网格技术的发展
当今，信息领域正发生着广泛而深刻的技术变革，新概念和新技术不完善和发展，如地球信息科学的发展，数字地球概念的提出，GIS技术和数据库技术走向集成，信息高速公路和Internet网的发展。Internet网和信息高速公路的飞速发展与广泛应用，带来了分布式应用研究以及共享信息和知识需求的不断增长，必然带来网络GIS的发展。而现在第3代网络技术——网格技术的提出和发展对GIS的发展更带来了长远的影响。特别是1998年1月31日美国前副总统戈尔提出的“数字地球”战略，需要对大量的地理信息进行并行计算处理，此时WebGIS的不足显现出来了，因为它主要通过超链接形成超文本，包括实现并行计算功能，而这一点对数字地球、数字城市需要的快速计算、信息共享是致命的。网格计算的提出和发展使得GIS必将朝着网络化、标准化、大众化方向发展。GridGIS也必将成为“数字地球”的核心平台。
“数字地球”的概念，实际上是网格技术在地球信息科学领域的一种体现形式。一切与位置有关的信息在网络环境下，用数字形式进行描述并存储成为丰富的资源，通过信息共享技术，实现“按需索取”的服务，这种空间信息基础设施成为空间信息网格（SIG）。
空间信息网格是空间信息获取、互操作的基本发展框架。空间信息网格提供了一体化的空间信息获取、处理与应用的基本技术框架，以及智能化的空间信息处理平台和基本应用环境。建立分布式、智能化空间计算环境的基础是建立基于分布式数据库管理的空间网格计算环境，也就是实现支持局域、广域网络环境下空间信息处理和跨平台计算，实现支持多用户数据同步处理，实现支持空间数据的RPC，实现异构系统的互操作，实现支持网络环境下的多级分布式协同工作。
空间信息网格是要利用现有的网络基础设施、协议规范、Web和数据库技术，为用户提供一体化的智能空间信息平台，其目标是创建一种架构在OS和Web Service之上的基于Interent的新一代信息平台和软件基础设施。在这个平台上，信息的处理是分布式、协作和智能化的，用户可以通过单一入口访问所有信息。信息网格追求的最终目标是能够做到服务点播（Service On Demand）和一步到位的服务。
在GIS领域，基于网格计算理念，研究者提出基于服务网格的空间信息网格及Grid GIS；国际标准化组织积极推进Grid GIS相关标准的制订。一些协议及标准得到商业化GIS软件公司，如ESRI,M apInfo的支持并且取得成效。GIS领域采纳互联网标准和协议，如XML，可以将松散结合的GIS网络和地理信息处理服务结合在一起，形成空间信息服务。ESRI积极支持分布式GIS及GIS服务概念的发展，Gnet战略在很多层面都会涉及。在最大的层面是World Wide Web，在最小的层面，是企业化的World Wide Web。通过网格协议的支持，多个部门将可以提供多种的和综合性的服务，同时共享这些服务。可以支持企业化的开发，提供了不同分布式体系环境下构建GISWeb Services的开发组件，可以满足GridGIS的建立，但是不同商业化公司所倡导的开发技术并不相同，呈现出不断发展的态势。
GridGIS是空间信息计算环境和空间信息服务技术体系，其是实现空间信息网格的技术支撑系统，其通过空间信息的标准化，实现空间信息的共享；通过空间分析语义的标准化，实现GIS功能的互操作：通过网格技术体系的支持，实现异构环境下GIS功能的共享。
GridGIS要利用现有的OpenGIS的GML标准，Web地图服务标准以及网格相关技术标准，为用户提供开放的空间信息计算环境技术体系，实现用户分布式、跨平台的空间信息计算集成。空间信息计算环境的研究可以包括空间信息深度计算和空间信息主动计算两个层次。首先，通过时空属性融合下的空间作用规律，建立空间深度计算体系，以获得空间数据分布与模拟；其次，在此基础上提出以空间智能体为核心的空间智能计算策略，实现空间主动计算体系。
目前，我国已将网格GIS作为信息领域的重点方向进行了深入的研究及成果的推广及广泛的应用，形成了网格GIS体系结构、标准规范、关键技术、软件平台、应用示范等一系列成果，并在多个领域进行了应用。
2008年1月，结合国内外网格计算技术的前沿研究成果，科技部设立了“863”计划项目“网格地理信息系统软件及重大应用”，该项目制定了网格环境下异构GIS软件互操作技术，研究了空间信息网格计算技术，突破了网格GIS关键技术，开发出高性能、高可用性的网格GIS应用服务软件和集成应用系统，形成了具有自主知识产权的网格GIS软件平台，实现了网格环境下异构GIS互操作和在线共享服务。
网格GIS相关标准在“中国地质调查信息网格平台”和“天地图”等工程中得到较好的应用；网格GIS平台在地质调查信息网格、数字城市、地理信息公共服务平台、数字流域、数字油田等平台中进行了应用：网格GIS空间分析与处理技术已应用于林业信息化建设、煤矿安全系统、地震应急指挥系统建设中。
可以认为，网格GIS是GIS与网格技术的有机结合，是GIS在网格环境下的一种应用，网格GIS的网格环境必须能够在新近的硬件和软件技术平台上操作，最终实现GIS网格化。GIS通过网格技术使功能得到了延伸和拓展，真正成为大众使用的信息工具，从网格上的任意一个结点，可以访问网格上的各种分布式的、具有超媒体特性的地理空间数据及属性数据，进行地理空间分析、查询，并对复杂空间问题进行并行计算，以辅助和支持决策。
1.1.3.1 国内网格研究现状
我国对网格计算的研究始于 1998 年，关键技术与国外差距不大。在 1999 ～2000 年期间设立了 “国家高性能计算环境”重大项目，研制了网格系统软件和一批网格应用软件，形成了国家高性能计算环境即网格的雏形。2002 年，我国政府在 “863”计划中设立了网格专项，并开始筹建中国国家网格(CN Grid)、中国科学院 “织女星网格”、中国教育科研网格(China － Grid)、空间信息应用网格等。目前，上述网格和其他一些行业网格已投入使用。
1.1.3.1.1 中国国家网格(CN Grid)
中国国家网格是国家 “863”计划重大专项支持的项目，聚合了高性能计算和事务处理能力的新一代信息基础设施试验(程伯群等，2010; 刘红，2009)。通过资源共享、协同工作和服务机制，有效支持科学研究、资源环境、先进制造和信息服务等应用。以技术创新推动国家信息化建设及相关产业的发展。
CN Grid 以我国自主研制的曙光 4000 A 和联想深腾 6800 两台面向网格的高性能计算机为主要资源，由分布在全国的 10 个网格结点组成(刘红，2009)。其中两个主结点分别设在中国科学院计算机网络信息中心和上海超级计算中心，其他结点分布在清华大学、北京应用物理与计算数学研究所、西安交通大学、中国科技大学、华中科技大学、中科院深圳先进技术研究院、山东大学和香港大学。CN Grid 通过专项自主开发的网格软件，集成了各个结点的计算、存储、数据、软件等资源，实现了资源共享和协同工作，形成了科学研究、技术开发和应用示范的网格环境。中国国家网格将提供高性能计算、资源共享、协同工作的能力; 在科学研究、环境资源、制造业、服务业中建设若干大型行业应用网格; 研制面向网格计算的高性能计算机，装备网格节点，促进我国高性能计算机的研究和产业化; 研究以网格软件为代表的网格核心技术，在网格体系结构和网格软件、网格应用技术、网格服务模式、网格安全以及网格管理和运行机制等方面突破一批关键技术; 推动网格的产业化进程。
1.1.3.1.2 中国科学院 “织女星网格”(Grid-Vega)
“织女星网格”主要由中国科学院计算技术研究所承担，包括知识网格、信息网格、服务网格、基础研究和网格操作系统 5 个部分。与国内外其他网格研究项目相比，“织女星网格”的最大特点是 “服务网格”的概念(刘红，2009)。
织女星网格体系结构的基本思想是把网格看成一个虚拟的超级计算机系统，它集成了已有计算机系统的设计方法，即将网格看成是一个虚拟的、具有单一系统映像的计算机系统，基于此，织女星网格也将包括硬件、系统软件和应用三个组成部分，相应的其体系结构也分为 3 个层次，即硬件层、操作系统层和应用层。网格硬件包括广域分布的计算资源，如高性能计算机、贵重仪器以及互联系统; 网格操作系统是基于网格硬件开发的系统软件，完成资源管理、数据管理、协议处理并提供应用编程接口; 网格应用层向网格用户提供一体化、透明的使用模式(徐志伟等，2002)。
1.1.3.1.3 中国教育科研网格(China Grid)
中国教育科研网格，旨在基于 CERNet 的基础上，实现信息技术资源，信息资源和所有在线的仪器设备，包括各类传感器、电子显微镜及其他实验设备组成共享平台。首批有清华大学、北京大学、华东科技大学、北京航空航天大学等 12 所高等院校参加。China Grid，即校园计算机 Grid 平台，聚合了该 12 所院校的计算能力，已超过 12 万亿次。基于China Grid 支持平台，共开发了图形处理 Grid、生物信息等 Grid，大学课程在线 Grid、计算流体力学 Grid 和大数据量信息处理 Grid 五大专业 Grid 系统。China Grid 是国际上第一个遵循国际开放 OGSR 标准框架的，参照 WSRF 规范的 Grid 中间件的支持平台 CGSP，已成为 China Grid 标砖的主要制定者，受到了国内外学术界和技术界的重视。
1.1.3.1.4 空间信息应用网格
国内目前已建成的应用网格中与空间信息相关的主要有国家地质调查网格、科学数据网格、中国气象应用网格等。
国家地质调查网格是由国家 “863”计划专项 “高性能计算机及其核心软件”支持的课题 “资源环境应用网格构建(编号: 2002AA104220)”的研究成果。该系统以国家地质调查工作为依托，引入网格理念并以此为技术支撑体系，基于 WEB 技术开发专业应用系统，实现领域内应用层面的互通互联、资源共享和协同工作。主要完成了整个网格系统框架结构的设计和部署，提出了国家地质调查应用网格系统的体系结构，基于 VEGA 研制了应用网格服务平台，建立了资源环境应用网格系统(张礼中等，2006，唐宇等，2003)。
科学数据网格(Scientific Data Grid，SDG)是在中国科学院科学数据库海量数据资源的基础上，利用先进的数据网格技术、连接分布在全国的四十多个研究所而建设的一个面向大规模分布式异构数据资源的共享平台和应用环境。科学数据网格在研制过程中，得到了中国科学院 “十五”信息化建设专项、科技部 863 计划、科技部国家科技基础条件平台工作、自然科学基金重大研究计划等多项科研经费的支持。2003 年 12 月发布了科学数据网格软件包的第一个版本(SDG1.0)，2004 年 12 月发布了第二个版本(SDG2.0)，2005 年 8 月发布了第三个版本(SDG2.1)，并已在科学数据库的建库单位进行了推广部署。
中国气象应用网格(CMAG )是由 863 重大专项支持的研究项目，其目标是以 “十五”国家科技攻关项目 “中国气象数值预报系统技术创新研究”的研究成果为基础，研制基于网格技术的数值天气预报软件及其支持软件; 研究观测资料和数值预报气象数据的海量处理技术，实现网格应用对海量气象数据集的远程访问; 利用中国气象局行业内部的综合气象信息网络和高性能计算资源，在 2005 年，建立地域覆盖区域气象中心的中国气象网格平台，为行业内部提供进行数值预报技术创新研究的环境，实现数值预报应用层的互联互通、资源共享和协同工作，逐步形成气象网格的技术标准，指导中国气象局的业务系统现代化建设(陈德辉等，2003; 杨学胜等，2005; 张卫民等，2007)。
1.1.3.2 国外网格研究现状
近年来，国际上从美国、欧洲、日本等发达国家到印度等发展中国家，都启动了大型网格计划，并得到了产业界的大力支持。世界信息技术大国都认识到网格对当前网络技术巨大的拓展功能和宏伟的发展前景，把发展网格技术放到了战略高度，投入巨资，力图抢占网格技术制高点，获取竞争新优势。美国政府用于网格技术的基础研究经费已达 5 亿美元(孙九林等，2002)。美国自然科学基金会资助的网格项目有 NPACI Grid 和 TeraGrid 等(Catlett et al.，2007，Thomas et al.，2003)。美国军方对网格技术更为重视，正规划实施名为 “全球信息网格(Global In-formation Grid)” 的巨型网格计划，此外还有美国宇航局(NASA)支持的 IPC 网格项目等。美国各大 IT 公司如 Sun、IBM、Oracle、HP 等也纷纷投入巨资进行网格研究。
欧洲的数据网格 European Data Grid(DEG)是一个国际性大型研究和技术发展项目，该项目由 CERN(European Organization for Nuclear Research 欧洲粒子物理实验室)领导，另外包括 ESA(European Space Agency)法国 CNRS(Center National de la Recherche Scien-tifique)、意大利 INFN、荷兰 NIKHEF、英国 PPAEC 共 5 个主要合作伙伴以及欧洲各国的15 个相关研究机构(Segal et al.，2003)。Data Grid 主要针对 CERN 的高能物理应用，解决海量数据的分解存贮和处理问题，提供突破地理局限，允许分布在世界各地的工作者交互，共享数据和设备，共同开展科学研究的合作环境。
日本是亚洲开展网格研究比较早的国家。日本的 Data Fanm 网格项目，主要用于 Per-abyte 数据量的高能物理实验数据的分析和处理，与欧洲数据网格相连。日本还确定了 IT基础实验室(ITBL)、东京大学网络、大阪大学生物网格中心、电子 U 科学计划(架构超级计算机网络)等机构和发展网络计算机科技计划、国际研究网格计划(NAGEGI)商务网格计算机等计划，并逐年拨经费推动网格技术研究。
韩国的网格计划之一是 N Grid，这是韩国信息通讯部支持的一个项目，N Grid 的目标是建立韩国国家网格，该项目包括计算网格、数据网格、访问网格和应用网格。它将韩国的超级计算机和高性能机群连接在一起，建立应用试验床、应用门户和开发具体的应用程序。
印度在其第十个五年发展计划期间开发 I Grid。主要是由高级计算开发中心把印度技术研究所、印度科学研究所等 7 个著名的学术机构连接在一起，以网格的理念令其发挥资源共享等作用。
网格有哪些优点和缺点?
答：2、网格生成的速度快。3、网格生成的质量好。4、数据结构简单。5、对曲面或空间的拟合采用参数化以及样条插值的方法得到，区域光滑，与实际的模型更接近。结构化网格缺点：1、比较窄，随着近几年的计算机和数值方法的快速发展，人们对求解区域的复杂性的要求越来越高，在这种情况下,结构化网格生成技术就...
什么是网格?无线网格网是什么?
答：此外，工业用户还能用嵌入的无线网格，迅速建立起传感器和控制器的网络，进行工业管理和运输管理。作为无线通信领域的发展热点，网格技术具有显而易见的优越性。无线网格网技术及发展 1、引言 随着技术的发展和社会的进步，无线网络正在快速发展，与此同时，用户对带宽和传输的可靠性要求越来越高，传统的基于...
网格对空间信息技术的影响
答：其数据量非常大，解决海量场景数据存储问题以支持虚拟城市场景实时生成是一个重要的问题，传统的数据库技术已经无法满足这种实时性很高的要求。基于数据网格技术的 VRGIS 场景数据存储方法，不但可以实现高性能场景数据存储，而且用户可以知道场景数据来自哪一个数据库或存储节点。因此，网格技术的发展必将促进 ...
什么是“网格”?
答：在信息学中，网格是一种用于集成或共享地理上分布的各种资源（包括计算机系统、存储系统、通信系统、文件、数据库、程序等），使之成为有机的整体，共同完成各种所需任务的机制。网格是一种新兴的技术，正处在不断发展和变化当中。学术界和商业界围绕网格开展的研究有很多，其研究的内容和名称也不尽相同...
网格计算与云计算_网格计算与云计算关系
答：2、云计算 云计算是一种借助互联网提供按需的、面向海量数据处理和完成复杂计算的平台。云计算是网格计算、并行计算、分布式计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等计算机技术和网络技术发展融合的产物。其基本原理是用户端仅负责数据输入和读取，复杂的数据处理工作交给云计算系统中的“云”来处理，“云”是由...
什么是网格技术?
答：网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术，它把互联网上分散的资源融为有机整体，实现资源的全面共享和有机协作，使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。资源包括高性能计算机、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、大型数据库、网络、传感器等。 当前的互联网只限于信息共享，...
网格技术的体系结构
答：网格技术不断地发展使人们逐渐地意识到了网格体系结构的重要性。网格体系结构用来划分系统的基本组件，指定系统组件的目的和功能，说明组件之间如何相互作用，规定了网格各部分相互的关系与集成的方法。可以说，网格体系结构是网格的骨架和灵魂，是网格技术中最核心的部分。 开放网格服务结构OGSA是Global Grid ...
请问网格计算的具体意思
答：只有二者联起手来,才可能迎来中国网格发展的真正商机。 何为网格? 有趣的是,即便那些热切谈论着“上网”行将被“上网格”所取代的专家们,谈起“网格”这个问题来也缺少统一的“话语”。 接受采访的专家中,有说网格是一种技术的,有说网格是一种标准的,有说网格是一种方法(实现资源共享的方法)的,有说网格是一...
网格的无线数据
答：兴起,但无线ISPs和电信公司认为,他们可以用Wi-Fi热点的扩展网格吸引用户,在销售因特网、标准的移动电话和3G服务中当作赠品。网格技术可以巨大地加速宽带服务的发展趋势:取代大量的T1和ADSL线路,每个无线节点都是热点,只需要一条高带宽的连线,就能用无线网格覆盖整个地区。Nortel把这个归纳成“热区”,并宣称这个系统不仅...
云计算是对什么技术的发展与应用
答：云计算是对并行计算、网格计算、分布式计算技术的发展与应用。一、云计算定义 云计算是一种将大量计算机和服务器连接在一起，形成一个虚拟的超级计算机，通过网络对外提供计算、存储和应用程序服务的系统。用户可以通过各种终端设备（如PC、手机、平板电脑等）访问云端资源，实现按需使用、按量计费的效果。二...
