基于云計(jì)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(jì)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(jì)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(duì)于云計(jì)算的依賴性較強(qiáng)。對(duì)云計(jì)算的概念與特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，并對(duì)GIS軟件工程進(jìn)行了全面的分析，并提出了在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注重的幾個(gè)問(wèn)題。

云計(jì)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(yùn)營(yíng)模式已經(jīng)無(wú)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(jì)算時(shí)代轉(zhuǎn)變。和傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)模式相比，云計(jì)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?jì)算技術(shù)對(duì)軟件和應(yīng)用進(jìn)行了重新地定義，在該環(huán)境下，也促進(jìn)了GIS軟件工程的發(fā)展。因此，必須要加強(qiáng)對(duì)軟件的開(kāi)發(fā)力度，在云計(jì)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(jì)算的概念與特點(diǎn)

1.1概念

云計(jì)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(lái)越多，而云計(jì)算就是將復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理過(guò)程分解成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的處理過(guò)程，分配在云計(jì)算下的多個(gè)服務(wù)器中，計(jì)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(guò)這種方式，將原本龐大的計(jì)算量分解成一個(gè)個(gè)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(jì)算的概念可以從廣義和狹義兩個(gè)方面進(jìn)行分析。廣義上云計(jì)算指的是服務(wù)的交付和使用方式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)按需、以擴(kuò)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(jì)算指的是IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源。

1.2特點(diǎn)

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

在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，云計(jì)算已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了功能的虛擬化，用戶可以隨時(shí)隨地通過(guò)終端來(lái)獲得所需的服務(wù)。所有的服務(wù)信息都會(huì)存儲(chǔ)在“云”端上，用戶可以用筆記本或手機(jī)等移動(dòng)終端在“云”上進(jìn)行下載，從而獲取到相應(yīng)的應(yīng)用。

云計(jì)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(jì)顯示，僅google公司的云計(jì)算服務(wù)器就達(dá)到了百萬(wàn)臺(tái)，而搜狐這類的公司，其云計(jì)算服務(wù)器也有40余萬(wàn)臺(tái)之多，云計(jì)算的規(guī)?；殉尚汀?/p>

云計(jì)算可靠性的特點(diǎn)是要建立在多種防護(hù)手段上的，例如數(shù)據(jù)的多副本容錯(cuò)功能、計(jì)算節(jié)點(diǎn)的呼喚等等。同時(shí)，還需要分配專業(yè)的人才對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督，定期對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行維護(hù)，保證“云”端信息的安全性，使用戶放心。

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

在云計(jì)算中，使用的是集中自動(dòng)化的管理方式。容錯(cuò)措施采用的是接點(diǎn)構(gòu)成模式，因此，在管理時(shí)所需要投入的成本較少，用戶所要負(fù)擔(dān)的管理維護(hù)費(fèi)用也相應(yīng)減少。通過(guò)這種方式，能夠提高用戶的滿意度，降低了用戶的負(fù)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(diǎn)

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(kāi)發(fā)與維護(hù)的整個(gè)過(guò)程，和軟件工程的理論有一定的共通性。不僅包括整個(gè)GIS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、落實(shí)與功能評(píng)價(jià)等，還涉及質(zhì)量監(jiān)管、風(fēng)險(xiǎn)控制等多個(gè)方面。以及對(duì)GIS數(shù)據(jù)的管理與質(zhì)量控制。

2.2特點(diǎn)

GIS軟件工程的主要特點(diǎn)分為兩個(gè)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(gè)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(gè)因素，如軟件需求說(shuō)明、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、用戶手冊(cè)、程序清單等等，使得文檔的復(fù)雜性較強(qiáng)，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(gè)程序的長(zhǎng)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(guó)的現(xiàn)狀來(lái)看，在GIS軟件工程方面的人才較少，導(dǎo)致在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的難度更高。

GIS軟件工程的特點(diǎn)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(gè)重要特點(diǎn)。在處理數(shù)據(jù)時(shí)，要注重以下三點(diǎn)：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(duì)整個(gè)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(shí)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(qiáng)對(duì)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(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性有著重要的影響。

3 云計(jì)算環(huán)境下GIS軟件工程模式

3.1結(jié)構(gòu)模式

隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷成熟，為GIS軟件工程的設(shè)計(jì)也奠定了一定的基礎(chǔ)。由于云計(jì)算有著數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大、穩(wěn)定性強(qiáng)、通用性好的優(yōu)勢(shì)，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(guò)“云”端提供的構(gòu)建，對(duì)自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，突破傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的局限性?！霸啤倍酥械拇罅啃畔⒁约岸鄻踊膽?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(jì)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?。在GIS軟件工程的設(shè)計(jì)中，每個(gè)環(huán)節(jié)都有著開(kāi)放性與階段性的特點(diǎn)，需要通過(guò)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(jìn)行GIS軟件工程的設(shè)計(jì)時(shí)，可以借鑒其他系統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn)，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(hù)

在云計(jì)算環(huán)境下，GIS系統(tǒng)工程有著較強(qiáng)的可變性與便捷性。和傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式不同，該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中已經(jīng)開(kāi)始同步管理和維護(hù)。一般來(lái)說(shuō)，在初期的設(shè)計(jì)階段，只能進(jìn)行少量的部署工作，但是隨著云計(jì)算的不斷成熟，能夠保證各個(gè)部分的獨(dú)立管理模式，使得整個(gè)管理與維護(hù)過(guò)程也更加快捷。

4 結(jié)語(yǔ)

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

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

[2] 周艷萍，張淑娟.云計(jì)算技術(shù)的GIS軟件工程模式研究[J].電腦知識(shí)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(jì)算機(jī)相關(guān)工作。