网格gis在数字城市中的研究和应用

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1、网格GIS在数字城市中的研究和应用①②②②①吕蓬梁晓燕李磊李强①信息工程大学测绘学院河南郑州450052②海军出版社天津塘沽300450Email:lp811111@tom.com摘要：网格技术的出现．为目前传统的数字城市技术不能很好解决的问题．如高吞吐量的计算．远程数据访问与服务，分布式异构环境及协同计算等．带来了新的解决思路．通过解析目前数字城市所面临的问题，集成网格技术，提出了基于网格的数字城市体系结构及应用服务平台框架．并探讨了其核心功能．关键词：网格GIS；数字城市；地理信息服务；WebSer

2、vicesAbstract：TheGridtechnologycanmeetthechallengessuchashigh—throughputcomputing，remotedataaccessandservice，distributedheterogeneousenvironment，collaborativecomputingetcwhichthetraditionalDigitalCitytechnologiescannotmeet．AfterdiscussingtheproblemwhichD

3、igitalCityfacesnow，integratinggridtechnologywithDigitalCitytechnology，anewDigitalCitygridplatform(DCGP)，isproposedtosolvetherelatedproblems，andsomeofthekeyfunctionsaredescribedKeyWords:GridGIS；DigitalCity；GISService；WebServices1.引言自从数字地球的概念被提出后，“数字地球”受到全

4、人类的极大关注．人们认识到“数字地球”的提出能够为日益严峻的环境保护、灾害治理、自然资源保护、经济与社会可持续发展以及提高人类生活质量等方面的问题带来更为全面而有效的思维模式和解决途径，数字城市是数字地球的重要组成部分，全球信息化的基本单元，是一个跨越了多学科和领域的复杂系统，涉及了遥感技术、地理信息系统技术、全球定位系统技术、计算机技术、宽带网络技术元数据技术、数据库技术、数据挖掘技术、图形图像技术和虚拟现实技术等多个领域．目前数字城市得到了很大的发展，很多城市已建起自己的“数字城市”网站．但在数字城

5、市发展的同时，也遇到了一些传统的数字城市技术不能很好解决的问题，如海量空间数据存储，大量分布式异构环境，大吞吐量计算，远程访问数据与服务，无止境的计算要求等．网格GIS技术为解决数字城市遇到的难题提供了可能。GIS经过近40多年的发展，在一定程度上满足了人们对空间数据处理和分析的部分需求，目前基于网络技术的WebGIS已经成为GIs应用的主流，它可以通过网络调用分布于不同地区和部门的空间数据，并做出一定的分析和处理。典型的WebGIS主要通过集中模式来实现，即将空间数据存储在一台或几台服务器上，远程用户

6、(客户端)通过网络连接来实现对这些空间数据的调用，以B／S结构或者C／S结构来实现对空间数据的分析和处理。这种模式大大加重了服务器的负担，耗费了大量的网络资源并浪费了大量计算资源。因此，如何将地理上分布、系统异构的多种计算资源和空间数据资源通过高速网络连接起来，构建空间数据处理的网络虚拟超级计算机系统，以此来实现分布、结构、提供者及支撑环境异构的各种硬件、软件和数据资源的完全共享，显得日益迫切。在网络发展的基础上，部分学者尝试利用网格(Grid)技术来解决上述问题，提出了网格GIS的概念。2.网格GIS

7、概念及特征2.1.网格（grid）网格(Grid)源于“PowerGrid(电力供应网)”的专业术语，根据Foster和Kesseman的定义，网格是构筑在互联网上的一种新兴技术，它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、远程设备等融为一体，为科技人员和普通老百姓提供更多的资源和功能。传统互联网实现了计算机硬件的连通，Web实现了网页的连通，而网格试图实现互联网上所有资源的全面连通。网格又有狭义和广义之分，狭义的网格指的是整合各种资源、协调各种使用者、建立在多功能的协议和界面之上、允许其资源被协调使用、

8、以满足不同使用者需求的多功能系统；广义的网格可以理解为巨大的全球网格(GreatGlobalGrid)，它不仅包括计算网格、数据网格、信息网格、知识网格、商业网格，还包括一些已有的网络计算模式、寄生计算等。根据功能，网格分为计算网格和服务网格两大类。计算网格是网格的系统层，它为应用层提供系统基础设施，在网格技术中起着基础的作用。通过计算网格，可以访问无限制的计算和分布式数据资源。服务网格是网格的应用层，提供异构合作环境，包括信息网格和知识网