建式开发技术,云,GIS,通过,Web Service,技术实现了分布式异构网络环境下的,GIS,集成和互操作。通过,Web Service,屏蔽了功能资源的异构性，不仅可以实现异构的,GIS,功能资源的互操作，还能实现,GIS,功能资源与非空间信息资源的互操作。将,GIS Web,服务组合规范与工作流技术相结合，可以实现分布式空间信息功能流程的复用和集成。在工作流的执行过程中，文件、资料和任务按照一定的规则流动，实现组织成员之间的协调工作，以达到业务整体目标。,2025/7/22 周二,15,五、云,GIS,优点,与,传统的开发环境和运行平台相比，云,GIS,平台提供,的开发,与运行服务具有如下优点：,云,GIS,平台提供的开发接口更加标准化，同时云,GIS,平台,提供,多 种,开发模式可以帮助，开发人员可以在较短,时间完成,GIS,应用的开发任务，从而缩短,GIS,应用的开发周期：,由于,运行与开发环境的紧密结合，开发人员不必,担心,GIS,应用的兼容性问题；,开发,人员无需关注,GIS,应用的可伸缩性和资源占用，,这些,都,有云,计算环境来提供。开发人员只需要专注与业务本身。,2025/7/22 周二,16,参考文献,WanB;YangLDatacenter:GISfunctionwarehouse2010(03),WuXCDatacenterintegrationdevelopmenttechnology,：,ThenextgenerationGISarchitectureand developmentmodel2009(03),ZhouSP;HuMS;FangFTheconceptmodelandtechnologiesofseamlessspatialdatacenter2010(03),XuSW;XieZ;HuangZCResearchanddesignofisomerismdistributedmultilevelspatialdatacenter2006(05),HPneoviewworkloadmanagementserviceguide2008,ArmbrustM;FoxA;GriffithRAbovetheclouds:Aberkeleyviewofcloudcomputing2009,Syed Khairuzzaman Tanbccr,Chowdhury Farhan Ahmed,Byeong-Soo Jeon Sliding windowbased frequent pattern mining over data streamsJ,Information Sciences,：,An International Journal,，,2009,2025/7/22 周二,17,$,谢谢！,课题方向：地理空间信息虚拟化存储关键技术研究,2025/7/22 周二,18,