地理信息網絡技術以及其未來發展概述

凌喬 唐雨微

摘 要：在信息化的時代，地理信息系統以及地理信息科學都在飛速的發展。當前的地理信息網絡正處于數字化地理數據的狀態，本文通過對地理信息網絡技術的發展現狀進行概述，解釋額地理信息系統的概況以及在相關的行業領域之中的應用。對GSW進行了解釋，地理信息資源的有效安全管理是GSW目前的核心工作，對地理信息網絡的管理提出了建議。

關鍵詞：地理信息網絡 GSW 安全管理

1.地理信息網絡技術概述

當今時代是一個信息化的時代，由于信息技術的快速發展，地理信息系統以及地理信息科學的發展也被迅速的推進。例如Web系統的廣泛應用，地理信息在互聯網平臺上的傳播也得到了促進。虛擬地球技術進一步提升了人們對數字地球的表現形式，通過為用戶提供一個可視性好并且互動性強的三維虛擬的地球模型從而改善了產品的體驗性。相關的開發者們可以通過網絡制圖等應用程序接口（APIs）來輕易的實現所需的各種地圖有效應用。于此同時，現代的地理信息網絡技術利用了數目眾多的個體創意以及個體能力，使得公眾也都已經在大規模的網絡制圖工程中有了應用，例如街景地圖等在地理信息的網絡共享方面的應用。在現在寬泛的網絡大環境之下，無論是網絡信息的終端用戶還是其研究的領域數據資源，或者是模型的復雜性以及可視化的方法等等，都在經歷著十分重要的變化：首先，地理信息系統的應用以及研究領域正在從單一的領域走向跨學科應用并且出現了協作轉移。 其次，終端用戶目前是包括普通公共用戶以及專業用戶，但是傳統的地理信息系統卻僅僅對專業用戶開放。再者，規模比較大的模擬以及復雜的地理計算已經在目前的地理分析以及決策任務中逐漸得到了比較廣泛的應用。然后，地理信息網絡系統所要處理的數據不僅僅包括了靜態地理數據，同時還包括了通過相關地理分布的傳感器所收集的動態的以及連續的大量時空數據等信息。最后，可視化的目標基本實現。從直白的基于某些圖像的瀏覽，到目前基于網絡的三維虛擬的地球表現形式，達到了實現數字地理空間數據的立體展示的目標。

最近，以地理位置的社會網絡為基礎的廣告行業，都展現出了比較好的市場發展潛力。同時，地球觀測系統通常依賴于傳感器網絡，從而對異構的傳感器的數據信息來進行一定的整合。由于目前云計算系統的顯著優點，云計算技術在很多的科學領域以及工程領域中都得到了十分廣泛的應用。相關研究地理空間信息的研究者們以及各種專業人員們也都在借助目前飛速發展的云計算技術，達到實現一種代價比較低、但是擴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問題，傳統的地理信息系統正在經歷著從桌面存在向大網絡環境中的轉移過渡的過程。

當前的地理信息網絡的發展狀態是一個處于數字化地理數據的狀態，其內容主要包括以下幾個方面：遙感影像以及數字地球，同時還有定位數據。因此，在數據信息量很大的當前，對地理空間的研究以及應用進行有效的空間數據管理工作就顯得是非常重要的，具有重大的安全意義。從二十世紀九十年代以來，空間數據的基礎設施的建立，后來通過互聯網的作用提出了相對大范圍的空間數據的訪問。有不少的國家已經開始了國家的空間數據的相關基礎設施項目從而促進政府機構的空間數據的共享功能，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。GSW的定義可以這樣表示：通過網絡平臺來整合多種的地理相關資源的地理信息中間件，同時為地理信息資源的及時和實時的發現、數據的檢索、數據的處理以及數據信息的整合提供一個比較完備的系統框架。那么GSW的發展目的的什么呢？據解釋，GSW長期的發展目標以為未來的發展前景是：為實現異構地理信息資源從地理數據信息自動轉換到知識的目標而發展。即使在發展的道路上有著潛在的或者已知的巨大的艱巨挑戰，但是都不能阻擋地理信息系統的發展進程。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的互操作性問題、地理信息資源的標準化問題，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知識的表達問題。

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。因此當不同的生產者試圖通過各種各樣的網絡協議來提供資源的時候，就存在著棘手的問題。因此，在許多比較關鍵的地理心里資源的應用當中，GSW就會要求應當按照需求來傳遞客戶們所需要的有效的信息資源。當然，這些地理信息資源是需要迅速的從各種各樣的生產者中識別出來的，在進行了信息的識別之后，需要接著進行信息的索引和數據的聚合工作。因此，當前的地理信息的發現以及信息的檢索都以實體作為基礎，并且在以實體為基礎的同時，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絡大環境中，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實現有效的使用，便成為了另一個比較重要的問題。如今在GSW中，當相關人員在執行某些特殊的地理分析任務的時候，地理信息資源的有機協調性也同樣是具有比較大的挑戰性的。因此，對于地理信息系統的安全管理問題就更加顯得十分重要了，那么如何進行地理信息系統的安全管理呢？本文給出的建議如下：首先要構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的一套標準的規范體系。在制定出這么一套規范體系之后，就可以參照目前所具有的地球觀測傳感器網絡以及相關的地理信息服務的種種標準，來定義有一定普適性的地理信息資源的描述模型，同時也能創建有效并且高準確度的地理信息的建模方法。其次，要盡量開發出一種自動的地理信息資源的注冊以及用于查詢的服務接口，同時也要制定相關的地理信息資源的訪問協議。最后，要建立起與地理信息資源高度相關的，同時也能夠對地理信息資源進行高度自動化的智能化系統的基本框架，用以對地理信息資源進行一定的協調管理。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，就能夠設計出一種最優的地理信息的資源部署和資源配置以及資源的分配機制，從而實現有效的地理信息網絡系統的科學管理。

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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

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