淺談網絡空間信息系統模型與應用

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摘要：隨著科技的不斷發展，計算機技術已經逐漸應用在我國的各個行業中，其中網絡空間信息系統的產生就是計算機技術在地理信息系統中的運用。網絡空間信息系統是以網絡為中心的地理信息系統，它的出現極大地方便了人們對網絡中的數據信息進行處理，加速網絡空間信息系統模型的構建。基于此，筆者將就網絡空間信息系統模型與應用進行詳細分析。

關鍵詞：網絡空間信息系統；模型；應用

1網絡空間信息系統概述

網絡空間信息系統是以網絡為中心的地理信息系統，其可以通過互聯網技術與大數據等新興計算機技術獲取并分析網絡中的各種地理信息。同時，通過使用網絡空間信息系統，還可以加強地理信息系統的功能，從而使其可以對網絡中的數據以及一些空間數據進行分析、計算[1-3]。為了方便網絡空間信息系統對網絡中的數據進行獲取及分析，人們在網絡空間信息系統建設中還加入了超文本協議等數據傳輸協議。通過超文本協議，用戶可以在網絡空間信息系統上進行數據交互，從而實現數據查詢、數據分析等功能。

2網絡空間信息系統的應用

在上文中，曾提到在網絡空間信息系統的建設中，加入HTTP超文本傳輸協議等網絡協議，因此用戶可以在網絡空間信息系統中進行數據交互，從而實現數據上傳、數據查詢以及數據分析等功能。基于此，筆者將對網絡空間信息系統的應用進行詳細分析。

2.1空間數據

通過使用網絡空間信息系統，用戶可以實現以圖形的方式上傳空間數據。與傳統的FTP方式不同，網絡空間信息系統中使用的數據傳輸協議是HTTP超文本協議，而傳統的發FTP方式則是使用TCP/IP協議。FTP是通過TCP/IP中的FTP文件傳輸協議完成數據信息上傳，其主要通過傳統的ASCII碼與二進制的方式將數據上傳至FTP服務器，因此在數據傳輸的過程中很難以圖形的形式進行傳輸。此外，與傳統的FTP傳輸方式相比，用戶通過網絡空間信息系統可以更快找到自身所需的數據信息。

2.2空間查詢檢索

用戶通過網絡空間信息系統還可以實現空間查詢檢索。由于在網絡空間信息系統的設計中運用了HTTP超文本傳輸協議，因此用戶可以實現與后臺數據庫的數據交互。首先，用戶可以在各自的終端中登錄網絡空間信息系統，并通過終端與后臺數據庫進行連接，從而達到查找圖形數據以及相關數據信息的目的。

2.3空間模型服務

網絡空間信息系統還可以實現空間模型服務。空間模型服務是指網絡空間信息系統可以通過用戶輸入的相關模型數據進行計算，并將計算結果返回至用戶客戶端中。在用戶使用空間模型服務時，網絡空間信息系統會為用戶提供各式各樣的空間模型計算方法供用戶選擇。在用戶選定空間模型計算方法后，便可以輸入相關參數，網絡空間信息系統會根據用戶選擇的空間模型計算方法對用戶輸入的參數進行計算，并將計算結果返回至用戶的終端中。

2.4組織Web資源

網絡空間信息系統還可以對Web資源進行組織。眾所周知，網絡中有許多數據信息，其中包括有各個行業、各個方面，若是可以將網絡中的數據信息進行整合、組織，那么用戶在進行數據信息查詢時將會更加便捷、快速。網絡空間信息系統可以通過對數據信息的空間分布特征進行分析，從而達到組織Web資源的目的，使用戶可以更加便捷地查找相關的數據信息。

3網絡空間信息系統與地理信息系統的區別

網絡空間信息系統是地理信息系統的加強版，同時也是以網絡為中心的地理信息系統。因此，網絡空間信息系統與地理信息系統有很多差異。首先，由于網絡空間信息系統需要實現用戶終端與后臺數據庫間的數據交互，因此網絡空間信息系統需要網絡連接，而地理信息系統則不需要網絡連接，可以在單機的模式下進行運行。其次，由于網絡空間信息系統需要連接網絡才能運行，因此網絡空間信息系統是全球性的，而地理信息系統則只能在部分地區通過局域網的方式進行運行。此外，網絡空間信息系統屬于分布式系統，其服務器與用戶可以在不同的終端進行運行，而地理信息系統則不然。

4網絡空間信息系統的分類

目前，人們所使用的網絡空間信息系統大致分為兩種，一種是基于服務器的應用系統，另一種是基于客戶機的應用系統。基于服務器的網絡空間信息系統是指依賴服務器進行數據信息交互的網絡空間信息系統。用戶可以通過終端的瀏覽器登錄網絡空間信息系統的頁面，從而申請對后臺數據庫進行數據查找、上傳等工作。而數據庫則會根據用戶的申請進行數據信息的查找與上傳，并在信息處理完成后將結果返回至用戶的客戶端中。而基于客戶機的網絡空間信息系統則是指用戶可以通過各自終端的瀏覽器下載網絡空間信息系統中的數據信息處理工具，從而完成數據信息的查找、分析與上傳工作。

5網絡空間信息系統構造模式分析

通過對網絡空間信息系統的構造模式進行分析，可以了解到網絡空間信息系統的構造模式主要有CGI模式、serverAPI、plug-in模式、GISJavaApplet與GISActiveX控件等。其中，CGI模式與serverAPI主要運用于基于服務器的應用系統中，而plug-in模式、GISJavaApplet與GISActiveX控件則主要運用于基于客戶端的應用系統中。

5.1CGI模式

CGI模式是指服務器與網頁通過CGI進行連接的構造模式。CGI即通用網關接口，通過CGI網頁與服務器可以實現數據信息的交互，從而保障網絡空間信息系統的正常運行。因此，CGI構造模式一般常用于基于服務器的應用系統中。同時，CGI構造模式還具有高兼容性的特點，即CGI構造模式可以在任何終端以及任何操作系統上實現客戶端與后臺數據庫的數據信息交互。

5.2serverAPI模式

ServerAPI構造模式是一種類似于CGI的構造模式，因此其也被大范圍應用在基于服務器的應用系統中。然而ServerAPI與CGI構造模式還有一些不同點。CGI模式具有較高的兼容性，可以在任何服務器以及任何操作系統上運行，但serverAPI僅僅只能依附于特定的服務器，并且在操作系統方面serverAPI也僅僅只能在Windows系統中運行。此外，serverAPI模式在啟動后可以長時間持續運行，而不需要進行重新啟動。

5.3plug-in模式

GISplug-in模式主要被用于擴充瀏覽器中的GIS軟件，因此GISplug-in模式也常被用于基于客戶端的應用系統中。GISplug-in模式還可以用于直接處理服務器中的數據信息。與上述兩種構造模式不同的是，plug-in模式必須安裝在用戶的客戶端中才能使用。但通過運用plug-in模式，可以有效加快數據信息查找、上傳的速度，從而避免造成時間浪費。同時，用戶在客戶端上進行數據信息的查找與上傳等工作也可以降低網絡對網絡空間信息系統的影響，并從一定程度上減少流量耗費。此外，由于GISplug-in模式中需要使用plug-ins插件，因此也給網絡空間信息系統管理帶來了困難[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插件實現數據交互，因此GISActiveX模式也常常被應用在基于客戶端的應用程序中。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標準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現無縫結合，從而加快用戶終端處理數據信息的速度。雖然ActiveX插件可以實現與終端的無縫結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，為了應對不同的瀏覽器，網絡空間信息系統還需要為用戶提供相應的ActiveX插件。最為重要的是，ActiveX插件無法對大量的數據進行分析、計算，從而導致這種模式所構建的網絡空間信息系統的應用環境極為有限。

5.5GISJavaApplet

GISJavaApplet模式是根據面向對象從而完成網絡空間信息系統的構造，因此通過GISJavaApplet模式所構建的系統可以與瀏覽器結合得更加緊密，從而對瀏覽器的功能進行拓展。同時，由于其是通過Java完成的構建，因此客戶在運行時不必考慮操作系統與瀏覽器的問題，并且用戶在使用過程中也不必提前安裝相應的工具及插件等。此外，由于GIS具有操作速度快的優點，因此GISJavaApplet模式所構建的系統也具有操作速度快的特點。并且，GISJavaApplet模式所構建的系統在運行時服務器僅需要為GIS的數據信息處理提供服務，這極大地降低了網絡空間信息系統對網絡的需求，從而降低了流量損耗。然而，GISJavaApplet模式所構造的系統也有一定的劣勢。首先，該系統缺乏大宗數據的信息處理能力。其次，由于服務器僅提供GIS數據處理方面的服務，因此該模式所構造的系統無法完成信息存儲以及數據信息分析方面的任務。

6網絡空間信息系統構造模式的優缺點對比

在網絡空間信息系統的構造模式中大致有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常被用于基于服務器的網絡空間信息系統。而基于plug-in、基于ActiveX以及基于JavaApplet等構造模式常被用于基于客戶端的網絡空間信息系統。下面，筆者將對以上5種構造模式的優缺點進行對比分析。基于CGI的構造模式具有較高的兼容性，可以在任意系統上運行。同時，基于CGI的構造模式還具有充分利用服務器資源的優點，而其缺點則是會給互聯網以及服務器帶來極重的負擔。基于ServerAPI的構造模式則具有可以動態存儲的優點，可以隨時存儲數據，但同樣也會加重服務器的負擔。基于plug-in的構造模式具有可以直接操作數據的優點，然而其卻需要在客戶機中安裝相應的插件，同時基于plug-in的構造模式還對操作系統等有相應的要求。基于ActiveX的構造模式具有可以與瀏覽器無縫結合的優點，但其本身也具有需要下載插件的劣勢。基于JavaApplet的構造模式可以對數據進行分析、計算，但卻無法處理大型數據資源。

7結語

網絡空間信息系統的出現為人們處理網絡中的數據信息提供了方便。同時，基于服務器的網絡空間信息系統與基于客戶端的網絡空間信息系統的出現，也為不同的人群提供了不同的選擇。相信隨著計算機技術的不斷進步，網絡空間信息系統將會有更好的發展。

參考文獻

[1]王繼龍,莊姝穎,繆蔥蔥,等.網絡空間信息系統模型與應用研究[J].通信學報,2020,41(2):74-78.

[2]王善偉.基于煉化企業三維空間信息系統的研究與開發[D].成都:電子科技大學,2011:12.

[3]俞曉.空間信息網絡訪問模式——G/S模式研究[D].成都:成都理工大學,2009:45.

[4]張豐.面向網格的海量時空數據訪問、集成與互操作研究[D].杭州:浙江大學,2007:31.

[5]鄧吉秋.基于XML與FFM的空間信息網絡集成[D].長沙:中南大學,2006:57.

作者：劉玉娥 單位：云南大學滇池學院