未來(lái) GIS 發展的(de)技術趨勢展望

王爾琪,王少華

( 1. 中國(guó)科學院地(dì / de)理科學與資源研究所,北京 100101; 2. 地圖生活(北京)信息技術有限公司,北京 100015)

論文來(lái)源:《測繪通報》2015 年 增刊

摘要(yào / yāo):基于(yú)對最新 IT 的(de)追蹤,提出(chū)了(le/liǎo) GIS 技術的(de) 6 大(dà)發展趨勢。Linux 操作系統、雲計算、ARM 低功耗計算平台、物聯網、移動互聯網、大(dà)數據技術、開源軟件等的(de)突飛猛進,推動智慧城市、地(dì / de)理智慧的(de)發展,使得 GIS 功能爲(wéi / wèi)大(dà)衆所用,拉開了(le/liǎo)新一(yī / yì /yí)輪 GIS 技術的(de)變革,改變了(le/liǎo) GIS 軟件研發和(hé / huò)應用模式。

關鍵詞: 信息技術, 地(dì / de)理信息技術,大(dà)數據,雲計算,智慧城市

近年來(lái) IT 技術發展可謂風起雲湧。GIS 是(shì) IT的(de)重要(yào / yāo)部分 IT 的(de)發展将會影響 GIS 的(de)發展[1]。本文主要(yào / yāo)從 6 個(gè)方面進行總結分析,其中包括 Linux 的(de)快速發展及與其相關的(de)雲計算技術,使 IT 成爲(wéi / wèi)社會基礎設施的(de)一(yī / yì /yí)部分; ARM 低功耗計算平台的(de)突飛猛進,将推動物聯網和(hé / huò)智慧城市的(de)快速發展; 移動應用和(hé / huò)基于(yú)互聯網絡的(de)協同,推動專業 GIS 功能讓大(dà)衆所用; 數據開放浪潮和(hé / huò)大(dà)數據分析技術的(de)快速發展讓“地(dì / de)理智慧”落到(dào)實處; 三維技術和(hé / huò)全新的(de)數據采集手段拉開了(le/liǎo)新一(yī / yì /yí)輪 GIS 技術革命的(de)序幕; 開源軟件和(hé / huò)社會化軟件工程将極大(dà)地(dì / de)改變 GIS 軟件研發和(hé / huò)應用的(de)流程和(hé / huò)模式。

一(yī / yì /yí)、未來(lái) GIS 發展的(de)技術趨勢展望

1. Linux 的(de)快速發展及雲計算技術,使 IT 成爲(wéi / wèi)社會基礎設施的(de)一(yī / yì /yí)部分

随着雲計算的(de)興起,Linux 操作系統以(yǐ)其資源消耗少、軟件生态全、可定制化能力強、安全性能好等優點得到(dào)幾乎所有 IT 服務商的(de)青睐,就(jiù)連微軟也(yě)開始在(zài) Linux 系統進行大(dà)量的(de)投入。以(yǐ) Ubuntu 爲(wéi / wèi)首的(de)桌面 Linux 在(zài)專業用戶、軟件開發者、IT 發燒友中裝機量也(yě)在(zài)迅速上(shàng)升,逐漸改變了(le/liǎo) Linux 在(zài)桌面應用上(shàng)的(de)弱勢形象。我國(guó)基于(yú) Linux 的(de)深度定制操作系統,也(yě)開始得到(dào)更爲(wéi / wèi)廣泛的(de)應用。因此,2015 年可以(yǐ)說(shuō)是(shì) Linux 從打破 Windows 壟斷到(dào)全面開花的(de)轉折之(zhī)年。尤其是(shì)各種嵌入式 Linux 系統及基于(yú)Linux 内核的(de) Android 手機、平闆設備得到(dào)了(le/liǎo)迅猛的(de)增長,Linux 得到(dào)飛速發展。

雲計算概念已提出(chū)多年,前幾年主要(yào / yāo)是(shì)進行基礎設施建設、雲計算支撐軟件的(de)研發,很多小型的(de)雲計算系統也(yě)在(zài)摸索中逐步建設。這(zhè)一(yī / yì /yí)過程中,雲計算的(de)概念得到(dào)了(le/liǎo)普及、技術得到(dào)了(le/liǎo)驗證、産品得到(dào)了(le/liǎo)完善。現在(zài),基礎雲計算資源已經可以(yǐ)做到(dào)“按需提供”,成爲(wéi / wèi)整個(gè)社會基礎設施必不(bù)可少的(de)一(yī / yì /yí)部分[2]。 2015 年雲計算将快速進入應用之(zhī)年,使雲計算的(de)集中管理、資源共享、節能降耗、穩定可靠的(de)優點得到(dào)充分發揮。

爲(wéi / wèi)了(le/liǎo)适應這(zhè)一(yī / yì /yí)趨勢,超圖軟件推出(chū)了(le/liǎo)可運行于(yú)Linux 的(de)全系列 GIS 平台。高效的(de) Linux64 内核能夠更好地(dì / de)支持虛拟化和(hé / huò)雲服務平台,爲(wéi / wèi)自主、安全、可靠的(de)專業應用的(de)開發提供 GIS 承載平台。基于(yú)Linux 的(de) GIS 服務器和(hé / huò)組件已經推出(chū)和(hé / huò)應用 4 年以(yǐ)上(shàng),今年發布的(de)基于(yú) Java 的(de)桌面 GIS 平台補齊了(le/liǎo)Linux 上(shàng)的(de)桌面 GIS 工具鏈,使測繪和(hé / huò)地(dì / de)理信息專業人(rén)員可以(yǐ)在(zài) Linux 上(shàng)完成所有的(de) GIS 工作,可以(yǐ)依據OSGi 接口規範開發擴展插件,整合專業知識、拓展平台能力。面向雲服務環境的(de)雲 GIS 平台,包括iPortal、iServer、iExpress、iCloudManager 及在(zài)線服務平台,可以(yǐ)爲(wéi / wèi)共有雲、私有雲、混合雲的(de)搭建提供多級分布式的(de)解決方案[3]。所有的(de)專業桌面 GIS、移動 GIS 和(hé / huò)開源的(de) Web 客戶端都能接入雲服務平台,并聚合應用其服務和(hé / huò)各類第三方信息。

2. 基于(yú) ARM 低功耗計算平台的(de)突飛猛進,将推動物聯網和(hé / huò)智慧城市的(de)快速發展

ARM 以(yǐ)其功耗低、發熱小的(de)突出(chū)優勢和(hé / huò)開放的(de)生态圈、靈活的(de)定制能力迅速占領了(le/liǎo)近幾年來(lái)發展最爲(wéi / wèi)迅速的(de)移動計算市場,或者說(shuō),正是(shì) ARM 的(de)卓越貢獻極大(dà)地(dì / de)推動了(le/liǎo)移動計算的(de)發展,讓“信息在(zài)指尖”能夠真正地(dì / de)實現,并且與迅猛發展的(de)互聯網一(yī / yì /yí)起掀起了(le/liǎo)移動互聯網應用的(de)大(dà)浪潮。

盡管 ARM 已經占據移動計算的(de)絕大(dà)部分市場,但 ARM 的(de)潛力還遠未充分發揮。高達 1024 個(gè)内核的(de) ARM 服務器将極大(dà)提高數據中心的(de)部署密度,降低電力消耗,8 核和(hé / huò) 16 核的(de) ARM 桌面機将大(dà)大(dà)縮小體積并延長持電時(shí)間,勢将改變對于(yú)計算系統的(de)高熱、笨重、能耗高的(de)傳統印象; 用于(yú)物聯網的(de)超低功耗 ARM 芯片也(yě)開始進入大(dà)規模商用階段,對推動智能設備、物聯網和(hé / huò)智慧城市的(de)發展具有極其重要(yào / yāo)的(de)作用。基于(yú) ARM 指令集的(de)全志、飛騰、海思等國(guó)産 CPU 芯片,尤其是(shì) 64 位芯片的(de)推出(chū)和(hé / huò)量産,将迎來(lái) ARM 陣營的(de)更大(dà)發展。

2015 年,多平台通用 GIS 内核 ( universal GIS core,UGC) 再樹新裏程碑,SuperMap 8C 完成了(le/liǎo)全球首個(gè)基于(yú) ARM 指令集 CPU 的(de)全系列 GIS 平台,包括低功耗服務器、低功耗桌面系統、平闆與手持機SDK 和(hé / huò) C + + 支持庫,可運行于(yú)樹莓派 2 代 B + 等ARM 芯片、飛騰 1500A 等 ARM64 芯片,以(yǐ)及 Lubun-tu /Kylin /Android /iOS 等系統之(zhī)上(shàng),爲(wéi / wèi)低功耗數據中心、便攜桌面應用、移動數據采集、工業控制、自動化設施、無人(rén)駕駛、無人(rén)機、傳感系統等新興物聯網系統的(de)構建提供高效 GIS 内核。新版内核繼承了(le/liǎo)标準模闆庫( standard template library,STL) 、64 位、多線程安全的(de)優勢,可以(yǐ)支持 Java /. NET /C + + /Python 4 種接口,支持定制的(de)高性能專用設備和(hé / huò)工業級系統的(de)研發,爲(wéi / wèi)物聯網和(hé / huò)智慧城市的(de)發展提供了(le/liǎo)時(shí)空一(yī / yì /yí)體化管理的(de)支撐平台。

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