摘要：本文先介绍了开放式GIS涵义与特，然后阐述了开放式GIS在大数据时代的机遇与障碍。
关键词：开放式GIS；大数据时代；机遇与障碍
1 开放式GIS涵义
开放式GIS即开放式地理信息系统。开放式地理信息系统是指在计算机和通信环境下，根据行业标准和接口（Interface）所建立起来的地理信息系统。一般说来，接口是一组语义相关的成员函数，并且同函数的实体相分离。在这个系统中，不同厂商的地理信息系统软件以及异构分布数据库能相互通过接口交换数据，并将它们结合在一个集成式的操作环境中。因此，在开放式地理信息系统环境中，能实现不同地理空间数据之间、数据处理功能之间的相互操作以及不同系统或不同部门之间资源的共享。真正的开放式地理信息系统能在不同软件商之间以及异构分布数据库之间，通过实时动态机制实现数据存贮结构不同的地理信息系统之间的连接。开放式地理信息系统的核心是标准，这个标准必须与其它各类标准相兼容，但又必须独立于这些标准。只有在共同的标准和接口下才能实现信息共享以及相互操作。
2 开放式GIS具有下列特点：
2.1 兼容性
通过无缝集成技术保护用户在原有数据和软件上的投资，它将现有的信息技术和已有的地学处理软件熔为一炉；同时，它对用户是透明的，应用程序稍加修改便能在不同的平台上运行。
2.2 开放性
具有开放式环境及很强的可扩充性和可连接性。GIS技术支持多种数据库管理系统，如 ORACLE、SYBASE、SQLSERVER等大型数据库；运行多种编程语言和开发工具；支持各类操作系统平台；为各应用系统，如SCADA、EMS、CRM、ERP、MIS、OA等提供标准化接口；可嵌入非专用编程环境。
2.3 先进性
GIS平台采用与世界同步的计算机图形技术、数据库技术、网络技术以及地理信息处理技术。系统设计采用目前最新技术，支持远程数据和图纸查询，利用系统提供的强大图表输出功能，可以直接打印地图、统计报表、各类数据等。可分层控制图纸、无级缩放、支持漫游、直接选择定位等功能。系统具备完善的测量工具，现场勘查数据，线路杆塔等设备的初步设计，并可直接进行线路设备迁移与相关计算等，实现线路辅助设计与设备档案修改。具有线路的方位或区域分析判断功能，为用户提供可靠的辅助决策，综合统计分析，为管理决策人员提供依据。特别是把可视化技术和移动办公技术纳入GIS系统的总体设计范围。
2.4 可扩展性
硬件方面，可在不同软件，不同档次的计算机上运行，其性能和硬件平台的性能成正比；软件方面，增加了新的地学空间数据和地学数据处理功能。
3 大数据时代背景下开放式GIS的机遇
3.1 开放式GIS在决策过程中的应用
目前，我们已经迈入了空间信息的开放时代，地理空间信息已经成为个人与集体决策中不可缺少的影响因素。科学家们已经开发出了许多关于GIS的软件和实用技术，用来帮助世界各地的人们进行灾害应对、气候变化、粮食危机等方面问题的解决。特别值得一提的是，在应急处理和灾害应对方面，人们已经开发出Ushahidi，Sahana 等软件，这些软件利用人们自愿公开的地理信息、先进的互联网平台等帮助人们及时应对灾难，将生命和财产损失降低到最低程度。个人方面也可以通过网络上公开的卫星图片以及街景等能够反映实物的地理信息进行个人出行、商务等方面的决策，做到了足不出户便可观尽天下。
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3.2 开放式GIS在地球科学推广方面的应用
在进入地理空间信息的开放时代后，通过互联网的传播与普及，GIS 已经从实验室与研究所走向了普通百姓的生活之中。如今，即使是没有专业知识的普通民众也可以加入到地理信息采集和空间系统构件的工作中来。美国谷歌公司发动民众走上街头采集街景，然后通过收集来自世界各地民众的街景信息构建出了一个全球范围的实景地图；维基地图也有着通过发动全世界民众贡献信息，建立起一个包含全球各地地理、文化、政治、经济特点的“世界目录”。在互联网、大数据时代背景下这样的例子不胜枚举，普通群众既是地理信息的贡献者，又是地理信息的受益者。通过科技的进步，人们观察世界的方法已经完全改变，即便是普通民众也可以更加广泛、及时的掌握地理信息。
4 开放式GIS在大数据时代的障碍
4.1 庞杂的数据使分析和挖掘变得更加复杂
大数据时代的到来使GIS本身就庞大的数据量急剧膨胀，同时由于大数据时代下的空间分析的分析对象从“样本”转换成了全体数据，这导致参与分析的数据量跟之前的样本数据不能同日而语，人们需要对更加复杂、更大规模的数据进行分析和挖掘。大数据时代下空间分析的对象通常是TB级别的大数据，如何对其进行分析是一个巨大的挑战。
4.2 数据存储
地理信息系统的空间数据特点注定了其数据存储具有明显的非结构化特征，其数据集呈现出典型的大数据特点，即海量数据规模（Volume）、快速的数据流转和动态的数据体系（Velocity）、多样化的数据类型（Variety）、快速变化的数据模型（Vitality）和高价值低密度（Value），以及高复杂度（Complexity）的大数据5V+1C特性。我国巨大的地理信息系统市场需求，爆炸性增长的空间数据存储、越来越快速的数据处理响应以及越来越多样化和清晰化的数据描述需求等等这些都对地理信息系统应用大数据提出了高要求。此外，地理信息系统的数据共享与保护、大量重复数据的处理也对其应用大数据构成了挑战。
4.3 数据处理方面
目前，地理信息系统已经实现了对大量信息的汇总工作，大量空间的数据组织、处理、加工和存储的技术仍然很落后，在对数据进行处理方面，非结构类型的数据处理技术没能达到与传统sQL数据处理技术兼容的状态，所以，导致对大量空间数据的处理效果不尽人意，基于这种情况，数据的增值产品无法顺利产生，这制约着我国地理信息系统产业和的发展和城市的建设进程。随着社会的不断发展，地理信息系统的信息应具有实时性，这不仅是地理信息系统自身发展的价值的体现，更是社会发展对其提出的要求。
4.4 大数据时代信息安全问题
大数据所笼罩的时代特征下，信息问题中质量低下是首要问题。信息中无用的信息和干扰信息以及劣质信息都对企业信息资源的收集和利用造成困惑。信息泄露问题也普遍存在各个国家和单位中，单位内部职工以及外来人员屡有串改和破坏计算机所储存的数据和信息问题。现代信息技术的发展引起了信息载体的变化，信息内容变化和传递方式的变化在实现了信息全球化的同时，也引起了很多意想不到的问题和纠纷。
结束语：
作为开放科学的主要组成部分，开放式GIS 对于环境的潜在威胁虽然还未展示出来，但是我们不能放松对它的警惕。在我们对开放式 GIS 可能产生的威胁与影响进行足够的了解之前，不能贸然将开放式 GIS 的环境影响功能进行大范围推广。
参考文献：
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[4]GIS在大数据时代下的发展[J]. 赵懂，何贞铭，沈体壮，孙钰. 电脑知识与技术. 2014（32）
论文作者:姜韶辉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/18
标签：数据论文; 开放式论文; 地理信息系统论文; 信息论文; 时代论文; 空间论文; 数据处理论文; 《电力设备》2017年第16期论文;