大數據在地理信息系統中的應用研究

王賽

地理信息系統，又稱為“地學信息系統”，屬于一種特定的非常重要的空間信息系統。在計算機軟硬件系統的支持條件下，可實現對整體或者部分地球表層，涵蓋大氣層的空間相關分布數據進行有效處理，包括分布數據的采集、儲存管理、運算分析、顯示及描述等。在測繪工程領域，地理信息系統的應用價值頗高。與此同時，隨著網絡信息時代的快速發展，大數據的趨勢越來越明顯，且在人們日常生活及工作學習當中，大數據發揮了至關重要的作用。而將大數據應用到地理信息系統當中，也能夠發揮出非常重要的作用。因此，本文以大數據在地理信息系統中應用的意義為切入點，分析大數據在地理信息系統中應用面臨的挑戰問題，并提出應用的優化措施，以此使大數據地理信息系統之間的融合應用價值能夠得到全面提高。

大數據 地理信息系統 意義 挑戰問題 優化措施

Research on the Application of Big Data in GIS

WANG Sai

（China Construction Eighth Engineering Bureau Co.， Ltd.， Shanghai， 200120 China）

Geographic information system， also known as "geoscience information system"， belongs to a specific and very important spatial information system. With the support of computer software and hardware system， it can effectively process the spatial related distribution data of the whole or part of the earth's surface and covering the atmosphere， including the collection， storage management， operation analysis， display and description of distribution data. In the field of Surveying and mapping engineering， GIS has high application value. At the same time， with the rapid development of the network information age， the trend of big data is becoming more and more obvious， and big data has played a vital role in our daily life， work and study. The application of big data to GIS can also play a very important role. Therefore， this paper takes the significance of the application of big data in GIS as the starting point， analyzes the challenges faced by the application of big data in GIS， and puts forward the application optimization measures， so as to comprehensively improve the application value of the integration between big data and GIS.

Big data; Geographic information system; Significance; Challenges; Optimization measures

近些年來，在社會經濟穩步發展的背景下，我國各行各業均呈現了較為快速的發展態勢。與此同時，在網絡信息技術背景下，企業發展也面臨著新興系統、技術方面的沖擊及影響。其中，地理信息系統在測繪工程領域能夠發揮出顯著的價值作用，而大數據技術則具備篩選、分析、處理海量信息數據的能力。若將大數據與地理信息系統相結合，既可以保證地理信息的完整性、真實性及時效性，又能夠進一步提高測繪工作的效率及質量。由此可見，從地理信息系統在工程領域應用價值效果提升角度考慮，本文圍繞“大數據在地理信息系統中的應用”進行分析研究價值意義顯著。

1.1使地理信息完善、精細化

在地理信息系統當中，對大數據進行及時合理科學的應用，可以使系統對數據的采集能力大大增強，同時提升數據采集的速度，進而有助于獲得完整、有效、精細化的數據信息。值得注意的是，基于測繪工程領域，地理信息系統的價值作用顯著，而在融合應用大數據技術的基礎上，有助于使測繪工程的測量精準度及效率得到協同提升。并且，通過大數據的應用，在對信息數據進行高效采集、分析處理的基礎上，可以系統性地掌握地理信息，結合地理信息數據，對地理信息的變化、發展趨勢進行分析歸納總結，有助于相關部門作出合理科學的決策。如圖1所示，在地理信息系統當中，大數據的融入可采集完善、精細化的地理信息，進一步通過數據處理，可獲得相關工作所需的數據信息，從而為制定合理科學的決策提供有效憑據。

1.2促進系統升級，帶動企業發展

傳統測繪工作模式下，因缺少現代化科學技術的支持，使得測繪工作效率、質量及安全性均難以得到有效保障。而在地理信息系統的應用下，則為測繪工程項目的高效開展提供了系統支持。同時，在融合應用大數據技術的基礎上，則可以促進地理信息系統的優化升級，根據系統的性能、質量，同時結合測繪工程企業的具體測繪工作任務，通過大數據技術與地理信息系統的合理科學應用，采集真實可靠、實用性高的信息數據，提高測繪工作質量，帶動測繪工程相關企業穩步、可持續發展。

2.1數據類型多樣化問題

基于地理信息系統層面分析，數據來源的渠道繁多，同時數據的多樣化特點鮮明，這使得數據分析處理工作的難度大大增加。同時，數據獲取方式的不同，使數據的形式與內容也有所不同，在地理信息系統數據類型多樣化的影響下，數據格式繁多，則會大大增加系統轉化數據形式的工作量，且工作專業要求也大大提高。

2.2數據存儲量巨大問題

在工程領域，地理信息系統能夠產生海量的數據信息，這樣便會出現數據存儲量巨大的問題，此類問題主要表現為：其一，數據占用字節數比較多;其二，數據單位個數多等。與此同時，隨著工程行業的發展，以及大數據在地理信息系統中的融合應用，其數據產生量會呈現幾何增長態勢，這樣既增加了數據存儲的難度，又使數據存儲的要求越來越高。并且，隨著系統數據存儲量的不斷增多，在分析處理、管理不力的情況下，還難以保證數據信息的時效性及可用性，進而會弱化地理信息系統的實用價值。

2.3數據處理難度較大問題

對于大數據來說，具有明顯的非結構化特點，這一特點使數據處理工作的難度較大。同時，因數據收集、存儲無法采取固定或有序的結構進行處理，使得不同數據的存儲方式存在較大的差異。值得注意的是，地理信息系統當中空間數據的二進制存儲方式、文本化存儲方式，均為過去常用的存儲方式。而在大數據時代背景下，地理信息系統的數據存儲及處理難度大大增加，需結合地理信息實際情況，在優化勘察分析周邊自然信息的基礎上，針對獲取的地理信息數據進行精細化系統分析、處理。如果信息處理技術人員專業水平不足，便難以保證數據處理工作的效率及質量。

3.1對多樣的數據類型給予充分支持

地理信息數據的來源非常廣泛，同時數據信息類型較多。基于大數據環境下，地理信息系統有必要針對相關數據信息進行規范化、標準化、科學化處理，從而使數據信息的完整性及有效性得到有效提升。以往，地理信息系統數據在規范化處理過程中，需采取數據轉換的方式，使數據結構實現統一性的目標。但是，隨著數據類型越來越多，這種處理方式存在一定的局限性，會大大增加數據轉換處理的工作量。因此，便需要對多樣的數據類型給予充分支持，即利用原始的非結構性數據存儲系統相關數據，同時確保多類型的數據存儲得到充分支持，進一步使地理信息系統的穩定性得到有效提升，使地理信息系統相關工程工作能夠順利、有序開展。

3.2提高數據存儲效率

上述提到，將大數據應用到地理信息系統當中，會面臨數據存儲量巨大的挑戰性問題。為了解決此類問題，則有必要提高數據存儲效率。一方面，需促進地理信息系統當中硬件設備性能的提升，以設備的實際運行情況為依據，對設備進行升級改造優化處理，使數據信息的存儲空間得到有效擴展，進一步使大數據時代背景下地理信息系統對數據處理的標準及要求得到有效滿足。另一方面，針對地理信息系統中現使用的軟件進行優化完善，基于數據處理層面入手，使單位空間下的數據存儲量得到有效提升，進一步采取數據壓縮等方法，基于存儲條件保持一致的情況下，促進數據存儲量的提高。總之，需提高數據存儲效率，使大數據在地理信息系統中的應用價值有效發揮出來，進而提高諸如地理信息系統測繪等工作的效率及質量。

3.3提升大數據快速處理能力水平

考慮到地理信息系統的規范性及科學性得到有效提高，需將數據處理的關鍵作用充分展現出來，即基于地理信息系統當中，需重視數據存儲技術有效性的提高，進一步使數據分析處理能力水平得到有效提升。從地理信息系統數據庫角度來看，可把數據存儲設置為BSON格式，以此使數據傳輸、存儲的效率得到全面提升，使受外界因素的干擾得到有效降低，進一步促進大數據快速處理能力水平的提升，使地理信息系統的穩定性得到有效增強。值得注意的是，在大數據快速處理能力水平得到有效提升的基礎上，地理信息系統相關工作便能夠順利、高效開展，從而使測繪等工作面臨的數據處理層面的問題得到有效消除。

3.4保證數據庫具有可伸縮性及可擴展性功能

從現狀來看，地理信息系統的現代化發展趨勢尤為明朗，同時地理信息系統當中的數據量增長數據非常快，這樣便使得數據轉換、數據管理工作標準要求越來越高。為了滿足數據工作相關要求，則需保證數據庫具有可伸縮性及可擴展性功能。一方面，需認識到基于地理信息系統當中，倘若使用傳統方法進行數據管理，則需針對目前數據庫當中的信息進行拓展分析。同時，隨著地理信息產業的持續發展，關系型數據庫的使用越來越廣泛，因此需對此類型的數據庫進行升級、優化處理，使地理信息系統數據庫在未來的使用價值得到提升。另一方面，從地理信息系統層面分析，需重視服務器狀態的分析，確保服務器的性能與地理信息系統相關工作的實際需求相符。由于地理信息系統當中存在較多的非結構化數據信息，使系統程序的獨立性受到較大程度的影響，為有效解決該問題，需優化處理地理信息系統，在升級改造系統的基礎上，使地理信息數據庫的拓展功能有效發揮出來，進而使數據庫能夠為地理信息系統的高效、穩定、安全性運行提供充分有效的保障支持。

綜上所述，大數據在地理信息系統中的應用意義突出，但受到數據類型多樣、數據存儲量巨大、數據處理難度大等挑戰性問題的影響，使大數據在地理信息系統中的應用價值難以有效發揮出來。因此，需采取有效優化措施，充分支持多樣的數據類型，提高數據存儲效率及大數據快速處理能力水平，并保證數據庫具有可伸縮性及可擴展性功能等，以此使大數據在地理信息系統的應用價值得到全面提高，進一步為地理信息系統工程測繪行業的穩步、可持續發展奠定堅實的基礎。

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