10.1. 研究热点

10.1.1. 自发式地理信息 #

进入21世纪以来，用户创建内容(user generated content， UGC)成为一个越来越突出的现象，成千上亿的用户为万维网贡献了海量的数据， 使得许多像维基百科(Wikipedia)、YouTube视频网站、脸谱网（Facebook)、推特(Twitter)和微博这样的网站得以发展、流行和成功。 2004年，美国广播公司将博客作者列为当年的新闻人物； 2006年，美国《时代》杂志把互联网用户选择为当年的年度人物。

自发式地理信息（volunteered geographic information， VGI)是那些由公众自愿创建的， 而不是由专业数据生产部门的专业人员创建的地理空间数据（Good-child, 2007)。 自发式地理信息是与地理有关的 UGC。 WikiMapia、OpenStreetMap和SeeClickFix等网站采用基于Web的“众包”（crowdsourcing)技术, 将这些传统的数据采集和城市设施监控等任务外包给群众，由他们自愿地采集和上传数据，报告所发现的问题。 Table 10.1 列举了一些流行的自发式地理信息的案例，包括它们所提出的地理问题、用户使用模式和收集到的地理信息。

本书第7章和第9章中都提到了一些VGI的例子和应用。 推特的GeoTweeting功能是一个促进自发式地理信息的好例子（图10. 1所本）。 Twitter是一个微博社交网站，类似于新浪微博，用户能够发送文本消息和图片等附件,即“tweets”。 用户可以通过桌面客户端或手机客户端来发布和阅读微博。 用户可以在发布微博时附带位置信息，如“北三环西向路段发生车祸，交通堵塞严重”， 加上手机GPS的位置发布该消息。 许多VGI这样的功能， 可以使用诸如 ArcGISServer要素服务（Feature Service)所支持的Web编辑功能来实现。 例 如,ArcGISExplorer的Twitter插件就能帮助你发布GeoTweets,并看到你关注的 朋友的GeoTweets(LaFramboise, 2009)。 ArcGIS Online 云 GIS 提供了应用模板，可以在创建的WebGIS应用中自动加人推特微博的查询和定位显示功能。

自发式地理信息为全球观测、国家空间信息基础设施建设和公众参与GIS的发展提供了一种独特的信息和视角：

• 把公众作为传感器:如今，在全世界70亿人中，占很大比例的一部分人都带有手机或照相机， 可以随时收集并共享地理信息。 自发式地理信息提供了一个航空航天遥感监测系统所不能提供的独特的尺度。 从空间分辨率上讲，人们能够发现遥感所不能发现的细节信息，因为人们可以近距离观察地面的事务。 从时间分辨率上讲，人们可以经常性地访问某些地点，而人造卫星只是周期性地访问。 自发式地理信息将成为多种WebGIS应用，包括实时灾害监测和早期预警的一种重要的信息源。

• 为建设空间信息基础设施提供了辅助手段: 传统的数据生产工作需要经过培训的专业人员和专门的数据传播与推广渠道。 目前，在许多国家政府部门的专业地理信息数据生产数量不足的情况下， 公众参与热情越来越高涨，提供了大量免费的大部分情况下很准确和详尽的自发式地理信息。 如果能做好质量控制，将为空间数据基础设施的发展提供一个有力的辅助手段。

• 促进公众参与GIS的发展:公众参与GIS是指公众利用GIS来提供数据和参与决策。 这一概念于1996年的美国国家地理信息与空间分析中心（NCGIA)会议上被提出， 但研究发现，大部分的公众参与GIS项目还仅限于研究试验， 没能得到广泛的实际应用（Batty,2007)。近年来流行的VGI， 尽管大部分还没有达到让公众利用GIS参与决策的程度，但可以被认为是一种公众参与GIS。 分析其为何流行的原因，不难看出主要是由于内容与公众有关,能激起公众的兴趣; 用户体验良好，简单易用，公众乐意使用;使用平台与手机结合紧密,公众可以随时使用; 与社交网络结合,用户群体巨大。如果把这些方法融入到系统设计之中， 将有利于进一步推动公众参与GIS的发展。

自发式地理信息有无序性、非规范性和冗余性等缺点，在质量、完整性和个人隐私方面有一些争议， 但不可否认,大部分的自发式地理信息是正确的，具有着独特和重要的用途，是一个重要的研究领域。

10.1.2. 协同 GIS #

协同GIS是指一群人采用GIS技术来创建一个协同工作的环境，从而完成共同的任务。 协同GIS具有空间和时间特征（MaCEachren,2000):

• 在空间上，协同者既可以在同一地点，如围绕在一幅地图的旁边讨论一个新的区域规划， 也可以相互远离，如每人面前摆放一幅地图并通过电话进行交流；

• 在时间上,协同即可以是同步的（实时），也可以是异步的（在不同时间）。

协同GIS是一个新的研究领域，它主要是研究如何使用地理空间技术，来支持人与人之间的合作和决策。 目前，对协同GIS的需求正不断增加，尤其是远程同步协同。 大量的规划和决策，尤其是应急响应，需要通过多个团体或多个机构合作来完成，而他们并不都位于同一地点， 甚至可能分布于全球的各个角落。 一个支持远程协同的GIS应当具有以下五个典型的系统特征（MacEachren,Brewer， and Steiner,2001;Brewer et al. ,2000） 。

• 对话工具:在观看和使用GIS的同时，能够进行交流与对话；

• 考虑到团体行为:需要知道其他参与者正在做什么；

• 吸引其他参与者的注意:通过对地点或地物进行高亮度或动态标记， 提醒其他地方的参与者注意该地点的事态和发表自己的意见；

• 支持单独工作:在与他人分享自己的想法之前，能够单独工作；

• 支持保存和分享工作:在任何一点上，能保存自己的工作，调人其他人的工作，在此基础上继续分析。

从本质上讲，协同GIS是实时的共享和交换数据（地图、手绘图形、注记、消息和提醒等）， 它既可以在所有的参与者之间进行，也可以仅在特定的参与者之间进行。 例如，在应急响应中就需要协同，应急人员通过手机移动GIS报告一个化学泄露事件， 这条信息被传递到应急指挥中心的GIS服务器上，应急指挥中心立即运行有关的地理处理模型， 计算出将可能受影响而需要撤离的地区、需要被封锁的道路和需要使用的避难所等;然后， 计算结果被传递到警务部门、医务部门和其他应急机构， 以便于警务部门迅速而全面地关闭相关道路、医务部门可以及时地提供救护服务。 协同GIS让人们可以清晰地了解事情的整个态势， 同时还为参与者提供通用态势图（common operational picture,COP),让所 有人都能够在同一时间“看见”相同的信息。

协同GIS是Web技术、GIS技术和计算机支持下的协同工作技术(computersupportedcooperative work,CSCW)的交汇（Schafer et al.,2005)。 那些广泛应用和深受欢迎的cscw软件包括即时消息软件(例如实时文本聊天）、视频会议软件、Web会议软件(能共享计算机桌面）、电子黑板、博客、群短消息、微博、Web日历和电子邮箱等。 新一代的协同GIS需要把这些CSCW技术与WebGIS整合起来， 或者在电子地图中增加类似的功能,方便地进行地理坐标、标注、文本信息、地图、模型结果、音频和视频等的交流。 图10. 2展示了一个基于地图的电子黑板和聊天软件（Carmichael，2009 )， 两个好朋友可以讨论度假景点，一个可以在地图上画出自己推荐去的地点，而另一个，即使身在不同地点， 也可以立即看到他朋友推荐的地点，也可以画出自己推荐去的地点。

协同GIS的未来应用将是很广泛的。 在协同GIS中，虚拟的团队不需要面对面，便可以一起工作来寻找解决问题的办法。 协同GIS能够创建虚拟的应急指挥中心， 使得位于不同位置的多个团体能够实时地相互协调,完成复杂的应急响应工作。 通过互联网，协同GIS让不同团队的成员在虚拟环境中聚集到一起，实时、快速、准确地参与到工作中， 减少员工旅行的时间和费用，把更多人的智慧集成到各种决策过程中。

10.1.3. 地理标签 #

地理标签是对诸如照片、视频、网页和RSS源等各种数字媒体添加位置信息。 地理标签定义的位置不仅包括经纬度坐标，还可以包括高度和方位。 照片的地理标签是目前最流行的一种地理标签类型，可以自动或手工完成。

• 自动地理标签：目前很多的数码相机，特别是智能手机所带的相机，具有内置的GPS接收器， 能够自动记录照片的地理位置。一些相机甚至内置了罗盘， 当拍照时，照片的经纬度与罗盘方向被自动地写人图片文件中。 在地理标签中，地理坐标主要采用基于WGS 84的经纬度坐标。对于JPEG格式的照片， 地理标签信息一般被以EXIF( exchangeable image file;可交换图像文件） 或XMP(extensible metadata platform;扩展元数据平台） 格式的形式存储在照片文件的元数据区，这些信息能够被许多程序读取和显示。

• 手动地理标签:对那些用不带GPS接收机的相机拍摄的照片，可以人工指定其地理位置。 如ArcGIS Explorer的图片地理定位工具（Image Geotagger,可在ArcGIS. com中找到和下载）、 Picasa和Flickr提供了工具，用户在地图上放大到拍摄位置，指定照片的拍摄位置， 这个位置就被写人到该图片的文件中（图10.3)。

在GIS中，地理标签的价值体现在以下几个方面。

• 按照空间位置来组织照片等类型的数据:很多单位和个人都积累了大量有关工程档案、 历史记录和家庭活动等方面的照片。地理标签能方便照片的定位和识别， 为这些资料的管理和检索带来很大方便。如果没有地理标签, 这些照片代表的地物（建筑、街道和管线等）的实际位置，要么无法确定， 要么需要外部如数据库来记录和关联它们的位置，而一旦这些照片和数据库脱离， 它们的位置信息就丢失了。

• 丰富了地理信息:地理信息多由几何图形和文本属性组成。 具有位置的照片与其他媒体可以使GIS更加直观、生动和吸引人。

• 为数据挖掘提供具有重要价值的信息源:在今天的互联网上，有数以百万计的具有位置的照片， 它们可以被显示在地图上，人们可以从这些照片中分析出许多有价值的信息。

10.1.4. 地理解析 #

地理解析是给文档中的文字或段落确定地理位置信息。 互联网上大量的信息与地理相关，如一个网页中的每一段，甚至每一句话都可能涉及一个地名或地区。 但是，这些地理信息大部分是隐性的，文本中没有定义具体的坐标。 地理解析软件， 如MetaCarta公司提供的地理搜索和定位产品（Geographic Searchand Referencing Products， GSRP)和由 Digital Reasoning 公司提供的位置工具GeoLocator， 就能进行地理解析,把解析出的地理坐标插人到原始文档中，或生成新的结构化的文档格式。 例如，第4章介绍了 GeoNames的一个Web服务， 它能够将RSS转化为GeoRSS,这种转换过程的背后就是地理解析。

地理解析主要包括地名识别（也称地理空间实体抽取）和地理定位(也称地理空间实体解译)这两个步骤。

• 地名识别通过处理自然语言，以确定文中的地名。这种识别往往并不容易，例如 “皮特站在阿拉巴马街和华盛顿街的街角，吃着芝加哥式热狗。”

在这一句话中，有多个名词可能是地名，地理解析软件需要能确定哪个名词在哪种情况下是真正的地名。 如“华盛顿”在不同的上下文中， 就有不同的意思:在华盛顿州中是一个地方名称;在乔治•华盛顿中是一个人名;在《华盛顿邮报》中是一个报纸名称;在华盛顿互惠银行中是一个银行 名； 在华盛顿街中是一个街道名。

语言中也经常会有相对位置的情况，例如,“洛杉矶以东50英里”、“美国西北部的几个州”等。 解析类似语句中的相对位置更是具有挑战性。

• 地理定位是把识别出的地名转换成坐标。该步骤主要通过地址和地名匹配来完成, 但也往往会遇到挑战。例如，查询美国官方地名数据库系统(GNIS)能得到2000多个与华盛顿匹配的地名， 地理解析软件需要能够根据上下文，确定文中指的正确位置。

地理解析能够将文档转换成地理空间数据库。 它能够把大量的文档按空间位置来组织，可以将它们绘制在地图上， 并对其中隐藏的信息进行快速的空间捜索（Ridley,GrossedFrank，2005)。 这对于像反恐和谍报之类的任务非常重要。 这些任务需要在大量的网页、电子邮件、新闻、报告、演讲及其他文档类型中搜索出某种信息。 例如，分析某个城市可能发生的恐怖袭击，就需要对关于该城市的很多信息进行地理解析。 如果没有自动化的解析过程，工作人员就必须花费许多时间去阅读这些文件并手工寻找直接和间接的信息， 以确定威胁的来源、位置和危险的程度。 这个过程必须尽快完成，以便能够在恐怖袭击发生之前采取有效的阻止措施。

因为人类语言的模糊性,地理解析还是比较具有挑战性的一个领域。 语义网的研究发展及其未来实现,将有助于地理解析变得容易和更为准确。

10.1.5. 基于位置的服务 #

基于位置的服务（ LBS )是目前GIS应用中最热门的话题之一。 手机和平板电脑的流行以及移动通信的大范围普及，都促使了 LBS的迅速发展。 本书第5章已经对LBS作了介绍。 本节再进行一些补充。 LBS的基本模式主要有以下几种（百度百科,2011)。

• 休闲娱乐型:这一类型以签到（check-in)模式为主。 代表例子有Foursquare 和Gowalla、玩转四方和嘀咕等。其基本特点如下。

  • 用户需要主动签到（check-in)以记录自己所在的位置；

  • 通过积分、勋章以及领主等荣誉激励用户签到；

  • 通过与商家合作,对获得特定积分或勋章的用户提供优惠或折扣的奖励， 同时也是对商家品牌的营销；

  • 通过绑定用户的其他社交工具,以同步分享用户的地理位置信息。

• 生活服务型:这一类型以周边生活服务搜索为主，包括以下几种。

  • 团购型:如Groupon、美团和拉手网等。认识或不认识的消费者们联合起来购物， 以向商家求得最优价格。根据薄利多销的原理，商家可以给出低于零售价格的团购折扣。

  • 优惠券推送服务:Getyowza和mobiQpons就为用户提供了基于地理位置的优惠信息推送服务。 它们的盈利模式是通过与线下商家的合作来实现利益的分成。

  • 服务点评型:如Yelp和大众点评网等，它们能够根据用户的位置提供周边商家的优惠券和促销信息， 收集用户对商家的商品、菜肴、服务态度等 的评论，并把此信息共享给其他用户。

  • 社交型:这一类型以地点交友为主，把那些同时处于同一地理位置附近的用户沟通起来， 帮助他们了解和结识对方。代表是Foursquare、Yobongo、邻伴和兜兜友等。

LBS有着巨大的市场规模和良好的盈利前景，很受风险投资公司的青睐。 但是也应该看到,LBS领域内的热潮背后也蕴涵着一些泡沫。 作为一种直接面向消费者的服务，积累用户规模是其最终成功的必要条件。 目前,LBS公司为数众多,最终一些不能积累到大量用户的公司将被淘汰。

LBS不仅可以提供针对性的服务，也可以有针对性地不提供服务。 例如,一些法律或许可条例要求某些产品或服务仅在特定的国家或地区中才进行提供，不允许超越这些地区范围。 在2008年北京夏季奥运会期间，在美国的视频播出权由NBC公司独家拥有， 其他公司向美国转播奥运视频是非法的。 中国的新浪网等，就使用LBS技术遵守该规定,拒绝向来自美国的网络用户提供视频（图10.4)。 在本例中，新浪网根据用户的IP地址确定其位置，并确定是否能够为其提供视频服务。

10.1.6. 在线虚拟现实 #

虚拟现实(VR)是一种让用户与计算机模拟的环境进行交互的技术， 其中计算机模拟的环境可以是真实世界,也可以是虚拟的世界。 虚拟现实与远程呈现(telepresence)的概念相关，它使用户沉浸于模拟的环境中。 远程呈现的效果可以从两方面来评价（Steuer, 1993):

• 逼真性:包括感知的宽度和深度两个指标。感知的宽度是指虚拟现实所呈现的感知维度数量， 例如，是只有视觉效果，还是包含听觉、嗅觉和触觉。 感知的深度是指每个感知通道的分辨率，例如，视觉上是2. 5维还是3维， 色彩、地物等的模拟效果“有多像”。

• 交互性:衡量用户对某种技术媒介的表现内容和形式的影响程度， 主要指标是交互的速度和交互的范围。

早期的虚拟现实需要高端的显示卡和高端的计算机。 现今，大多数计算机都具备了运行一定VR软件的能力。 VR文件标准也从虚拟现实建模语言(VRML)发展到可扩展三维语言（X3D)。 今天，许多VR应用程序都能够在Web浏览器和手机客户端中流畅地运行，形成在线虚拟现实，例如

• 在线虚拟地球:像ArcGIS Explorer和GoogleEarth等， 它们允许用户可以从不同方位和高度观察三维物体的表面，这可以说是一种比较基本的在线虚拟现实。

• 用户能够进入三维内部的虚拟环境:用户不仅可以观察虚拟环境的外部， 还可以进入和参观三维建筑、管道和房屋的内部（图10.5)。

• 在线虚拟世界:虚拟世界是电脑模拟的环境, 用户通过自己的化身（avertar,即用户自身在虚拟世界中的图形化表达)可以在其中居住并与之交互。 在线虚拟世界的例子有Second Life(第二人生）、WOTld ofWarcraft(魔兽世界）等。 虚拟世界通常会模拟一个岛屿或一座城市的地理环境,用户或玩家在这个环境中行走或飞行, 也可以选择一个地点去建设并装饰自己的虚拟住宅，在虚拟商场中购物、玩游戏， 与其他用户的化身交谈、交友和生活。

• 髙端专用虚拟现实:这些虚拟现实同时调动多重感觉，如视觉、听觉和触觉。 使用者通过佩戴特殊的眼镜、头盔和手套，以达到更逼真的沉浸效果。 例如，高尔夫球的玩家在VR活动中必须考虑地面覆被、风向、风速和地面坡度, 通过带有反作用力的遥控器，体会到自己的用力程度等。 这类例子还有飞行、军事训练和多军种实战演习系统。多数高端虚拟现实是定制的， 并且不一定为在线使用而设计。

在线虚拟现实VR与三维GIS、互联网及其互联网上的其他用户密切相关。 虚拟的地理环境可以是全球、区域或社区级别的。 虚拟地理环境需要高程数据、地面影像数据、地理要素数据和三维模型库， 这些数据能够在服务器中预处理后通过网络下载到客户端。 万维网不仅将虚拟现实软件和数据从服务器传输到网络客户端，它还是用户建立虚拟社会，进行协同和交互的平台。 例如，成千上亿的用户注册了虚拟世界，用户可以在其中进行交互并与其他用户发生社会关系， 这是虚拟世界最具吸引力之处。 在线虚拟现实在社会学、心理学、商业、市场营销、娱乐、教育及军事等领域，具有巨大的应用潜力。

10.1.7. 传感器网和物联网 #

传感器网有多种定义。 根据OGC 的定义，传感器网就是一个由众多传感器及其所测量的数据所构成的， 可以通过万维网和应用程序接口来査找和访问的网络（图10.6) (Botts et al. ,2006)。 另一个定义是美国国家航空航天局(NASA)于 1997 年提出的（Delin, Jackson, and Some,1999):传感器网是一个由众多的分布在不同地方的传感器组成的环境监测网， 这些传感器可以直接通过无线网络进行通讯，一个传感器采集到的信息可以被其他的传感器所共享， 传感器网具有自我推理能力，它可以进行智能的自主操作，并进行自动诊断和恢复。

比较上述两个定义，0GC的定义比较广，它包含目前许多的传感器网络。 例如，美国地质调查局 的全国水情信息查询系统拥有数百万个传感器站点， 用于收集水流、地下水水位和水质信息。 美国环境保护局的存储和检索系统(ST0RET)也拥有大量的传感器，用于测量水质和其他生物和物理数据。 美国国家气象局、联邦航空局和国防部通过项目合作，建立了地表自动观测系统(AS0S)。 该系统是美国主要的地面气象观测网络，既能够用于气象预报和航空业务， 又能够满足气象、水文和气候研究群体的需要。 目前，这些传感器网的数据是通过不同的接口和数据格式提供的，如何把它们统一起来，这是需要解决的问题。 高校联盟的促进水文学发展协会的研究人员正在研究如何通过Web服务器、工具箱、规范的标准和程序， 以更方便、更实时地査询和获取水文

观测数据（Maidment et al.，2009，Ye and Djokic，2009)。

OGC 的传感器网络整合框架（Sensor Web Enablement，SWE)目前的主要研究内容包括:①利用位置、观测值和测量质量等参数，迅速找出所需的传感器及其观测数据;②能够随时以标准格式获取传感器的实时和历史数据，以便对这些数据进行处理和定位;③对传感器进行模型编程，以增加其智能性，满足特定的需求； ④发布、订阅和接收由传感器发出的提醒和警报。

NASA的定义较为狭义，是专指那些具有智能性的传感器网。 这一概念与物联网（Internet of Things)的概念相关。 物联网的概念最早是由美国麻省理工学院的Kevin Ashton于1999年提出的， 它是“物物相连的互联网”， 它把感应器装备到电网、道路、桥梁、收费站、建筑、供水系统、大坝、油气管道、冰箱和汽车等各种物体中， 并且把它们连接起来，与现有的互联网特别是移动网络进行通信，实现网上数字地球与人类社会和物理系统的整合。 在此基础上，人们就可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，从而达到“智慧”状态（图10. 7)。 GIS技术为物联网提供基础地理信息平台，帮助物联网的规划，如传感器的布设，把物联对象都整合到统一的空间平台上,从而可以直观、生动、快速地对物联对象进行定位、追踪、查找、控制、显示和管理，与物联对象进行交互，能根据感知对象的位置和状态进行空间分析，并能根据环境或事态的变化自动做出反应，实现智能化的物联网，实现智慧地球（smarterplanet)、智慧城市、智慧社区和 智慧家庭。

10.1.8. 云计算和云GIS #

当前，云计算技术正迅速成为科技界的一个研究热点和主流信息技术，以及厂商倾力打造的产品， 它已经深刻地改变了信息技术服务及其相关应用的模式，也对GIS产生了重大的影响。

(1)云计算的概念

云计算的定义比较模糊，可谓是众说纷纭。 基于美国国家标准与技术研究院等的定义，云计算是一种信息技术资源交付和使用的模式， 它提供一个方便的、按需使用的、可配置的计算资源池（例如，网络带宽、服务器、存储、应用程序以及服务）， 这些资源可以通过互联网，根据使用量的需要而迅速地伸缩， 而不需要租用者的过多干预（图10.8)(Mell and Gmnce，2011;唐川，2011)。

云计算具有以下五项基本特征。

• 按需自助服务:消费者可以自行部署资源，如服务器和网络存储， 而不需要与服务供应商进行人工交互。

• 广泛的网络访问:云计算资源可以采用桌面和平板电脑以及手机等多种客户端通过互联网来获取。

• 与地理位置无关的资源池:供应商的资源被虚拟化和共享池化，能被众多用户租用。 客户一般无法控制或知道资源的确切位置。这些资源包括存储、处理器、内存、 网络带宽和虚拟计算机等。

• 快速伸缩(也称为弹性）：对于用户，云计算资源通常显得是无限的， 可以随时增加和减少购买的数量。云中心的资源可以快速扩展和快速释放，能适应用户量的波动。

• 服务计费:云计算系统能自动监测和控制资源的利用情况，供云计算提供商和用户查询， 以便他们按照使用量收费和付费。 一个云可能提供一种或多种模式的服务：

• 软件即服务(Software as a Service，SaaS):以网站和Web服务等形式向用户提供应用程序， 用户可以通过Web浏览器、手机应用和其他客户端来使用这些服务。 这一类的例子较为广泛，如谷歌等提供的在线邮箱、salesforce.com提供的客户关系管理系统。

• 平台即服务（Platform as a Service,PaaS):提供应用程序运行环境、开发接口和开发工具， 如谷歌App Engine和微软Windows Azure。

• 设施即服务(Infrastructure as aService，IaaS):为消费者提供计算能力、 存储空间和网络带宽等基本资源，如亚马逊提供的简单存储服务（Simple Stor¬ageService, S3) 及其弹性计算云 （Elastic Computing Cloud ，EC2)和苹果公司 提供的iCloud。

(2)云计算的优缺点

云计算能够提髙效益、降低成本， 并同时带来较好的灵活性和机动性(Kouyoumjian,2010),具体体现在以下四个方面。

• 节约成本:许多云服务是免费的或租用的，用户不需付费或仅需为他们需要的服务买单。 对于大多数用户组织而言，租用云服务要比自己在本地机上购买、安装和维护那些服务更便宜。

• 降低复杂性:租用云服务，就将系统安装和维护的职责转移给了云服务供应商， 减轻了这些方面的工作。

• 提高可用性:云计算具有动态可扩展性，它能够很好地解决Web用户量的波动问题， 为用户提供可靠的服务。

• 增强可移动性:云计算继承了 Web的优势，它提供的服务可以在任何有网络连接的地方随意访问， 这为办公室员工和外业人员的日常工作提供了极大的便利。

云计算还在发展之中，人们对它主要有以下两方面的顾虑：

• 目前提供的资源和功能还不完全:云计算供应商根据市场需求来确定提供哪些服务， 还不一定能满足所有用户的所有需求。 虽然未来云架构的持续和快速发展将会提供更加多样化的资源和功能， 但是它也不能完全解决上述问题。一些情况下，用户仍然需要求助于软件加服务（S + S)的体系结构(见本书第7.4节）。

• 安全和保密:与“把钱放在自己家里安全还是放在银行安全”这一问题的答案类似， 一般来说云计算提供商的服务是比较稳定的，比大多数单位自己提供服务要安全得多。 如果一个单位有特别机密的信息，不愿用公共云来托管， 该单位可以在自己内部的专用网络上构建自己的私有云。

3. 云GIS

云GIS，又称地理云（GeoCloud),就是通过云计算技术提供的GIS功能。 可以将它理解为互联网上某处的一个大型计算机中心，它为Web用户提供GIS功能。 类似于云计算，云GIS也具有上述五个基本特征和三种服务模式。 例如，Esri公司提供了多种形式的云GIS产品，包括

• 可以部署在云中的ArcGIS Server: ESri提供有专供在亚马逊云计算环境中安装的ArcGIS Server的计算机映像(Amazon MI)。 购买这个产品的用户会得到一个软件许可，然后便可在数分钟内得到一个运行于亚马逊弹性计算云中的， 但属于该用户的ArcGIS Server软件以及一些数据存储空间。 用户也可以把ArcGIS Sever部署在私有云中。用户对此平台有完全而灵活的控制， 可以把自己的GIS数据上传到该服务器上，并发布自己的地理Web服务， 创建和部署自己的WebGIS应用。这个产品兼具PaaS、IaaS和SaaS三种模式。

• ArcGIS Online (ArcGIS. com):这个云 GIS 也兼具 PaaS、IaaS 和 SaaS 三种模式(见第7.2节）。

  • 提供丰富的数据和服务资源:这其中包括Esri提供的多种底图、专题图和地理处理服务（见第7.2节）， 还包括众多用户贡献的多种数据、地图 和其他类型的Web服务。

  • 用户可以把自己的数据和服务上传和发布到ArcGIS Online中。 这些数据可以是CSV、TXT、GPX、shapefile、 数据层和图层包（Layer Package和 Map Package)等。

  • 用户不需要有本地的GIS软件，只需要一个Web浏览器便可利用这个云平台。 用户可以把这些数据文件上传到云中，发布成应用或服务（图10.9)。

  • 具有ArcGIS桌面的用户，可以把自己的数据库、地图、工具等直接发布到ArcGIS.com云中， 共享给自己单位、伙伴单位或公开共享给所有的用户。

  • ArcGIS Online还是一个应用开发平台。用户在不需要编程的情况下就能创建出WebGIS应用。 使用ArcGIS.com,用户可以把自己的Web服务、 查询到的其他Web服务与ArcGIS Online提供的多种底图叠加起来, 配置符号、弹出信息窗口、每层的透明度等。 然后，可以浏览ArcGIS.com所提供的几十种应用模板， 预览和挑选自己的WebGIS应用效果，满意后，以这种模板来创建自己的WebGIS应用。

  • ArcGIS Online还是一个应用托管平台。用户创建好的应用可以直接部署和托管在ArcGIS.com上， 共享给自己单位、伙伴单位或公开给所有用户， 他们可以通过桌面计算机、手机和平板电脑来使用这些WebGIS应用。

• 其他云GIS应用:如Esri的商务在线分析（见第8. 2. 3节）和社区在线分析 (Community Analyst Online,CAO)。这是一种SaaS的模式， 免费用户可以看到一些简单的分析结果的图表，付费用户可以看到更深入的分析报告。 用户可以按报表数量、按月或按年等订阅方式付费。

人们对云计算和云GIS有些争论，随着这些争议也随着技术的发展，云的概念正由模糊变得清晰， 云GIS也由概念变成了触手可及、实实在在的产品，其发展和应用日益加速，这是大势所趋， 将为GIS带来一些新的商业模式，从而进一步扩大GIS的应用范围，为GIS的发展带来新的机遇。