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无论是地理信息公共服务平台发布的各种服务， 还是包含位置信息的传感器反馈的数据， 都需要一个性能强大的计算中心负责数据处理和分析。 传统的超级计算中心耗资巨大，维护成本高昂，而且计算时间宝贵， 不允许用户随时随地进行计算分析。为解决这一问题， 先后尝试过多种分布式计算方式，如网格计算和集群计算等， 前者将大量异构计算机的未用资源嵌入分布式电信基础设施中的一个虚拟计算机集群之中， 为解决大规模的计算问题提供了一个模型。
云计算被认为是智慧地球中的一个重要的技术设施， 著名信息咨询公司认为， “云计算是一种计算方式，它借助互联网技术， 将大规模具有可扩展性的IT功能作为服务提供给了多个外部用户”。 云计算通过虚拟化、负载均衡、网络存储、分布式计算、并行计算、 效用计算和网格计算等技术， 将大量的外部用户计算要求通过一种具有弹性的方式进行安排， 根据计算量的大小安排计算资源和存储资源， 而用户也只需要按需付费。通俗讲， 云计算平台是智慧城市的计算发电站，令家庭和工厂无须自建发电设备。
云计算提供的服务方式有三种，分别是基础设施即服务（IaaS）、 平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。IaaS通过互联网提供了数据中心、 基础架构硬件和软件资源，这些资源包括服务器、操作系统、 磁盘存储和数据库等，较为典型的实例是AmazonEC2和AmazonS3服务； PaaS提供了基础架构，其用户主要是软件开发者， 用户可以在这个基础架构之上建设新的应用，或扩展已有的应用， 其代表有Microsoft公司的WindowsAzure平台服务； SaaS是应用最广泛的一种云计算，应用软件安装在服务供应商处， 用户可以通过网络使用这些软件， 最常见的SaaS例子是Salesforce.com，通过网络提供客户关系管理系统。
云GIS计算技术是云计算技术与GIS技术的结合， 云计算平台作为托管环境搭建并管理平台应用中的地理空间数据库、 GIS服务器和地理计算服务器， 利用这种技术能大幅降低城市在地理空间数据库建库方面的成本。 此外，空间云计箅技术还能根据城市核心设施和用户的访问情况， 动态地调整平台服务器所占用的资源，有效地降低整体管理成本和运行成本。
云GIS技术的普及也极大地降低了普通用户使用地理信息的门槛， 通过一些提供在线地理信息资源的Web站点， 已经可以使用十分便捷的工具创建一个专题地图嵌入到任何需要的场合。 这些专题地图所需要的全部数据和功能都来自站点，如果用户有本地数据， 也可以通过上传等方式提交给网站在线处理生成地图并提供基于地图的检索、 査询、监控、路径规划等功能。在这种情况下， 大量弱GIS用户只需要在云GIS站点中租用一个空间， 便可以实现使用地理信息为业务服务的需求。同时， 由于云GIS使用依托于网络，也促进了各类用户端的发展， 如桌面端和不同类型的移动端应用， 都能够访问云GIS网站上的地图和服务。