地理空间信息网格中间件功能设计与组件模型

中间件是地理空间信息网格的关键技术之一.研究的目的是为用户提供具有统一编程接口的虚拟机器,支持复杂应用问题的求解和广域网上各类资源的共享.设计地理空间信息网格中间件要具备资源动态监测、屏蔽节点异构、优化资源选择和协同计算等功能.地理空间信息网格中间件的组建模型包括:资源监测组件、计算服务组件、网格安全组件、容错服务组件、信息服务组件和应用调度组件.     

网格GIS中的GML语言技术与设计框架

基于网格技术的地理信息系统的研究与开发 ,将改变传统 GIS系统的应用模式与计算能力 ,使 GIS转变为以服务为中心 ,提供一体化的空间信息应用服务的智能化信息平台。而 Grid GML(Grid Geographic Markup L an-guage)将是网格 GIS的交流与对话语言 ,为网格 GIS的中间件之间、智能体之间、系统之间及系统内部的空间信息传输、存储与通信等提供了可能。本文在 XML 技术、网格体系结构技术及 OGC的 GML3标准的基础上对Grid GML 进行了详细的分析与设计。     

面向虚拟地理环境的空间信息共享研究

虚拟地理环境作为一种基于地理研究并提供地学分析的三维可视化的地理空间信息平台,需要解决物理存储分散、数据格式多样的空间信息资源的共享问题。本文研究了虚拟地理环境下的空间信息及其元数据的组织管理方式,定义面向对象思想定义简单的空间信息对象实体,通过对其进行迭代和组合来表达复杂空间信息对象,设计出具有元数据信息的空间信息对象XML描述方案。研究了如何构建集中式的空间信息对象管理与分布式的空间信息服务相结合的空间信息共享体系架构,通过提供对空间信息对象的浏览、分析、操作的Web服务,使得虚拟地理环境在网络中进行资源交换、信息共享、协同工作以及提供决策能得以实现。     

空间信息网格SIG:新一代的空间信息基础设施和服务框架

空间信息数据量大、处理复杂、难以共享的问题对其研究和应用提出了挑战。空间信息网格(Spatial Information Grid,SIG)作为创新性的网络空间信息基础设施和技术体系,集成并拓展信息网格、空间信息系统、Web服务等前沿技术,以"服务"为中心,实现一体化、智能化的空间信息获取、存储、组织、分发、分析处理、集成与应用,实现基于网络的空间信息资源共享与空间信息服务。     

电子政务空间信息共享交换技术标准研究

电子政务标准化建设是电子政务系统建设的基础性工作。本文从电子政务空间信息交换、共享、服务的技术框架入手,分析了在电子政务空间信息共享交换平台建设中需要遵循的标准,并参考国际相关标准对具体标准内容进行了阐述。     

数字区域应用基础设施研究

针对当前数字区域工程建设普遍存在的一些问题,提出“数字区域”应用基础设施的概念,对其研究背景、参考模型和面向信息共享的公共应用服务平台进行了论述。数字区域应用基础设施是在区域网络基础设施和数据基础设施上层的基础设施,它为电子政务、电子商务、数字城市等各种数字区域信息化应用工程提供基础性的应用服务支撑,由专业信息服务机构、管理办法、标准规范、关键技术和公共应用服务平台构成。信息服务机构是数字区域应用基础设施的主体,是有效联系信息需求方和信息拥有方的桥梁;公共应用服务平台是数字区域应用基础设施的核心,为区域信息共享和交换提供了统一的构架和解决方案。其中,元数据管理和目录服务平台为信息的发布和查询提供了“一站式”入口;信息共享与协作服务平台实现了分布式数据库的信息共享和交换;地理空间信息网络服务平台实现了地理空间信息的集中式共享。最后,总结了“数字福建”应用基础设施建设的成果,对“十一五”“数字福建”工程的需求和发展作了展望。     

地理空间信息服务模式的创新性研究

针对当前地理空间信息服务存在的服务理念缺失、服务对象单一、服务内容单调、服务手段滞后、技术运用不充分等弊端,以地理空间信息技术为基础,与管理学、经济学、统计学等多学科进行交叉与融合,成功设计了地理空间信息服务"5C"原则,从理论、技术和应用三个层面创新性地提出了面向政府决策、企业管理和公众认知的空间信息服务模式,扩展了空间和时间的服务范围,解决了全社会信息化新形势下地理空间信息服务建设的瓶颈问题。本研究成功构建了一种新的地理空间信息服务模式,将有力地促进地理信息行业以及地理信息科学的发展。通过创新的地理空间信息服务,有助于提高政府管理水平与决策能力,促进"两化"融合与企业信息化建设,满足社会公众的认知需求,更好地服务于国民经济发展和社会信息化。     

面向电子政务的自然资源与地理空间数据整合方法研究

自然资源与地理空间数据库是电子政务建设的四大重要基础信息资源库之一,它是一个多层次、综合性的空间信息与属性信息集成的数据库。具有多业务类型、多尺度、多源性等特点。由于历史、数据政策、管理体制和技术等方面的原因,目前这些信息资源普遍是分散的、异构的和不同格式的,是仅与局部范围信息化应用相适应的“信息孤岛”。因此,通过对地理空间信息资源的整合,开发与提升新的应用,在电子政务建设中实现跨部门、跨地区、跨行业、跨应用系统之间的信息交换、数据共享、协同处理成为十分迫切的要求。本文将重点讨论面向电子政务的地理空间信息数据整合的原则与方法,信息共享及数据交换。以及地理空间信息数据整合与更新的技术路线与实现方法等问题。     

移动环境中空间信息服务模式研究

移动环境中,空间信息服务的独特之处表现在技术的先进性与内容的个性化。通过研究弄清“移动”这个与“空间”密切相关的主题如何为空间信息服务的进一步发展与应用提供新的途径和方法,可为今后不同类型的相关系统在基于空间位置的广泛服务领域应用提供初步经验。本文首先分析了“移动”的涵义与技术驱动下空间信息服务模式的改变;其次比较了移动地理信息系统(M-GIS)与传统GIS的异同;最后提出一个适应于移动环境的空间信息服务技术体系,并给出研究实例。     

面向PPGIS的空间信息服务模型研究

公众参与式GIS(PPGIS)是近年来GIS与社会科学和网络技术相结合产生的一个新的应用研究方向,本文首先从模型抽象的角度研究了面向PPGIS的空间信息服务的概念、组织构成、服务模式、过程行为以及评价体系等,揭示了公众参与GIS中空间信息服务模型的本质特征,其次从基于WebGIS的地理信息服务角度,对面向PPGIS的空间信息服务模型的实现。同时,为了用于PPGIS中实时参与空间信息的管理,构建了基于Ar-cIMS系统平台框架,并基于ArcIMS和ArcSDE开发了可以满足实时空间数据处理的扩展空间数据引擎。     

海量城市空间数据资源汇集模块的设计与实现

研究了OGSA-DAI网格中间件技术,设计了一个基于OGSA-DAI的海量城市空间数据资源汇集模块,实现了城市地理空间信息的共享应用.本模块的创新之处在于扩展了OGSA-DAI的数据资源,实现网格环境下多源异构空间数据的访问与集成,对相关研发工作的开展起到了很好的借鉴作用.     

基于元数据的地理空间信息Web服务及其开发研究

地理空间信息Web服务的基础是元数据,通过元数据接口可以有效地发现和提供地理空间信息服务。基于CSDGM标准,分析和扩展地理空间信息服务模块,包括1个复合元素和11个数据元素。提出2种基于元数据的地理空间信息Web发布模式,并从服务角度对二者进行了比较。结合第2种模式分析了地理空间信息服务的关键技术,并进行了应用实例验证。     

面向服务聚合应用的地理信息服务质量评价

针对地理信息服务质量提升过程中的服务聚合评价问题,在现有服务质量评价模型基础上,考虑待聚合服务间的关联性,提出了主服务的概念,并在此之上构建了独立评价、关联评价等多类型评价指标体系,形成了以源服务数据质量、执行质量、成果质量、源服务与主服务的一致性、兼容性等评价指标的面向服务聚合应用的可扩展的地理信息服务质量评价模型。以天地图·四川为主服务,利用本文提出的地理信息服务质量评价模型,构建了在线地理信息服务质量评价系统,并对其中各评价指标的取值方案进行了探讨,分析与评价了该模型及指标的合理性,从而为地理信息服务聚合应用奠定了基础。     

地理知识云GeoKSCloud:动因、设计开发与应用

有效地发现和利用分布存储、运行的各类空间数据、空间决策分析模型和知识发现算法,已成为当前空间信息处理、知识发现与共享领域最具挑战性的前沿课题之一。首先,本文论述了空间信息处理、知识发现的关键问题、发展现状和趋势。然后,描述了地理知识云的概念特征,提出了地理知识云(GeoKSCloud)的具体实现。该平台构造了可伸缩的空间数据和知识服务存储、运行环境;平台从业务功能上划分为数据聚合中心、知识服务中心、地学问题求解中心、平台控制中心和知识云门户等5大核心模块。其为地学问题求解全过程提供了空间数据集成,知识服务发布、注册、搜索、发现、组合等功能,以及地学问题智能推理和结果可视化表达等工具。本文对海量空间数据云存储与管理、知识云服务管理与组合、地学问题智能求解等平台关键技术进行了论述。最后,本文以历史地震影响场分析为例,分析了平台各组件在问题求解中的交互过程,实例表明,该平台可实现多节点、跨平台、异构地理知识服务的协同式计算,有效地降低地学问题求解的成本和复杂度。     

空间数据访问集成与分布式空间数据源对象查询

目前,针对空间数据库的访问与处理方法,无法满足分布式环境下异构数据源的服务化存取和面向空间数据源的对象查询处理需求。本文给出了数据网格环境下的分布式空间数据访问与查询的方法和实现,并在服务化查询处理过程中,嵌入符合SQL/MM查询规范的空间拓展函数,实现分布式空间数据对象查询和嵌入查询过程中的空间数据分析处理。在此基础上,给出空间数据对象查询树的构造过程,以及分布式空间查询工作流的执行流程。数据访问与集成策略在空间数据处理上的应用,对异构空间数据源协同处理等,涉及大规模空间数据存取访问的应用需求,有很好的理论和实际应用价值。     

全国警用空间信息服务互联互通的关键技术

针对大型空间信息服务平台构建过程中的数据互联互通和信息集成问题,从集成框架体系结构、技术路线和关键技术3个方面进行研究,提出了分布式地理空间信息集成框架的5层体系结构模型和原子空间信息服务概念;通过研究分布式空间查询路由算法和虚拟四叉树模型等关键技术,探索实现分布式环境下的空间信息的互联互通.     

跨平台嵌入式数字地图可视化中间件设计与应用

本文在分析嵌入式环境下平台差异和计算、存储与显示等资源有限对数字地图可视化限制性的基础上,基于中间件思想,提出了跨嵌入式操作系统平台的数字地图可视化中间件EMD_MW（Embedded Map Display_MiddleWare）,设计了操作系统抽象层、服务框架层和功能层中间件体系结构。利用操作系统抽象层,提取与数字地图可视化相关的操作系统消息转发和图形图像绘制接口进行抽象,屏蔽了不同嵌入式操作系统之间的异构性;利用服务框架层屏蔽了数据存储差异性,扩展了基本图形绘制接口;通过功能层提供数字地图显示各类接口,并详细阐述了EMD_MW的抽象层、服务框架和功能层的设计和实现,给出了基于EMD_MW的几种工程应用。本文设计的跨平台嵌入式数字地图可视化中间件,已在多个嵌入式地理信息应用系统中得到检验,表明该中间件具有良好的跨平台特性,较好地解决了不同嵌入式平台下的数字地图显示问题。     

顾及深层网络的地理信息Web服务搜索系统设计与实现

地理信息Web服务分散于表层网络和深层网络,给服务的查找和获取带来了困难。针对这一现象,研究设计开发了一个顾及深层网络的地理信息Web服务搜索系统。该系统以基于二级匹配的深层网络地理信息Web服务采集方法和顾及用户请求范围的地理信息Web服务检索方法为理论基础,以Lucene.net、Open Layers等开源插件为开发工具,实现了一站式的表层和深层网络服务采集和检索功能,为全球地理信息协作服务平台提供了更为广泛的数据基础。     

面向物流的空间信息Web服务集成研究

本文针对物流空间信息Web服务所涉及的服务获取、集成和应用等主要问题,以OGC Web服务框架为基础,将空间信息服务延伸到物流领域,建立了物流空间信息服务集成体系结构和Web服务的集成模式,明确了物流空间信息服务体系的构成要素及其内在关系.在此基础上,扩展和细化了物流空间信息的服务元素,设计了Petri 网的服务组合模...