基于云GIS技术的广西土地利用综合监管平台研究与实现
发布时间：2020-06-22 17:22
【摘要】：云计算、大数据和人工智能已成为当前信息系统建设的热点,传统的C/S、B/S架构已经很难满足要求,云计算技术成为新的手段。本文立足于广西国土资源领域,以广西国土资源云为基础支撑环境,将云GIS技术融入省级土地利用综合监管平台的设计方案之中,并以此为蓝本建设广西土地利用综合监管平台(以下简称监管平台)。撰写本文的目的是:1)研究云GIS环境下广西土地利用综合监管平台的建设方案及其相关技术,以此作为云计算技术在国土领域的应用案例,为同类型系统建设提供参考;2)通过监管平台的建设提升土地利用综合监管业务的开放共享程度和信息化水平;3)研究和总结在私有云环境下部署云GIS平台的可行技术方案。基于此,本文首先研究和分析了当前信息化潮流,综述了云计算、云GIS、土地利用综合监管平台的国内外研究现状及进展。紧接着研究了支撑监管平台建设的基本理论——云计算、云GIS和软件工程等。然后针对广西国土资源云和云GIS平台的主要构建过程进行了详细深入的探讨。最后详细探讨了建设监管平台的关键技术及其设计与实现过程。本文的研究成果有以下几点:1)本文基于大量的理论研究和支撑设计了基于云GIS技术的广西土地利用综合监管平台的建设方案,并以该方案为蓝本建成了广西土地利用综合监管平台。经检验,该设计方案切实可行,“监管平台”能够满足国土业务部门在土地利用综合监管方面的业务需求。2)基于相关研究基础之上改进了矢量数据的加载方法——设计实现了在浏览器端解析基于Txt、Shapefile格式的矢量数据的可行方法。该方法针对小规模的矢量数据有较好的效果,响应和渲染速度更快;同时,这种方法充分利用客户端的富余硬件资源,减少了网络传输次数和服务器端的负担,使服务器专注于空间分析服务和数据提供。3)设计实现了基于“Python for Flask+Arcpy”技术的空间分析业务站。该设计方案具有轻便灵活,能够快速搭建部署、克隆移植等特点,适合本文小访问量的应用场景。
【学位授予单位】：南宁师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P208
【图文】：
加一层——数据即服务层（Data as a Service）；还有一种是以 Limia Youseff[62]为代表的五层分类法：即在四层分类法之上加上硬件即服务（Hardware as a Service）。这几种分类方法一脉相承，从不同角度去定义云服务。其中三层分类法在学术圈内获得了较多的认同，本文也赞同这种分类方法。IaaS 将 CPU、磁盘、网络等硬件设备封装成服务供用户使用。在 Iaas 环境中，用户相可以请求没有安装操作系统的裸机和磁盘。因此，用户可以根据实际需求安装操作系统（Windows、Linux 等）并规划节点，同时还要考虑如何让多台机器（节点）协同工作；另外，用户还可以向云提供商请求带有操作系统的 IaaS 设备。PaaS 对云环境中的基础设施做进一步加工，为用户提供一个完善的应用程序运行的软环境，包括基本的操作系统、数据库、应用程序开发平台等等。同时，根据用户的具体需求，PaaS 层还可以制定成可支持行业运行的平台，如可支持地理信息行业运行的云 GIS 平台。SaaS 将某些专业软件封装成服务，向用户提供可按需定制的软件应用服务。软件应用的部署、升级和支撑硬件的维护转由服务提供商负责，用户只需使用浏览器通过网络即可直接使用软件应用。三种云服务模式下的云应用于传统应用的对比如图 2-1 所示。区别在于谁来提供、管理和维护基础硬件和运行环境。
过文献分析法，总结了国内外相关研究[55,63-67]并对云 GIS 做出如下定义：云 GIS 技术是布式 GIS、WebGIS 和网格 GIS 的融合与发展。其借助云计算理论、方法和技术将 GIS 软件、平台与空间数据部署到云环境中以期获得 云 的大规模计算和存储能力，解决地理息科学领域中的计算密集型和数据密集型等问题，如海量 GIS 数据的分布式存储、空间析任务、查询检索、虚拟化等等。因此，云 GIS 技术同时具备了云计算和地理信息科学双重特征。云 GIS 依然延续了云计算的对服务类型的划分方式，将服务划分为 IaaS、PaaS、Sa等几个主要的层，但其具体的内容及定义在不同学者之间有不同的定义。本文比较认同下观点：1）SaaS 层：面向弱 GIS 部门，提供完备成型、可直接使用的专题 GIS 业务系统云 GIS SaaS 层可以理解为基于云 GIS PaaS 层相关服务而构建的网络应用的集中。2）Pa层：面向强 GIS 部门，以网络服务的形式提供 GIS 服务接口（Application Interface，AP如地图服务、查询统计服务、空间分析服务等，PaaS 还提供相关 GIS 平台管理地理空间据和服务发布与后续维护，基于该层可以开发完备的 GIS 专题应用系统。3）IaaS 层：提供基础设施，如操作系统、服务器、存储和网络等。云 GIS 的 IaaS 可以由商业公有云提服务，也可以由企业私有云构建。图 2-2 为传统 GIS 模式与云 GIS 服务的比较图。
本文编号：2725994
【学位授予单位】：南宁师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P208
【图文】：
加一层——数据即服务层（Data as a Service）；还有一种是以 Limia Youseff[62]为代表的五层分类法：即在四层分类法之上加上硬件即服务（Hardware as a Service）。这几种分类方法一脉相承，从不同角度去定义云服务。其中三层分类法在学术圈内获得了较多的认同，本文也赞同这种分类方法。IaaS 将 CPU、磁盘、网络等硬件设备封装成服务供用户使用。在 Iaas 环境中，用户相可以请求没有安装操作系统的裸机和磁盘。因此，用户可以根据实际需求安装操作系统（Windows、Linux 等）并规划节点，同时还要考虑如何让多台机器（节点）协同工作；另外，用户还可以向云提供商请求带有操作系统的 IaaS 设备。PaaS 对云环境中的基础设施做进一步加工，为用户提供一个完善的应用程序运行的软环境，包括基本的操作系统、数据库、应用程序开发平台等等。同时，根据用户的具体需求，PaaS 层还可以制定成可支持行业运行的平台，如可支持地理信息行业运行的云 GIS 平台。SaaS 将某些专业软件封装成服务，向用户提供可按需定制的软件应用服务。软件应用的部署、升级和支撑硬件的维护转由服务提供商负责，用户只需使用浏览器通过网络即可直接使用软件应用。三种云服务模式下的云应用于传统应用的对比如图 2-1 所示。区别在于谁来提供、管理和维护基础硬件和运行环境。
过文献分析法，总结了国内外相关研究[55,63-67]并对云 GIS 做出如下定义：云 GIS 技术是布式 GIS、WebGIS 和网格 GIS 的融合与发展。其借助云计算理论、方法和技术将 GIS 软件、平台与空间数据部署到云环境中以期获得 云 的大规模计算和存储能力，解决地理息科学领域中的计算密集型和数据密集型等问题，如海量 GIS 数据的分布式存储、空间析任务、查询检索、虚拟化等等。因此，云 GIS 技术同时具备了云计算和地理信息科学双重特征。云 GIS 依然延续了云计算的对服务类型的划分方式，将服务划分为 IaaS、PaaS、Sa等几个主要的层，但其具体的内容及定义在不同学者之间有不同的定义。本文比较认同下观点：1）SaaS 层：面向弱 GIS 部门，提供完备成型、可直接使用的专题 GIS 业务系统云 GIS SaaS 层可以理解为基于云 GIS PaaS 层相关服务而构建的网络应用的集中。2）Pa层：面向强 GIS 部门，以网络服务的形式提供 GIS 服务接口（Application Interface，AP如地图服务、查询统计服务、空间分析服务等，PaaS 还提供相关 GIS 平台管理地理空间据和服务发布与后续维护，基于该层可以开发完备的 GIS 专题应用系统。3）IaaS 层：提供基础设施，如操作系统、服务器、存储和网络等。云 GIS 的 IaaS 可以由商业公有云提服务，也可以由企业私有云构建。图 2-2 为传统 GIS 模式与云 GIS 服务的比较图。
【参考文献】
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本文编号：2725994
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