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ArcGIS云计算:开发与应用pdf/doc/txt格式电子书下载

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书名:ArcGIS云计算:开发与应用pdf/doc/txt格式电子书下载

推荐语:

作者:修文群,李晓明,张宝运

出版社:清华大学出版社

出版时间:2015-01-01

书籍编号:30286031

ISBN:9787302376538

正文语种:中文

字数:576255

版次:1

所属分类:互联网+-大数据

全书内容:

ArcGIS云计算:开发与应用pdf/doc/txt格式电子书下载








内容简介


云计算作为第三次IT浪潮,在空间信息领域引发计算与应用模式的革命。作为全球GIS领导者,Esri推出ArcGIS 10云平台及ArcGIS Online云服务,成为当今唯一成熟的云GIS软件及应用服务提供商。


本书共分为13章,以ArcGIS云平台为主线,囊括其产品架构、关键技术、应用模式及国内外成功案例,为读者提供实用化的空间云建设、开发及应用教程。

前言


云计算作为第三次IT浪潮,在空间信息领域引发计算与应用模式变革。作为全球GIS领导者,Esri推出ArcGIS 10云平台及ArcGIS Online云服务,成为当今唯一成熟的云GIS软件及应用提供商。当前云GIS已成为产业发展重中之重,但另一方面,其资源条件高、技术难度大、成功案例少,尚处于探索阶段。


本书介绍当前GIS云计算的国内外发展状况,探讨云GIS的关键技术以及WebGIS云迁移模式,阐述ArcGIS的云发展规划、云部署策略、ArcGIS 10云平台的新特性,通过ArcGIS Online公有云及ArcGIS Portal私有云两大产品线,给出GIS云建设的完整步骤和实现方法;在此基础上,深入探讨IaaS、PaaS、SaaS及移动应用,包括ArcGIS for Silverlight、for Flex、for JavaScript所提供的云客户端应用开发实例,以及ArcGIS对于Android、iOS、Windows Phone等移动系统的全面支持,最后以国内外ArcGIS私有云案例为依据,为读者提供GIS云建设、云开发、云应用全面/实用/具有可操作性的解决方案。


本书由修文群、李晓明、张宝运编著,在编写过程中得到了易智瑞Esri(中国)信息技术有限公司的全方位支持。感谢何宁总裁、蔡晓兵副总裁以及沈忆辉、孙鹏、周宁、李宗倍、王知方、周磊等朋友的大力帮助。


编 者

第1章 Esri的云战略


云GIS,是指以云计算为架构的网络化、虚拟化、分布式、按需供给的地理信息系统,其实质是将GIS的平台、软件和数据能够方便、高效地部署到云基础设施之上,能够以弹性的、按需获取的方式提供最广泛的WebGIS服务。云GIS将云计算的各种特征用于支撑地理空间信息服务,包括建模、存储、处理等,改变用户传统的GIS应用方法和建设模式。云GIS通过互联网以Web Service形式提供空间数据存取、交换、查询、分析及应用接口,实现分布式、跨平台的空间数据集成,为用户提供协同处理和按需服务。云GIS连接智能移动终端,用户可在任意位置获取超大规模的GIS功能。云GIS将并行计算与GIS结合,引入并行数据库,组成集群系统,利用并行存储、并行查询、并行检索、并行处理等技术,提升传统GIS对海量空间数据的高效处理与管理。


1.1 云GIS综述


云计算在全球范围形成了一种IT技术趋势,影响着不同行业人们的工作和生活方式。云计算深刻改变着GIS的传统方法和应用模式,解决地理学面临的挑战,GIS则为云计算提供了资源和落脚点,“GIS+云”成为必然趋势。对广大用户来说,云GIS意味着数据、软件、开发的壁垒已被打破,GIS变得唾手可得。在云GIS时代,将是一个人人参与、人人受益的世界,专家们构建各自领域的知识,普通大众提供自己的内容与发现,GIS软件在云端搭建起为这一切提供数据共享与应用协同的支持平台。


1.1.1 云GIS的内涵


1.地理科学视角


空间信息呈现典型的“云”特征:①抽象特征。只要空间位置确定,该位置上的资源、类型、所有者等信息均可认为是依附于空间位置的抽象属性,该特征为数据虚拟化提供了理论依据。②透明特征。信息复杂多样,最终用户只关心“有价值”和“能操作”的信息和结果,存储组织以及处理过程等均可透明。③宜合宜分特征。与传统空间“横向成网,纵向多级”特征相对应,云GIS呈现出“合而分之,分而合之”的特征,该特征与分布式存储和MapReduce的思想一致。


以上3个特征相互联系,彼此依赖,构成地理科学视角下的云GIS内涵。


2.社会科学视角


用户和数据均是云GIS的组成部分,两者均具有社会属性。社会科学视角下的云GIS平台呈现集中特征,通常由“实力雄厚”的机构来创建基础设施,其子机构和用户使用云平台提供的服务,达到资源有效控制和合理使用的双重目的。我国现行的从中央到地方的集中式行政管理体制,为云GIS统一实施提供了良好的环境。通过云计算,可以自动收集多维、多坐标系数据,构建数据对象和资源对象的动态组织和管理体系;在此基础上,建立面向复杂社会应用的多维空间数据共享管理方法。


云GIS的特征可总结如下:①空间数据需要“云”特征(虚拟化特征)。当其中的空间数据附加上属性后,便可具象化,能够应用于某些具体操作过程,并可通过人工干预的服务发现和服务聚合实现。②空间数据管理同样需要“云”特征。中央部门应该为省、市、县提供云平台,既存放下级单位数据,又提供数据管理服务,在权限范围内充分利用这些资源。因此,云GIS平台既可以实现GIS通用功能,如可视化服务、缓冲区分析、叠加分析、统计分析和影像操作等,使用户在使用云GIS时如同使用桌面系统那样简单方便,同时又能提供接口,供更高级的用户开发使用,以产生更丰富的GIS功能。


1.1.2 云GIS的特征


1.一种集中的空间信息存储环境


基于存储虚拟化的云存储计算实现海量空间数据信息的统一存储、计算和服务,需要通过云平台提供给数以百万计的用户同时在线使用,包括在线应用开发与地理智能服务。


采用云计算技术,可以集中统一地管理GIS云数据,可以通过共享的方式为所有的客户端提供数据服务,使用者无须关注数据如何采集、更新或维护,也无须购买数据。存储虚拟化整合了异构平台,充分利用原有设备,解决了数据容量增长扩充、硬件升级时面临的成本限制问题,能实现将存储资源按需分配,合理利用数据存储空间,极大地提高了各种硬件系统资源的使用效率。存储虚拟化不仅仅提供硬件资源的集中管理,还提供各种数据保护功能,实现业务的不间断运行。


2.一种以服务为基础的空间信息应用平台


云计算将GIS技术升级成为一个个可调用、可访问的服务,一切都是开放性的、以服务的形式展现,整个产品是松耦合、可移动、可伸缩和自适应的架构。传统的GIS部署方式中,对于基础设施的存储网络、服务器,每个单位都要购买,自己安排人维护,或者请人规划、搭建,自己的系统平台应用软件开发还需要技术人员;但在一个云的环境里面,一切IT设施都可以推到云端去。


利用云计算技术,GIS的各种功能将以网络服务的方式向用户提供。用户购买自己需要的GIS服务,可以按需付费,云GIS提供的服务是“即拿即用”在线式的,云GIS系统的维护和升级由GIS服务提供商负责,用户使用和维护GIS的难度将大大降低。通常使用者需要时采用公共GIS云服务,只需按流量的方式付费,可以极大地节省成本。


3.一种以租赁为主要形式的商业运营模式


通过现有的云计算平台,GIS企业可以租用硬件服务,利用其基础设施,将数据或服务部署在提供的云平台上,面对用户需求的不断变化,只需动态、弹性地增加或移除硬件设备就可以应对。用户可以使用Mashup等技术,对不同的GIS云服务进行融合,构建新的云GIS应用。云计算把一切资源都抽象为服务,用户通过网络来使用,从而实现按需计算和多人协作。GIS作为采集、存储、管理、分析、共享、发布空间信息的专业系统,必然要采用云计算技术,以简化应用部署和管理、降低投资和运行成本,提高GIS应用程序的效率和基础设施的灵活性。


1.1.3 云GIS的关键技术


海量空间数据的分布式存储、处理、任务划分、查询检索、互操作和虚拟化等是云GIS需要解决的关键性问题。弹性云平台架构、池化的GIS服务实例、完善的监控机制、开放的后台管理接口、高效的资源组织与共享机制、与传统业务模式的完美集成、在线的应用开发模板等都是云GIS的关键技术。


1.面向按需服务的云GIS体系架构


云GIS要实现互联网应用跨越,实现私有云、公有云的一体化连通和交互,统一支持服务器、桌面、Web和移动端的全面应用。它可以支持单点发布、自动同步、频度统计和自动优化,支持云内部的数据迁移、私有公有云的迁移和云中心之间的迁移。重点解决弹性的云平台架构、池化的GIS服务实例、多租户管理等关键技术。


2.海量空间数据分布式存储技术


空间数据库从企业级数据库向分布式空间数据库发展,并支持BigTable、HBase、NoSQL等技术,支持通过标准的空间数据库接口和REST接口进行统一访问。


3.基于虚拟化的数据管理技术


采用虚拟化技术实现空间数据库的统一管理,支持在系统之间、部门之间、层级之间快速迁移和自动同步数据,具有离线应用和在线更新技术,实现分布式、多级别、支持多终端的空间数据保障流程。


4.基于并行架构的数据处理技术


具有面向任务的异步空间数据处理架构,支持大型集群的并发处理和处理流程控制,支持长时间运行、长事务处理,支持移动终端操作处理大型空间数据库,具有处理流程的可视化设计和运行状态的实时监控功能,可以跨平台、跨地域整合空间数据的处理流程,并能够即时地对处理结果进行发布。


除此之外,云GIS需重点研究的技术还包括:①GIS空间数据及空间任务的迁移。空间数据具有数据量大、相关性强等诸多不同于一般数据的特点,这决定云GIS的并行任务迁移也具备与普通并行任务迁移不同的特点。②数据加密算法。针对空间数据的特点,在今后的研究工作中应该设计特有的加密算法,或设计保证其完整性、可靠性的算法。③客户端计算与云端计算的结合。这是由数据服务的保密性和大众性的双重属性决定的。


1.1.4 云GIS的优势


1.简化应用程序部署与管理


对于企业或政府机构来说,关注的不仅仅是怎么采集数据、处理数据、构建数据库、制图、发布地图服务,更重要的是考虑怎么部署GIS软件和优化软件系统配置,才能达到最优性能,方便升级和维护。采用云计算大大简化了GIS服务器部署,减少了复杂的服务器管理。通过增加或减少ArcGIS Server进程的数量来快速满足负载的需求,而不需要投资新硬件。通过云计算服务平台能轻松实现发布服务,直接支持Web制图应用。


2.资源使用的低成本


云GIS将用户从传统的资源独占转变为资源共享,最大化资源的利用率,降低了单个用户使用资源的成本。GIS系统的建设关键在于数据,而且系统建设的最大成本也在于数据。采用云计算模式,可以集中统一地维护数据,通过共享的方式为所有的客户端提供数据服务和软件服务。


3.业务的连续性


云GIS为用户提供的地理信息服务是弹性的,能根据用户业务需求的变化快速、动态地扩展资源,从而提升了业务的连续性。


4.业务的灵活性


云GIS将用户原本固定的成本投入转变为可变的运行成本,提升了资本运作的灵活性,进而提升了用户的业务灵活性。


5.业务的创新能力


云GIS将用户从繁琐、复杂的资源管理工作中解放出来,从而使用户能够更加专注于自身的业务创新。


6.良好的用户体验


云GIS降低了用户使用地理信息资源的复杂度,用户只需要根据业务的需求选择合适的终端访问云GIS服务即可。资源不仅包含通常所说的地图数据、GIS功能、GIS服务等,也涵盖了传统IT建设中的各种IT基础设施:服务器、网络、存储等物理范畴和操作系统、数据库、中间件等范畴。


1.1.5 云GIS的服务模式


构建云GIS就是GIS从项目的模式逐渐迁移到在线运营的模式,GIS的形态、接口、模块等很多方面都要做出改变,从而与现有的云计算平台进行对接。基于云计算技术的服务模式,云GIS在提供基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、软件即服务(SaaS)等三个层次的服务的同时,还提供基础内容即服务的服务模式,以ArcGIS为例提供的云GIS不同层次的服务模式如图1-1所示。

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图1-1 云GIS不同层次的服务模式

1.地理信息内容即服务


地理信息内容即服务,就是把地理信息的内容作为一种服务向外提供。“地理信息内容即服务”是云

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