网格GIS体系结构的研究

赵晓敏

（鸡西大学，黑龙江鸡西158100）

0 引言

随着互联网技术的迅速发展，人们对信息处理的需求迅猛增加，计算机网格技术的出现，对地理信息系统（GIS）的发展，提供了重要的技术保障。为异地空间信息和海量数据实现相互协同及共享的问题提供了有力的技术支持。网格技术与GIS的结合，解决了GIS所面临的诸多问题，对于GIS未来的发展意义重大。本文基于网格技术特点，以开放网格服务结构为基础，提出了网格GIS的5层体系结构，并对其中的层次及相互关系进行了具体研究。

1 网格技术与网格GIS

1．1 网格

网格可以吸收多种计算资源，通过互联网将各种资源进行集成整合，实现资源共享效果，所以网格也可以说成是资源的集合体。其中包括的资源有数据信息、网络通信、硬件设备等多种资源。网格技术可以实现大规模的协同工作，最大程度提高系统整体性能。

网格的初衷是将最广域的计算资源整合后统一规划，实现异地空间信息的共享，完成资源集合体的传输、管理。

1．2 网格GIS

网格技术己经应用到GIS领域中，网格技术对地理信息系统应用与发展产生了巨大的影响。

（1）网格技术对于GIS空间分析及运转的飞跃发展提供了关键的技术支持，实现了巨大数据计算资源的处理与运作。

（2）在GIS领域中，由于空间数据的访问、存储及管理存在着位置分散、人员众多的因素，是很多专业人士一直研究的瓶颈，通过网格技术可以很好地将访问和存储资源有机地结合成为一个整体，实现了有效的计算资源整合的效果。

（3）当前，GIS领域中，信息资源系统的相互操作任务通过网格技术得到很好的解决。实现了异地系统的数据存取，方便了用户的大量操作。

网格GIS充分利用各种网络资源对空间数据进行整合、集成、管理、处理和共享，并进行深层开发和利用。对于GIS的发展产生了深远的影响。

网格GIS将空间信息资源极大化，构成了空间信息网络的超大服务平台。解决了异地环境下系统资源的交互及共享，使得资源流通管理更为顺畅，协同合作更为默契。网格GIS通过网络将GIS的所有资源串联在一起，突出解决了空间信息纷繁复杂的散点现象，实现了空间资源的共享。

2 网络GIS体系结构

网格体系结构包括了网格构建技术、基本组件及相关描述整体运作。构建合理的网格体系结构对于GIS空间任务调度起到了至关重要的作用。

本文以开放式的网格服务结构OGSA为基础，根据网格GIS应用的需求及空间信息资源的特征，提出了网格GIS五层体系结构，分别是物理层、资源层、核心层、实现层以及应用层。下面对每一层具体功能及特征进行分别描述：

（1）物理层：是网格GIS各个层次的基础，也是网格GIS体系结构的最底层，为各个部分之间的顺畅通信传输提供了所需要的必备条件。

（2）资源层：是网格GIS体系中所用到的全部资源，其中包括异地及本地的各种资源。网格GIS利用物理层将资源层的所有资源网络传输提供上一层使用，构成了空间资源和信息的共享。

（3）核心层：是任务调度和资源管理的核心，起到协调资源层和实现层的作用。实现任务合理分配及资源协调工作的核心功能，确保系统安全正常地运行。

（4）实现层：通过中间件完成，向用户提供使用接口，同时提供用户编程接口和相应的环境，以支持网格应用的开发。

（5）应用层：是网格GIS体系中的最上层，用户通过本层环境可以对低层资源进行调用。应用层是网格GIS用户应用的软件开发集成环境，一个面向应用的集成开发的应用平台，为用户面向应用环境的各种网格GIS项目开发提供条件。

在整个框架结构中，层与层之间进行协调的传输，结构紧密，确保了整个系统安全稳定地工作。

3 结语

本文通过分析网格技术特点，提出了在网格计算技术的支持下，网格GIS及其体系结构和层次之间相互协同合理互操作过程。合理的网格GIS体系结构为解决空间信息GIS诸多问题提供了很好的解决方式。实现了分布式、跨地域的空间信息计算集成，信息的处理和计算都实现了极大的资源共享。网格GIS是今后的一个重要的发展方向，是地理信息系统应用领域的开放式发展研究主流。

［1］潘显映．网格GIS体系结构及关键技术研究［D］．武汉：武汉理工大学硕士学位论文，2007．

［2］陈英．基于OGSA的网格GIS研究［D］．秦皇岛：燕山大学硕士学位论文，2006．

［3］谢储晖．网格GIS及其实现技术［J］．计算机应用研究，2005，22（4）．

［4］黄裕霞．GIS互操作及其体系结构［J］．地理研究，2000，19（1）：86～92．