韓立鋒

摘 要：新一代信息技術(shù)的興起與發(fā)展直接影響地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，例如，物理網(wǎng)與GIS的結(jié)合，云計算與GIS的結(jié)合，移動互聯(lián)網(wǎng)與GIS的結(jié)合，文章將在大數(shù)據(jù)的背景下，分析大數(shù)據(jù)給地理信息系統(tǒng)的發(fā)展帶來的影響。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；地理信息系統(tǒng)；物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號：P208 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）20-0170-02

1 概述

“大數(shù)據(jù)”是繼“云計算”之后互聯(lián)網(wǎng)時代掀起的又一個熱潮。大數(shù)據(jù)時代正靠近我們的生活。地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）得到計算機(jī)軟硬件系統(tǒng)支持，也擁有對地球表面（包括大氣層）空間中和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲存、管理、計算、研究、顯示和說明等功能[1]。作為一門涉及面廣的綜合學(xué)科，地理信息系統(tǒng)信息技術(shù)的發(fā)展尤為重要[2]。在互聯(lián)網(wǎng)時代，“大數(shù)據(jù)”這種重要資源增長速率過快，當(dāng)今人類社會的發(fā)展與轉(zhuǎn)型[3]正在被慢慢侵蝕著。地理信息系統(tǒng)也身在其中，以基于位置的服務(wù)（Location Based Service，LBS）為代表的新技術(shù)的加入使得地理信息系統(tǒng)及產(chǎn)業(yè)在獲得發(fā)展機(jī)遇的同時也面臨挑戰(zhàn)。

2 大數(shù)據(jù)

2.1 大數(shù)據(jù)定義

IDC（Internet Data Center，即互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心）最新的研究結(jié)果顯示全球每18個月新增的數(shù)據(jù)量是人類有史以來全部數(shù)據(jù)量的總和到2020年，每年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將達(dá)到40ZB，其中傳感器網(wǎng)絡(luò)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)占40%[4]。而且這些數(shù)據(jù)中95%是不精確的，非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)[5]。歸納了（Volume、Varity、Velocity、Veracity、Value）大數(shù)據(jù)的5V特征，以區(qū)別于大眾思維中的“海量數(shù)據(jù)”[6]。

大數(shù)據(jù)和有聯(lián)系的自發(fā)地理信息（volunteered geographic information，VGI）存在聯(lián)系不同需要研究。VGI和大數(shù)據(jù)都以大量個體數(shù)據(jù)匯總后的增值應(yīng)用為目的，VGI應(yīng)用目的優(yōu)先；大數(shù)據(jù)使用過程目的明確，形式呈現(xiàn)多樣化。這一特點(diǎn)使大數(shù)據(jù)應(yīng)用速率增加相當(dāng)快[2]。

2.2 大數(shù)據(jù)的發(fā)展現(xiàn)狀

“云時代”的到來將大數(shù)據(jù)變成了一個焦點(diǎn)。大數(shù)據(jù)中非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)占的分量重。大數(shù)據(jù)技術(shù)具有快速獲得有價值信息的能力[7]。

大數(shù)據(jù)具有很高的商業(yè)價值。數(shù)據(jù)交易可產(chǎn)生很好的效果；為了提高企業(yè)銷售率，增加利潤，我們可以降低營銷成本。數(shù)據(jù)共享、交叉復(fù)用后獲取最大的數(shù)據(jù)價值是大數(shù)據(jù)的價值。

3 大數(shù)據(jù)對GIS的影響

大數(shù)據(jù)中的地理（理論）：在地理學(xué)研究領(lǐng)域中，新數(shù)據(jù)的環(huán)境由大數(shù)據(jù)、開放數(shù)據(jù)與一些集成起來的小數(shù)據(jù)一起構(gòu)成，這種新環(huán)境對現(xiàn)有地理學(xué)理論的證明有很大的幫助。傳統(tǒng)的地理學(xué)理論以均質(zhì)化集合單元的長期變化為分析對象進(jìn)行勘測研究，在新的數(shù)據(jù)環(huán)境下，所呈現(xiàn)出的即時性、多角度維度、以及細(xì)粒度的變化觀測對于一些關(guān)注異質(zhì)化個體短時間內(nèi)變化的地理學(xué)理論產(chǎn)生有很大的幫助和改善[10]。新地理學(xué)理論的發(fā)展離不開新數(shù)據(jù)環(huán)境[8，9]。

地理（環(huán)境）中的大數(shù)據(jù)：大數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、處理和使用無時無刻都在被當(dāng)時條件允許范圍內(nèi)的社會、經(jīng)濟(jì)、自然等等地理環(huán)境所影響，而這些地理環(huán)境根據(jù)各方面的原因條件所給予的表達(dá)不夠具體，并且是具有選擇性的，產(chǎn)生了盲區(qū)需要克服和改善。數(shù)據(jù)的變化也間接地改變了我們的生活。

3.1 機(jī)遇

大數(shù)據(jù)帶來了研究范式的變革[13]。大數(shù)據(jù)可以依靠研究人行為所帶來的移動的軌跡以及所處地理環(huán)境位置的重要特點(diǎn)進(jìn)行評估。猜測人一天內(nèi)活動的規(guī)律以及活動的范圍。從而得到想要的人體情感態(tài)度以及土地范圍活動區(qū)域內(nèi)的相關(guān)信息。

大數(shù)據(jù)影響著地理學(xué)研究范式的變化趨勢。傳統(tǒng)的地理學(xué)“自上向下”，而現(xiàn)在“自下向上”也開始流行起來。其優(yōu)勢和不足比重各占一半。在空間大數(shù)據(jù)下，地理學(xué)進(jìn)行學(xué)術(shù)勘測調(diào)查務(wù)必考慮結(jié)果的可驗證性、尺度變化性以及相對不確定性。相關(guān)關(guān)系等重要因素只是其中的一部分而已。

大數(shù)據(jù)能夠在一定程度上克服傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的不足。也為創(chuàng)新地理學(xué)研究的議題提供了機(jī)遇。

數(shù)據(jù)時空粒度隨著時間的推移，逐漸越來越變的精細(xì)。地理空間所給予我們的信息儲備也變得越發(fā)重要。地表要素的屬性變化在每時每刻都隨大數(shù)據(jù)時代的地理信息影響，尤其是移動的個體或群體對象，移動的個體或群體對象空間位置和其自身的屬性變化更為明顯，地理大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)促進(jìn)了地理計算（GeoComputation）與城市計算（urban computing）和社會計算（social computing）的交叉和融合。大數(shù)據(jù)技術(shù)的城市與社會應(yīng)用過程中很多研究場景和內(nèi)容與大數(shù)據(jù)的空間緊密貼合[15]。

大數(shù)據(jù)對人文地理學(xué)的影響也是自然地理學(xué)的影響。在優(yōu)化區(qū)域布局、防災(zāi)減災(zāi)、城市精細(xì)化管理、智慧城市等方面綜合多維的國情地理數(shù)據(jù)影響甚大。這些大數(shù)據(jù)，對人文地理學(xué)研究內(nèi)容與研究范式提供了巨大突破創(chuàng)新的機(jī)會。

3.2 挑戰(zhàn)

由于原始樣本的偏差、預(yù)處理方法是否恰當(dāng)?shù)榷喾矫嬉蛩?，地理學(xué)者對收集來的大數(shù)據(jù)的質(zhì)量無法進(jìn)行系統(tǒng)性評估，大數(shù)據(jù)是一個新呈現(xiàn)出來的新鮮事物，研究案例可供借鑒研究的少之又少，條件也不夠充足，所以研究問題片面不夠具體，所以研究的結(jié)果大多數(shù)都不夠足以讓人信服。

“大數(shù)據(jù)”不是“全數(shù)據(jù)”，在研究中需要研究數(shù)據(jù)樣本里的獨(dú)特點(diǎn)，集成多源數(shù)據(jù)交互印證是處理大數(shù)據(jù)的代表性問題的一大關(guān)鍵點(diǎn)。大數(shù)據(jù)主要提供了一種對既有模式及規(guī)律的研究調(diào)查手段，這一大發(fā)現(xiàn)對于地理學(xué)的意義不可忽視，使我們能夠接觸到以前從未觸碰過讓人耳目一新的新事物，這對于生物學(xué)發(fā)展有著很大的促進(jìn)作用。

迄今為止，大數(shù)據(jù)在地理學(xué)中的應(yīng)用，僅僅還停留在校驗印證既有理論的一方面，未取得理論上實質(zhì)的突破與創(chuàng)新。我們今后研究，首先就應(yīng)該將有關(guān)研究中主要思想抓緊，然后將范式需要保留的精華部分進(jìn)行總結(jié)提煉，以最快的速度研究，從而形成在大數(shù)據(jù)的時代中，存在的地理學(xué)新概念新思想以及新方法的系統(tǒng)論述。

4 結(jié)束語

大數(shù)據(jù)時代的來臨對中國的地理信息系統(tǒng)的格局產(chǎn)生了很大的影響。以物聯(lián)網(wǎng)、云計算為首的等多個技術(shù)的發(fā)展將為GIS的發(fā)展帶來更多的便利，也同時給我們帶來了機(jī)會。GIS的使用價值為了可以在大數(shù)據(jù)中全權(quán)體現(xiàn)， GIS與大數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合發(fā)展速率要提高。研究初心不能改變，地理學(xué)者仍要腳踏實地，沉著冷靜客觀地看待“大數(shù)據(jù)”的使用條件，依托地理學(xué)科及專業(yè)知識論證去完成多源數(shù)據(jù)相互檢驗等質(zhì)量評估工作。大數(shù)據(jù)在地理中的應(yīng)用基礎(chǔ)需要一步一個腳印的走出來。

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