面向“互聯(lián)網(wǎng)+”的地理信息服務(wù)

楊生田，陳生蓮

(青海省第二測繪院，青海 西寧810001)

當(dāng)今信息領(lǐng)域的快速發(fā)展逐漸推動了互聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)兩個信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，使得所有的行業(yè)都快速向這兩個支柱信息產(chǎn)業(yè)逐漸靠攏，最終“互聯(lián)網(wǎng)+”時代逐步誕生?；ヂ?lián)網(wǎng)信息逐漸成為各種行業(yè)快速發(fā)展的引擎。目前，我國也逐漸推出了“互聯(lián)網(wǎng)+”相關(guān)的戰(zhàn)略定位規(guī)劃。在此背景下，各行各業(yè)的發(fā)展都逐漸離不開互聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐，個人終端用戶也逐漸習(xí)慣了“互聯(lián)網(wǎng)+”的模式下，不受地理位置的限制，而高效高質(zhì)地完成一切信息的獲取與傳輸［1］。

地理信息作為人們生存的一個基本信息需求，它與人類的生存活動密切相關(guān)。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的背景下，人們對于地理信息的應(yīng)用需求成為了地理信息服務(wù)進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)化變革的重要契機(jī)。在信息技術(shù)快速發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)需求的引導(dǎo)下，GIS服務(wù)也隨之出現(xiàn)了多次互聯(lián)網(wǎng)化的變革，這也證明了GIS服務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合將是“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的發(fā)展必然，也將進(jìn)一步促使GIS服務(wù)的快速發(fā)展［2］。

GIS的互聯(lián)網(wǎng)化朝著兩個主要的方向發(fā)展:一是應(yīng)用于專業(yè)領(lǐng)域的互聯(lián)網(wǎng)GIS系統(tǒng)，主要應(yīng)用于軍事、地理、規(guī)劃等專業(yè)領(lǐng)域，主要是由數(shù)據(jù)驅(qū)動的空間信息管理系統(tǒng)發(fā)展為模型驅(qū)動的空間決策支持系統(tǒng)。二是應(yīng)用于人們生活中的地理信息服務(wù)。目前已經(jīng)興起的LBS(location based services)和MLS(mobile location services)，即基于位置的服務(wù)和移動定位服務(wù)突出地顯示了這種趨勢。預(yù)計將來會出現(xiàn)地理信息服務(wù)的4A服務(wù)，即借助互聯(lián)網(wǎng)地理信息服務(wù)平臺可以隨時獲取與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的衣、食、住、行等方面的信息，最終實(shí)現(xiàn)以互聯(lián)網(wǎng)GIS為依托的數(shù)字化的生活服務(wù)［3］。

一、面向“互聯(lián)網(wǎng)+”的地理信息服務(wù)的發(fā)展歷程

傳統(tǒng)的GIS服務(wù)主要基于局域網(wǎng)，通過GIS軟件提供相應(yīng)的地理信息服務(wù)被稱為Desktop GIS。隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，人們對于地理信息服務(wù)的需求也越來越高，這種應(yīng)用需求的變化成為GIS快速發(fā)展的重要推動力。另外互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的快速發(fā)展成為GIS系統(tǒng)快速發(fā)展的重要引導(dǎo)力，在這雙重力量的驅(qū)動下，GIS隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也開始向開放、移動、共享及協(xié)作的方向發(fā)展。

1．WebGIS

WebGIS是通信互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的初級階段，是實(shí)現(xiàn)與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合的一種模式［4］。在這種模式下可以在網(wǎng)絡(luò)上尋求各種地理信息，并實(shí)現(xiàn)對這些地理信息的分析或處理;在這種模式下還可以通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對地理信息的共享，在一定程度上提升地理信息的維護(hù)、發(fā)布和查詢效率。與傳統(tǒng)的GIS相比，WebGIS已經(jīng)擁有了一定的先進(jìn)性，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

(1)實(shí)現(xiàn)了真正的信息共享

由于WebGIS所有的信息主要通過互聯(lián)網(wǎng)的瀏覽器進(jìn)行信息分享，因此信息不再局限于滿足專業(yè)需求，還進(jìn)一步擴(kuò)展至普通的終端用戶，即WebGIS所提供的信息將是可以實(shí)現(xiàn)全球共享，逐步趨向于向大眾化的方向進(jìn)行發(fā)展［5］。

(2)良好的擴(kuò)展性

隨著WebGIS的發(fā)展，將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)上各種其他的信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，不再局限于地理信息服務(wù)，逐漸擴(kuò)展至地理信息服務(wù)相關(guān)的綜合信息服務(wù)。

(3)跨平臺特性

由于WebGIS屬于編程技術(shù)運(yùn)行的一個平臺，因此，在編程技術(shù)的運(yùn)行下可以實(shí)現(xiàn)跨平臺運(yùn)行，可以擴(kuò)展至更多的技術(shù)載體平臺上進(jìn)行運(yùn)行。

(4)降低GIS的使用與開發(fā)成本

傳統(tǒng)的GIS服務(wù)都是需要終端客戶自己配備專業(yè)的GIS軟件才能實(shí)現(xiàn)對地理信息的獲取，這些軟件的使用與開發(fā)都需要一定的費(fèi)用，然而與互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)融合之后，所有的互聯(lián)網(wǎng)終端使用者都可以免費(fèi)享受到WebGIS所提供的地理信息服務(wù)。因此，在一定程度上降低了整個GIS的運(yùn)行及開發(fā)成本。

(5)使用靈活性高

由于傳統(tǒng)的GIS主要是通過文件服務(wù)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行信息處理，其中信息處理主要通過客戶端進(jìn)行，通常效率低，準(zhǔn)確性也較低，然而WebGIS通過對網(wǎng)絡(luò)資源的有效整合，將一些結(jié)構(gòu)信息的處理主要交由服務(wù)器完成，這樣可以實(shí)現(xiàn)信息處理的靈活性更高，同時信息處理的效率更高［6］。

2．移動GIS

移動GIS是綜合GIS與GPS及無線互聯(lián)網(wǎng)三者的一體化技術(shù)，是移動通信技術(shù)與地理信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。通常是由無線通信網(wǎng)絡(luò)、移動終端設(shè)備、地理應(yīng)用服務(wù)器及地理數(shù)據(jù)庫組成。這是一種結(jié)合通信技術(shù)，并進(jìn)一步應(yīng)用地理位置信息服務(wù)的地理信息服務(wù)系統(tǒng)［7］。

移動GIS是基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的地理位置定位技術(shù)，是運(yùn)行于移動端口并具有桌面GIS功能的GIS系統(tǒng)，是一種離線運(yùn)行模式。移動GIS是繼WebGIS之后的又一種先進(jìn)的GIS服務(wù)，主要具有以下幾個方面的特點(diǎn)。

(1)移動性

移動GIS是一種可以通過無線通信技術(shù)將GIS運(yùn)行于各個終端的技術(shù)，可以隨時隨地與服務(wù)器終端進(jìn)行信息交互，擺脫了WebGIS服務(wù)器與終端傳輸介質(zhì)的束縛。移動GIS可以實(shí)現(xiàn)GIS的移動化，可以實(shí)現(xiàn)隨時獲取地理信息的目標(biāo)［8］。

(2)動態(tài)性

移動GIS除了可以實(shí)現(xiàn)地理信息服務(wù)的移動化，還可以進(jìn)一步對終端用戶的一些相關(guān)的訴求進(jìn)行處理。在面對環(huán)境的動態(tài)變化情況下，該系統(tǒng)將會進(jìn)一步提供相應(yīng)的動態(tài)信息給用戶，讓用戶能夠根據(jù)動態(tài)的環(huán)境作出進(jìn)一步的決策。移動GIS最大的特色是能夠不受限制地將各種動態(tài)的信息及時反饋給終端用戶［9］。

(3)多樣性

通常移動GIS的終端是手機(jī)、IPAD或承載重點(diǎn)，然而移動GIS是基于編程技術(shù)進(jìn)行設(shè)計的一種系統(tǒng)，通?？梢赃m用于不同的終端上。此外，移動GIS的表現(xiàn)形式也變得更加多樣性，除了定位服務(wù)，還將通過視頻、語音、圖像及圖形等多種形式進(jìn)行信息交互［10］。

(4)數(shù)據(jù)資源的分散與多樣性

由于移動GIS已經(jīng)擴(kuò)展至多個領(lǐng)域的結(jié)合，不再僅限于地理信息行業(yè)，還將進(jìn)一步擴(kuò)展至與人們生活息息相關(guān)的各個方面，這將進(jìn)一步滿足移動終端個體在移動的過程中而產(chǎn)生的各種需求［11］。

通過結(jié)合移動終端設(shè)備及無線互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的移動GIS技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了GIS的移動化，同時還進(jìn)一步為移動信息服務(wù)的最終服務(wù)結(jié)果提供了展現(xiàn)平臺。同時又是用戶獲取移動地理信息服務(wù)的交互平臺。總之，GIS的發(fā)展推動了移動地理信息服務(wù)的興起，為移動地理信息服務(wù)奠定了基礎(chǔ)，同時移動地理信息服務(wù)的需求為GIS提出了新的要求，促使GIS在體系結(jié)構(gòu)和服務(wù)模式上不斷改進(jìn)，從而為大眾化服務(wù)。

3．移動通信增值業(yè)務(wù)——LBS

在互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展帶動下，人們生活的圈層也不斷地進(jìn)行擴(kuò)展，對于位置的綜合信息服務(wù)的要求也隨之越來越高。人們對于地理信息的服務(wù)不再局限于地理位置的提供，更多地擴(kuò)散至周邊的地理位置查詢、路線規(guī)劃、周邊娛樂、休閑等信息的一體化服務(wù)，這使得無線定位業(yè)務(wù)LBS在此環(huán)境下誕生，主要是通過移動網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)，將用戶所在位置相關(guān)的綜合信息提供給終端消費(fèi)者［12］。

LBS涉及多個領(lǐng)域的整合，由定位系統(tǒng)、移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、業(yè)務(wù)管理、POI數(shù)據(jù)庫、GIS等多個領(lǐng)域的多項(xiàng)平臺的相互融合而成，這是繼WebGIS后的又一次重大的GIS的變革，其中LBS的出現(xiàn)將使得多個行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生交集，在這個巨大的產(chǎn)業(yè)鏈中包含定位技術(shù)提供商、電信運(yùn)營商、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、服務(wù)提供商(SP)、內(nèi)容提供商(CP)和移動終端制造商等。除此，產(chǎn)業(yè)鏈中所涉及的各個行業(yè)都將最終由LBS進(jìn)行整合，最終達(dá)到相互滲透相互促進(jìn)發(fā)展的趨勢。LBS主要具有以下幾個方面的特點(diǎn)。

(1)具有位置信息整合的特點(diǎn)

想要解決外賣食材種類單一，最實(shí)際的做法是每天上班帶點(diǎn)適合生吃的果蔬，比如黃瓜、圣女果、蘋果等。用餐時，把自帶的果蔬當(dāng)涼菜吃。飯后若能再吃點(diǎn)核桃等堅(jiān)果就更完美了。

由于LBS是一個將與人們生活方方面面信息進(jìn)行全面整合的系統(tǒng)，因此，這個系統(tǒng)必須要擁有對位置及位置相關(guān)信息整合的能力。通常LBS系統(tǒng)需要整合的資源信息量覆蓋了多個行業(yè)，包含制造商、服務(wù)商、運(yùn)營商等多方位的信息［13］。

(2)具有及時更新的特點(diǎn)

由于地理位置經(jīng)常會發(fā)生變動，因此應(yīng)該及時將這些位置信息的變更反饋到服務(wù)器上。LBS具有及時更新信息的特點(diǎn)，可以為用戶打造便捷高效的生活［14］。

(3)多元化的發(fā)布渠道

LBS不局限于手機(jī)，同樣可以應(yīng)用到電腦、平板電腦及車載裝置等終端上，這在一定程度上給用戶的使用帶來了便利性［15］。

LBS能夠切實(shí)地為與人們的生活息息相關(guān)的方面帶來一定的便利性，因此，LBS的普及面較Web－GIS更加廣泛，將通過集合各個領(lǐng)域的信息及集合多種技術(shù)，為人們的生活帶來更多的便利性，這也將進(jìn)一步促使GIS快速發(fā)展，同時更進(jìn)一步地向大眾化的方向進(jìn)行發(fā)展［16］。

二、“互聯(lián)網(wǎng)+”的地理信息服務(wù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1．WebGIS技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

作為一種基于Internet的地理信息服務(wù)技術(shù)，WebGIS是在Desktop GIS上的變革，實(shí)現(xiàn)了地理信息技術(shù)上的發(fā)布、共享和交流協(xié)作。目前，隨著相關(guān)部門對于“互聯(lián)網(wǎng)+”地理信息產(chǎn)業(yè)的不斷完善與規(guī)范，使得WebGIS技術(shù)開始向更加標(biāo)準(zhǔn)化、可操作性發(fā)展。越來越多的服務(wù)器開始支持WebGIS技術(shù)的運(yùn)行，并且進(jìn)一步對OpenGIS地理數(shù)據(jù)的請求進(jìn)行開放［17］。

在Web Service技術(shù)快速發(fā)展的背景下，相應(yīng)的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)與通信標(biāo)準(zhǔn)開始規(guī)范化，在一定程度上為WebGIS的操作性提供了良好的環(huán)境，同時為用戶端提供了更加可靠的信息，促使更多的用戶使用。目前，Web服務(wù)可以通過同移動地理信息系統(tǒng)的結(jié)合形成一個開放的互操作性的服務(wù)鏈，這個服務(wù)鏈將有助于提升WebGIS的綜合性能，實(shí)現(xiàn)與更多平臺實(shí)現(xiàn)資源和功能的共享［18］。

2．移動GIS技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

移動GIS技術(shù)是基于WebGIS上發(fā)展起來的一種技術(shù)，其中終端設(shè)備主要的載體是手機(jī)，主要通過無線通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用，使得終端設(shè)備能夠隨時隨地通過無線技術(shù)及時獲取地理信息。目前，我國90%左右的公民都擁有手機(jī)，使得移動GIS技術(shù)得到普遍的應(yīng)用，在市場上的使用率很高，同時市場認(rèn)可度也很高，在一定程度上為人們的生活提供了便利，實(shí)現(xiàn)了地理信息移動化的目標(biāo)［19］。

移動GIS技術(shù)作為一個以地理信息為基礎(chǔ)的載體，它不僅為移動地理信息的最終服務(wù)結(jié)果提供了展現(xiàn)平臺，還為終端用戶的地理信息服務(wù)的需求的滿足提供了一個交互的窗口。移動GIS技術(shù)推動了移動地理信息服務(wù)的快速發(fā)展，與此同時，移動地理信息服務(wù)需求進(jìn)一步為GIS技術(shù)的變革提供了一個很好的平臺。GIS隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了在體系結(jié)構(gòu)及服務(wù)模式上的不斷創(chuàng)新與改進(jìn)，最終為更多的需求者提供了相應(yīng)的服務(wù)［20］。

3．LBS技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

LBS作為一個融合了定位、通信、GIS等多種技術(shù)的綜合信息服務(wù)體，實(shí)現(xiàn)了移動GIS技術(shù)的綜合性發(fā)展，此外，LBS是一款主要針對老百姓日常生活服務(wù)的技術(shù)，其核心技術(shù)在于地理位置與地理位置相關(guān)的綜合信息的有效融合服務(wù)，其中地理位置相關(guān)的綜合信息主要是地理位置周邊或相關(guān)的一些娛樂場所的信息，通過為人們及時提供最新的地理位置相關(guān)的綜合信息將有助于為生活帶來便利，同時將有助于為資源信息的快速及時交流提供一個有效的平臺［21］。

目前，LBS技術(shù)由于其移動性，而被人們廣泛使用，人們可以隨時隨地獲取地理信息，同時進(jìn)一步獲取與地理信息相關(guān)的綜合服務(wù)信息。此外，LBS技術(shù)還將信息的發(fā)布方式變得多元化，從位置感知到現(xiàn)場感知，從文字信息到圖片信息，從圖片信息再到3D實(shí)景信息，從圖文信息再到語音信息，再到視頻信息發(fā)展。

三、“互聯(lián)網(wǎng)+”地理信息服務(wù)的發(fā)展趨勢

1．技術(shù)上的改革

移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展將為“互聯(lián)網(wǎng)+”的地理信息服務(wù)提供一個良好的發(fā)展環(huán)境，同時在互聯(lián)網(wǎng)時代數(shù)字信息、網(wǎng)絡(luò)信息逐步快速發(fā)展的今天，移動地理信息的服務(wù)將有助于在地理位置信息與無縫集成方面起到更加重要的作用［22］。

由于移動地理信息服務(wù)通常融合了多項(xiàng)技術(shù)，包括空間信息部署與管理技術(shù)、移動終端無線定位技術(shù)、空間信息無線傳輸技術(shù)、空間信息移動表現(xiàn)技術(shù)等，因此，它在吸收了這些技術(shù)的先進(jìn)性的同時，也具有這些技術(shù)的缺陷，不僅受到網(wǎng)絡(luò)帶寬窄和穩(wěn)定性差的限制，還受到移動終端設(shè)備存儲空間小、顯示屏分辨率低和CPU計算能力弱的限制［23］。基于4G終端的移動地理信息服務(wù)體系覆蓋了多項(xiàng)綜合的利益鏈結(jié)構(gòu)，同時也覆蓋了很多的相關(guān)移動通信的核心技術(shù)，雖然目前4G業(yè)務(wù)在中國剛剛啟動，終端載體對于技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和4G業(yè)務(wù)的運(yùn)行價格及運(yùn)行GIS技術(shù)的能力等都處于變動的發(fā)展?fàn)顩r［24］，但是隨著無線傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展及無線互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，“3S”技術(shù)研究的不斷深入，以及移動終端設(shè)備、4G網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，4G時代的來臨將會使網(wǎng)格GIS成為真正意義上的第三代互聯(lián)網(wǎng)。新一代的移動空間信息網(wǎng)格體系將以地理信息為依托，集成社會、經(jīng)濟(jì)、文化、日常生活等各方面的信息，為廣大用戶提供獨(dú)具特色的服務(wù)［25］。

2．業(yè)務(wù)上的拓寬

隨著時代的發(fā)展，消費(fèi)者的需求也將會呈現(xiàn)多元化的發(fā)展，從單一的需求變成多樣化的需求，同時也將促使GIS技術(shù)不斷地對自身的要求進(jìn)行提升，朝著更加多元化的業(yè)務(wù)方向進(jìn)行發(fā)展，最終使得消費(fèi)者的需求得到更大的滿足。其中業(yè)務(wù)上的拓寬主要以地理位置為基礎(chǔ)，將與其相關(guān)的一切業(yè)務(wù)資源都進(jìn)行全面的擴(kuò)展，以實(shí)現(xiàn)GIS技術(shù)的橫向快速發(fā)展，從消費(fèi)者需求方面進(jìn)行業(yè)務(wù)拓展將實(shí)現(xiàn)更加廣泛的市場，從某些方面而言，將超越在技術(shù)上面的革新，以實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)的擴(kuò)展［26］。

3．多元化的視聽感知

隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展，對GIS技術(shù)人們開始逐漸提出更高的要求，不再僅限于圖文方面的技術(shù)提升，更多地提出其在視覺、聽覺及感覺方面的要求。GIS技術(shù)不僅需要在技術(shù)上及業(yè)務(wù)上實(shí)現(xiàn)變革，未來也將在界面上提升其美觀度，給終端使用者帶來不一樣的享受［27］。

根據(jù)目前“互聯(lián)網(wǎng)+”的地理信息服務(wù)的發(fā)展歷程顯示，未來GIS將還是朝著普及化的路線進(jìn)行發(fā)展，而專業(yè)化的路線將成為次要的發(fā)展趨勢［28］。

四、結(jié) 論

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，各個行業(yè)都開始逐漸與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行結(jié)合，時代的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代，在此背景下，地理信息與互聯(lián)網(wǎng)也開始進(jìn)行融合發(fā)展，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷推動下，地理信息技術(shù)從最開始的桌面GIS發(fā)展到WebGIS，再進(jìn)一步發(fā)展到移動GIS，最終發(fā)展到目前的LBS技術(shù)，總體而言，地理信息技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)化確實(shí)實(shí)現(xiàn)了在技術(shù)上的飛躍發(fā)展，在一定程度上將有助于滿足更多消費(fèi)者的消費(fèi)需求，同時還促進(jìn)了GIS的快速發(fā)展。

本文通過對“互聯(lián)網(wǎng)+”的地理信息服務(wù)發(fā)展歷程的深入研究，對地理信息服務(wù)發(fā)展的幾個階段進(jìn)行了對比，進(jìn)一步對目前這幾項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行闡述，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步對未來GIS的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，本文的研究結(jié)論將有助于企業(yè)實(shí)現(xiàn)對“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的地理信息服務(wù)的技術(shù)發(fā)展整體的把控，對于相關(guān)企業(yè)，可以有效結(jié)合其現(xiàn)狀帶來發(fā)展的契機(jī)。

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