从建立地球空间信息网格看测绘工作者的使命－|建筑|景观|结构|给排|暖通|电气|交通|水利

从建立地球空间信息网格看测绘工作者的使命

作者：佚名文章来源：不详点击数：更新时间：2006-9-23

根据网格的层次分析，构造层是网格应用的基础，因此各种网格应将建立高性能的、分布合理的、互联的计算平台作为首要任务之一。地球空间信息网格的基础是建立全国范围内分布合理的，由高性能计算机、宽带网络、对地观测设备等组成的构造层。

　　中国地球空间信息网格

网格的基础是一组建立在物理网络之上的由分布式高性能计算机组成的高性能计算环境，由于现代网络TRANBBS技术水平和造价的限制，目前多采用网格节点的方式集中地使用资源，以减轻对网络的压力和降低造价。此外，由于超级计算机价格昂贵，不能广泛使用，因此在各种网格应用中，都有主节点和普通节点，主节点的计算机、存储等配置高于普通节点的配置，这样可以有效控制成本、降低造价，满足用户对廉价、高效计算能力的要求。因此，实现中国地球空间信息网格也必须TRANBBS设计、建立起分布合理的由高性能计算机互联的、由主节点和普通节点构成的高性能的网格计算环境，或者早期考虑加入国家其他的网格计算环境。

　　目前，我国已建成了跨地域的国家基础地理信息传输广域网，该网络由数据传输网络体系和网上信息分布系统两部分组成。国家基础地理信息数据传输网络是由国家基础地理信息中心局域网（主节点，北京）、国家级基础地理信息数据生产基地局域网（陕西、黑龙江、四川，共3个）和28个省级基础地理信息数据生产基地局域网，通过国家高速公用数据通信网相互连接构成。各局域网根据所在地的地理位置、通信条件选择接入当地国家公用数据通信网的通信链路，与有关部委以及专业信息系统相连，并且连接国际互联网。国家基础地理信息分布系统将发布国家空间框架数据的产品目录和描述数据，包括名称、比例尺、内容、数据量、投影、数据记录格式、价格等内容。

　　地球空间信息的数据量十分庞大，以遥感影像数据为例，仅一景七波段的LandsatTM影像的数据量就已达270MB左右，按此计算，则覆盖全国的TM影像的数据量将超过135GB。2001年5月国家基础地理信息中心的全国1：100万和1：25万基本比例尺地形数据已达到了2TB，全球卫星导航系统（GNSS）和遥感（RS）数据也有2TB，如果遥感影像数据库建成，则总数据量将达到20TB。对如此海量的数据进行检索和处理，常规的计算机已不能满足用户对实时性的要求，需要高性能的超级计算机才能达到这一目标。其资源配置应具有20TB的数据存储能力，计算机浮点运算速度至少需要达到2万亿次的水平。

　　中国地球空间信息网格具有两类网格节点：网格主节点设立于北京，配置超级计算机系统，要求浮点运算速度大于2TFlops（2万亿次），存储容量大于20TB；普通节点7个，分别设在哈尔滨、西安、成都、武汉、广州、上海、乌鲁木齐，配置超级计算机系统，要求浮点运算速度大于200GFlops（2千亿次），存储容量大于2TB。其中，哈尔滨、西安、成都等节点可通过改造现有设备解决，武汉、上海、广州节点可利用中国国家网格（CNGrid）或中国教育网格（ChinaGrid）的资源。全部节点通过国家高速公用数据通信网络互联。各地的GNSS跟踪站网络，RS数据采集及处理网络系统、各级政府的GIS信息中心、
测绘行业管理部门根据就近原则与普通节点或主节点互联。

　　在建立高性能网格计算环境的基础上，必须根据地球空间信息技术的特点，进行网格基础层次的软件开发。CNGrid和ChinaGrid都明确提出与网格环境相应的软件开发内容，所不同的是，中国地球空间信息网格的目的是要整合现有资源，实现充分共享和协同使用，向用户提供综合性、多样化的地球空间信息服务。因此根据地球空间信息领域的特点研制高性能网格环境中的网格软件，是建设中国地球空间信息网格的另一大重要内容。

　　地球空间信息网格对测绘行业的冲击

　　地球空间信息网格在观念上、技术上、形态上都对测绘行业带来极大的冲击，如何应对这一变革是对测绘科技工作者提出的重大挑战。

　　观念上，传统测绘业以测绘产品为导向，面向产品生产过程的观念体系将向以网格为平台的多元化服务观念体系———体现以人为本、用户至上的观念体系转变。实践证明，传统的测绘体系结构已不能适应信息社会服务多元化的要求。地球空间信息网格提出的面向服务的体系结构更加适应于信息社会对信息服务的需求。

　　技术上，目前传统测绘行业所提供的单一化的产品服务已不能满足用户的需求，由于传统测绘体系结构的限制，GNSS、GIS、RS等各种对地观测和信息分析技术未能在本质上相互融合和集成，形成了相对孤立的地球空间信息采集、集成和服务系统，形成一个个“信息孤岛”，造成了重复的、低水平的服务。地球空间信息网格充分集成了地球空间信息技术，在技术集成的基础上，提供综合性多元化服务这一目标已变为可能。此外，如何在网格所带来的高性能分布式的计算环境中发展过去以单机作业为主的地球空间信息技术，也是测绘科技工作者面临的一大挑战。

　　组织形态上，地球空间信息网格的构造层形成一个覆盖范围广泛的网络，不仅实现了地球空间信息资源的充分共享，同时由于其网格体系的开放性，可以与其它信息系统充分结合，形成跨行业、跨地域的综合性分布式服务网络。这意味着在网格环境下，行业的界线将变得十分模糊，测绘行业的服务垄断将不再可能，这对传统的权力结构和组织形式也是一种冲击！

　　为适应地球空间信息网格技术的发展，测绘行业首先必须转变观念，建立起面向服务的体系结构，形成面向服务的分布式服务体系。其次，测绘行业只有在技术上进行充分的研究和准备，才能面对地球空间信息网格所带来的重大冲击。最后，根据地球空间信息网格的特点，有关部门必须调整基础设施的建设方向，加大力度，建立起面向服务的、分布合理的、高性能的计算环境，形成地球空间信息网格的构造层基础。

　　地球空间信息网格的提出，不仅仅是对地球空间信息技术的挑战，同时也对测绘的传统理念和体系结构带来极为深远的影响，迫切需要广大测绘工作者深入探索网格领域，认真思考并解决在信息爆炸的年代中，测绘能做什么、需要做什么这一历史发展给我们提出的问题。

　　地球空间信息是其它信息的基础，整合地球空间信息技术、系统的资源，以标准化、统一的协议和接口向行业用户提供地球空间信息的快速、精确的服务是地球空间信息网格的重要目标。对于将来建立的综合性服务系统，无论是TRANBBS城市、地区还是国家系统，地球空间信息都将是重要的信息基础，地球空间信息网格将是综合性服务系统的重要的基础组成部分。

　　地球空间信息学的出现给传统测绘学带来了划时代的革命，GNSS、GIS、RS等地球空间信息技术极大地促进了测绘技术的发展，测绘学的发展呈现出从区域到全球、由静态到动态、由表及里、由地球向太阳系扩展的态势，如何在有限的资源状况下，提供多样化的地球空间信息服务，解决资源与需求之间的矛盾是测绘技术发展过程中的重大课题。

　　在地球空间信息技术中引入网格概念和技术，建立面向服务的以地球空间信息采集、集成、服务为目标体系结构－地球空间信息网格，将是测绘技术发展史上的又一次重大革命。如何建立地球空间信息网格，实现资源共享与协同使用，整合有限的资源，最大程度地满足当今社会对地球空间信息服务的需求，将是摆在测绘科技工作者面前的迫切需要解决的重大课题，也是测绘学发展赋予我们的重要历史使命。

作者工作单位: 中国测绘报　

谈谈我对本文的看法

看看附近的文章

下一篇文章：地理信息系统在税收征管中的应用

从建立地球空间信息网格看测绘工作者的使命

谈谈我对本文的看法

看看附近的文章

热点文章

推荐文章