城市空间信息多级网格研究

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1、城市空间信息多级网格研究彭明军(武汉市规划土地管理信息中心,武汉市三阳路13号,430014pmj21@263.net)摘要本文对地学领域的网格、计算机科学中的网格的概念进行了阐述，介绍了空间信息多级网格的概念和发展，阐述了城市空间信息多级网格是网格计算技术与地球空间信息网格的结合，其研究内容是在网格计算环境下实现从数据到信息再到知识的升华以及基于网格计算的城市空间信息服务，研究了将网格计算和OGCWebService相结合的城市空间信息多级网格的基本框架。关键词：地理网格网格计算空间信息网格城市空间信息多级网格1概述网格是从“gr

2、id”一词翻译而來的，在不同的文献中，有的翻译为“格网”，有的翻译为“网格”。地学领域和计算机科学领域屮，网格的内涵和研究内容是不同的。在地学领域，网格是指对地理空间的划分，Goodchild和Yang(1992)、Dutton(1996a;1996b;1999a),Sahr,White等(2003)研究的“全球网格”采用了不同的空间划分方法，如以经纬度來划分地球网格，将地球看成多而体，用4而体、6而体、8而体、12而体和20而体这5种理想的立体形状模拟地球，并逐级划分地球，从而有效地描述地球表血的空间位置关系，以解决GIS空间定位

3、、空间检索机制等方血的问题。空间多级网格是对空间的多级划分，二叉树、四叉树和八叉树都是将特定空间范围进行逐级网格划分，形成不同的层次网格。1991年实施的中华人民共和国国家标准《地理格网》(GB12409-90)中规定，地理网格的划分与编码是用以标识与地理空间分布有关的资源和环境信息，保证其存储、统计、分析与交换的一致性，实现信息共享。在计算机科学领域，网格计算(gridcomputing)是一种利川互联网或专川网络把地理上广泛分布的各种计算资源互连在一起的技术，实现肓速的计算功能，来协同解决复杂的科学与工程计算问题。n前，网格计算

4、试图捉供一种能够聚集网络上的各种高性能计算机、服务器、PC、信息系统、海量数据存储和处理系统、应川模拟系统、仪器设备和信息获取设备(如传感器)等广泛分布的各种资源，进行人规模计算和数据处理的通用基础支撐结构，为各种应用开发提供底层技术支撑，将Internet变成一个功能强人、无处不在的计算设施。网格计算将网络上的一切资源，包括计算资源、存储资源、网络资源和数据资源等进行虚拟化，将资源的物质纽成、物理结构、操作平台和描述接口分开，屏蔽了资源之间的各种差异，按照统一机制对这些资源进行封装，对外表现为具有统一内在机制的各种各样的网格资源接

5、口(实现资源内部操纵机制)，然后将这些网格资源进行注册，并进行逻辑组织，最终形成网格虚拟化的逻辑资源层，形成与位置无关的、透明的、虚拟的资源，形成一个逻辑上统一的界而，在网格系统统一监控和管理下，提供给用户使用。2空间信息网格网格计算技术与地球空间信息技术相结合促成了空间信息网格(SpalialInformationGrid,SIG)的产生(李德仁，朱欣焰等2003)。空间信息网格从网格计算技术和信息网格(InformationGrid)研究地球空间信息(Gco-spalialInformation)领域中如何在网格环境下实现从数据

6、到信息再到知识的升华以及基于网格的空间信息服务。空间信息网格在网格计算技术中加入对空间维的支持和处理，提供基于分布式计算的空间信息服^(Geo-spatialInformationService)0在网格坏境卜，空间信息服务基于OGSA将GIS的各种皐础性处理功能封装为空间信息网格服务(GeoGridService)。李徳仁等(2003;2004)指出了从数字地图到空间信息多级网格的发展趋势，提出了广义空间信息网格和狭义空间信息网格的概念(2005;2005),并对其内涵和功能进行了详细的阐述。空问信息多级网格(SpatialInf

7、ormationMultiGrid,SIMG)是在网格计算环境屮，以空间上下层次的多级划分为基础，并将各级网格分布在不同层次的网格计算坏境卜，实现下级网格信息到上级网格信息的传递和访问，其主耍目标是空间信息的共享与服务(李徳仁，朱欣焰等2003)。在这个环境中，用户可以提出多种数据处理请求，系统能够联合地理上分布的数据、计算、网络和处理软件等各种资源，协同完成多个用八的请求，确保来白任何空间信息源的空间信息(Anyresource)经过处理能在任何时候(Anytime)发送并服务丁•在任何地点(Anywhere)任何有需求而且有相应

8、权限的最终用户(Anyone),实现“服务点播”(ServiceOnDemand)和“一步到位”的服务(OneClickIsEnough)o空间信息多级网格中的“网格”与网格计算技术中的“网格”是两个不同的概念，前者主要立足于对地球空