大数据在地理信息系统中的应用

黄英

（湖南省城乡建设勘测院 湖南衡阳 421000 湖南省地质矿产勘查开发局417队 湖南衡阳 421000）

引言

大数据为地理信息行业发展带来了新的机遇。伴随大数据技术的发展，地理信息采用的各种新技术也在不断涌现。大数据表现出体量大、变化速度快、模态多样、真伪难辨等特征，但背后隐藏的价值巨大。从目前的实际角度来说，大数据时代下的地理信息系统的应用研究已经成为了当代地理学术方面重要的研究应用，人们最关心的是如何从大数据中挖掘出巨大的自身能够受惠的价值。

1 大数据定义和特征

大数据又称为Big Data或称巨量资料，最早源于美国科学家的研究理论，后来在全世界大范围盛行是由于麦肯锡研究院发表的研究报告，指的是所涉及的数据量规模庞大到无法通过目前主流软件工具，在可以容忍的时间内对其进行抓取、管理、处理的数据集合。它的数据规模和转输速度要求都很高，一般单个数据集在10TB左右，其结构不适合原本的数据库系统。大数据同过去的海量数据有所区别，其基本特征可以用4个V来总结：Volume、Variety、Value和Velocity即数据规模大、种类繁多、价值密度低、处理速度快。①数据规模大，数据量从TB级别跃升到PB级别。②数据类型繁多，现在的数据不仅是文本形式，更多的是视频、音频、图片、地理位置信息多类型的数据。③价值密度低，价值密度高低与数据总量成反比。以网络视频为例，1小时的视频，可能其中只有一分钟甚至几秒钟的数据有价值。④处理速度快，数据处理遵循“1秒定律”，可以从各类型数据中快速获得高价值信息，这是大数据区分于传统数据挖掘最显著的特征。

2 大数据在地理信息系统发展中的重要性

在目前社会经济、科技不断的发展的大环境下，大数据时代已经悄然到来，从某种意义上来说，地理信息的测绘部门和相应的技术在某方面来说受到了重大的影响和挑战，如果我们可以合理的对大数据技术进行应用，那么就可以起到一个推进器的作用，推动地理测绘信息部门和机构的发展，但同时，我们要注意一点，从目前阶段我国的测绘地理信息机构已经开始重视大数据技术，逐步的研究推广把大数据技术运用到地理信息系统的数据的获取、管理与更新上。逐步的探索，如果地理信息系统部门和机构可以在工作中加入大数据系统，那么大数据会让地理信息部门和机构的工作变得更加便捷。大数据技术让地理信息行业发生了天翻地覆的变化：①许多专家和学者都希望在大数据技术的环境下对地理信息系统大展拳脚；②大数据有效的促进了企业的发展和变革；③大数据时代下，他的商业价值无法估量，他的潜力无疑是巨大的，我们应该进行具体的探究和思考，完成一系列的转型，让技术和管理之间联系密切，把握住商机，获得足够的发展空间，为地理信息行业取得良好发展做出一定程度上的探索。

3 大数据背景下地理信息系统所要接受的挑战

（1）地理空间数据为什么一直在持续的增加？因为从目前来看，我国的地理空间数据处理在速度方面在不断的增加，在这个不断加快的过程中，地理空间数据的结构化特点就会凸显出来，所以这个情况我们要及时的针对好，利用地理空间数据整体的特点，来进行大数据空间存取技术的大范围普及和使用，经过我们反复的实践和分析，可以得出一个结论，那就是当前地理信息系统在目前的大数据技术时代下面临着严峻的挑战，其中最大的问题是在于是否我们可以有效的实现数据信息存储，以至我们可以完成大数据文件管理和大数据文件的保护，同时可以在面对众多文件和重复数据的情况下，进行科学有效的整理，保证自身的效率和存储质量。

（2）我们还有一个数据整理的问题要进行分析，众所周知，大量的地理信息数据，地理信息数据可以用传统的办法进行数据收集或者别的途径来进行信息上的获取，但是目前传统的组织方法和处理方法等不能适应现在的大数据结技术的走向，在这样的背景下，我们要最大限度的提高自身的基础性数据的收集整理效率，我们要最大程度的提升基础性数据更新效率，从而有效的满足用户需求，从而逐渐在这个大时代背景下被人们所重视。

（3）大数据是一个海量数据，价值密度低。以网络视频为例，1h的视频，可能其中只有一分钟甚至几秒钟的数据有价值。对于不同的用户，如何从海量数据中提取对自身有价值的数据，这是个值得深刻研讨的问题。不同的用户，它的需求不同。如何在海量数据中慧眼识珠，在哪个特定的区域，运用什么样的方式方法提取到对自身有价值的数据，这是每个用户所要面临的问题，也是我们的地理信息系统人员研究方向。

（4）如何把大数据刷选出来的基础数据加工成以图片、视频等用户喜闻乐见的形式展现出来的数据，让用户可以直接使用，让数据增值，这也是地理信息系统人员所要解决的问题。

4 大数据在地理信息系统的应用分析

（1）首先大数据在地理信息系统的应用，完美的提高了地理信息系统的高效存储能力。随着目前科技的飞速发展，计算机的硬件设备已经呈现出了颓势，已经不能和以往相比了，对于计算机的存储也已经变的更加的简单。特别要注意的是，计算机标配硬盘的容量一般都符合原定的标准要求，单体磁盘的服务器标准容量可以达到30TB，但是在客观世界的影响下，我们通常所说的地理信息系统经常在应急保障方面和实时导航上已经获得了社会等广泛的应用，所以这就要求了数据的存储量变得越来越高，相反，如果储存量越来越低，那么地理信息系统会受到打击，所以这样说来数据库就要多个类型的数据支持和结构化的数据支持才行。

（2）在大数据的时代背景下，我们要进行数据库的扩展和升级，因为从目前来看，大数据背景下基础性的数据量已经发展的速度越来越快，如果不升级就导致了无法进行信息的及时更新容纳。从目前来看，現阶段的数据库使用，关系类型的数据库比较常用而且硬件的升级也是十分重要，他在一定程度上，有利于数据库进行采分割扩展和非规范扩展等。升级硬件设备会花费大量的资金，同时，数据库的服务器性能和容量提升的空间也很小，而数据库分割不适合非结构化数据，我们要进行进一步的程序修改，这就导致了程序和模型的独立性受到了破坏，然而非规范化的处理，可以增加大量冗余的同时来实现一致性的难度大幅度增加，由此可见，我们必须要争取与理信息系统的数据库进行水平发展，才能保证他有足够的伸缩性和扩展性。

5 结束语

地理信息系统的工作是大量存取数据等任务，在我国的科技在不断的发展和生活水平不断提高的大前提下，我们应该对地理信息系统进行重视，众所周知，大数据是地理信息系统中最重要的组成部分，（其内容为遥感技术、地理信息采集等）所以在大数据的前提背景下，地理信息系统的未来有着广阔的前景，在未来的发展中地理信息系统会出现质的飞跃。

未来，数据可能成为最大的交易商品，就如同现在的基础设施一样，有数据的提供方、数据管理部门、监管部门，数据的交叉重复会用将大数据变成一大产业。而这种产业实现盈利的关键，就在于提高对数据的“加工能力”，通过“加工”实现数据的增值，基于数据交易就能产生很好的效益。到那时，得数据者则得天下！