地理信息系统定义篇1
[关键词]通信设施；管理信息；系统开发；故障类型
[中图分类号]C931.6[文献标识码]A[文章编号]1672-5158（2013）06-0094-02
1前言
通信设施管理信息系统可以实现通信设施信息管理、监控、维护等目标，在整个通信工作中具有承上启下作用。系统的开发目的是将计算机与地理信息技术有机结合，构建新的系统可用于通信数据处理、信息查询、统计分析、服务等方面，从而保证系统在科学的系统管理下安全运行，提高了通信系统的工作效率。通信设施管理信息系统开发主要功能是促进通信管理信息化，使得通信部门做各项决策工作前，都有科学的通信设施信息系统做保障。该系统主要是对地理信息技术改进得到的，因此，此系统除了为通信部门决策提供依据外，还能准确地对综合地域情况有详细了解。
2系统结构及功能
2.1系统结构和软件条件
此系统主要是以单机版的结构类型为前提，基于此融合了MapInfo公司的地理信息系统组件，数据库管理系统是MicrosoffSQLServer2000，开发语言是MicrosoftVisualStudio2005C#。Maps是MapInfo司向用户提供的具有强大地图分析功能的ActiveX控件产品。它是主要是建立在Windows操作系统的基础上，所以可以兼容大部分普通的可视化开发条件，例如如Vc、Ⅷ等，Maps囊括了所有工具、属性以及方法等基本设置要求，可以满足地理信息系统的最基本要求是极其简单的。
2.2系统重要功能介绍
该系统工虽然整个开发过程比较复杂，然而在实际操作过程中却极为便捷，这主要是因为其具有的功能强大，完全可以满足通信设施管理的全部功能需求，系统的重要功能介绍如下：第一，地图管理能够根据需要将地图打开、数据输入、重要信息备份等地图管理功能。第二，空间数据图形的显示和管理。通常分为分层叠加显示数据与预先定义图层显示数据两种，分层叠加显示数据是指系统将不同层次信息进行整理分析，并传输给下一阶段，经过逐层传递汇总到系统的综合信息处理处，再将各层信息全面处理，把运行结果显示在计算机屏幕上；而预先定义图层显示数据是指根据比例此，对图形的大小进行自动控制，可以结合实际需要对窗口进行一系列操作，保证图形显示效果最佳。第三，图形空间位置自动显示。应用空间定位系统，明确空间区域内的图形。第四，量算功能。此系统具有超强的量算功能，可以快速准确的捕捉图形的关键点坐标、计算出各种几何数据、不规则图形的面积等。第五，光缆井信息确定。由于光缆井信息具有复杂性以及多变性，因此以往对其确定时难度较大，且得出的数据有巨大误差，只能作为参考数据。此系统几乎对光缆井的全部信息都能精确确定，并且能对相关图表特殊标注。第四，光缆故障处理。当光缆某部分出现异常情况时，该系统能够快速做出放映，通过对光缆线路分析，结合输入位置和设备的距离，准确判断出故障出现地点。
3数据情况与数据库设计分析
3.1通信设施数据的基本构成
通信设施数据可以直接讲为需要者传递专题数据，例如基站分布，大客户分布，机房，营业厅，通信井等。其中通信井数据是提供方用全球定位系统采集。用户应当能识别圆井、方井、自建井、它方井、共建井。在不同类之间难免重叠，因而设计使往往把通信井信息进行人为界定，并进行预设编码方便辨别（如表1）。
3.2地下通信光缆数据的特性
通信管理单位往往只是对管道数据进行详细的记录备案，但对各条光缆在管道内如何铺设却模糊不清，因此要想提高系统处理数据的精确性，就必须对光缆的实际状况仔细调查。瞎报为光缆调查表应该包括的主要数据，仅供参考。
结合表格所示数据分析，能够找到建立井和光缆间的关联，制定详细的程序对路由研究，了解光缆的基本情况，从而有效降低人工输入光电缆的劳动量（如表2）。
3.3数据库设计
第一，属性数据库。它基础工作量相对较大，要组织人员进行实地数据搜集、整理目前资料、制定表格。数据库设计必须严格按照设计规范进行，本系统基于SQLServer2000构建而成。数据库中含有几类属性信息表：井信息表、基站信息表、重要用户信息表。属性特征表信息通过关系型数据库来实现，遵照规定标准执行。在空间数据与属性数据的接合方面，应使用特殊字段接合手段。现在用光缆井举例：把实地调查的井数据传送到系统中，那么提前编制的程序就会完成标号工作，可以输出不同井的信息，然后在将这些信息逐个接合，这样就实现了空间地理对象和数据库信息的完美结合。第二，多媒体数据库。此系统的组成极为复杂，不但含有基本数据，还能把各种多媒体数据转化成不同格式存储在系统中，也可以通关属性数据库实现空间地理对象与多媒体信息的有机结合。
4突出功能实施效果
基于地理信息系统的各种功能都可以在MapX5.0软件操控下完成二次开发，因此该系统的升级过程是比较简笞的。下面笔者结合系统中的光缆故障分析功能具体说明。
4.1光缆故障分析功能应用效果
通信光缆在整个信息系统中是最容易产生故障的部分，长期以来都是困扰通信管理部门的难题。现在采用此系统后，操作人员只需要在光缆任何位置安设仪器，那么就可以自动测出该点至光缆断口的距离，按照距离寻找故障位置及时修理。光缆在管道中铺设并不是有规则的沿着某方向，无规律性而言，这就增加了工人寻找断口的难度。光缆故障分析系统可以通过自动计算，精确断口出现地点，为光缆维修节省了大量时间，切实提高了工作效率。
4.2程序算法的数学形式分析
首先，使用者只需将鼠标任意选择一点，系统自定义为此点就是坐标面的原点；其次，随后把鼠标点投影到光缆的任何位置，那么利用相关数学公式就能推算出垂足点所在坐标，那么该点就是设备安放的位置；最后，推过一些列计算数据，最终确定数据分析结果。
5结束语
随着中国特色社会主义建设步伐继续前行，通信设施在国家基础设施中仍然会占有重要地位。通信设施管理信息系统开发工作直接决定了通信设施未来的发展方向，因此必须要给予其高度重视，除了汲取国外的先进经验外，还要鼓励从事此方面研究人员不断创新，从而为通信设施稳健发展打下基础。
参考文献
[1]赵晨，刘宏英，物联网在通信设施管理中的应用[J]，卫星与网络，2010（12）
地理信息系统定义篇2
如今，我们已经习惯于使用搜索引擎来帮助定位信息和解决问题。但大多数现有的信息检索系统和万维网搜索引擎都忽略了查询主体（人）的不同以及查询发生环境的不同。这种不加区分的一般的相关性使得用户必须进行更多的过滤才能找到满足当前任务或环境的信息需求。为了让搜索引擎可以更快更好地满足我们的信息需求，下一代搜索面临着新的挑战。它不仅需要考虑查询主体（人）的偏好以及所处的环境与任务，也需要借助计算机帮我们做一些智能的推理。因此，下一代搜索引擎必须能够有效地处理和集成语义信息以达到这个目的。
语义万维网有如下特点:首先，语义万维网并不是一个革命性的全新的网络，相反，它是一个对现在的万维网的一个自然的扩展;其次，语义万维网和当前的万维网最大的不同在于其上的信息具有明确给定的意义;第三，语义万维网对社会的影响在于它能够使得电脑可以通过网络和人们进行更好的协同工作。
因此，基于语义万维网技术的语义搜索是应对下一代搜索引擎挑战的一个非常有潜力的方法。
信息检索与信息抽取
信息检索领域是语义搜索诞生的地方，有很多语义搜索的工作，涵盖了非形式化方法、形式化方法和集成化的方法。在非形式化方法中，主要以LSI、PLSI以及像HAL语义空间模型这样的统计和概率分析方法为语义搜索的代表。这一类方法是通过分析索引项和文档的出现频度来建立单词和文档的语义表示。另外一类更直接的非形式化方法是利用单词去歧义技术对单词语义进行直接的获取、表示和处理，从而期望提高传统信息检索的效果。和以上完全的非形式化方法不同，在信息检索领域，还有一些形式化和集成化的语义搜索方法。
在信息抽取方面，Web-KB项目是较早利用机器学习和信息抽取技术根据本体从万维网上抽取语义信息的工作。给定一个本体，一些训练样本，Web-KB试图通过机器学习的方法来获得语义信息。而KnowItAll项目的工作具有和Web-KB项目类似的目标。该项目希望通过从万维网中抽取语义信息来获得一个庞大的知识库，从而可以用来进行更好的搜索甚至构造一个真正的人工智能系统。
自然语言理解与关键字查询接口
在自然语言理解领域，研究人员希望通过深入分析自然语言文本来获得完整的、复杂的语义信息。这种分析通常包括对文本进行完整的词法、语法和语义处理。该领域的语义搜索通常使用形式化的方法来表示语言中的完整的、复杂的语义信息并根据这种表示来进行查询处理。
这方面比较早的研究是通过手工或者通过机器学习的方法从自然语言中获取概念图的语义表示，将文档和查询转化成概念图的形式进行语义的匹配。在进行查询的时候，对于普通用户来说，他们和基于形式化逻辑的语义查询之间存在一定的鸿沟，一些研究人员提出了不少方法来试图缩短这个鸿沟:Bernstein等人提出了受限查询语言以及有指导的自然语言查询接口。
而通过关键字查询接口来自动为用户提供形式化语义查询的推荐是一种简单而有效的方法。SemSearch和Onto-Look是较早利用关键字作为查询输入的语义搜索引擎，它定义了一些翻译模版，然后尝试将用户输入的关键字映射到查询语句的三元组中的主语、谓语或宾语。但它的时间复杂性随着关键字个数成指数式增长，所以很难在实际应用中用到。
数据库与知识库
从数据库的角度，有相当多的系统和方法试图解决如何有效存储和查询语义信息的问题。Sesame是这方面的一个著名系统。它较早地实现了用数据库对RDF数据的存储和查询。DLDB试图能够更多地回答OWL的数据上的推理和查询。当前，DLDB仅支持对父子类关系和父子属性关系进行推理。所以其支持的推理能力是非常有限的。比DLDB更进一步，InstanceStore使用了更加深入的推理与分析，进行了更多的预先计算，能够以数据库为基础完成对大规模实例数据的查询和推理。
如果说从数据库角度出发的工作实现的推理能力都比较有限（因为受到关系数据库本身的关系模型的限制），那么在知识表示、知识库等领域中的研究，则最大程度实现了推理能力。基于描述逻辑的Racer和FaCT推理系统被开发了出来。它们可以出色地完成对描述逻辑，特别是其类别、属性和关系部分的推理。但是，它们通常难以处理大规模的实例数据。
语义万维网
SHOE和OWLIR是语义万维网方面较早的工作系统。它们是利用万维网网页上的标注过的语义信息来提高信息检索能力的尝试。并为用户提供一个可视化的本体驱动的查询界面，同时支持一些简单的推理，使得用户既可以检索文本，同时也可以增加语义约束，所有同时满足关键字检索和语义约束的网页被作为结果返回给用户。
TAP项目是斯坦福大学、IBM研究中心和万维网标准化组织W3C的语义Web活动组共同参与的研究和开发项目。该系统首先将用户的查询映射到一个或多个该知识库中的概念或实例，这一步可以通过对知识库中的字符串标签的模糊匹配得到。之后，该方法在知识库中找出和被识别的概念或实例相关的一个子图。从搜索结果来说，用户不仅可以看到和查询相关的网页，而且还可以直接地看到被搜索目标的结构化的语义信息。从而使得用户不用再阅读大量网页，就可以直接获得很多相关的语义信息。
地理信息系统定义篇3
1、地理科学在科学体系中的地位
钱学森在20世纪80-90年代逐步完成了总结全人类研究的科学体系。概括起来分11个门类、5大巨系统、4项建设,下面分别表述原著与解解的内容。
钱学森将当今人类对科学知识的体系,分为数学科学、自然科学、地理科学、社会科学、建筑科学、军事科学、人体科学、思维科学、行为科学、系统科学与美学11个体系。对上述人类知识体系解读,可以将自然科学、社会科学和地理科学作为客体世界的主要研究对象;而人体科学、思维科学和行为科学作为人类主体的主要研究对象;建筑科学界于客体与主体科学之间;军事科学实际上是指谋略科学(包括经济、政治、军事等),是在掌握所有科学基础上的智慧较量;美学是纵贯于各个学科的;数学科学与系统科学是横贯于各个学科的。
在五个开放的、复杂巨系统中,地理系统与星系系统、社会系统、人体系统、人脑系统并列,其中的物理、地理、事理、人理、脑理中的“理”都是指研究的“规律”。
钱学森提出的社会主义总体设计部中,除了政治文明建设、物质文明建设、精神文明建设外,特别提出地理建设,笔者将其修改为地理系统工程,并增加了人口、科教、城镇、资源、灾害、产业。
2、地理信息科学
随着航天技术的迅猛发展,来自外层空间的遥感、遥测、定位、通讯信息海量地增加;随着计算机技术的迅猛发展,处理与解决这些海量数据的能力大幅度地提高。地理信息系统、地理专家系统、管理信息系统、辅助决策系统应运而生,使得地理信息科学首先获得发展的机会。正是地理信息科学这门用高新技术武装起来的技术科学的发展,带动了整个地理科学的建立与发展。
随着遥感信息的大量获取,数学家以模式识别为工具对遥感信息进行图像处理与分类,使用的数学工具主要是数理统计的方法,把遥感信息看成是没有成因关系的随机变量;物理学家则把获取遥感的物理过程视为遥感信息的成因,因此采用反演的方法,使用辐射传输方程为主的数学工具,事实上不承认地理现象的不确定性;大多数地理学家将遥感信息当成系列成图的基础信息,快速、准确地制作系列地图。地图是符号系统,其信息量远不可与遥感信息量比较,地图学家把遥感信息转化成符号系统的系列图谱。遥感信息模型则是将地理复杂现象中的非遥感信息转变为归一化的影像信息,与遥感信息一起用方程、统计与相似准则结合,也即演绎逻辑、归纳逻辑与类比逻辑结合;确定性与不确定性(包括随机的不确定性、模糊的不确定性、灰色的不确定性、分形的不确定性)辩证统一;图像与方程(一个像元或一个图斑、一个方程)耦合;抽象思维与形象思维互动而建立起来的一种地理复杂信息模型[7-9]。这种信息模型只有在遥感技术的推动下才有可能产生。这种信息模型是遥感信息与地理信息连接的纽带。
3、地理系统工程
地理系统工程当前尚未被广泛认识,已经认识到的也仅仅是系统工程在地理学中的应用。当地理信息科学中的模型在实践中应用时,必然会涉及地理系统工程的可操作性。地理遥感复杂信息模型的建立,可以进行定量预报和回溯,因此为地理系统工程打下了工程的基础。国民经济的主战场主要包括人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业等8个方面,这8个方面是互动的。中国的人口问题、西部开发问题、21世纪水资源问题、能源问题、洪旱灾害问题、环境问题、生态农业问题、城镇体系问题、基建布局问题、产业结构动态调整问题以及相互之间的协调发展问题,无不属于地理系统工程。
地理现象是复杂现象,地理系统是开放的复杂巨系统。当研究西部开发时,如果国家各个部门各行其是,石油开发只考虑石油开采与输送管道;交通只考虑公路建设;铁路只考虑铁路建设;水利只考虑南水北调问题;城镇建设只考虑城市规划等,那么整体的西部地区有可能产生许多事倍功半的现象,例如修了公路没有物资运输;城市居民结构不尽合理;劳动力与产业结构不配套等。钱学森的社会主义总体设计部就是要把地理系统工程与政治文明建设、物质文明建设、精神文明建设系统地结合起来,地理系统工程仅是其中的一个子系统。而人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业是地理系统工程中的子系统。
4、理论地理科学
地理信息科学一方面可以进一步为地理系统工程提供研究方法与手段;另一方面又为理论地理科学提供技术基础。从遥感信息模型发展到地理复杂信息模型再到地理数学[8],为理论地理科学奠定了坚实的基础。
理论地理科学中首要的是建立开放的复杂巨地理系统的理论;其次是地理类比的广义相似理论;第三是一般地理复杂模型理论与地理数学;第四是地理数学在部门地理―部门子地理系统工程与区域地理―区域地理系统工程中的应用。理论地理科学如果不能指导部门子地理系统工程的研究和区域地理系统工程的研究,那么就失去了理论意义。
如果没有以高新技术武装起来的地理信息科学的支撑,研究理论地理科学也是空想,然而所幸的是人们已经掌握了地理信息科学的许多关键技术,理论地理科学的建立指日可待。
5、地理科学在可持续发展信息社会中的作用
地理学的发展经历了“地理环境决定论”、“人类中心主义”,然后达到了地理科学的可持续发展的阶段。地球上人类消耗的资源、能源是极其不平衡的,按照发达国家的水平,一个地球是满足不了全人类的需求的。可持续发展只有在信息社会中才能实现,人类一方面需要依靠科学技术开发资源,如太阳能的利用,靠基因工程使绿色植被更多地利用太阳辐射,靠纳米技术直接转化太阳能为电能;另一方面是靠信息技术节省资源、能源,如天地信息一体化网络系统就是信息社会的重要支柱之一,靠航天技术获取外层空间信息源,靠计算机技术建立信息网络。由此可见,地理信息科学在可持续发展信息社会中的作用。随着地理信息科学的发展,地理系统工程与理论地理科学的发展,将为国民经济的主战场做出重要的贡献。
由上分析,可见地理科学与地理信息科学已经被广泛共识,地理系统工程与理论地理科学的发展尚不够充分,因此本刊更名为“地理与地理信息科学”是适时的,是既有继承性又有发展性的;是既有前瞻性又有现实性的。在这里我们希望地理科学界的同仁,切不要轻视技术,高新技术恰恰是新理论、新应用的强大推动力。
参考文献:
[1]钱学森,等.论地理科学[M].杭州:浙江教育出版社,1994.1-325.
地理信息系统定义篇4
关键词地理信息系统，计算机系统，空间数据库.
以计算机为核心的信息处理系统技术是二次世界大战后科技革命的主要标志之一.在信息的诸多类型中与空间相关的信息是十分重要的一类.人类生存的地球这个三维空间中的万物无不与空间位置相关，如何利用计算机处理空间相关信息是地理信息系统(geographicinformationsystem，简称GIS)产生和发展的原动力.GIS技术在国防、城市规划、交通运输、环境监测和保护等与国民经济乃至国家命脉相关的重要领域的成功应用，极大地推动了社会生产力的发展，同时，也极大地刺激了GIS技术的迅速发展，使之成为世界各国激烈竞争的高科技热点之一［1］.国家科委将其列入九五重中之重科技攻关项目.MAPGIS，VIEWGIS，CITYSTAR，GEOSTAR等一批优秀国产GIS软件已经开始在许多领域得到广泛应用，成为国内GIS市场一支不可忽视的力量.
本文将侧重从GIS技术的角度讨论GIS的定义、研究内容及研究动态.1.GIS的定义和研究内容1.1GIS的定义
GIS是计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科综合的技术.要给出GIS的准确定义是困难的，因为GIS涉及的面太广，站在不同的角度，给出的定义就不同.通常可以从4种不同的途径来定义GIS［2］.(1)面向功能的定义.GIS是采集、存储、检查、操作、分析和显示地理数据的系统.(2)面向应用的定义.这种方式根据GIS应用领域的不同，将GIS分为各类应用系统，例如土地信息系统、城市信息系统、规划信息系统、空间决策支持系统等.(3)工具箱定义方式.GIS是一组用来采集、存储、查询、变换和显示空间数据的工具的集合.这种定义强调GIS提供的用于处理地理数据的工具.(4)基于数据库的定义.GIS是这样一类数据库系统，它的数据有空间次序，并且提供一个对数据进行操作的操作集合，用来回答对数据库中空间实体的查询.
我们认为，虽然GIS是一门多学科综合的边缘学科，但其核心是计算机科学，基本技术是数据库、地图可视化及空间分析(见图1)；因此，可以这样定义：GIS是处理地理数据的输入、输出、管理、查询、分析和辅助决策的计算机系统.
虽然GIS使用了地图、可视化、数据库等技术，但与CAD系统、计算机地图系统、数据库系统等均有很大的区别.
CAD系统提供交互式的图形处理功能，以辅助象建筑、VLSI等人造对象的设计，其主要特点是设计者与计算机模型的交互.目前许多CAD开始支持对象的非图形性质，而GIS处理的数据大多来自现实世界，较之CAD的人造对象更为复杂，数据量更大.另外，CAD中的拓扑关系较为简单.更重要的是，GIS强调对空间数据的分析，CAD这方面的功能要弱得多.
计算机地图系统侧重于数据查询、分类及自动符号化，具有辅助设计地图和产生高质量矢量形式的输出机制.它强调数据显示而不是数据分析，地理数据往往缺少拓扑关系；另外，它与数据库的联系通常是一些简单的查询.
数据库系统是各种类型信息系统的核心.通用数据库侧重非图形数据的优化存储与查询，其图形查询与显示功能极为有限，其数据分析功能也很有限.然而，数据库的一些基本技术，如数据模型、数据存储、数据检索等，都在GIS中广泛采用，成为GIS的核心技术.
由此可见，GIS已经形成了一个独立的、具有鲜明特色的研究领域.GIS的研究内容很广泛，下面我们从输入、存储、操作和分析、输出4个方面来讨论GIS的研究内容.1.2GIS的研究内容
(1)输入.地理数据如何有效地输入到GIS中是一项琐碎、费时、代价昂贵的任务，大多数的地理数据是从低质地图输入GIS.常用的方法是数字化和扫描.数字化的主要问题是低效率和高代价；扫描输入则面临另一个问题，扫描得到的栅格数据如何变换成GIS数据库通常要求的点、线、面、拓扑关系属性等形式.就这一领域目前的研究进展而言，全自动的智能地图识别短期内没有实现的可能；因而，交互式的地图识别是矢量化方法的一种较为现实的途径.市场上已有多种交互式矢量化软件出售.
目前GIS的输入正在越来越多地借助非地图形式，遥感就是其中的一种形式.遥感数据已经成为GIS的重要数据来源.与地图数据不同的是，遥感数据输入到GIS较为容易，但如果通过对遥感图象的解释来采集和编译地理信息则是一件较为困难的事情；因此，GIS中开始大量融入图象处理技术，许多成熟的GIS产品，如MAPGIS中都具有功能齐全的图象处理子系统.
地理数据采集的另一项主要进展是GPS技术.GPS可以准确、快速地定位在地球表面的任何地点，因而，除了作为原始地理信息的来源外，GPS在飞行器跟踪、紧急事件处理、环境和资源监测、管理等方面有着很大的潜力.
(2)存储.GIS中的数据分为栅格数据和矢量数据两大类，如何在计算机中有效存储和管理这两类数据是GIS的基本问题.在计算机高速发展的今天，尽管微机的硬盘容量已达到GB级，但计算机的存储器对灵活、高效地处理地图这类对象仍是不够的.GIS的数据存储却有其独特之处.大多数的GIS系统中采用了分层技术，即根据地图的某些特征，把它分成若干层，整张地图是所有层叠加的结果.在与用户的交换过程中只处理涉及到的层，而不是整幅地图，因而能够对用户的要求作出快速反应.
地理数据存储是GIS中最低层和最基本的技术，它直接影响到其他高层功能的实现效率，从而影响整个GIS的性能.基于微机平台的MAPGIS能够快速、高效地处理多达上万幅的海量地图库，这不仅在国产GIS软件中处于领先地位，即使与国外同类产品相比仍是其中佼佼者，这与MAPGIS较好地解决了地理数据的存储问题密切相关.
(3)地理数据的操作和分析.GIS中对数据的操作提供了对地理数据有效管理的手段.对图形数据(点、线、面)和属性数据的增加、删除、修改等基本操作大多可借鉴CAD和通用数据库中的成熟技术；有所不同的是GIS中图形数据与属性数据紧密结合在一起，形成对地物的描述，对其中一类数据的操作势必影响到与之相关的另一类数据，因而操作带来的数据一致性和操作效率问题是GIS数据操作的主要问题.
地理数据的分析功能，即空间分析，是GIS得以广泛应用的重要原因之一.通过GIS提供的空间分析功能，用户可以从已知的地理数据中得出隐含的重要结论，这对于许多应用领域是至关重要的.
GIS的空间分析分为两大类：矢量数据空间分析和栅格数据空间分析.矢量数据空间分析通常包括：空间数据查询和属性分析，多边形的重新分类、边界消除与合并，点线、点与多边形、线与多边形、多边形与多边形的叠加，缓冲区分析，网络分析，面运算，目标集统计分析.栅格数据空间分析功能通常包括：记录分析、叠加分析、滤波分析、扩展领域操作、区域操作、统计分析.
(4)输出.将用户查询的结果或是数据分析的结果以合适的形式输出是GIS问题求解过程的最后一道工序.输出形式通常有两种：在计算机屏幕上显示或通过绘图仪输出.对于一些对输出精度要求较高的应用领域，高质量的输出功能对GIS是必不可少的.这方面的技术主要包括：数据校正、编辑、图形整饰、误差消除、坐标变换、出版印刷等.2地理信息系统的发展动态
近年来地理信息系统技术发展迅速，其主要的原动力来自日益广泛的应用领域对地理信息系统不断提高的要求.另一方面，计算机科学的飞速发展为地理信息系统提供了先进的工具和手段，许多计算机领域的新技术，如面向对象技术、三维技术、图象处理和人工智能技术都可直接应用到地理信息系统中［3］.下面我们对当前地理信息系统研究中的几个热点研究领域作一介绍.2.1GIS中面向对象(objectoriented)技术研究
面向对象方法为人们在计算机上直接描述物理世界提供了一条适合于人类思维模式的方法，面向对象的技术在GIS中的应用，即面向对象的GIS，已成为GIS的发展方向.这是因为空间信息较之传统数据库处理的一维信息更为复杂、琐碎，面向对象的方法为描述复杂的空间信息提供了一条直观、结构清晰、组织有序的方法，因而倍受重视［4］.图2展示了面向对象的GIS的一般结构.
面向对象的GIS较之传统GIS有下列优点：(1)所有的地物以对象形式封装，而不是以复杂的关系形式存储，使系统组织结构良好、清晰；(2)以对象为基础，消除了分层的概念；(3)面向对象的分类结构和组装结构使GIS可以直接定义和处理复杂的地物类型；(4)根据面向对象late_binding(后编译）的思想，用户可以在现有抽象数据类型和空间操作箱上定义自己所需的数据类型和空间操作方法，增强系统的开发性和可扩充性；(5)基于icon的面向对象的用户界面，便于用户操作和使用.
SmallworldGIS是目前面向对象GIS中最为典型的代表.一些传统的GIS也开始部分采用面向对象的技术，如ARC/INFO7.0,Intergraph的TIGRIS,SYSTEM9,FACET系统等.
面向对象的GIS也存在一些尚待进一步研究的问题：(1)大对象的操作仍受硬件条件的限制；(2)对象的独立性与颗粒度问题；(3)矢量和栅格数据统一的、支持动态拓扑结构和复合对象表示的面向对象的数据结构问题.2.2时空系统(spatio_temporalsystem)
传统的地理信息系统只考虑地物的空间特性，忽略了其时间特性.在许多应用领域中，如环境监测、地震救援、天气预报等，空间对象是随时间变化的，而这种动态变化的规律在求解过程中起着十分重要的作用.过去GIS忽略时态主要是受器件的限制，也有技术方面的原因.近年来，对GIS中时态特性的研究变得十分活跃，即所谓“时空系统”［5］.
地物除了具有三维空间中的空间性质外，如何刻画时间维的变化也十分重要.通常把GIS的时间维分成处理时间维(transactiontimedimension)和有效时间维(validtimedimension).处理时间又称数据库时间或系统时间，它指在GIS中处理发生的时间.有效时间亦称事件时间或实际时间，它指在实际应用领域事件出现的时间.
根据处理时间和有效时间的划分，可以把时空系统分为4类：静态时空系统(staticSTsystem)、历史时态系统(historicalSTsystem)、回溯时态系统(rollbackSTsystem)和双时态系统(bitemporalSTsystem).
(1)静态时空系统.它既不支持处理时间，也不支持有效时间，系统只保留应用领域的一种状态，比如当前状态.(2)历史时态系统.它只支持有效时间，这种系统适用于事件实际发生的历史对问题求解十分重要的应用领域.(3)回溯时态系统.它只支持处理时间，这种系统适用于信息系统的历史对问题求解十分重要的应用领域.(4)双时态系统.它同时支持处理时间和有效时间.处理时间记录了信息系统的历史，有效时间记录了事件发生的历史.
时空系统主要研究时空模型，时空数据的表示、存储、操作、查询和时空分析.目前比较流行的作法是在现有数据模型基础上扩充，如在关系模型的元组中加入时间，在对象模型中引入时间属性.在这种扩充的基础上如何解决从表示到分析的一系列问题仍有待进一步研究.2.3地理信息建模系统(geographicinformationmodellingsystem，简称GIMS)
通用GIS的空间分析功能对于大多数的应用问题是远远不够的，因为这些领域都有自己独特的专用模型，目前通用的GIS大多通过提供进行二次开发的工具和环境来解决这一问题.如ARC/INFO提供的进行二次开发的宏语言AML.二次开发工具的一个主要问题是它对于普通用户而言过于困难.而GIS成功应用于专门领域的关键在于支持建立该领域特有的空间分析模型.GIS应当支持面向用户的空间分析模型的定义、生成和检验的环境，支持与用户交互式的基于GIS的分析、建模和决策.这种GIS系统又称为地理信息建模系统.GIMS是目前GIS研究的热点问题之一.
目前实现通用GIS空间分析功能与各种领域专用模型的结合主要有两种途径.(1)松散耦合式.即除GIS外，借助其他软件环境实现专用模型，其与GIS之间采用数据通讯的方式联系.(2)嵌入式.即在GIS中借助GIS的通用功能来实现应用领域的专用分析模型.上述两种方式总体上对用户定义自己的专用模型的支持程度都是不够的.目前的GIS离支持实现数据集定义、模型定义、模型生成和模型检验的全过程仍有相当大的距离.
GIMS的研究有几个值得注意的动向.(1)面向对象在GIS中的应用.面向对象技术用对象(实体属性和操作的封装)、对象类结构(分类和组装结构)、对象间的通讯来描述客观世界，为描述复杂的三维空间提供了一条结构化的途径.这种技术本身就为模型的定义和表示提供了有效的手段，因而在面向对象GIS基础上研究面向对象的模型定义、生成和检验，应当比在传统GIS上用传统方法要容易得多.(2)基于icon的用户建模界面.建模过程中的对象和空间分析操作均以icon形式展示给用户，用户亦可自定义icon.用户在对icon的定义、选择和操作中完成模型的定义和检验.这种方法较之AML这类宏语言要方便和直观得多.(3)GIS与其他的模型和知识库的结合.这是许多应用领域面临的一个非常实际的问题，即存在GIS之外的模型和知识库如何与GIS耦合成一个有机整体.2.4三维GIS的研究
三维GIS是许多应用领域对GIS的基本要求.目前的GIS大多提供了一些较为简单的三维显示和操作功能，但这与真三维表示和分析还有很大差距.真正的三维GIS必须支持真三维的矢量和栅格数据模型及以此为基础的三维空间数据库，解决了三维空间操作和分析问题.主要研究的方向包括：(1)三维数据结构的研究，主要包括数据的有效存储、数据状态的表示和数据的可视化；(2)三维数据的生成和管理；(3)地理数据的三维显示，主要包括三维数据的操作，表面处理，栅格图象、全息图象显示，层次处理等.3结语
地理信息系统定义篇5
（中信银行唐山分行063000）
【摘要】目前，与会计信息化有关的研究课题多种多样，究其原因是随着社会的不断发展，人们对会计信息化的认识程度、研究视角和方法产生了一些变化，这些都推动了会计信息化的深入发展，并对其产生了深远影响。本文在“三论”的基础上对涉及会计信息化在发展中相应的定义进行了解析，以期对会计信息化的教学、研究以及会计信息化的发展起到进一步的推进作用。
【关键词】会计电算化会计信息系统会计信息化
一、研究背景
目前，与会计信息化有关的研究课题多种多样，主要有“计算机会计”“会计电算化”“会计信息系统”“电子商务会计”“会计信息化”等。究其原因是随着社会的不断发展，人们对会计信息化的认识程度、研究视角和方法产生了一些变化，这些都推动了会计信息化的深入发展，并对其产生了深远影响。
1978年，我国开始会计电算化；1981年，于长春召开的“财务、会计、成本应用电子计算机问题讨论会”标志着会计电算化理论与实践的起点。这次会议是财政部、中国会计学会和第一机械工业部一同召开，第一次使用“会计电算化”这一名称并替换了之前的“电子计算机在会计中的应用”。因此，大家从会计电算化的概念开始认识会计信息化。2005年，专家在中国会计学会会计电算化专业委员会年会上发表了“会计电算化”发展为“会计信息化”的观点，认为“会计信息化”是对“会计电算化”进一步发展的总结，对“会计电算化”的应用水平也起到了进一步加强的作用。
学术和教学领域目前对“会计电算化”和“会计信息化”这两个概念同时使用。目前，学者们对会计电算化和会计信息化有两种主要的观念，一种观念是会计电算化是会计信息化发展的必经过程，另一种观念是会计信息化是会计电算化的进一步的发展阶段。这两种观念的模棱两可使得人们对其定义与关系疑惑丛生，由于搞不清这两者之间的概念和关系，只能盲从于现有的文献和教材，这一现象不仅导致企业对其自身的信息化程度定位不确切、教学概念不清晰、学术机构的研究和工作方向不明确，而且对我国会计信息化的健康发展产生了不利的影响。为了明确会计信息化教学、研究以及使会计信息化向着健康的方向发展，对与会计信息化相关的概念进行认真的剖析意义重大。
二、什么是“三论”
“三论”即系统论、控制论、信息论。“三论”推动了科学技术和思维的发展，对现代很多新兴学科的产生都起着不可忽视的作用，是其坚实的理论基础。系统论着重研究各种系统的共同特征，因此需要用整体的眼光看待事物，并用数学方法定量地描述其功能。控制论是跨及各类学科的一个交叉学科，主要研究控制与通信共同的一般规律，是综合各类科学系统的控制、信息交换、反馈调节的科学技术。信息论运用概率论与数理统计的方法从量的方面对信息进行研究，其研究的两大方面是信息传输和信息压缩。系统论、控制论、信息论相互作用又相互联系，三者是独立的学科，分别产生于现代科学的生物学、通讯和计算机这三个领域。系统论用整体的眼光揭示事物的一般规律，对系统概念进行界定；控制论对系统演变过程的规律性进行研究；信息论主要研究控制是如何实现的。因此，系统论的研究方法是信息论和控制论，而后两者是研究的基础。
我国从20世纪80年代至今对“三论”在会计中的应用的观点比较一致。吴水澎教授对会计中“信息系统论”与“管理活动论”进行了深入的研究，并认为这两者的概念及作用极为相似可以“合二为一”。李树林指出会计信息系统在实践上对“三论”的实施条件全部符合，会计信息系统是管理系统的重要子系统并兼具管理系统所具有的全部特点。中南财经大学的郭道扬教授运用“三论”的理念，在其会计控制论一文中指出会计是为人类实现控制社会经济而进行的一项基本活动。2008年，杨时展教授对会计信息控制论和反映论相互关系的评论被《会计之友》杂志转载。李端生等（2006）分析了现代会计信息系统与信息需求内容之间的矛盾，建议在会计信息系统的理念中建立“需求决定型”概念。程宏伟等（2007）基于系统模块角度研究价值链会计，深刻探讨了价值链会计。厦门大学管理学院的曾爱民和南星恒（2009）从广义的角度对会计信息系统的构架进行探讨。
综上所述，会计信息系统是现代化的管理信息系统中的重要子系统，它集“三论”中系统论、控制论和信息论的所有特点于一身，有利于人们研究会计信息系统，并统一了会计信息系统和会计信息化的相关概念，减少了不确定性和争论。
三、基于“三论”的会计信息化相关概念
我们要对会计信息化的自身含义和外延含义都进行深入的了解才能分析其相关概念，一般概念的思维形式反映了其对象的本质属性。以哲学的观点看，概念即为人类把所能感知的事物的共同本质特征抽象出来的概括。概念都具内涵和外延，并且随着主观、客观世界的发展而变化。概念一般用简明的语句说明其内涵。概念的逻辑方法是对其反映对象的特点或本质进行揭示。用一般定义概念的公式进行如下概念定义：被定义概念=种差+邻近属概念。其中，“种差”即与同属性范围下的其他概念之间的区别，也就是差异性；“邻近属概念”即对被定义对象所属的最小属性范围所界定的概念。
（一）基于“三论”的会计信息系统及其构成要素
会计把系统论、控制论和信息论结为一体，是管理信息系统的重要子系统之一，因此也称为会计信息系统（accountinginformationsystems，简称AIS）。会计信息系统的主要目的是系统论的整体最优，会计信息系统按模块讨论其集成性，集成业务处理、信息处理、实时控制和各模块间的层次结构等；将物流、资金流、人员流、控制流等一些重要的信息流联合在一起就形成了信息流的网，它们肩负着各自的任务存在于组织的全部活动中，通过I(input）-P（process）-O（output）〔O=P（I）〕模型可以分析会计信息的来源、会计信息的提供、会计数据的处理及利用过程；控制论主要实现会计信息的并进行反馈，基于I（input）-C（control）-O（output）〔O=C（I）〕模型对会计信息系统的运行进行反映，必要时还要进行有效的控制和调节，对会计信息系统的运行规律进行动态的控制和调节。
会计信息系统的广义信息加工和控制处理器的五大要素是M，T，O，S，I，由P和C构成。其中，M（management）确定了会计信息系统的运行规则和规范，是指会计方面的管理制度和法律，包括会计法、会计准则、会计制度、内部控制和审计等方面。
T（technology）反映了会计信息收集、加工、传输、利用和共享的手段和方法，是指会计信息处理及控制器依赖的基础和工具，包括珠算，钻孔机，计算机系统，其构成了会计信息系统的狭义的信息加工和控制处理器，会计信息系统在T发展的不同阶段分别被分为手工、机械和计算机会计信息系统。
O（organization）主要包括信息收集者、信息的处理加工者、信息者、信息使用者以及开发监审会计信息系统者等会计的利益相关者。
S（surrounding）是会计信息系统发展的环境基础，主要指会计信息系统所依赖的宏微观环境，如社会经济、技术等。
I（information）因素与以上四个因素共同称为会计信息系统的五大要素。
会计信息系统是以相关的会计准则、会计制度和会计法规为规范是管理信息系统的一个子系统，被企事业单位用来处理会计业务，对各类会计数据进行收集、传输、存储以及加工，对会计利益相关者输出会计信息并实时反馈，指导企业的经营、投资活动以及管理决策的信息系统。杨周南主编的《会计信息系统》一书中对计算机会计是这样定义的，计算机会计信息系统是组织对数据用信息技术的方法处理会计业务，为企业提供财务会计信息并管理控制企业经济活动的系统，因此是会计信息系统的发展阶段。以上对会计信息系统和计算机会计信息系统在符合定义公式和演绎推理逻辑思维的基础上进行了概念定义。
（二）基于“三论”的会计信息化
会计信息化是基于“三论”角度的计算机会计信息系统的会计信息化，包括会计信息化的过程、会计信息化的水平、会计信息化的作用和地位以及会计信息化的目的这四个方面，是计算机会计信息系统的构成过程。首先，会计与信息技术结合的过程即为会计信息化的过程，由于信息技术在会计中的运用使得会计的各要素都产生了影响，对会计模式进行了重建。其次，会计信息化水平是指对计算机会计信息系统的应用程度，会计软件的核心是计算机会计信息系统，综合反映了会计信息系统五大要素，体现了会计信息化发展水平。再次，会计信息通过会计信息的收集、加工、存储、提供和利用对经济活动进行影响，对企业决策和管理提供辅助建议，以此来反映、控制以及对会计信息系统的监审等会计功能。会计信息的作用和地位在会计信息化发展的前提下不断扩展、提高。最后，不断开发的信息技术和会计信息资源的充分利用是会计信息化的主要目的，其还有加强信息和知识的交流共享，实现最大的组织经济利息等目的。所以笔者认为，会计信息系统体现了会计信息化的程度，通过会计信息提高其在优化资源配置中的作用。由于信息技术在会计信息系统不同层次都有应用，会计信息一般被我们划分为会计电算化、会计管理信息化以及会计决策信息化三个方面。
1.会计电算化。会计电算化也被人们称为会计核算信息化，指在会计工作中使用以计算机为主体的信息技术，之前人们一直手工进行的是会计核算工作和会计信息的提供工作，而会计电算化产生后这些工作可用计算机代替，体现了会计的反映职能，操作计算机完成会计工作中的记账、算账和报账等程序。因此会计电算化把电子计算机和现代数据处理技术应用到会计工作当中，是会计核算信息系统对信息技术的应用过程。其目的是提高企业财会管理水平和经济效益，从而实现现代化的会计工作。
2.会计管理信息化。会计管理信息化主要体现了信息论的特点，会计工作不仅是生成、供应信息，而且也是利用信息并参与企业管理的一项活动。会计管理具有对自动提供的信息进行进一步加工，反映和控制组织的财务状况、经营成果，使利益相关者参与组织活动的预测和决策等职能。因为会计电算化是会计管理信息化的数据基础，所以会计核算层的信息化是会计管理信息化的重点。会计管理信息化主要指运用计算机、网络和通讯等信息技术重新建造会计管理模式，使现代会计管理信息系统成为技术和会计高度融合的、开放的信息系统。为了使会计利益相关者对信息资源的充分利用和研究开发，以会计信息优化资源配置，以此促进企业的长远发展和社会的不断进步。
3.会计决策信息化。会计决策的信息化主要是对会计决策和预测的信息化，把信息技术运用到会计决策信息系统中。会计决策信息化的基础是会计核算和会计管理信息化，主要体现在管理层运用会计核算数据参与企业决策并综合分析企业所在领域内其他企业经营和竞争状况、相关行业的经营数据、国内外大环境的经营数据，可以使企业明确自身的竞争优势，认清其核心竞争力，预测企业的发展并进行决策功能的信息化。
（三）电子商务会计
目前，学术界没有统一明确的概念来界定电子商务会计，笔者通过中国知网（cnki.net）检索了包含电子商务会计为主题的论文并查阅相关书本及资料，发现涉及电子商务会计概念的论文少之又少。宿静和苏亚民在《论电子商务会计的理论框架》一文中描述电子商务会计是关于电子商务与会计学彼此交叉作用的一种边缘学科。这种学科充分利用计算机硬件设备以及网络等现代工具和技术，将电子商务作为会计核算对象，利用远程数据进行在线报账，通过电子货币实现交易目的，同时对相关事项的监督和审计非常及时，是为在线理财和电子商务事项提供服务的会计信息系统。下一步，我们从被定义概念的科学性以及合理性方面来对上述概念进行分析。
根据普通意义上对概念进行定义的公式为：被定义概念=种差+邻近属概念。该公式中的“种差”即与同属性范围下的其他概念之间的区别，也就是差异性；“邻近属概念”即对被定义对象所属的最小属性范围所界定的概念。所以本文中的被定义概念为电子商务会计，而本文中对电子商务会计所应用到的邻近属概念即为会计学。也就是说，电子商务会计的属性还是会计学，可以说是会计学大类的一个细分学科；而电子商务就是上述公式中所言的种差，以区别于会计学大类下的其他细分学科。所以，我们可以认为，电子商务会计就是为电子商务活动服务的会计。但是倘若从另外一种角度剖析被定义概念，即从演绎推理逻辑思维方面来看，上述的被定义概念没有科学性，如何对上述的被定义概念进行界定有待继续深入探讨。比如从以下这种角度出发，假设电子商务会计是一种对会计信息通过电子商务模式进行采集和加工以及处理，则电子商务按理来说是临近属概念。也就是说，电子商务会计的本质属性还是电子商务，那么会计就成了上述被定义概念公式中的种差。如果电子商务会计的本质属性是电子商务，而会计是种差，则对应的会计信息以及提供与会计信息相关的服务即是商品以及提供的劳务。供应商以及消费者则分别与信息提供者以及信息使用者相对应，供应商和消费者通过买卖信息来进行交易，即利用电子商务系统来进行会计信息的交易。根据汉语的主语以及定语的语法规则，会计电子商务可以被认为是一种恰当的被定义概念。但是该被定义概念还有待从其他角度进行深入的研究讨论。根据宿静和苏亚民对电子商务会计的定义，我们不难看出，其先定义技术基础，即“计算机硬件设备以及网络等现代工具和技术”；接着定义基本内容，即“将电子商务作为会计核算对象，利用远程数据进行在线报账，通过电子货币实现交易目的，同时对相关事项进行实时的审计和监督”；最后定义目的，属于一种为电子商务事项以及在线理财提供服务的会计信息系统。虽然宿静和苏亚民关于对电子商务会计的定义从演绎推理逻辑思维角度来看是比较合理的，可是该定义仍然没有将基本内容以及目的方面涉及的逻辑思维要素表达清楚，不能够清楚地界定被定义概念的种差和临近属概念。同时，笔者也对其他关键词为电子商务会计的文献认真研读，从中得知大部分文献是基于电子商务对会计的影响进行研究，只有极少部分的文献研究电子商务会计的内涵和外延。因此电子商务会计这一概念还有待继续深入探讨。
四、结论
从上文的分析我们可以看出，目前大家对“会计电算化”“会计信息化”及“会计信息系统”等概念的界定都很清晰，而电子商务会计由于是新产生的学科，目前对于其概念的定义尚不明确，需进一步研究分析。从教学的视角来看，现在市面上有很多会计信息化方面的教材，各自的命名也多种多样，比较为大家熟知的有会计信息系统、会计信息化、会计电算化等一些名称，可谓百花齐放、百家争鸣。但是在教学的过程中，名称和概念太多会使得教师和学生双方无法适应，会产生教学概念模糊，缺乏说服力等问题，在学术研究领域无法统一大家的思想。通过分析笔者认为，与会计信息化相关教材名称的第一选择是“会计信息系统”，因为其从“三论”的角度结合了信息论、系统论和控制论的思想，符合会计信息化的概念。此外，若以电算化作为会计信息化教材的主要内容，则可以命名为会计电算化，如果把以电算化为主的教材一味地命名为会计信息化，会使教材有名无实。
参考文献
[1]杨周南.论会计管理信息化的ISCA模型[J].会计研究，2003(10).
地理信息系统定义篇6
关键词：网格计算,集群系统,XML,Agent,Web
1、引言
近年来，互联网得到了迅速的发展，网上信息资源愈来愈庞大，且信息具有量大、分散、异构等特性，因此，传统的Web信息检索工具开始暴露出它性能低下的一面，具体体现在现有的信息检索工具对用户的要求常常是找出了几千甚至上万条记录，根本无法从中再细找，或者找到的内容和要找的内容不是一个专业领域的，造成信息无效的现象。但随着人们信息意识的增强，对信息内容及信息服务的需求也在不断的演变和发展，对获取信息的专业化、实效性等方面有了新的要求。如何针对专业领域定的用户群为他们提供专业的、度身量造的信息服务，使用户在尽可能短的时间内有效的找到最需要的信息内容是大家普遍关注的一个问题。本文利用网格计算、集群系统、XML等技术设计了一个基于网格的面向专业内容的Web信息检索体系结构，它能将地理位置分散的、异构的信息按地区按专业内容从逻辑上进行合理的组织和管理，为用户快速、有效地获取自己所需要的信息提供了一种方法。
2、基于网格的面向专业内容的Web信息检索体系结构的设计
网格计算是近年来国际上兴起的一种重要信息技术，其目的是将网上各种资源组织在一个统一的大框架下，为解决大型复杂计算、数据服务和各种网络信息服务提供一个方便用户使用的虚拟平台，实现互联网上所有资源的全面连通，实现信息资源的全面共享。
为解决不同领域复杂科学计算与海量信息服务问题，人们以网络互连为基础构造了不同的网格，他们在体系结构，要解决的问题类型等方面各不相同，但网格计算至少需要具有三种基本功能：资源管理、任务管理、任务调度。本文设计的信息检索体系结构，围绕网格计算的基本功能及信息检索的特点，主要有以下三个层次组成：见图1
（1）网格结点：结点是网格计算资源的提供者，本系统主要是由一系列的集群系统组成，它们在地理位置上是分布的，构成了一个分布检索群体，作为信息共享的基础结构平台。集群系统负责整个集群范围内的信息管理，维护和查询。
（2）网格计算中间件：中间件是信息资源管理和用户任务调度、任务管理的工具。它是整个网格信息资源管理的核心部分，它根据用户的信息请求任务，在整个网格内负责信息资源的匹配、定位，实现用户任务到集群系统的映射。
（3）网格用户层：主要为用户应用提供接口，支持用户对所需要的信息资源进行描述、创建、提交等。
本系统的主要思想是在逻辑上将地理位置分散的、异构的信息划分、组建成多个集群系统，集群系统对集群内的资源进行管理和任务调度，再利用网格中间件对各集群系统进行管理，从而形成对整个网格资源的管理，并对用户的信息需求进行统一的管理和调度。这种管理模型既可以尊重各个集群系统的本地信息管理策略，又可利用中间件在全局意义上对网格信息资源进行管理。
2.1集群系统的设计
由于Web信息资源数量十分庞大，用户在利用现有搜索引擎检索信息时面临一个海量数据的查询问题，往往造成在消耗巨大的通信资源后依然存在资源查不准、查不全的问题。目前基于单一系统映射的Web服务器集群系统能把若干服务器用局域网连接成一个整体，并使其从客户端看来就如同一台服务器在服务，这使得在逻辑上合并、组织地理位置分布的信息资源成为可能。因此本文首先考虑采用分布协作策略，将Web信息资源按地区按专业内容分割，一方面使信息资源数量相对缩小，便于数据的组织、管理和维护，另一方面按专业内容易于制定一个公用的XML规范，便于集群内各类信息资源的描述，从而可建立一个基于XML的面向专业内容的信息集成系统。集群系统的具体结构见图2。
集群服务器主要由接口Agent，基于专业内容的XML信息集成系统、资源服务Agent、资源Agent等组成。其中接口Agent根据任务提供的接口参数登记、接收、管理各种信息资源请求任务，并提供安全认证和授权。资源服务Agent根据信息资源请求任务，利用XML信息集成系统提供的数据，为用户提供实际的资源检索操作，并将检索结果信息发送给用户。资源Agent用于向网格中间件提供本地信息资源的逻辑数据及接口参数。
下面主要说明基于专业内容的XML信息集成系统的构造方法：
XML（theeXtensibleMarkupLanguage）是W3C于1998年宣布作为Internet上数据表示和数据交换的新标准，它是一种可以对信息进行自我描述的语言，它允许开发人员通过创建格式文件DTD（DocumentTypeDefinitions）定制标记来描述自己的数据，DTD规范是一个用来定义XML文件的语法、句法和数据结构的标准。XML使用普通文本，因此具有跨平台的优点，XML的优点在于
（1）简单、规范性：XML文档基于文本标签，有一套严谨而简洁的语法结构，便于计算机、用户理解；
（2）可扩展性：用户可以自定义具有特定意义的标签，自定义的标签可以在任何组织、客户、应用之间共享；
（3）自描述性：自描述性使其非常适用不同应用间的数据交换，而且这种交换是不以预先定义一组数据结构为前提，因此具有很强的开放性；
（4）互操作性：XML可以把所有信息都存于文档中传输，而远程的应用程序又可以从中提取需要的信息。XML数据是不依赖于某个特定的平台的应用，因此它为基于特定专业内容的表达提供了一种极好的手段，可以作为表示专业内容的语言。
目前人们研制Web信息集成系统其基本方法可分成两类：存入仓库法（theware-housingapproach）和虚拟法(thevirtualapproach)，可使用这两类方法利用XML在数据组织和交换方面的优越性，采用格式文件DTD和XML文档表示基于专业内容的集成模式和集成模式与资源之间的映射，建立基于XML的Web信息集成系统，其结构与获取信息的工作过程参见文献[2]。
2.2网格中间件的设计
图3所示的网格中间件的主要功能是
（1）消除不同用户与集群系统之间数据表达的差异，使信息资源数据对用户来说是透明的；
（2）管理、维护Web上分布的各集群系统，网格中间件以关系数据库方式记录所有集群系统及其所包含的专业内容的逻辑信息，对关系数据库的操作可维护集群系统的分布式逻辑，使本结构在可变性和扩充性上具有柔性；
（3）接受用户的信息请求任务，能快速定位于满足要求的集群系统，通过对关系数据库的查询实现用户信息请求任务与集群系统的对应关系。
内部主要功能模块说明如下：
（1）接收Agent模块：主要用于登记、接收、管理各种信息资源请求任务，并提供安全认证和授权。
（2）关系数据库及数据服务Agent：关系数据库记录了所有集群系统及其所包含的专业内容的逻辑信息。数据服务Agent提供集群系统对关系数据库的使用权限和对数据记录的增加、删除、检索和修改等操作。
（3）格式转换Agent模块：提供用户信息资源请求文档与各集群系统中文档的格式转换功能。由于XML是自定义的，各用户对同一数据有不同的表示方法（对信息资源描述存在差异）由于XML文档中这种格式差异体现在与之相关的DTD/Schema上，因此经过格式转换，可使信息资源的格式对用户是透明的。
（4）XML文档分析Agent模块：提取格式转换后的XML文档中各个标签，通过查询网格中间件中的关系数据库，实现用户信息请求任务与集群系统的对应关系，并得到满足条件的集群系统的相关信息，获取各集群系统的接口参数。
（5）发送Agent模块：将转换过的信息资源请求XML文档发送到相应的集群系统中。
其中Agent技术是解决分布式智能应用问题的关键技术，Agent是指能够自主地、连续地在一动态变化的、存在于其它系统中运行的、且不断于环境交互的实体。在系统中引入Agent可使系统具有人的特征，代表用户完成用户的任务，并能动态适应环境的变化更好地满足用户的需求，提高信息检索的能力。
3、工作过程
要使本体系结构具有高协作性和互操作性，用户、网格中间件、集群系统以及其它Agent等实体之间的通信是整个系统运转的关键。由于XML为基于特定专业内容的表达提供了一种极好的手段，XML是一种元语言，其严格的定义和规则集使人和机器都能更容易的阅读文档，因此本文将XML集成到各部分的通信语言中，在用户发出的信息检索请求文档、网格中间件、集群系统之间的通信均利用XML定义，这样做增强了通信的语义信息和灵活性并可以在多种平台使用，并且基于XML的通信语言其通信内容的表达比其它方法更容易开发语法分析器。
具体的工作过程如下：
（1）请求、定位过程：由网格用户层向网格中间件发送用户的信息检索请求文档，描述网格接口参数、信息请求内容等，在接受Agent进行身份确认及权限确认后，经文档格式转换Agent模块、文档分析Agent模块、发送Agent模块处理后，定位于某些特定的集群系统服务器。
（2）应答、处理过程：集群系统服务器经验证、调用资源服务Agent对信息集成系统进行查询后，将查询结果信息传输给用户。
4、结语
本文利用网格计算、集群系统、XML在数据组织、交换、共享方面的优势，对大量分散、异构的面向专业内容的信息资源提供了一种有效组织和管理方法；并通过网格中间件，实现了信息资源的数据格式转换与快速定位，提高了信息检索的效果。本文仅提出了一个体系结构设计，对更为复杂的实际问题的适用性，还有待进一步的完善和改进。
参考文献：
[1]洪学海,许卓群,丁文魁.网格计算技术及应用综述[J].计算机科学,2003,30(8):1-5.
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