保障地理信息系统安全的对策

摘要：地理信息数据是用来表示与空间地理分布有关信息的数据，是地表物体和环境固有的数据、质量、分布特征，联系和规律性的数字、文字、图形、图像的总称。近年来随着城市建设的加快及地理信息产业的发展，地理信息应用已从专业领域应用拓展到面向大众和政府部门，尤其是在当前网络化、数字化时代，地理信息数字产品的获取、访问、传播、复制更为便捷，导致严重违法、侵权行为屡禁不止，而部署规范的保密设备成本较为昂贵，因此，切实保证地理信息数据特别是涉密地理信息数据的安全管理，成为摆在地理信息从业者面前一个非常重要的议题。

关键词：地理信息系统；系统安全；云计算

中图分类号：U469 文献标识码： A

引言

近年来，地理信息系统得到快速的发展，无论是其内涵还是外延都处于不断变化之中，而且随着地理信息在人们生产生活中的重要性越来越显著，地理信息系统的发展势头则更为强劲，必将成为我国高科技领域的核心技术，加快推动我国科学技术的快速发展。在科学技术的带动下，信息数据的处理需求从单机处理逐渐转向网络处理，传统模式下的C/S及B/S架构的部署结构已经不能满大量的数据处理需要，计算模式逐步经历并行计算、集群计算、网格计算并向云计算转型。云计算被认为是继个人电脑、互联网之后信息技术的又一次重大变革，将带来工作方式和商业模式的根本性改变。本文以云计算技术为基础，针对云技术在地理信息安全管理中的应用、部署及效益展开综合研究，提高地理信息管理的安全性和高效性。

一、地理信息系统概述

地理信息系统（Geographic Information system）是一种为了获取、存储、检索、空间分析和显示空间定位数据信息而建立的计算机化的数据库管理系统，是集计算机科学、地球科学、环境科学、空间科学、系统科学、信息科学和管理科学为一体的新型边缘科学。它能将空间和属性信息有机地结合起来，从空间和属性两个方面对现实对象进行查询、检索和分析，并将结果以各种直观的形式精确地表达出来，诸如在国土资源管理、设施管理、城市规划、环境管理等领域得到了广泛应用。由于道路交通事故黑点信息具有空间特征，GIS特别适宜于对道路交通事故黑点信息的分析处理，是辅助道路交通安全建设管理现代化的重要手段之一，基于GIS的道路交通安全信息系统（Road Traffic Safety Information System Based on GIS，简称GIS-RTSIS应运而生。GIS-RTSIS的建设可以通过对实际道路的交通安全现状进行分析与评价，对目标道路交通事故进行黑点鉴别及专题分析，并结合相关资料提出有针对性的道路交通安全改善措施，最终有效地提高道路安全建设与道路交通信息管理的信息化水平，提高交通运输效率，为建设和谐社会提供技术支撑，实现可持续发展。在国外，由于信息技术和道路安全应急预案技术高度发达以及道路安全管理部门高度的信息化意识，其GIS-RTSIS技术已经非常成熟和实用，水平也非常高。国内有关GIS-RTSI的研究始于20世纪90年代初，根据近年来收集的信息和资料，目前在全国具有真正意义的GIS-RTSIS的建设和应用还较为少见。与发达国家相比，目前我国将GIS在交通安全信息系统中的研究和应用还有很大差距，其最大障碍是信息数据资料标准不统

一、原始资料不充分、信息管理混乱以及空间分析功能不足。国外经验表明，信息资料完善、格式统一是GIS在交通安全中有效应用的前提条件。因此，尽快建立适合我国国情的基于GIS的交通安全信息系统，对改善我国交通安全现状具有现实意义。

二、云计算在地理信息安全管理中的主要应用

云计算的出现为地理信息的采集、存储和应用提供了新的思路，促进地理信息的数据采集、数据存储、数据的准确性、数据使用的发展。

1、数据采集

通过一个基于云的地理信息采集软件来将每一个终端采集来的数据信息上传到云存储中，提高了地理信息数据采集的便捷性和数据的实时现势性。

2、数据存储

传统的方式是将地理信息存储分散的服务器或计算机上，数据往往难被有效的利用。在云技术中，可针对地理信息数据庞大、冗杂的特点，可通过云技术将数据存储在云端，为用户存储和管理数据提供了更大的空间，解决海量数据动态存储的问题，还能够提高数据使用效率。

3、数据更新

地理信息具有实时更新的特点，提高数据的实时性、现势性对数据质量意义重大。云技术允许所有被授权的云用户都从云终端上下载实时的地理信息数据，从而大大提高了地理数据准确性、实时性，实现地理信息的实时更新使用。

4、数据使用

云用户只要连接云终端就能用一台普通PC机（客户端）获取和应用地理信息数据，大大提高了地理信息数据使用的效率和便捷性。

三、云计算在地理信息安全管理中部署模式

综合云技术与地理信息技术的特点，结合现实工作的需求，制定针对性的部署方案，建立一套地理信息云平台，将云计算更好地应用到地理信息安全管理工作中。

1、现状与需求

作为基础地理信息数据、规划、国土、房管业务数据的管理应用部门，我们在日常工作已建立了一套与互联网物理隔离的局域网络，为每一台数据处理计算机安装保密机箱，但是使用和管理过程中仍在诸多不便。通过建立地理信息云平台，实现如下目标：网络安全：平台必须运行在与互联网物理隔离的独立网络中，防止外部黑客通过互联网对平台进行网络攻击或数据窃取；数据监管：数据存储不依附于本地终端，所有数据都在服务器端集中操作，可以最大限度防止数据在终端的丢失危险；数据备份机制：建立统一的存储备份体系，在数据遭到破坏后能还原到完整状态，确保数据安全；访问控制：能够在平台内设置授权访问规则，不允许网内的非法授权访问平台数据；提高现有硬件利用率：平台能够把现有网络硬件进行整合，而不需大量购买额外的硬件设备，从而节约成本；弹性的运行资源调度：能够根据系统运行压力，在系统资源不够应付访问压力的情况下，自动调度空余的计算资源给压力较大的用户。

2、部署方案

（1）平台选型

当前在私有云领域比较成熟的平台有IBM公司的Blue Cloud，甲骨文公司的VDI平台以及VMware平台。VMware是一个通过桌面到数据中心虚拟化的解决方案来降低成本和运行费用、确保业务持续性、加强安全性。结合经济和技术考虑，采用VMware方案部署地理信息私有云平台。

（2）整体架构

本次平台部署选用VMware私有云平台，采用all-in-one的部署方案把所有私有云软件都安装在一台服务器，整体架构如下：

（3）资源配置

将现有计算机资源整合到云端，管理员根据用户使用需求合理分配资源，具体资源分配情况（见下表）：

3、运行情况

经部署调试，地理信息云平台运行稳定，计算机资源经过整合优化后运行能力提高，数据统一存储于服务器，通过建立备份机制、访问控制机制，加强地理信息数据安全管理，提高数据使用便捷性。

四、地理信息安全发展前景

GIS-RTSIS是通过采用各种现代化的技术，实现交通事故中的各种信息的处理。业务上实现了对交通事故信息的全面管理和道路安全现状评价辅助分析决策，使交通安全信息管理水平达到一个质的飞跃。它不仅能为交通安全管理部门灵活展示所有路段的交通安全现状，同时还能够通过强大的空间分析功能和丰富的专题图显示，实现交通安全信息管理的信息化，提高分析决策的科学化和现代化的管理水平，从而取得显著的社会效益和经济效益。随着计算机技术和道路建设的蓬勃发展，交通安全信息管理现代化的需求将是巨大的，GIS-RTSIS以其全面的功能、卓越的性能具有广阔的推广应用前景。

结束语

云计算在地理信息安全管理工作中应用广泛，模式日渐成熟，提高管理质量和使用效率的同时，在架构效益、经济效益、运维效益、应用效益等方面较为显著，在地理信息安全管理领域具备较好的应用前景。目前地理信息安全系统的发展前景非常广阔，所以我们需要充分的抓住机遇，进一步对其进行探索，从而更好地推动地理信息安全技术与产业的快速发展，为我国社会经济的进步莫定良好的基拙。