顧紅生

【摘 要】科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，為現(xiàn)今各項(xiàng)信息化管理提供了重要的保障。在地理信息化管理的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)和信息量較大，實(shí)際使用過(guò)程中信息傳遞速度較慢，對(duì)信息的管理和傳輸形成了阻礙。而把Hadoop云計(jì)算運(yùn)用到地理信息化管理系統(tǒng)中，能提升信息傳遞的速度?；谶@樣的狀況，論文介紹基于云技術(shù)的移動(dòng)地理信息系統(tǒng)的研發(fā)，以供參考。

【Abstract】The development of science and technology provides important guarantee for the information management .There are much data and information in geography information management system， and the information transmission speed is slow， which hindered the information management and transmission. The application of Hadoop cloud computation in geographic information management system can improve the information transmission speed. Based on this situation， paper analyzes the research and development of mobile GIS based on the cloud computing， for reference.

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算；計(jì)算機(jī)技術(shù)；地理信息系統(tǒng)

【Keywords】cloud compute； computer technology； geographic information system

【中圖分類號(hào)】TP311 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）03-0057-02

1 引言

在先進(jìn)信息的技術(shù)支持下，將終端系統(tǒng)運(yùn)用到地理信息管理系統(tǒng)中，使該系統(tǒng)更具有穩(wěn)定性。移動(dòng)GIS能把自身的功能予以不斷擴(kuò)張，實(shí)現(xiàn)了在互聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信環(huán)境下自由通信。現(xiàn)階段，在云計(jì)算技術(shù)的支持下，GIS信息管理平臺(tái)得到不斷的優(yōu)化，使用戶能在較短的時(shí)間內(nèi)獲取有效處理海量數(shù)據(jù)的方法。因此，在論述中，從以下幾個(gè)方面對(duì)移動(dòng)地理信息系統(tǒng)的研發(fā)予以探討。

2 相關(guān)概念簡(jiǎn)介

2.1 云計(jì)算簡(jiǎn)介

在云計(jì)算的概念中，“云”指的是所有互聯(lián)網(wǎng)與使用的計(jì)算機(jī)。目前，世界任何角落，均被互聯(lián)網(wǎng)覆蓋，在這樣的環(huán)境下計(jì)算機(jī)的使用使云計(jì)算具有規(guī)模大的特點(diǎn)，世界上一些大的科技公司，時(shí)常會(huì)有成千上萬(wàn)的云服務(wù)器，谷歌公司云服務(wù)器的數(shù)量甚至超過(guò)100萬(wàn)臺(tái)，即使一些小型技術(shù)公司也有成千上萬(wàn)的云服務(wù)器的設(shè)置。使得云計(jì)算擁有相當(dāng)大的存儲(chǔ)容量，其虛擬程度高，因云計(jì)算的建立是基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的，這使得它與云有一定的相似性。云計(jì)算系統(tǒng)中，大部分的功能是在虛擬的情況下完成的，具有較強(qiáng)的擴(kuò)展能力。在當(dāng)前社會(huì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在社會(huì)各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，在這種情況下，網(wǎng)絡(luò)中會(huì)產(chǎn)生大量的信息，云中資源的數(shù)據(jù)信息，充分反映了云計(jì)算具有很強(qiáng)的擴(kuò)展能力[1]。

2.2 云計(jì)算與GIS的結(jié)合

云計(jì)算技術(shù)的支持下，使地理信息系統(tǒng)的功能逐漸完善，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：①減少了對(duì)GIS系統(tǒng)終端用戶的需求，用戶在實(shí)際使用時(shí)，只需要一個(gè)終端設(shè)備就可以完成相對(duì)煩瑣和復(fù)雜的操作；②云計(jì)算技術(shù)與GIS平臺(tái)的結(jié)合減少了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員的工作量，對(duì)空間數(shù)據(jù)分析處理和更新變換所花費(fèi)的時(shí)間相對(duì)較短，能高效完成云計(jì)算系統(tǒng)和平臺(tái)的建設(shè)與維護(hù)，節(jié)省系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員優(yōu)化算法和并行計(jì)算的精力，從這一角度得知，二者在結(jié)合后具有較高的效率，基于云計(jì)算在實(shí)際使用中，可以進(jìn)行統(tǒng)籌和分布，總體上有效解決了對(duì)資源浪費(fèi)的問(wèn)題；③提升了信息和數(shù)據(jù)的安全，因?yàn)樵朴?jì)算的移動(dòng)GIS空間數(shù)據(jù)采集使用的形式存儲(chǔ)和備份，可以有效地提高數(shù)據(jù)和信息的安全性，減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)[2]。

2.3 云計(jì)算與Hadoop的結(jié)合

Hadoop系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段，主要是把核Map Reduce與HDFS適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合，使它有一個(gè)更全面的性能。Map Reduce實(shí)質(zhì)上是對(duì)并行計(jì)算的軟件框架予以充分利用，而HDFS屬于一種Hadoop分布式文件系統(tǒng)，它主要提供底層支持存儲(chǔ)在分布式計(jì)算中，對(duì)系統(tǒng)的操作和提供更大的存儲(chǔ)空間具有深遠(yuǎn)的影響。Hadoop平臺(tái)最大的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)面向計(jì)算存儲(chǔ)的概念，為最終用戶保存大量的信息和數(shù)據(jù)，節(jié)省其在網(wǎng)絡(luò)傳輸階段所花費(fèi)的時(shí)間從而有效地提升該系統(tǒng)對(duì)信息和數(shù)據(jù)管理的效率[3]。

3 Hadoop平臺(tái)中GIS系統(tǒng)

3.1 移動(dòng)式地理信息系統(tǒng)的服務(wù)程序

移動(dòng)GIS平臺(tái)的云計(jì)算平臺(tái)和工作過(guò)程，類似于用戶在移動(dòng)終端發(fā)送信息提供相應(yīng)的服務(wù)，并通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，對(duì)用戶所需要的信息傳輸?shù)椒?wù)器終端，終端服務(wù)器來(lái)處理相應(yīng)的信息，然后將通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)向用戶提供相關(guān)信息服務(wù)。

相比之前的信息處理和Hadoop地理信息系統(tǒng)平臺(tái)，新型的信息處理系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

①在信息預(yù)處理環(huán)節(jié)中，能實(shí)現(xiàn)和完成對(duì)大量信息進(jìn)行快速索引，并實(shí)現(xiàn)分類后保存到分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)；②能實(shí)現(xiàn)建立主節(jié)點(diǎn)區(qū)域，負(fù)責(zé)啟動(dòng)、跟蹤和調(diào)度，根據(jù)各個(gè)模塊計(jì)算和存儲(chǔ)存在的差異性，執(zhí)行情況不同的命令。

在特定的信息處理中，主要任務(wù)通過(guò)主節(jié)點(diǎn)接收無(wú)線信息，完成網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)挠脩舴?wù)請(qǐng)求和創(chuàng)建相關(guān)的任務(wù)，并能在驗(yàn)證用戶登錄狀況來(lái)獲取信息，相應(yīng)的信息部署將轉(zhuǎn)到云計(jì)算平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)挖掘深度的數(shù)據(jù)信息，將處理信息和數(shù)據(jù)反饋給操作人員，實(shí)際操作人員通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)向用戶提交，并為其提供信息服務(wù)[4]。在實(shí)際工作的操作中其程序?yàn)椋孩儆脩敉ㄟ^(guò)自己的電子設(shè)備，提出了相應(yīng)的地理信息服務(wù)請(qǐng)求，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳Hadoop的請(qǐng)求信息；②服務(wù)器端主節(jié)點(diǎn)區(qū)主區(qū)接收服務(wù)請(qǐng)求，提交給用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)權(quán)限用戶信息的驗(yàn)證，驗(yàn)證后，將適用于地理信息和地理數(shù)據(jù)庫(kù)所需的數(shù)據(jù)和文件，和相應(yīng)的信息發(fā)送給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)；③各個(gè)節(jié)點(diǎn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)和信息處理，并將信息匯總后提交到存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)區(qū)域，為用戶提交的信息通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接脩羰种小＿@一過(guò)程為終端用戶提供理想化的信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)處理的目標(biāo)。

3.2 系統(tǒng)研發(fā)分析

在系統(tǒng)功能方面，支持云計(jì)算技術(shù)的移動(dòng)GIS系統(tǒng)主要涵蓋了資源管理器，用戶管理和任務(wù)管理等。資源管理主要能實(shí)現(xiàn)外部均勻的使用云資源的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，并在特定的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出節(jié)點(diǎn)故障，以及使用的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)分析與更新的實(shí)際狀況；任務(wù)管理主要對(duì)用戶申請(qǐng)的信息進(jìn)行處理。例如，用戶任務(wù)的部署信息管理，發(fā)送命令和任務(wù)分配工作等。用戶管理主要管理用戶的基本信息，完成用戶登錄與訪問(wèn)的相關(guān)信息，建立管理的內(nèi)容。在此系統(tǒng)中，主要有三種類型的用戶，即普通電子終端用戶、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人和系統(tǒng)管理員。

系統(tǒng)包括移動(dòng)電子終端、服務(wù)器和無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)終端包括電子設(shè)備。實(shí)現(xiàn)相互接口終端用戶服務(wù)發(fā)送和接收信息，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中不但涵蓋了專用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，但也涵蓋了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的公共網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器終端存儲(chǔ)和管理著地理數(shù)據(jù)，對(duì)用戶的信息進(jìn)行智能的管理。通常情況下，服務(wù)器放在Hadoop平臺(tái)當(dāng)中，能實(shí)現(xiàn)對(duì)所有參與地理信息系統(tǒng)信息和數(shù)據(jù)的處理和運(yùn)算。

4 實(shí)驗(yàn)分析

測(cè)試云計(jì)算技術(shù)在移動(dòng)地理信息系統(tǒng)有效性和實(shí)用性實(shí)驗(yàn)中，選擇不同大小的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別是：10M、15M、25M和55M，并劃分出四組地圖數(shù)據(jù)，選擇相同的計(jì)算機(jī)環(huán)境，Hadoop云計(jì)算的信息管理平臺(tái)主要由七套寶德PR2310N服務(wù)器支持，其中兩個(gè)服務(wù)器作為節(jié)點(diǎn)區(qū)的控制系統(tǒng)，剩余五個(gè)服務(wù)器中的一臺(tái)為試驗(yàn)用戶的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)庫(kù)，其余的四個(gè)作為地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)與地圖數(shù)據(jù)庫(kù)，移動(dòng)電子終端使用當(dāng)前比較流行的四款相同note8華為手機(jī)。實(shí)驗(yàn)在遼寧省鞍山市不同站點(diǎn)之間的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信是更好的，傳統(tǒng)的GIS分別由四組實(shí)驗(yàn)人員系統(tǒng)和云計(jì)算使用接收設(shè)備GIS系統(tǒng)在幾個(gè)不同的地點(diǎn)申請(qǐng)相應(yīng)的地理信息服務(wù)，此次試驗(yàn)中網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)響應(yīng)時(shí)間和信息的時(shí)間記錄信息，如表1所示：

通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)得知，云計(jì)算技術(shù)下，研發(fā)的GIS系統(tǒng)，在實(shí)際使用中，能降低信息傳遞耗費(fèi)的時(shí)間，提升了地理信息在查詢時(shí)的工作效率。

5 結(jié)論

技術(shù)的發(fā)展為社會(huì)的進(jìn)步提供了重要的保障，也為人們創(chuàng)造了高質(zhì)量的生活環(huán)境。通過(guò)本文的討論，云計(jì)算的海量數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，規(guī)模較大，應(yīng)用于Hadoop可以提高信息處理的工作效率。通過(guò)實(shí)際實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：云計(jì)算技術(shù)下，研發(fā)的GIS系統(tǒng)，在實(shí)際使用中，能降低信息傳遞耗費(fèi)的時(shí)間，提升了地理信息在查詢時(shí)的工作效率。本次的研究旨在推動(dòng)我國(guó)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展。

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