基于云計算技術(shù)的GIS軟件工程模式

王晶義

（天津市天房科技發(fā)展股份有限公司，天津 300000）

基于云計算技術(shù)的GIS軟件工程模式

王晶義

（天津市天房科技發(fā)展股份有限公司，天津 300000）

云計算模式是建立在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的基礎(chǔ)上的，而GIS軟件工程模式則對于云計算的依賴性較強。對云計算的概念與特點進行了介紹，并對GIS軟件工程進行了全面的分析，并提出了在設(shè)計的過程中應(yīng)當(dāng)注重的幾個問題。

云計算；GIS；軟件工程

隨著人們生活質(zhì)量的提高，傳統(tǒng)的英特爾和微軟運營模式已經(jīng)無法滿足人們的需要。在此背景下，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們已經(jīng)逐漸在向云計算時代轉(zhuǎn)變。和傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)模式相比，云計算技術(shù)在數(shù)據(jù)處理方面的效率更高，發(fā)展?jié)摿Ω蟆Ｔ朴嬎慵夹g(shù)對軟件和應(yīng)用進行了重新地定義，在該環(huán)境下，也促進了GIS軟件工程的發(fā)展。因此，必須要加強對軟件的開發(fā)力度，在云計算環(huán)境下建立更加多樣化的GIS應(yīng)用軟件系統(tǒng)。

1 云計算的概念與特點

1.1概念

云計算是互聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展的必然產(chǎn)物，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，數(shù)據(jù)信息越來越多，而云計算就是將復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理過程分解成一個個獨立的處理過程，分配在云計算下的多個服務(wù)器中，計算完成后再統(tǒng)一發(fā)送到用戶的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。通過這種方式，將原本龐大的計算量分解成一個個環(huán)節(jié)，大大提高了處理數(shù)據(jù)的速度，為用戶提供更快捷、更方便的服務(wù)。

云計算的概念可以從廣義和狹義兩個方面進行分析。廣義上云計算指的是服務(wù)的交付和使用方式，通過網(wǎng)絡(luò)按需、以擴展的方式得到所需的服務(wù)。這種服務(wù)既可以是互聯(lián)網(wǎng)方面的，也可以是其他方面的；狹義上的云計算指的是IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，通過網(wǎng)絡(luò)按需、易擴展的方式獲得所需的資源。

1.2特點

云計算的特點可以概括為五個方面：虛擬化程度高、規(guī)模大、穩(wěn)定性強、通用性好、成本低。

在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，云計算已經(jīng)實現(xiàn)了功能的虛擬化，用戶可以隨時隨地通過終端來獲得所需的服務(wù)。所有的服務(wù)信息都會存儲在“云”端上，用戶可以用筆記本或手機等移動終端在“云”上進行下載，從而獲取到相應(yīng)的應(yīng)用。

云計算在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，已經(jīng)具有了一定的規(guī)模。根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計顯示，僅google公司的云計算服務(wù)器就達到了百萬臺，而搜狐這類的公司，其云計算服務(wù)器也有40余萬臺之多，云計算的規(guī)模化已成型。

云計算可靠性的特點是要建立在多種防護手段上的，例如數(shù)據(jù)的多副本容錯功能、計算節(jié)點的呼喚等等。同時，還需要分配專業(yè)的人才對其進行監(jiān)督，定期對數(shù)據(jù)庫進行維護，保證“云”端信息的安全性，使用戶放心。

云計算的推廣范圍較廣，基本能夠達到不同群體客戶的要求，甚至有些“云”端可以同時服務(wù)多個客戶群體，并構(gòu)建出多個不同類型的應(yīng)用，方便了用戶的同時，也提高了服務(wù)質(zhì)量。

在云計算中，使用的是集中自動化的管理方式。容錯措施采用的是接點構(gòu)成模式，因此，在管理時所需要投入的成本較少，用戶所要負擔(dān)的管理維護費用也相應(yīng)減少。通過這種方式，能夠提高用戶的滿意度，降低了用戶的負擔(dān)，用戶不需要投入大量的成本也可以獲得質(zhì)量較高的服務(wù)。

2 GIS工程的概念和特點

2.1概念

GIS軟件工程指的是軟件從定位、原理應(yīng)用直到軟件的開發(fā)與維護的整個過程，和軟件工程的理論有一定的共通性。不僅包括整個GIS系統(tǒng)的設(shè)計、落實與功能評價等，還涉及質(zhì)量監(jiān)管、風(fēng)險控制等多個方面。以及對GIS數(shù)據(jù)的管理與質(zhì)量控制。

2.2特點

GIS軟件工程的主要特點分為兩個部分：系統(tǒng)的復(fù)雜度高、數(shù)據(jù)的處理要求高。

系統(tǒng)的復(fù)雜度高主要受以下幾個因素的影響：第一，在GIS軟件工程中所交付的文檔質(zhì)量與數(shù)量。在交付的文檔中，包括多個因素，如軟件需求說明、系統(tǒng)設(shè)計方案、用戶手冊、程序清單等等，使得文檔的復(fù)雜性較強，難度較高；第二，軟件的微觀復(fù)雜度。在GIS軟件工程中，涉及多種因素，數(shù)據(jù)的容量較大，功能多樣化，整個程序的長度與結(jié)構(gòu)都具有一定的復(fù)雜程度；第三，軟件的宏觀復(fù)雜性。根據(jù)我國的現(xiàn)狀來看，在GIS軟件工程方面的人才較少，導(dǎo)致在系統(tǒng)設(shè)計方面的難度更高。

GIS軟件工程的特點在于可以處理大量的復(fù)雜數(shù)據(jù)，因此，數(shù)據(jù)處理是其中的一個重要特點。在處理數(shù)據(jù)時，要注重以下三點：第一，數(shù)據(jù)的質(zhì)量。GIS軟件工程必須要保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量，否則對整個系統(tǒng)的效率與功能有很大的影響，甚至可能導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓；第二，系統(tǒng)的時效性。在GIS系統(tǒng)中，空間數(shù)據(jù)的變化速度較快，很可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)失效，因此要加強對數(shù)據(jù)的采集效率；第三，數(shù)據(jù)的合理結(jié)構(gòu)。在GIS中，數(shù)據(jù)分為多種結(jié)構(gòu)，如矢量格式、柵格格式等，不同的組織結(jié)構(gòu)對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性有著重要的影響。

3 云計算環(huán)境下GIS軟件工程模式

3.1結(jié)構(gòu)模式

隨著云計算技術(shù)的不斷成熟，為GIS軟件工程的設(shè)計也奠定了一定的基礎(chǔ)。由于云計算有著數(shù)據(jù)存儲量大、穩(wěn)定性強、通用性好的優(yōu)勢，為GIS軟件工程的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了條件。遮蓋基礎(chǔ)上，GIS工程可以通過“云”端提供的構(gòu)建，對自身的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，突破傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的局限性。“云”端中的大量信息以及多樣化的應(yīng)用服務(wù)能使GIS軟件為用戶提供更全面的服務(wù)，滿足不同用戶群的需要。

3.2組織模式

在傳統(tǒng)的GIS軟件工程中，生命周期呈串行模式。而在云計算環(huán)境之下，傳統(tǒng)的生命周期也從串行模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘀氐穆菪Ｐ湍Ｊ健Ｔ贕IS軟件工程的設(shè)計中，每個環(huán)節(jié)都有著開放性與階段性的特點，需要通過大量的工作奠定系統(tǒng)的基礎(chǔ)。為了避免系統(tǒng)中出現(xiàn)漏洞，在進行GIS軟件工程的設(shè)計時，可以借鑒其他系統(tǒng)的成功經(jīng)驗，選擇比較成熟的構(gòu)建與代碼，這樣可以保證GIS軟件工程系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.3管理與維護

在云計算環(huán)境下，GIS系統(tǒng)工程有著較強的可變性與便捷性。和傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計方式不同，該系統(tǒng)在設(shè)計的過程中已經(jīng)開始同步管理和維護。一般來說，在初期的設(shè)計階段，只能進行少量的部署工作，但是隨著云計算的不斷成熟，能夠保證各個部分的獨立管理模式，使得整個管理與維護過程也更加快捷。

4 結(jié)語

隨著云計算技術(shù)的不斷成熟，GIS系統(tǒng)也越來越完善，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組織以及管理維護方面都有了較大的提升。在未來的發(fā)展中，要深入對云計算的研究，不斷促進GIS軟件工程的發(fā)展。

[1] 周鵬，尹菲.基于云計算技術(shù)的GIS軟件工程模式[J].測繪通報，2010，（11）：22-24.

[2] 周艷萍，張淑娟.云計算技術(shù)的GIS軟件工程模式研究[J].電腦知識與技術(shù)，2014，（01）：207-208+218.

Cloud-based GIS Software Engineering Model

Wang Jing-yi

Cloud computing model is based on the Internet environment，and GIS software engineering model of the strong dependence of cloud computing.In this paper，Cloud computing concept and characteristics were introduced，and GIS software engineering conducted a comprehensive analysis，and proposed in the design process should focus on several issues.

cloud computing；GIS；software engineering

P208

A

1003-6490（2016）01-0061-02

2016-01-28

王晶義(1978—)，男，天津人，助理工程師，主要從事計算機相關(guān)工作。