云gis技术与实践期末 gis实践教程

为什么我们需要边缘计算GIS技术？

边缘计算 (Edge Computing)是指在靠近客户端或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足各行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。

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边缘计算 GIS 技术 指的是将边缘计算的各种特征，用于支撑GIS应用的各要素，包括GIS内容的发布和分发，GIS服务的代理和加速，以及在线分析和计算，以一种更加灵活的方式，高效率、低成本地使用地理信息资源。

边缘计算GIS技术是云GIS技术的重要的补充，具体包括以下技术：

• 边缘前置代理 ：在GIS云中心和客户端之间，对GIS服务进行代理加速，提供更好的服务访问体验。

• 边缘服务聚合 ：将不同来源，不同内容的GIS服务聚合为一个服务，实现多源、异构地理信息与服务的整合。

• 边缘内容分发 ：云GIS中心自动将瓦片数据分发到边缘GIS节点，实现了边缘GIS内容的自动更新。

• 边缘分析计算 ：在边缘端按需进行GIS分析和计算，有效提升GIS服务性能。

边缘 GIS 服务器： SuperMap iEdge 9D(2019)

SuperMap iEdge 9D(2019)部署在靠近客户端或数据源一侧，实现就近服务发布与实时分析计算，可降低响应延时和带宽消耗，减轻云GIS中心压力。

SuperMap iEdge 9D(2019)可作为GIS云和应用终端间的边缘节点，通过服务代理聚合与缓存加速技术，有效提升云GIS的终端访问体验，并提供内容分发和边缘分析计算能力，助力搭建更高效智能的 " 云-边-端" GIS应用系统。

iEdge 的边缘前置代理

终端用户直连云GIS中心，浏览GIS服务时，由于互联网的网络延迟效应及云GIS中心出口带宽的限制，GIS服务的响应性能和可靠性较差。可以在靠近用户一侧部署iEdge边缘GIS服务器，用于对云GIS中心的服务进行代理和加速，可有效提升GIS服务的访问体验。

边缘计算GIS技术是云GIS技术的重要的补充，包括几个关键技术：

• SuperMap REST服务、OGC标准服务

• 互联网地图服务

• 第三方平台发布的GIS服务

iEdge 的边缘服务聚合

SuperMap iEdge 9D(2019)部署在靠近用户的边缘端，可以实现将不同来源、包含不同数据内容的GIS服务聚合成一个服务，比如可以把包含某专题数据的REST服务和包含全国基础地图的OGC服务聚合成一个REST服务，实现多源、异构地理信息与服务的整合。

iEdge 的边缘内容分发

SuperMap iEdge 9D(2019)在实现边缘前置代理和边缘服务聚合时，为了实现加速的需求，会在本地缓存大量的数据，包括请求缓存及瓦片数据等。当云GIS中心的数据内容发生变更后，对应的瓦片数据需要及时更新，从而更好地保证时效性。

SuperMap iEdge 9D(2019)和云GIS中心实现了深度集成。SuperMap iEdge支持按地域、定时从云GIS中心拉取最新的瓦片数据，实现瓦片数据的自动更新。

iEdge 的边缘分析计算

在常规的GIS应用中，有些GIS数据变化频率不高，或者数据体量总体不大，这种数据可以在边缘节点进行发布。有些GIS业务需要的GIS分析和计算任务和数据无关，是无状态的，这种分析运算工作也可以放在边缘节点来提供。通过把一部分GIS分析计算的工作按需前置到边缘节点，从而提供更快的网络响应。

SuperMap iEdge 9D(2019)支持基于本地的计算、存储、网络和数据资源，提供边缘动态出图、边缘空间查询、边缘空间运算等多种边缘GIS分析计算能力，助力构建更高效的云GIS应用。

小结

边缘计算GIS技术是云GIS技术的重要补充。SuperMap iEdge 9D(2019)充分利用边缘GIS技术，提供边缘前置代理、边缘服务聚合、边缘内容分发、边缘分析计算等各种边缘GIS能力，助力构建更强大、更可靠、更高效的云GIS应用。

什么是云GIS，和网格GIS有什么区别

所谓云GIS，就是将云计算的各种特征用于支撑地理空间信息的各要素，包括建模、存储、处理等等，从而改变用户传统的GIS应用方法和建设模式，以一种更加友好的方式，高效率、低成本的使用地理信息资源。

网格(Grid) GIS简介

它是利用现有的网格技术、空间信息基础设施、空间信息网络协议规范，形成一个虚拟的空间信息管理与处理环境，将空间地理分布的、异构的各种设备与系统进行集成，为用户提供一体化的空间信息应用服务的智能化信息平台。

网格GIS的特点:异构性、动态性的环境;跨多管理域(测绘、国土资源、交通、气象、商务)及多区域的动态的资源共享。

自然资源管理，三维GIS做什么？

由于自然资源部的组建，“山、水、林、田、湖、草”作为生命共同体综合管理是当前的迫切需求，原有的单要素的资源管理方式满足不了当前的管理需求，需要技术上实现从二维到三维的转变。

自然资源管理中技术与业务的双转变

随着GIS的深入应用，人们越来越多地要求在三维的场景下还原现实。在技术方面，三维GIS先要将地理数据变为可见的地理信息，因此人们一方面从三维可视化领域向三维GIS系统扩展，这一点同早期的二维GIS来源于计算机制图管理一样，是从可视化角度出发的。在需求方面，由于自然资源部的组建，“山、水、林、田、湖、草”作为生命共同体综合管理是当前的迫切需求，原有的单要素的资源管理方式满足不了当前的管理需求，需要技术上实现从二维到三维的转变。

1. 机构转变带来的管理提升

2018年自然资源部部长陆昊在海南调研期间提出，自然资源相关业务系统要由二维系统变成三维系统，解决自然资源调查、确权和国土空间用途管控等问题。城市空间作为国土空间的重要组成部分，城市发展逐渐从平面转向了空间，三维思维的城市发展理念及实践的不断涌现，既是城市空间形态的自然演进，又是城市发展过程中解决交通拥堵、环境恶化、资源匮乏等系列问题的路径探索。从发展的角度来看，三维技术将是承载自然资源管理的重要技术，需要建立实现数据管理、空间展示、空间分析、业务应用、辅助决策等功能于一体的三维管理平台。

2. 三维技术突破带来全新功能

随着三维空间信息获取技术的发展，大规模、高精度、低成本数据的获取成为现实，三维应用建设成本大幅降低。除了成本之外，三维技术在以下几点也实现了创新：利用BIM、三维实体数据模型，实现从物体表面与形状的表达到内部结构的表达；新型三维数据（倾斜摄影、BIM、激光点云）与传统数据（影像、矢量、地形数据、精细模型、地下管线）融合，实现提高了三维场景的建模成本和精度；基于WebGL技术的Web三维，为构建B/S架构的三维GIS应用提供了可行性，同时在跨平台GIS技术的基础上，发展出了Web端的三维空间分析能力；三维GIS标准化与数据共享降低三维Web应用的建设难度和建设成本。

3. 技术与业务融合日趋深入

在自然资源的管理中需要体现个体及整体的特性，而自然资源中的个体又极为复杂，这给三维技术的应用提出了挑战。众所周知，每一种三维技术都各有特长，怎么样“集百家之长，成自然资源解决之道”呢？三维技术的融合，为三维技术在自然资源管理中的应用提供了无限可能。在自然资源应用层面，利用不同三维技术的特性，能更好地还原现实。比如倾斜摄影动态单体化技术，借用矢量面数据模型，不仅可以做到单体化选择、查询，还可以实现缓冲区分析、空间查询等功能；利用点云的精度、精细模型的美观、楼盘表的内部信息，还原真实不动产客体信息。

三维GIS技术助力生命共同体升维

自然资源在空间分布上位置不一、形态各异，自然资源的管理的不仅是各项指标，更需要模拟自然资源的真实分布情况，从实际出发、从需求出发，还原自然资源的利用情况、管制情况，更好地去规划、保护、修复自然资源。

1. 自然资源管理

摸清家底是实现自然资源资产化管理的重要一步，只有把握现在的数据与趋势，才能决策未来的目标与方向。通过系统门户能看到资源的概括情况，包括各类自然资源的数量情况、自然资源类别的分布情况、自然资源与不动产的关联情自然资源与空间管制的情况。

4. 三维矿体管理

自然资源是生态环境的命脉，可以用三维的方式为自然资源“把脉”。没有了高度，山会变成平原；没有了树木，山也不会是金山银山；没有地下空间，也不会看到金矿银矿。自然资源在空间分布上不仅仅是有广度，还具备一定的深度。通过自然资源三维的建设，实现从地面到地下，从整体到个体，直观的展示一层一层的自然资源在空间上的分布情况。

8. 隧道挖掘分析

交通是连接城市的重要纽带，也是为城市发展运送人流、物流的重要通道。一条山路，贯通的是山，缩短的是城市之间的距离。但对于隧道挖掘占用的自然资源面积该怎么样计算呢？由于隧道和自然资源在二维的投影上是相交的，实际上占用的面积并非等于相交的面积。以三维的方式，建立穿山隧道模型，实现二三维的对比分析，为自然资源的占用情况提供准确分析结果。