面向发生的地学数据分类方案及其元数据扩展研究

在分析地学数据特点和共享需求的基础上,阐述数据分类对于人们认识地球以及地学研究的重要性,并综述和评价了目前地学领域已有的各种分类研究。这些分类研究大致可归纳为探索型、应用型和综合型3种。由于地学数据应用的多学科交叉、多源异构等特性,分类系统很难满足系统性、一致性、易扩展性等原则。本文从数据发生的角度,探索新的数据分类方案,将地学数据分为器测数据、调查数据和过程数据三大类。从数据本质特征对其进行描述,学科应用仅作为数据的元数据对其标志,从而很好地消除了上述问题。此外,本文基于ISO19115地理信息核心元数据扩展模型,将地理信息元数据标准拓展到整个地学领域的数据描述,构建适应该地学数据分类方案的元数据体系。     

基于自标准数据和数据港口架构的数据共享技术

为满足复杂数据共享需求、减轻数据提供者负担,分析自标准与数据港口架构理论机器实现技术.将数据模式的概念引入自标准数据模型,根据NIEM原理,构建由公共数据模型、业务领域数据模型及编码表构成的自标准数据模型库;基于MFI-13表单注册标准,根据自标准数据模型对数据集进行注册,为实现软件之间的互操作对应生成元数据,并描述元数据遵循的语法及语义;为实现自标准数据的共享,提出基于数据港口架构的数据共享模型,并构建原型系统,证明其有效性和技术可行性.     

云南边境生态环境数据组织管理研究

生态环境数据合理有效地组织与管理,对于开展区域生态环境研究意义重大。本文首先探讨了生态环境数据组织管理的基本流程。在此基础上,指出生态环境数据分类编码与元数据的规范化,以及生态环境模型的设计是实现生态环境数据组织管理的难点所在。随后,笔者以云南边境地带生态环境数据为例,提出了生态环境数据分类编码与元数据方案。并且在深入剖析生态环境数据特征的基础上,重点研究了生态环境数据的建模方案,提出了生态环境辅助数据模型(EcoADM)。最后,简要介绍了云南边境生态环境数据库管理原型系统的建设。     

珠穆朗玛峰自然保护区生态环境数据集成方案

多源生态环境数据的科学组织与集成方法,对开展区域生态环境研究意义重大。本文以西藏珠穆朗玛峰国家级自然保护区为例,研究典型高原生态环境系统的数据特征和组织分类、数据模型构建、编码和元数据等有关数据集成的关键问题。设计了生态环境数据集成概念模型框架,从数据集分层组织、属性编码和元数据标准制定等多层面描述其基本语义结构,建立了珠峰自然保护区多源生态环境数据库。通过CASE工具Microsoft Visio2003建模和数据预处理,无缝集成FGDB(File Geodatabase)数据库中的生态环境专题信息;结合空间认知规则,并叠加要素类所表现的语义特征,实现面向数据集成分析的基本信息提取,乃至产生新的知识和规律。本文提出的珠峰自然保护区生态环境数据组织和集成方案,形成了一套初步可行的"数据集成-信息提取-知识发现"生态信息流映射机制,为区域生态环境研究提供了实用、可靠的数据基础保障。     

日本地理信息元数据标准研制概述

本文介绍了地理信息元数据的概况和日本地理信息元数据标准研制的过程,详细阐述了日本地理信息元数据标准,分析了JMP2．0和ISO19115的关系,进一步说明了元数据和数据交换网的概念,最后指出了地理数据共享存在的问题和发展方向。     

资源与环境信息系统中模型方法元数据及其集成

资源与环境信息系统中数据的元数据标准业已产生 ,并在数据的组织与管理中发挥重要作用 ;但对于数据使用十分重要的模型方法元数据尚未有完整的描述 ,难以对现有的数学模型与方法进行查询、检索 ,从而限制了应用 ;通过对资源环境信息系统进行研究 ,提出元数据应包括数据元数据 (狭义元数据 )、模型元数据与方法元数据 ,提出并分析了模型方法元数据的概念与内容 ,提出了一套适用于资源环境系统的元数据库结构 ,以实现对模型与方法的有效管理 ;最后提出模型方法元数据同资源环境信息系统的集成方法 ,及其在该系统中的应用和发展方向 ;并得出基于元数据来实现模型和方法的集成管理与共享是切实可行的。     

地球系统科学数据共享研究与实践

分布式、异构科学数据的整合集成与"一站式"共享服务是科学数据共享的关键和难点。首先,提出"创建地球系统科学数据共享联盟,共建、共享"的分散数据资源整合理念和按"总中心-分中心-数据资源点"三个层次的整合架构,然后,在组织模式上保障分布式数据资源的有效整合。即通过"元数据集中管理,数据体分散存储"的策略,从技术上保障分布式数据资源的快速整合。针对地球系统科学不同学科数据资源的特性,设计了地球系统科学数据核心元数据标准及扩展方案,利用MVC(元数据标准模型-显示视图-操作函数)模式实现多标准地学元数据的统一管理和自适应显示。最终,研究面向SOA的分布式地球系统科学数据共享平台,通过"一个总中心,认证中心和若干个分中心",形成物理上分布、逻辑上统一的分布式服务网络,从而为用户提供"一站式"的数据共享服务。     

遥感影像数据库引擎设计与实现

在参考国内外现有资料的基础上,提出一个遥感影像元数据标准草案,并利用该元数据标准对遥感影像数据进行描述:用大型关系数据库对遥感影像数据及其元数据进行一体化管理,实现遥感影像数据的结构化存储;使用XML对遥感影像元数据进行描述,便于实现影像元数据的网上查询与检索,并最终实现遥感影像数据的网络共享。     

基于XML的GOMS元数据描述体系

地球信息科学元数据标准已经进入草案实施阶段,但仅仅针对有限的公共实体进行标准制定。GOMS是在地球信息科学元数据标准的基础上,综合了CIMI,根据地球科学的学科特点扩展而来,是一种适合在网上检索、交换、共享地学标本的网络信息资源描述体系。XML是W3C推出的元数据标准可扩展语言,为元数据的编码、交换和重用提供了基础框架。本文以地球科学数字博物馆中的地学标本元数据标准为研究对象,利用XML进行了描述,使得专用于地学领域的标本描述转换成通用的机器可理解的元数据,对于集成不同来源的地学标本描述,建立基于Internet的地学标本信息的管理服务体系提供了可能性。     

气象目录服务系统的设计与实现

随着科学数据共享服务的发展,科学数据共享平台需要实现的不只是元数据的查询和导航,更要实现科学数据的统一访问.目录服务统一实现了数据的发现、访问和管理是科学数据共享服务技术体系的重要组成部分,它的核心技术是元数据技术.在分析气象科学数据共享服务的特点基础上建立的气象元数据目录服务系统,由元数据网关、元数据服务器、元数据目录服务及元数据库组成.它实现了分布式的数据存储、统一的目录服务和数据访问、统一认证和分布式授权等功能,丰富了气象科学数据的共享手段,提高了服务效率.元数据目录服务技术也将在其他气象信息管理平台和气候系统数据库系统建设中发挥重要的作用.     

基于三调成果的自然资源本底数据整合研究

我国自然资源实行分头管理,导致其调查成果存在交叉重叠,不利于山水林田湖草作为一个生命共同体进行系统治理.通过建立三调工作分类与现有各类自然资源专项调查成果地类分类对照表和不同自然资源专项调查成果数据空间整合规则,以第三次国土调查成果为基础,整合关联森林、草原、湿地、水流等现有专项调查成果,形成自然资源本底数据,为实施自...     

雅鲁藏布江中部流域土地沙化遥感识别

雅鲁藏布江中部流域长期遭受土地沙化侵蚀,采取有效手段进行沙化土地信息快速识别,跟踪土地沙化现状和动态发展,是土地沙化防治的基本前提。遥感数据因其快速、大范围、高精度监测等特点已被广泛应用于土地沙化监测。为降低该区域沙化土地破碎化分布特征以及广泛分布的稀疏植被地表对沙化土地遥感识别带来的不确定性,本文利用Google Earth Engine平台获取2019年秋季雅鲁藏布江中部流域Landsat无云遥感影像,基于面向对象的分类思想,充分提取沙化土地的光谱、几何和地形特征,根据不同的分类器构建4种分类方案,包括单一分类器（支持向量机、决策树、最近邻）分类以及组合分类法分类,提取雅江中游河谷地区沙化土地信息并验证不同方案的提取精度。结果表明：① 利用面向对象组合分类模型提取的沙化土地信息效果最佳,总体精度高达91.38 %,Kappa系数为0.82;② 相较于采用单一分类器（支持向量机、最近邻和决策树分类）的面向对象分类方法,组合分类模型能更有效地识别破碎化的小面积沙化土地,降低沙化土地与稀疏植被地表的混淆情况,提高分类可靠性;③ 基于面向对象组合分类模型反演得到雅鲁藏布江中部流域2019年沙化土地分布信息,土地沙化面积达299.61 km²,总体上呈现沿河谷的带状不连续分布,且集中分布于河流北岸以及靠近河道的阳坡、低海拔地区。本研究可为土地沙化遥感监测提供新思路,其应用可服务于雅鲁藏布江中部流域土地沙化预防和治理工作。     

格网化资源环境综合科学调查的若干问题思考

资源环境综合科学调查,是获取反映区域自然基础和社会发展情况的科学数据和资料的重要手段。中国幅员辽阔、地理国情复杂且数据资料积累薄弱,因此,我国重视并长期发展资源环境综合科学调查。然而,由于不同时期、不同区域开展的综合科学调查,在时空尺度、调查内容、技术规范等方面存在很大差异,尽管资料获取越来越多,但仍难以集成利用,缺少对我国总体资源环境的认识。能否以格网化的思路来获取和管理考察资料,能否有适宜于资源环境调查的标准规范,来集成历史资料并指导未来的动态监测,能否建成一个中观尺度的长期资源环境调查系统?针对这些问题,结合当前正在实施的格网化资源环境综合科学调查规范项目的实践,提出以下一些思考,包括：资源环境调查格网体系、格网的剖分与编码、资源环境调查标准规范、资源环境调查适宜尺度、属性数据格网化、格网化数据获取与管理、资源环境数据共享与应用。     

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关于城市基础空间数据地理信息分类编码的探讨

在“数字城市”建设如火如茶的今天,城市基础地理信息分类编码的制定成为激烈探讨的话题。文中以作为“数字杭州”建设的一部分——在杭州市基础空间地理信息系统建设过程中,杭州市基础地理信息分类编码方案的制定为例,探讨了城市基础地理信息分类编码体系建立的重要性、编制原则、编制特色与应用等技术问题。     

我国地理空间信息共享的分类方法和地理编码规则研究

本文针对我国地理空间信息的现状和共享需求,在综合国内外地理空间信息分类方法的基础上,研究提出支持多源、多类型、多尺度地理空间信息空间整合的统一的分类编码规则和高层分类的方案。包括对要素类采用线分类,以信息共享程度分为门类,按学科划分亚类;对要素属性采用面分类,解决学科之间对相同对象采用不同分类视角的问题。提出了对要素类、要素实体和属性项进行编码的规则。该方案经过相应的研究项目试验,表明能够在兼容现有数据库系统基础上较好支持跨领域的信息共享。     

基于OpenStreetMap和90 m SRTM的地面站导航 电子地图实现

地面站导航电子地图是操作员用来监控无人驾驶装备的唯一平台,也是进行线路规划和自主决策的重要信息源。现有的导航电子地图一般存在价格昂贵、对高程数据支持不足以及依赖互联网等缺陷。本文提出了一种新的基于OpenStreetMap的地面站导航电子地图实现方法。首先,利用原始OSM数据搭建地图瓦片服务后台;然后将90 m SRTM高程数据处理成地形阴影和地形颜色渐变栅格文件;针对每个栅格文件,在瓦片服务后台的样式配置文件中添加相应图层并定义其渲染格式;最后,在地面站软件中实现地图客户端模块,向瓦片服务后台请求瓦片,并显示在地面站界面上。利用该方法实现的地面站导航电子地图可以提供0~18个缩放级别的中国范围的数据,显示0~13个缩放级别的立体地形地貌,并且无需互联网支持。本文使用该方法实现了某型无人机的地面站导航电子地图模块,并成功应用该无人机仿真系统。