熊妮娜

博懋信（北京）科技有限公司，北京 100001

大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)已經(jīng)影響到各個(gè)行業(yè)的發(fā)展，其中地理信息行業(yè)也因此獲得新的機(jī)遇。大數(shù)據(jù)的理念以及技術(shù)對(duì)于地理信息系統(tǒng)具有值得借鑒的部分。地理信息系統(tǒng)自誕生以來(lái)就一直依賴于現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，而在大數(shù)據(jù)時(shí)代，地理信息系統(tǒng)自身也必將得到新的轉(zhuǎn)變與發(fā)展。尤其是在智慧城市領(lǐng)域中，地理信息系統(tǒng)將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

1 大數(shù)據(jù)技術(shù)推進(jìn)地理信息系統(tǒng)在智慧城市中應(yīng)用

大數(shù)據(jù)的原意指的是在一定時(shí)間范圍內(nèi)利用軟件捕捉已經(jīng)整理的數(shù)據(jù)集合，大數(shù)據(jù)時(shí)代則代表了在當(dāng)前信息技術(shù)高速發(fā)展，數(shù)據(jù)信息數(shù)量急速增加的背景下，社會(huì)整體信息環(huán)境呈現(xiàn)出的一種樣貌。大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，不僅僅使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)受到重要的影響，作為依靠計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的地理信息系統(tǒng)也因此發(fā)生改變。

地理信息系統(tǒng)已經(jīng)有數(shù)十年發(fā)展歷史，但在智慧城市建設(shè)的環(huán)境之下，其傳統(tǒng)功能與作用不能完全滿足時(shí)代的需求。地理信息系統(tǒng)應(yīng)該結(jié)合城市的各項(xiàng)發(fā)展，例如智慧交通以及智慧物流等，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，解決地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的諸多問(wèn)題。針對(duì)待處理的數(shù)據(jù)信息，大數(shù)據(jù)的模式能夠有效提供專(zhuān)業(yè)化的處理。由于大數(shù)據(jù)自身也擁有加工以及增值的特征，通過(guò)云計(jì)算以及大數(shù)據(jù)這兩種全新的技術(shù)模式進(jìn)行合理的結(jié)合，可以促進(jìn)相關(guān)地理信息的挖掘。在地理信息系統(tǒng)的使用過(guò)程中，還可以結(jié)合一些其他技術(shù)，通過(guò)綜合化的云技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高質(zhì)量篩選與應(yīng)用[1]。大數(shù)據(jù)在地理信息系統(tǒng)中應(yīng)用的意義就是促進(jìn)地理信息系統(tǒng)質(zhì)量不斷提升，并且擁有更加廣闊的發(fā)展空間。

2 基于大數(shù)據(jù)的地理信息系統(tǒng)在智慧城市應(yīng)用中的難點(diǎn)

2.1 地理空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量巨大

地理信息系統(tǒng)在使用過(guò)程中面臨的一個(gè)難點(diǎn)是需要獲取大量的數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)總量十分巨大，這也意味著必須要用更多的空間與精力進(jìn)行存儲(chǔ)。以資源三號(hào)測(cè)繪衛(wèi)星為例，其衛(wèi)星內(nèi)部的存檔影像在一年半時(shí)間內(nèi)就已經(jīng)達(dá)到約300TB[2]。其次是地理信息系統(tǒng)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)單位個(gè)數(shù)多，意味著每當(dāng)進(jìn)行一項(xiàng)工作時(shí)都需要獲取數(shù)萬(wàn)張影像資料，在構(gòu)建信息系統(tǒng)時(shí)所需要的億萬(wàn)個(gè)地理要素占用了大量的空間[3]。大數(shù)據(jù)的時(shí)代背景之下，數(shù)據(jù)量日漸增加，必須針對(duì)這一問(wèn)題尋找有效解決方法。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與類(lèi)型復(fù)雜

智慧城市應(yīng)用中構(gòu)建地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)需要大量數(shù)據(jù)作為支撐，這些數(shù)據(jù)獲取的方式不同，因此得到的數(shù)據(jù)形式以及數(shù)據(jù)內(nèi)容之間存在較大差異。地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中包含有各種屬性數(shù)據(jù)，如矢量數(shù)據(jù)以及視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)乃至柵格數(shù)據(jù)，因此需要進(jìn)行有效歸類(lèi)與處理。例如在利用測(cè)繪進(jìn)行信息收集時(shí)得到的數(shù)據(jù)為DXF數(shù)據(jù)，這種類(lèi)型的數(shù)據(jù)必須通過(guò)一定的技術(shù)處理才能夠?qū)氲乩硇畔⑾到y(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中。由于不同數(shù)據(jù)各自的格式差異，因此在進(jìn)行綜合使用時(shí)就構(gòu)成了數(shù)據(jù)系統(tǒng)的龐雜體系。

2.3 數(shù)據(jù)非結(jié)構(gòu)化導(dǎo)致工作量大

智慧城市建設(shè)中涉及的都是大數(shù)據(jù)，包括大量非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)非結(jié)構(gòu)化是由于數(shù)據(jù)自身屬性以及格式不同造成的。當(dāng)前使用的空間數(shù)據(jù)二進(jìn)制法是一種二維表則，采用了固定的字段。傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)中的存儲(chǔ)方法導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能進(jìn)行合理歸納。大數(shù)據(jù)環(huán)境下數(shù)據(jù)量的不斷增加，如果缺乏有效的結(jié)構(gòu)化方式進(jìn)行歸納，就會(huì)導(dǎo)致工作量的增加，在使用時(shí)耗費(fèi)更多的時(shí)間以及人力。而在大數(shù)據(jù)時(shí)代，強(qiáng)調(diào)的是進(jìn)行經(jīng)濟(jì)化的信息統(tǒng)計(jì)以及分析工作，能夠?yàn)榭蛻籼峁┹^高質(zhì)量的服務(wù)，就必須從現(xiàn)階段非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)入手，建設(shè)一個(gè)合理科學(xué)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。以人口普查為例，所普查的內(nèi)容并不僅僅是年齡性別，還包含有婚配、學(xué)歷、工作等詳細(xì)信息。這些詳細(xì)信息由于個(gè)人之間的差異會(huì)導(dǎo)致整體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化缺失，進(jìn)而造成數(shù)據(jù)處理的效率降低。數(shù)據(jù)的非結(jié)構(gòu)化導(dǎo)致整體工作內(nèi)容的增加，不僅造成工作效率降低，同時(shí)也不利于地理信息系統(tǒng)的進(jìn)步，因此需要保證結(jié)構(gòu)有效升級(jí)，促進(jìn)更快開(kāi)展數(shù)據(jù)分析[4]。

3 大數(shù)據(jù)與地理信息系統(tǒng)結(jié)合的具體應(yīng)用

3.1 擴(kuò)大地理信息存儲(chǔ)量

智慧城市的大背景下，為了能夠有效促進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合，首先必須擴(kuò)大地理信息的存儲(chǔ)量，使其能夠容納更多的數(shù)據(jù)內(nèi)容。增加促進(jìn)地理信息存儲(chǔ)量首先應(yīng)該從改善硬件條件方面進(jìn)行[5]。地理信息系統(tǒng)所使用到的專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)磁盤(pán)容量已經(jīng)達(dá)到30TB，這種技術(shù)突破為地理信息系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)。智慧交通的發(fā)展立足于對(duì)城市中各條交通線路以及出行方式的數(shù)據(jù)調(diào)查基礎(chǔ)之上，擴(kuò)大地理信息的存儲(chǔ)量能夠?yàn)橹腔劢煌ńㄔO(shè)提供良好的發(fā)展基礎(chǔ)。

同時(shí)，伴隨地理信息系統(tǒng)的不斷進(jìn)步，硬件設(shè)備以外的軟件技術(shù)也得到改善。當(dāng)前的改良款軟件已經(jīng)能夠有效提升單位空間下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量，并且可以將大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行壓縮提取，保證大數(shù)據(jù)時(shí)代下地理信息系統(tǒng)能夠應(yīng)用更多的數(shù)據(jù)。

3.2 有效處理繁雜空間數(shù)據(jù)

在大數(shù)據(jù)時(shí)代發(fā)展地理信息系統(tǒng)，必須要保證能夠針對(duì)各種類(lèi)型的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提升整體工作的質(zhì)量以及效率。在數(shù)據(jù)多樣化的前提下，地理信息系統(tǒng)需要能夠接受多樣化的數(shù)據(jù)類(lèi)型，變更現(xiàn)有的數(shù)據(jù)接收方式，對(duì)不同方式獲取的信息都可以進(jìn)行處理。在人工操作時(shí)針對(duì)一些不易識(shí)別的數(shù)據(jù)類(lèi)型進(jìn)行處理，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的歸類(lèi)。為了有效提升多種類(lèi)型的數(shù)據(jù)處理效率，必須優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)，并且將數(shù)據(jù)庫(kù)的使用以及運(yùn)行規(guī)范化。

為了保證大數(shù)據(jù)的非結(jié)構(gòu)化信息存儲(chǔ)能夠規(guī)范化，在信息存入時(shí)要針對(duì)不規(guī)范的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效篩選。以智慧交通為例，存入數(shù)據(jù)的真實(shí)性會(huì)直接影響到后續(xù)使用的質(zhì)量。同時(shí)，還需要保證大數(shù)據(jù)對(duì)于非結(jié)構(gòu)化信息進(jìn)行無(wú)效信息的淘汰，以此提升整體信息數(shù)據(jù)庫(kù)的質(zhì)量，為后續(xù)的地理信息系統(tǒng)的使用打下良好基礎(chǔ)，不斷強(qiáng)化地理信息系統(tǒng)的使用效率。地理信息系統(tǒng)利用大數(shù)據(jù)的非結(jié)構(gòu)化信息存儲(chǔ)以及分析，是大數(shù)據(jù)對(duì)于地理信息產(chǎn)業(yè)具有重要作用的一個(gè)集中體現(xiàn)。

3.3 確保處理流程拓展性與伸縮性

自從大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，各個(gè)行業(yè)就面臨著數(shù)據(jù)量與質(zhì)的改變。為了提升大數(shù)據(jù)時(shí)代下地理信息系統(tǒng)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用質(zhì)量，必須要對(duì)當(dāng)前的系統(tǒng)信息庫(kù)開(kāi)展有效的進(jìn)化。大數(shù)據(jù)最大的特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)的數(shù)量呈現(xiàn)井噴式增長(zhǎng)，在這一趨勢(shì)下，人們不僅需要直觀了解到數(shù)據(jù)的內(nèi)容，更需要對(duì)信息進(jìn)行分析，了解信息綜合情況下的具體分析結(jié)果。在系統(tǒng)開(kāi)展數(shù)據(jù)庫(kù)升級(jí)時(shí)，必須對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行合理劃分，對(duì)已經(jīng)分割好的數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)展非規(guī)范化信息處理的拓展，以此保證系統(tǒng)的功能得以改善。

由于硬件升級(jí)工作需要更大的工作量以及更高的成本，無(wú)法隨著時(shí)代變化及時(shí)進(jìn)行更新，而利用信息系統(tǒng)自身的伸縮性以及拓展性，則能夠有效按照數(shù)據(jù)信息的內(nèi)容做出不同的反應(yīng)，并且可以針對(duì)不同類(lèi)型的信息存儲(chǔ)空間進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)化，保證地理信息系統(tǒng)中各項(xiàng)功能銜接的靈活性，促使整體程序的科學(xué)性得到有效提升。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在智慧城市建設(shè)中，結(jié)合大數(shù)據(jù)后的地理信息系統(tǒng)發(fā)展以及使用勢(shì)必會(huì)面臨更多的機(jī)遇，同時(shí)還有更多的挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)對(duì)于地理信息系統(tǒng)的改變不僅體現(xiàn)在自身的應(yīng)用方式擴(kuò)展，還包含有未來(lái)發(fā)展的具體規(guī)劃。地理信息系統(tǒng)在智慧城市中的應(yīng)用應(yīng)該在不斷的實(shí)踐中逐漸完善，并且增加自身功能，以適應(yīng)城市建設(shè)中大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)與需求。