云计算在GIS中的应用PPT课件.ppt

云计算在GIS中的应用 CloudGIS 2020 3 20 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 2020 3 20 2 云计算是什么 云计算 cloudcomputing 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 2020 3 20 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 2020 3 20 4 二 云计算的主要服务形式 软件即服务 SaaS Softwareasaservice 为客户提供各种应用软件服务 平台即服务 PaaS Platformasaservice 通过平台为客户提供一站式服务 基础设施服务 IaaS Infrastructureasaservice 为客户提供网络 计算 存储一体化的基础架构服务 2020 3 20 5 云计算的主要服务形式 软件即服务 SaaS Softwareasaservice 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 2020 3 20 6 云计算的主要服务形式 平台即服务 PaaS Platformasaservice 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GoogleAppEngine SinaAppEngine 基础设施服务 IaaS Infrastructureasaservice 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AmazonEC2 S3 2020 3 20 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 2020 3 20 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 2020 3 20 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 2020 3 20 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SaaSEsri目前提供了EsriBusinessAnalystOnline 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BusinessAnalystOnline 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ArcGISWebMappingAPIS来提供 并在ArcGISOnline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ArcGISOnlineMap和GISServices 使用户可以快速实现制图设计 访问无缝的基础地图 2020 3 20 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 2020 3 20 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 2020 3 20 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 2020 3 20 14 异构功能资源的互操作与搭建式开发技术 云GIS通过WebService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WebService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GISWeb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 2020 3 20 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 2020 3 20 16 参考文献 WanB YangLDatacenter GISfunctionwarehouse2010 03 WuXCDatacenterintegrationdevelopmenttechnology ThenextgenerationGISarchitectureanddevelopmentmodel2009 03 ZhouSP HuMS FangFTheconceptmodelandtechnologiesofseamlessspatialdatacenter2010 03 XuSW XieZ HuangZCResearchanddesignofisomerismdistributedmultilevelspatialdatacenter2006 05 HPneoviewworkloadmanagementserviceguide2008ArmbrustM FoxA GriffithRAbovetheclouds Aberkeleyviewofcloudcomputing2009SyedKhairuzzamanTanbccr