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分布式计算技术在地理信息系统中的应用地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集地理空间数据的采集、存储、管理、分析和展示于一体的计算机系统。
随着地理信息数据的快速增长和应用场景的扩大，传统的单机GIS系统已经无法满足大规模数据处理和高性能计算的需求。
而分布式计算技术的兴起，为GIS系统的性能提升和功能拓展提供了新的解决方案。
一、分布式计算技术提升GIS系统性能传统的GIS系统一般采用单机架构，对于大规模的数据处理和分析工作，其性能往往受限于单个服务器的计算和存储能力。
而分布式计算技术能够将任务分解成多个子任务，并同时在多个计算节点上进行并行计算，大大提升了系统的计算性能。
以地图渲染为例，传统的GIS系统需要在单个服务器上进行地图数据的处理和渲染，当地图规模较大时，计算时间会显著增加。
而通过分布式计算技术，可以将地图数据分割成多个小块，在多个计算节点上同时进行地图渲染，最后将结果合并得到最终的渲染地图，大大提高了渲染效率。
此外，分布式计算技术还能够通过负载均衡、故障恢复和容错机制等手段提高系统的稳定性和可靠性。
通过将任务均匀分配到各个计算节点上，能够避免单点故障对整个系统的影响。
同时，当某个计算节点发生故障时，系统可以自动将任务迁移到其他正常运行的节点上，保证任务的连续性和可靠性。
二、分布式计算技术拓展GIS系统功能除了提升GIS系统的性能外，分布式计算技术还可以拓展GIS系统的功能，扩大其应用场景。
在地理数据处理方面，分布式计算技术能够实现大规模地理空间数据的存储和管理。
通常地，地理数据的体积非常庞大，如果采用传统的单机存储方式，往往会面临存储空间不足的问题。
而通过分布式存储技术，可以将地理数据分布存储在不同的计算节点上，有效地解决了存储空间的限制。
此外，分布式计算技术还能够支持GIS系统的分布式数据共享和协同工作。
通过将地理数据存储在分布式文件系统中，不同的用户可以同时访问和共享地理数据。
第20章分布式地理信息系统一、名词解释。
1．分布式GIS。
答：分布式是指数据和程序可以不位于一个服务器上，而是分散到多个服务器，以网络上分散分布的地理信息数据及受其影响的数据库操作为研究对象的一种理论计算模型。
分布式有利于任务在整个计算机系统上进行分配与优化，克服了传统集中式系统会导致中心主机资源紧张与响应瓶颈的缺陷，解决了网络GIS中存在的数据异构、数据共享、运算复杂等问题，是地理信息系统技术的一大进步。
2．组件式GIS。
答：组件式GIS是采用了面向对象技术和组件式软件的GIS系统（包括基础平台和应用系统）。
其基本思想是把GIS的各大功能模块划分为几个组件，每个组件完成不同的功能。
各个GIS组件之间，以及GIS组件与其它非GIS组件之间，都可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS基础平台以及应用系统。
二、论述题。
试论述网络环境下分布式地理空间信息共享的意义何在？答：（1）分布式地理空间信息的概念分布式是指数据和程序可以不位于一个服务器上，而是分散到多个服务器，以网络上分散分布的地理信息数据及受其影响的数据库操作为研究对象的一种理论计算模型。
（2）分布式地理空间信息共享的意义如何实现信息资源的共享交换和充分利用成为当前更高层次的需求。
由各部门采用不同的技术路线、体系结构和数据格式开发的专题地理信息系统形成了众多“信息孤岛”，彼此之间难以跨平台进行信息访问、数据整合与共享交换。
而在实际工作中，往往需要多部门不同专题应用系统的信息进行共享交换并同步更新，才能实现电子政务的业务协同。
分布式地理空间信息共享有利于任务在整个计算机系统上进行分配与优化，克服了传统集中式系统会导致中心主机资源紧张与响应瓶颈的缺陷，解决了网络GIS中存在的数据异构、数据共享、运算复杂等问题，是地理信息系统技术的一大进步。
第1章绪论1.1 地理信息系统发展概述1.1.1 地理信息系统的基本概念1. 地理信息信息(information)是指用来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征的文字、数字、符号、语言、图像等介质。
信息来自人类的社会活动又服务于人类的社会活动，向人们(或系统)提供关于现实世界新的事实和知识，是人类生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
信息与数据密切相关，数据是未经加工的原始资料，是对客观事物的性质、状态以及相互关系等进行记录描述的单一或组合物理符号，是信息的载体，数字、文字、符号、图像等都是数据；信息则是经过处理后并能够被识别的用于解释数据的数据，能够反映数据内涵的意义，是数据的内容和解释。
地理信息与研究对象的空间地理分布有关，指地球表层物体及环境所固有的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。
地理信息是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释，而地理数据则是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征(简称属性)及时序特征三部分。
地球表层的岩石圈、水圈、大气圈和生物圈是地理信息的主要描述对象，这些信息与人类社会的生活、生产、管理和决策关系非常密切，是人类认识自然、了解自然的基础。
地理信息除了具有信息的一般特性外，还具有以下特点。
(1) 空间性地理信息属于空间信息，有空间分布的特点。
其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其他类型信息的一个最显著的标志。
地理实体或目标具有空间特征，空间特征包括空间位置、几何特征(如方向、距离、面积等)和拓扑关系(地理实体之间的邻接、包含、关联等)，地理信息空间定位可通过公共的地理基础来实现，即按照特定地区的经纬网或公里网建立的地理坐标来实现空间位置的识别，并可以按照指定的区域进行信息的处理。
(2) 空间关联性有些信息本身并不具有空间性，如大量的属性数据，也有人称为非空间数据。
它是描述地理实体特征的定性或定量的指标，可以是关于地理目标的定性描述，也可以是地理目标的定量量测数据。
分布式计算技术在地理信息系统中的应用地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是一种将地理空间数据与属性数据进行集成、管理、分析、展示的技术系统。
随着大数据时代的到来，地理信息系统面临着越来越多的空间数据处理需求，而传统的计算方式已经无法满足这些需求。
分布式计算技术的出现为地理信息系统的发展带来了新的机遇和挑战。
一、背景介绍地理信息系统致力于将地理空间数据与属性数据进行集成和分析，为政府、企事业单位和个人提供决策支持。
但随着地理信息的快速增长，地理信息系统面临着数据量大、计算复杂、响应迅速等挑战。
传统的计算方式往往受限于单个计算机的计算能力，无法满足地理信息系统的需求。
二、分布式计算技术在地理信息系统中的作用分布式计算技术通过将任务分解为多个子任务，在多个计算节点上并行执行，从而提高了地理信息系统的计算能力。
它具有以下几个优势：1. 高性能计算：采用分布式计算技术，可以将任务分布到多个计算节点上进行并行计算，大大提高了计算速度和计算能力。
特别是对于需要对大规模数据进行处理和分析的地理信息系统，分布式计算技术可以充分利用多台计算机的计算资源，提高计算效率。
2. 高可靠性：分布式计算技术使得地理信息系统具有冗余性，即便某个计算节点出现故障，也能够通过其他计算节点来完成任务，提高了系统的可靠性。
这种冗余性对于地理信息系统的可靠性和稳定性非常重要。
3. 弹性和可扩展性：分布式计算技术可以根据需求动态分配计算资源，根据系统的实际负载情况进行自动调整。
这种弹性和可扩展性使得地理信息系统可以应对不断变化的计算需求，保持系统的高效性和稳定性。
三、分布式计算技术在地理信息系统中的应用案例1. 大规模地理数据处理：分布式计算技术可以将地理信息系统的大规模地理数据划分为多个子任务，并利用分布式计算资源进行并行处理。
例如，可以将全球的卫星遥感图像划分为多个区域，分布到多个计算节点上进行并行处理，以实现高效的图像处理和分析。
