云构建技术的成熟
计算时代起步于20世纪60年代，当时主要通过强大的中央处理器来处理批量数据。与此同时，一些公司开始意识到，小公司根本无法承担大型计算系统产生的费用，而他们则可以通过出售大量处理时间来利用其所拥有的大型系统。于是也就出现了“分时”服务这一概念。
这一理念可解释为多个用户可以分布共享同一台大型计算机，并可以同时运行不同的程序。它可以同时接受多个命令请求，从而实现系统利用效率的最大化，达到降低总体成本的目的。“分时”通常发生在一个具备存储功能和各种软件程序的外环境中。提供商只需根据用户使用系统的时间进行收费，而这一时间又是根据连接时间、CPU占用时间和磁盘存储量得出的。听起来很熟悉吧?
20世纪80年代，随着个人计算机的出现，诞生了完全独立的计算机系统。然而，20世纪90年代互联网的爆炸式增长促进了个人、企业以及他们之间的相互联系。这也再次推翻了系统孤立的理念，从而迎来了共享计算机资源的概念;然而随着技术的不断发展，原有的理念又焕发了新的生机，如今数以百万计的用户正在通过庞大的服务器群访问解决方案。所有这一切正在推动着“云”技术的发展以及“分时”模式的重构。
我们现在所熟知的云为用户提供了可高速运算的强大共享计算机资源，并可以实现这些资源的实时网络访问。通常情况下，根据用户的访问情况实时收取服务费用，也就是采用即用即付的方式收取用户费。云是建立在互联网自主服务理念基础上的，互联网中具备远程登录能力的用户可以迅速提供系统资源，从而增强其解决方案的可靠性。整个计算和存储解决方案都归云供应商所有和管理，这也减轻了IT基础设施所有权和运营成本所带来的负担。对许多企业而言，云能够快速地为其提供可靠的解决方案，而且无需投入大量资金。
地理空间产业的成熟和基础设施需求的增长
最近十年，计算机系统、软件应用程序和几乎所有的配套技术都已趋于成熟。计算相关的所有方面，包括处理器、网络、存储能力和内存等都呈现了高速发展的趋势。数据库和应用程序服务器能够很好地为数以百万计的用户提供管理，同时分发海量数据和信息。
在过去的几十年中，地理空间数据以及管理、分析、处理和分发这些数据的相关系统都取得了巨大的进步。就在15年前，最佳的影像数据还只是15到30米分辨率的SPOT卫星影像或者Landsat卫星影像。一幅常规的Landsat影像的大小只有2MB，但是处理这样大小的影像却非常费时，而且常常会致使标准配置的计算机系统不堪重负。通常情况下，数据采集的频率不高，处理时间较长。如果没有磁带的话，数据会被刻录到CD上,再通过平邮方式分发出去。
如今，地理空间数据的采集工作无处不在。GeoEye-1卫星可提供分辨率为0.41米的全色影像，且重访周期极短，约为2到3天。该数据集的大小一般会达到千兆字节，但用户是能够很容易地从互联网上下载到这些数据的。而每景数据的地理空间处理过程也仅需几分钟，甚至几秒钟就可完成。
不过，我们还是面临着诸多的问题。有些属于新问题，而有些则是伴随着发展积累的老问题。无论从文件的大小还是质量来看，地理空间数据比以往任何时候都更加复杂和庞大了。随着数据采集数量的增多，采集频度的增强，数据存储量也正在迅速增长。在数据的处理过程中，我们会用到许多类型的数据，包括高分辨率卫星影像、多特征数据集、激光扫描点云、亚厘米级GPS点等。通常情况下，地理数据的处理计算相对集中，与处理数据相关的算法也在变得越来越复杂。
此外，企业往往希望能够同时对多景数据进行批量处理，甚至希望通过访问计算机网络组来实现并行处理。这就需要强大的处理能力作为支撑。基于位置的服务和地图服务的出现，意味着我们必须把更多的精力投入到为终端用户提供数据上来。
由于地理空间数据需求的波动性较大，特别是与灾害性事件相关的公共需求，因此几乎所有管理地理空间数据的企业和机构都在经受着严峻的考验。对于一个遭遇洪灾的县级政府而言，某一特定时间内，对数据管理、共享和存储的需求都将大幅增长。而灾难结束后，业务运行又将回归正常状态。政府必须提供预案来解决基础设施资源需求剧增所带来的压力，同时也要能够保证其顺利回归日常的业务运营。
从IT基础设施的角度来看，这已成为了一个管理上的噩梦。我们获取的数据越多，服务的用户越多，也就需要更多的基础设施。此外，我们需要对这些数据进行分类和编目，从而高效地将其分发给用户。这一切听起来好像有点令人生畏，但对一些软件供应商而言，这些“新”的需求正在融入地理空间行业。
云计算给地理空间行业带来的好处
地理空间企业需要为其用户提供大量安全可靠的地理空间数据和服务。这些都将依赖于能够提供数据便捷存储和管理的解决方案以及一整套的Web服务。其中，Web服务不仅要实现数据传输，还要实现目录查询、数据和坐标转化、矢量编辑、制图、地学处理等各种特定功能。对于单一事件而言，基础设施必须具备一定的灵活性，以满足需求突增所带来的压力，从而避免硬件、软件和服务中的多余资本支出。
许多企业都在试图完成以上所有功能但又会受到资源不足的限制，所以他们当中的大多数企业更愿意去挖掘地理空间方面的人力资源,而不是增强IT专业技能和IT投入，或者扩展内部的IT基础设施建设。因此，地理空间企业已对强大、安全和可靠的外置基础设施解决方案产生了浓厚的兴趣。这也正是云计算所要解决的问题。
云计算给地理空间行业带来的好处包括：
·安全且即时可用的解决方案可在几个小时内运行
·解决方案交付使用的过程简单，安装和配置流程统一
·减少了技术支持所产生的通话费用
·能够有更多的时间来关注研发工作
·更加关注资源和保护系统，提高了安全性
·降低了使用门槛，可在云端便捷地启动和运行解决方案
·满足高峰期的服务和存储需求
·企业只需支付实际的资源消耗，从而避免了硬件、软件和其它服务的不必要开销
·即用即付，你可以随时终止进程
·分摊的基础设施成本和较低的管理开销极大地节省了用户开支
尽管存在这么多的好处，但是云的使用仍然令人担忧。其中最大的挑战就是有关数据安全性、可用性和成本波动性的问题。不过，这些担忧自外部数据托管服务商将其作为一种基础设施选择开始就是一直存在的。
云层的四种主要模式
“云”已成为整个IT行业广泛使用的术语，理解其在地理空间领域的意义就显得至关重要。以下列出四种主要的云模式：
·大型云基础设施：它们可为企业提供伸缩性强的、即用即付的云服务，例如Amazon EC2和Microsoft Azure。这些服务致力于为用户提供访问基础设施资源的最优路径，并通过有限的运行支持来提供一个更为通用的云。
·附加在大型云基础设施上的组件：现在，许多公司都开始在大型云基础设施上提供特定的行业产品。例如地理空间行业中的WeoGeo和SpatialCloud，它们都在Amazon EC2上提供了专业的解决方案。WeoGeo提供地理空间数据存储和转换功能，而SpatialCloud则为应用开发商和内容提供商提供了存储和分发地理数据的功能。作为专业解决方案的基础，Amazon EC2上发布的这些服务能够帮助公司提供灵活的、可扩展的基础设施和存储能力。
·小型云提供商：供应商构建这些小型云完全是为了满足特殊行业的需求。Skygone Cloud就是一个很好的例子，它可为GIS公司提供云计算服务。Skygone公司运营者提供顶级数据中心的自有云，并能够为用户迅速、高效地提供企业级解决方案。Skygone Cloud的工作团队由来自于世界先进GIS软件和服务公司的许多技术及业务精英组成。他们试图利用云来改变GIS行业构建基础设施解决方案的方法，从而提供自己的制图操作。
·内部部署/私有云：它通常是在企业内部构建数据中心，并通过高效的云解决方案来运行这些数据。许多组织机构都希望能够利用灵活的云计算方式，而他们却又畏惧使用公共云，其中包括安全性、隐私性和稳定性等问题。私有云解决方案就是在企业的私有信息技术架构中创建的一个云基础设施。一些公司也已为内部解决方案提供内部部署云，如 Appistry。
从现有产品过渡到云
许多地理空间软件供应商都可以很容易地将其产品包转化为基于云的解决方案，包括数据管理和分发系统、地理处理、矢量管理和编辑、基于位置的服务、摄影测量和一般的制图功能。对于更为广泛的地理空间行业而言，基于云的产品需求如下：
1、云托管解决方案：客户可能会希望所购买和使用的地理空间解决方案能够在内部运营，或者无需基础设施方面的投入。因此，他们会选择在外部、可扩展的环境中运行不需要长期许可协议的应用程序。客户既可以在基础设施中引入现有的软件许可，也可以租赁软件许可。
2、基础设施需求：在这种情况下，客户己经拥有了他们所需的地理空间软件，但并不具备计算能力。例如，使用ERDAS IMAGINE生产一个县的正射镶嵌图。这一操作需要耗费大量的处理资源，但每年也只进行一次。因此，生产单位很可能不愿意为这个项目的主要系统进行投资，或者是在内部系统运营的时候苦苦守候一周。如果不想通过内部系统完成这些工作，那么在ERDAS IMAGINE客户界面中将处理的数据发送到云端可能是一个不错的选择。通过这个选择，整个处理工作就可以转嫁给庞大的外部云端服务器了。这才是真正需求的可扩展的基础设施，并且易于得到大型云基础设施的支持。不过，这种能力的发展需要进行大量的研究和开发，只有那样才能真正理解一些具体的概念，例如如何巧妙地将内部网络数据连接到云端服务器。
3、软件即服务(SaaS)：有些客户并不想购买地理空间软件或者计算能力，但却希望能够获取全面的、自定义地理空间解决方案。在这种情况下，客户不仅无需拥有基础设施的所有权，也无需拥有解决方案的所有权。同Salesforce.com类似，地理空间供应商将完全拥有并管理该解决方案，同时为用户提供优质的服务。
云计算时代的来临
事实上，云计算时代才刚刚来临。现在正是那些已经超脱了炒作和恐慌并且认识到云地理空间解决方案价值的早期实践者的黄金时期。
云解决方案的应用预示着地理空间产业的发展方向，而我们还处于该技术的起步阶段。云计算也让处于编辑、管理和分发地理数据需求风暴中的地理空间供应商看到了“一线曙光”。对于整个行业而言，这的确是一个激动人心的时刻，我们将期待更多的解决方案的出现。
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