阅读《时空大数据与云平台 理论篇》_走进云的世界_2.1 GIS 架构技术发展的四个阶段

【摘要】 本书摘自《时空大数据与云平台 理论篇》一书中第2章，第1节，作者是吴信才。

第 2 章 面向大数据与云服务的T-C-V 软件结构

在当前云计算时代，云 GIS 提供了崭新的应用模式，对GIS 产业将产生重大影响， 创造巨大的地理信息服务价值。在此形势下，笔者提出了面向大数据与云服务的T-C-V (terminal-cloud-virtual) 软件结构。

时空大数据云平台用全新的T-C-V 软件结构对云GIS 软件做了完整诠释。 T-C-V 结 构以面向云计算为理念，基于底层的虚拟化软硬件设备实现对软、硬件资源的池化，屏 蔽不同计算机、不同网络、不同存储设备的异构特性，为上层应用提供统一高效的运行 环境。可以说，新一代的软件结构 T-C-V 将改变地理信息服务模式、计算模式和商业模 式，可以更好地交互、更加透明化地创建面向大众和企业的应用。

2.1 GIS 架构技术发展的四个阶段

GIS 是建立在计算机科学技术上的地学的细化，它属于地学中的技术型学科。自20 世纪60年代GIS 诞生以来， GIS 技术发展迅速，应用也日趋深入和广泛，逐渐融入信 息技术的主流。 GIS、 时空信息、时空数据从概念到模型，到实际投入使用，到今天成 为社会主流信息产业，在各个层面上皆逐级提升，由专业应用过渡到大众应用，满足社 会不断发展的需求。 GIS 由一 门新兴技术、学科发展为主要的信息产业。纵观地理信息 发展历程，真正推动地理信息发展的是不断发展和应用领域不断扩大的计算机技术。

GIS 从起步至今，随着计算机及其相关领域的进步而变革，已从最初的面向单一业 务的单机式GIS、 面向跨行业跨地区协同GIS, 逐步发展到今天面向跨行业跨地区共享 的 GIS。 结 合GIS 发展历程，笔者将GIS 的发展划分为四个阶段，见图2-1。

第一阶段：数据制图与数据分析阶段。单机、单用户GIS, 其随着计算机处理能力

的提高而诞生。

第二阶段：数据库与信息系统建设阶段。充分利用了商用数据库管理系统的数据管 理功能进行数据的管理，采用客户端/服务器(C/S) 结构实现系统转向多机、多用户， 并逐步出现了空间数据的分布式处理。

第三阶段：跨地区跨行业应用阶段。随着面向对象的软件构造技术和广域网、 Internet 技术逐渐发展与普及，系统结构开始普遍采用 Web 和“软总线”技术， 一方面实现了 以浏览、查询为主的应用系统的B/S 结构，另一方面实现了多级服务器和多用户协同工 作方式。

第四阶段：面向共享应用阶段。

表2-1从主要技术、用户层面、系统模式、系统开放、应用场景五个方面来探讨这 四个阶段发展的特点。

在 GIS 发展初期，数字制图与数据分析阶段，面向过程编程强调的是系统数据被加 工和处理的过程，在程序设计中主要以函数或者过程为程序的基本组织方式，系统功能 是由一组相关的过程和函数序列构成。面向过程强调的是功能(加工),数据仅仅作为 输入和输出存在，如图2-2所示。

这种过程化的思想是一种很朴素、普遍的思想和方法，人类很多活动都是这种组织 模式，如工厂生产、企业服务等。面向过程虽然反映了现实世界的某一个方面(功能), 但无法更加形象的模拟或者表示现实世界。

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