淺談網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)模型與應(yīng)用
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摘要：隨著科技的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用在我國的各個行業(yè)中，其中網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)的產(chǎn)生就是計(jì)算機(jī)技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的運(yùn)用。網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)是以網(wǎng)絡(luò)為中心的地理信息系統(tǒng)，它的出現(xiàn)極大地方便了人們對網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，加速網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)模型的構(gòu)建。基于此，筆者將就網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)模型與應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)；模型；應(yīng)用
1網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)概述
網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)是以網(wǎng)絡(luò)為中心的地理信息系統(tǒng)，其可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與大數(shù)據(jù)等新興計(jì)算機(jī)技術(shù)獲取并分析網(wǎng)絡(luò)中的各種地理信息。同時，通過使用網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)，還可以加強(qiáng)地理信息系統(tǒng)的功能，從而使其可以對網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)以及一些空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算[1-3]。為了方便網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取及分析，人們在網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)建設(shè)中還加入了超文本協(xié)議等數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。通過超文本協(xié)議，用戶可以在網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析等功能。
2網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)的應(yīng)用
在上文中，曾提到在網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)的建設(shè)中，加入HTTP超文本傳輸協(xié)議等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因此用戶可以在網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)查詢以及數(shù)據(jù)分析等功能?；诖?，筆者將對網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析。
2.1空間數(shù)據(jù)
通過使用網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)，用戶可以實(shí)現(xiàn)以圖形的方式上傳空間數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)的FTP方式不同，網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議是HTTP超文本協(xié)議，而傳統(tǒng)的發(fā)FTP方式則是使用TCP/IP協(xié)議。FTP是通過TCP/IP中的FTP文件傳輸協(xié)議完成數(shù)據(jù)信息上傳，其主要通過傳統(tǒng)的ASCII碼與二進(jìn)制的方式將數(shù)據(jù)上傳至FTP服務(wù)器，因此在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中很難以圖形的形式進(jìn)行傳輸。此外，與傳統(tǒng)的FTP傳輸方式相比，用戶通過網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)可以更快找到自身所需的數(shù)據(jù)信息。
2.2空間查詢檢索
用戶通過網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)空間查詢檢索。由于在網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中運(yùn)用了HTTP超文本傳輸協(xié)議，因此用戶可以實(shí)現(xiàn)與后臺數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交互。首先，用戶可以在各自的終端中登錄網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)，并通過終端與后臺數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接，從而達(dá)到查找圖形數(shù)據(jù)以及相關(guān)數(shù)據(jù)信息的目的。
2.3空間模型服務(wù)
網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)空間模型服務(wù)?？臻g模型服務(wù)是指網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)可以通過用戶輸入的相關(guān)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果返回至用戶客戶端中。在用戶使用空間模型服務(wù)時，網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)會為用戶提供各式各樣的空間模型計(jì)算方法供用戶選擇。在用戶選定空間模型計(jì)算方法后，便可以輸入相關(guān)參數(shù)，網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)會根據(jù)用戶選擇的空間模型計(jì)算方法對用戶輸入的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果返回至用戶的終端中。
2.4組織Web資源
網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)還可以對Web資源進(jìn)行組織。眾所周知，網(wǎng)絡(luò)中有許多數(shù)據(jù)信息，其中包括有各個行業(yè)、各個方面，若是可以將網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合、組織，那么用戶在進(jìn)行數(shù)據(jù)信息查詢時將會更加便捷、快速。網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)可以通過對數(shù)據(jù)信息的空間分布特征進(jìn)行分析，從而達(dá)到組織Web資源的目的，使用戶可以更加便捷地查找相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。
3網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)的區(qū)別
網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)的加強(qiáng)版，同時也是以網(wǎng)絡(luò)為中心的地理信息系統(tǒng)。因此，網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)有很多差異。首先，由于網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)用戶終端與后臺數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)交互，因此網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)需要網(wǎng)絡(luò)連接，而地理信息系統(tǒng)則不需要網(wǎng)絡(luò)連接，可以在單機(jī)的模式下進(jìn)行運(yùn)行。其次，由于網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)需要連接網(wǎng)絡(luò)才能運(yùn)行，因此網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)是全球性的，而地理信息系統(tǒng)則只能在部分地區(qū)通過局域網(wǎng)的方式進(jìn)行運(yùn)行。此外，網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)屬于分布式系統(tǒng)，其服務(wù)器與用戶可以在不同的終端進(jìn)行運(yùn)行，而地理信息系統(tǒng)則不然。
4網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)的分類
目前，人們所使用的網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)大致分為兩種，一種是基于服務(wù)器的應(yīng)用系統(tǒng)，另一種是基于客戶機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)?；诜?wù)器的網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)是指依賴服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交互的網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)。用戶可以通過終端的瀏覽器登錄網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)的頁面，從而申請對后臺數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)查找、上傳等工作。而數(shù)據(jù)庫則會根據(jù)用戶的申請進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的查找與上傳，并在信息處理完成后將結(jié)果返回至用戶的客戶端中。而基于客戶機(jī)的網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)則是指用戶可以通過各自終端的瀏覽器下載網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息處理工具，從而完成數(shù)據(jù)信息的查找、分析與上傳工作。
5網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)構(gòu)造模式分析
通過對網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)的構(gòu)造模式進(jìn)行分析，可以了解到網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)的構(gòu)造模式主要有CGI模式、serverAPI、plug-in模式、GISJavaApplet與GISActiveX控件等。其中，CGI模式與serverAPI主要運(yùn)用于基于服務(wù)器的應(yīng)用系統(tǒng)中，而plug-in模式、GISJavaApplet與GISActiveX控件則主要運(yùn)用于基于客戶端的應(yīng)用系統(tǒng)中。
5.1CGI模式
CGI模式是指服務(wù)器與網(wǎng)頁通過CGI進(jìn)行連接的構(gòu)造模式。CGI即通用網(wǎng)關(guān)接口，通過CGI網(wǎng)頁與服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交互，從而保障網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，CGI構(gòu)造模式一般常用于基于服務(wù)器的應(yīng)用系統(tǒng)中。同時，CGI構(gòu)造模式還具有高兼容性的特點(diǎn)，即CGI構(gòu)造模式可以在任何終端以及任何操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)客戶端與后臺數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)信息交互。
5.2serverAPI模式
ServerAPI構(gòu)造模式是一種類似于CGI的構(gòu)造模式，因此其也被大范圍應(yīng)用在基于服務(wù)器的應(yīng)用系統(tǒng)中。然而ServerAPI與CGI構(gòu)造模式還有一些不同點(diǎn)。CGI模式具有較高的兼容性，可以在任何服務(wù)器以及任何操作系統(tǒng)上運(yùn)行，但serverAPI僅僅只能依附于特定的服務(wù)器，并且在操作系統(tǒng)方面serverAPI也僅僅只能在Windows系統(tǒng)中運(yùn)行。此外，serverAPI模式在啟動后可以長時間持續(xù)運(yùn)行，而不需要進(jìn)行重新啟動。
5.3plug-in模式
GISplug-in模式主要被用于擴(kuò)充瀏覽器中的GIS軟件，因此GISplug-in模式也常被用于基于客戶端的應(yīng)用系統(tǒng)中。GISplug-in模式還可以用于直接處理服務(wù)器中的數(shù)據(jù)信息。與上述兩種構(gòu)造模式不同的是，plug-in模式必須安裝在用戶的客戶端中才能使用。但通過運(yùn)用plug-in模式，可以有效加快數(shù)據(jù)信息查找、上傳的速度，從而避免造成時間浪費(fèi)。同時，用戶在客戶端上進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的查找與上傳等工作也可以降低網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)的影響，并從一定程度上減少流量耗費(fèi)。此外，由于GISplug-in模式中需要使用plug-ins插件，因此也給網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)管理帶來了困難[4-5]。
5.4GISActiveX
GISActiveX與plug-in模式十分相似，在plug-in模式中使用的是plug-ins插件，而在GISActiveX中則是通過使用ActiveX插件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，因此GISActiveX模式也常常被應(yīng)用在基于客戶端的應(yīng)用程序中。GISActiveX與plug-in模式還存在一些差異，這是由于在plug-in模式中使用的plug-ins插件只能在某一特定的瀏覽器中使用，而GISActiveX插件則可以在OLE標(biāo)準(zhǔn)下的任意瀏覽器或程序中使用。同時，ActiveX插件也可以與用戶終端中的瀏覽器實(shí)現(xiàn)無縫結(jié)合，從而加快用戶終端處理數(shù)據(jù)信息的速度。雖然ActiveX插件可以實(shí)現(xiàn)與終端的無縫結(jié)合以及多瀏覽器的使用，但是ActiveX插件仍擁有很多劣勢。GISActiveX模式需要在客戶端中下載相應(yīng)的工具才能使用，因此會占用用戶終端的部分磁盤空間。同時，為了應(yīng)對不同的瀏覽器，網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)還需要為用戶提供相應(yīng)的ActiveX插件。最為重要的是，ActiveX插件無法對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算，從而導(dǎo)致這種模式所構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境極為有限。
5.5GISJavaApplet
GISJavaApplet模式是根據(jù)面向?qū)ο髲亩瓿删W(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)的構(gòu)造，因此通過GISJavaApplet模式所構(gòu)建的系統(tǒng)可以與瀏覽器結(jié)合得更加緊密，從而對瀏覽器的功能進(jìn)行拓展。同時，由于其是通過Java完成的構(gòu)建，因此客戶在運(yùn)行時不必考慮操作系統(tǒng)與瀏覽器的問題，并且用戶在使用過程中也不必提前安裝相應(yīng)的工具及插件等。此外，由于GIS具有操作速度快的優(yōu)點(diǎn)，因此GISJavaApplet模式所構(gòu)建的系統(tǒng)也具有操作速度快的特點(diǎn)。并且，GISJavaApplet模式所構(gòu)建的系統(tǒng)在運(yùn)行時服務(wù)器僅需要為GIS的數(shù)據(jù)信息處理提供服務(wù)，這極大地降低了網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)的需求，從而降低了流量損耗。然而，GISJavaApplet模式所構(gòu)造的系統(tǒng)也有一定的劣勢。首先，該系統(tǒng)缺乏大宗數(shù)據(jù)的信息處理能力。其次，由于服務(wù)器僅提供GIS數(shù)據(jù)處理方面的服務(wù)，因此該模式所構(gòu)造的系統(tǒng)無法完成信息存儲以及數(shù)據(jù)信息分析方面的任務(wù)。
6網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)構(gòu)造模式的優(yōu)缺點(diǎn)對比
在網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)的構(gòu)造模式中大致有5種模式，分別是基于CGI、基于ServerAPI、基于plug-in、基于ActiveX以及基于JavaApplet。其中，基于CGI與基于ServerAPI常被用于基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)。而基于plug-in、基于ActiveX以及基于JavaApplet等構(gòu)造模式常被用于基于客戶端的網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)。下面，筆者將對以上5種構(gòu)造模式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比分析?；贑GI的構(gòu)造模式具有較高的兼容性，可以在任意系統(tǒng)上運(yùn)行。同時，基于CGI的構(gòu)造模式還具有充分利用服務(wù)器資源的優(yōu)點(diǎn)，而其缺點(diǎn)則是會給互聯(lián)網(wǎng)以及服務(wù)器帶來極重的負(fù)擔(dān)。基于ServerAPI的構(gòu)造模式則具有可以動態(tài)存儲的優(yōu)點(diǎn)，可以隨時存儲數(shù)據(jù)，但同樣也會加重服務(wù)器的負(fù)擔(dān)。基于plug-in的構(gòu)造模式具有可以直接操作數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)，然而其卻需要在客戶機(jī)中安裝相應(yīng)的插件，同時基于plug-in的構(gòu)造模式還對操作系統(tǒng)等有相應(yīng)的要求。基于ActiveX的構(gòu)造模式具有可以與瀏覽器無縫結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)，但其本身也具有需要下載插件的劣勢?；贘avaApplet的構(gòu)造模式可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算，但卻無法處理大型數(shù)據(jù)資源。
7結(jié)語
網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)的出現(xiàn)為人們處理網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)信息提供了方便。同時，基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)與基于客戶端的網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)的出現(xiàn)，也為不同的人群提供了不同的選擇。相信隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)將會有更好的發(fā)展。
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作者：劉玉娥 單位：云南大學(xué)滇池學(xué)院