地理空间大数据中心建设方案设计

本文在地理空间信息共享交换的基础上,基于大数据服务体系与云计算等技术设计了省级地理空间大数据中心的建设方案,有利于地理信息资源规模化创新应用,以及地理空间大数据在信息化、智慧城市等重点领域中的应用。     

基于用户大数据的国产卫星信息智能分发系统研究

正随着人类对地观测系统的发展,卫星遥感数据以TB级的速率爆炸性增长,IDC(互联网数据中心)曾预计,到2020年全球卫星遥感数据量将达到40ZB,对卫星资源协同管控、数据存储、数据获取、个性化应用均提出了迫切的需求。遥感在多行业的应用不断拓展,海量遥感数据和数据服务方式之间的矛盾更加突出。有序高效地存储、计算、管理和分发海量遥感数据将推进遥感在各行业的广泛应用,加速我国遥感的工程化、业务化和产业化进程,促进我国空间信息产业加速发展,为国家安全、社会建设和经济发展提供信息支撑和服务保障。     

空间信息资源交换服务平台研究

提出一种区域空间信息共享的解决方案空间信息资源交换服务平台,对其概念、基于"中心/前置"的体系结构、空间数据共享方案设计等进行了详细论述,平台包括目录服务中心、数据服务中心、信息集成中心、数据发布前置系统和信息集成前置系统,采用基于XML的数据交换和基于Web服务的应用集成设计策略,研究成果应用于福建省政务信息共享平台.     

空间信息资源交换服务平台研究

提出一种区域空间信息共享的解决方案——空间信息资源交换服务平台,对其概念、基于"中心/前置"的体系结构、空间数据共享方案设计等进行了详细论述,平台包括目录服务中心、数据服务中心、信息集成中心、数据发布前置系统和信息集成前置系统,采用基于XML的数据交换和基于Web服务的应用集成设计策略,研究成果应用于福建省政务信息共享平台。     

三峡库区综合信息空间集成平台研究与实践

三峡库区建设一直是国家和地方政府高度关注的区域,空间信息的共享和综合应用是数字区域的核心。文章基于三峡库区综合信息空间集成平台项目,建立了三峡库区唯一的、权威的和通用的地理信息公共平台,以该平台为基础建立了政府宏观决策和地质灾害监测等6个应用示范系统,向政府部门及公众提供了丰富的地理信息服务,促进了三峡库区地理空间信息资源共享和充分利用,通过建设取得了丰富的成果。希望进一步探索地理信息为国家重大战略服务的新模式和新方法,对数字区域地理空间框架建设提供有益借鉴。     

重大自然灾害应急监测与评估应用示范系统的设计与实现

根据重大自然灾害应急监测与评估流程及应用示范功能需求,结合组件式GIS集成开发技术,基于JAVA和Microsoft.NET开发环境,GDAL开源框架,以Geobeans地图服务为基础,整合了Arc Engine平台,采用Postgres数据库设计并开发了重大自然灾害应急监测与评估应用示范系统。该系统实现了数据库分系统,数据处理与交换共享服务平台和计算机业务支撑平台,以及遥感减灾应用产品服务能力示范分系统、遥感灾害监测应用示范分系统、风险评估预警应用示范分系统、遥感灾情评估应用示范分系统、灾害应急保障应用示范分系统、天地一体化信息采集应用示范分系统等6个示范分系统的建设,并且完成了中央到示范省的部署和应用示范。实现了最大限度的信息和软、硬件资源共享,有效降低了卫星数据应用的门槛,提高了以环境减灾卫星为代表的国产卫星数据在减灾、交通等行业领域中的应用水平和利用率。     

国土空间多源时空数据融合关键技术研究与应用——以石家庄国土空间基础信息平台为例

在地理空间框架基础上,国土空间信息平台充分运用移动互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能、空间信息等新一代信息技术,探索基于多源二三维一体化的城市时空基础数据,融合自然资源业务数据、横向获取各政务数据等特点的高效融合模式,旨在建成全域统一的国土信息数据一张图,同时需要结合国土空间典型业务需求,通过SuperMap处理自动化(Processing Automation, PA)技术为海量二三维一体化数据的高效信息挖掘提供建设性方案。最后以石家庄国土空间基础信息平台为例,对文中探究的国土空间多源数据管理与应用方法进行实践。     

基于PostGIS的遥感数据服务系统检索研究

在遥感数据服务系统中,为了快速高效地检索出用户需要的遥感数据信息,常使用PostgreSQL开源数据库的空间数据扩展PostGIS,模拟遥感数据服务系统的使用场景.从建立数据库索引、构建查询语句等方面入手,分析并设计了更高效、更适合遥感数据服务系统的数据库索引建立策略,证明了在遥感数据服务系统中,同时建立GIST空间索引和非空间属性索引更有效.     

省级时空信息云平台建设方案研究与应用 ——以新疆基础地理信息时空云平台建设为例

自然资源综合管理职责的贯彻与推行,需要基础测绘部门提供技术支撑与信息服务。本文以新疆基础地理信息时空云平台建设为例,系统阐述省级时空信息云平台建设思路。通过整合各级基础地理信息数据,汇聚各类与空间位置相关的信息,建立动态地理空间数据库;依托政务网,研发开放、共享的省级时空云平台,推进新疆地理信息资源共享开放;建成全省统一、规范的空间信息基础设施,使地理空间数据最终成为省级大数据基础平台中一个基础性的、不可或缺的组成部分。最终实现地理空间数据在社会稳定和长治久安中的应用,为政府治理能力的全面提升提供测绘与地理信息支撑。     

城市级地理信息共享服务平台建设——以哈尔滨为例

以哈尔滨市为例,探讨如何建立城市级空间数据共享和地理信息服务中心,从地理空间信息资源中心和空间数据共享与服务两个方面来阐述在进行地理信息共享服务平台建设时要着力解决的一些关键问题,力求建立完善的地理空间信息共享与服务体系。为城市级的地理信息行业应用和公众应用提供完整、统一的解决方案。     

遥感技术在海南岛环境与资源调查中的应用

应用航空航天遥感技术对海南岛地质灾害、重点地区矿产资源、旅游资源进行了综合调查,系统分析了地质灾害形成条件与发展趋势,编制了海南岛地质灾害综合区划图;研究了重点地区金属矿、砂石矿分布规律,预测了成矿有利地段和找矿靶区;系统分析了岛内旅游资源分布现状与开发建设中存在的问题,编制了全省旅游规划卫星影像图,其成果为海南省资源开发与环境治理提供了重要基础资料。     

论万物互联时代的地球空间信息学

随着5G/6G、云计算、物联网和人工智能等新技术的发展,人类已经进入了万物互联时代。本文探讨万物互联时代地球空间信息技术的五大特点：定位技术从GNSS和地面测量走向无所不在的定位导航定时（PNT）服务体系;遥感技术从孤立的遥感卫星走向空天地传感网络;地理信息服务从地图数据库为主走向真三维实景和数字孪生;3S集成从移动测量发展到智能机器人服务;学科研究范围从对地观测走向物联监测和对人类活动的感知。笔者基于这些特点进一步剖析新时代面临的挑战,并提出新时代地球空间信息学发展亟待解决的三大科学技术问题：测绘学科如何服务人与机器人的共同需求？遥感影像解译的机理是什么和如何突破实现技术的瓶颈？如何利用时空大数据挖掘人与自然的关系,从空间感知走向空间认知？万物互联时代的地球空间信息学,必须且完全可能为万物互联的数字地球和智慧社会做出更大的贡献！     

地球资源环境动态监测技术的现状与未来

针对国家全球化战略和迫切需要解决的全球环境和资源问题,本文阐述了国内外地球资源环境动态监测技术主要研究进展,发现存在地球资源环境监测高精度产品缺乏、动态监测能力不完备、遥感信息服务及时性和便携不足等主要问题。在此基础上,提出中国迫切需要发展面向全球和重点区域的持续、动态观测能力,建立全球视野的资源环境动态监测产品和应用系统,突破全球资源环境研究的理论和关键技术,建立全球资源环境遥感监测指标和技术体系,形成全球立体协同观测、资源汇聚优化、信息智能处理、云平台业务应用的自主技术体系,完善支撑任务驱动的数据汇聚、模型调度、产品生成等在线遥感信息服务能力,发布全球、洲际和全国高质量空间要素遥感信息产品、专题应用系统、技术报告等成果。最终为全球资源环境研究提供知识发现的数据和服务,支撑中国在全球资源环境监测评估、重大灾害事件监测预警、应对国家安全与全球变化等领域的服务。     

对新型智慧城市三维模型“计算思维”的思考

新型智慧城市地理信息公共服务平台及三维模型建设,大多应用BIM、VR、AR,以及数字航空摄影测量、高分辨率卫星遥感、无人机摄影测量系统等技术,然而,这些感官成果缺少计算思维。在大数据时代的今天,人们对地理信息成果的要求不仅能"直观看到",还要具备基于计算思维满足智能需求的计算功能。应用倾斜摄影实景三维技术构建城市地理信息底层因满足了这一需求将备受关注。     

展望大数据时代的地球空间信息学

20世纪90年代,随着全球信息化和互联网的推进,地球空间信息学应运而生,推动了数字地球和数字城市的建设。21世纪以来,随着全球信息化与工业化的高度集成发展,出现了物联网和云计算,人类进入了大数据时代。本文论述大数据时代地球空间信息学的特点(无所不在、多维动态、互联网+网络化、全自动与实时化、从感知到认知、众包与自发地理信息、面向服务)和必须解决的主要关键技术问题(全球空天地一体化的非线性地球参考框架构建技术、星基导航增强技术、天地一体化网络通信技术、多源成像数据在轨处理技术、天基信息智能终端服务技术、天基资源调度与网络安全、基于载荷的多功能卫星平台设计与研制)。本文最后给出大数据时代地球空间信息学的新定义,即地球空间信息学是用各种手段和集成各种方法对地球及地球上的实体目标(physical objects)和人类活动(human activities)进行时空数据采集、信息提取、网络管理、知识发现、空间感知认知和智能位置服务的一门多学科交叉的科学和技术。从这个新定义出发,地球空间信息学将在构建智慧地球和智慧城市的大数据时代面临更多的发展机遇和艰巨的任务,必将为人类社会的进步和可持续发展作出更大的贡献。     

遥感大数据时代与智能信息提取

近年来,天地一体化对地观测系统与智能计算技术的快速发展为遥感科技进步甚至变革提供了难得的机遇。遥感信息技术在历经20世纪60~80年代以统计数学模型为核心的数字信号处理时代、从90年代至今以遥感信息物理量化为标志的定量遥感时代之后,现在正逐渐进入一个以数据模型驱动、大数据智能分析为特征的遥感大数据时代。在总结遥感信息技术历史发展脉络的基础上,阐述了遥感大数据的内涵和智能信息提取的时代特点,并从遥感大数据的理念出发,论述了面向对象的遥感知识库构建,分析了融合遥感知识和深度学习算法的大数据智能信息提取策略。通过典型实例,介绍了以深度学习为代表的智能算法在遥感大数据目标检测、精细分类、参数反演等方面的发展现状与趋势,并讨论了深度学习在遥感大数据时代的智能信息提取方面的应用潜力。     

遥感大数据服务平台设计与实现

越来越多的国产遥感卫星影像不断投入使用,对新一代遥感数据服务提出新的要求。针对目前遥感数据资源共享不足、专题信息自动提取等问题,急需构建遥感大数据服务平台。本文重点对该平台的框架设计、系统的功能进行了详细阐述,并简单地说明了生态环境因子自动提取技术,为进一步提升遥感数据服务提供了平台。     

基于Google Earth Engine的遥感大数据分析研究进展与应用

随着地理信息数据规模不断增长,传统的空间分析模式受限于软硬件的性能已经不能对大数据多尺度研究提供较好的支持。以GEE平台为基础,通过算法原理阐述平台架构体系以及分析GEE的技术特点,论述其在遥感大数据分析领域的研究进展、人工智能技术在地理信息分析领域的应用,探索地理空间数据分析的智能化方向。最后,结合交叉学科前沿探索GEE在未来的热点研究领域中的应用模式,并展望GEE作为云端空间信息服务平台的未来发展以及和下一代互联网技术的协同演进。     

河北省卫星遥感海洋应用平台建设研究

随着卫星遥感技术在海洋监测中的作用日益凸显,为了加快地方海洋监测能力建设,构建省级卫星遥感海洋应用平台十分必要。介绍了河北省卫星遥感海洋应用平台的总体设计思路、总体架构、系统建设和应用情况。该平台将国家遥感数据分发单位、地方业务化监测单位、现场观测单位有机联合在一起,形成了自卫星遥感数据与现场观测数据的收集、数据处理、产品生产、数据管理、成果发布至精度评价的全业务闭环流程,实现了海洋环境常规监测业务系统后台全自动化运行,极大程度地提升了河北省海洋遥感监测能力和服务能力,为地方海洋遥感监测平台的建设提供参考。     

面向应用的航天遥感科学论证研究

为适应中国民用航天遥感从科学试验向业务服务模式转变,更好地探索、了解与解决应用需求与航天遥感系统对接等方面遇到的技术问题,促进航天遥感统筹协调可持续发展,中国适时于2004年成立了国家航天局航天遥感论证中心。10余年来,论证中心以航天遥感系统为研究对象,系统开展了面向应用的航天遥感科学论证概念、理论方法、技术工程与应用研究。本文是论证中心团队长期从事航天遥感科学论证研究与实践的系统总结,介绍了遥感论证初步认知、遥感论证关注问题、遥感论证理论体系与模型方法集、遥感论证能力建设及遥感论证实践等方面内容,给出了遥感论证定义并详细分析了研究范围和内容,提出了由知识维、进程维和逻辑维所组成的遥感论证作用域3维空间结构,指出社会发展加快和信息化水平提高,带动整个航天遥感数据信息链向更大规模、更短响应时间周期、更综合数据集成、更高数据质量、更加智能化方向发展,航天遥感系统将进入新的"智慧遥感"发展阶段。得益于十余年来中国民用航天快速发展,我们经历了风云三号新型载荷校飞、多角度多光谱偏振遥感器论证、环境星应用工程论证等实践,取得了多方面理论方法的突破,并应用到2030民用航天发展规划、高分辨率对地观测系统、国家自然灾害空间信息基础设施、国家民用空间基础设施中长期发展、2030中国综合地球观测系统规划等论证当中。经过不断实践,快速迭代,形成了遥感论证理论体系及相应的十大模型方法,包括遥感信息流模型、遥感信息特征模型、遥感信息应用模型、遥感信息量分析模型、遥感数据工程模型、航天遥感系统结构模型、航天遥感系统状态描述模型、航天遥感系统质量模型、航天遥感系统发展动力模型及能力体系模型。这些模型方法全面反映了航天遥感系统特征、结构、状态、发展动力、条件等,可广泛用于对航天遥感系统进行顶层设计、规划、考察、分析、评价、预测,并开展实践探索。