智能位置服务工作机理及发展趋势研究

人工智能、大数据挖掘、云计算等技术拓展了位置服务的服务方式和应用领域,并将服务的层次升华至智能化水平。首先,本文阐述了智能位置服务的研究现状,对比一般位置服务,梳理了智能位置服务的内涵与特点;其次,研究了智能位置服务的工作机理,建立基于定位技术、地理信息系统、位置模型构建与管理、活动任务建模、物联网技术、大数据挖掘、机器学习和增强现实8种关键技术的体系结构、运行模式和服务方式;最后,探讨了智能位置服务的发展瓶颈与未来趋势,为进一步智能位置服务的关键技术攻关提供参考和借鉴。     

室内位置服务智慧化应用研究

针对人们室内活动增多对室内位置智能化服务需求迫切的问题,该文简要阐述了主要的室内定位技术,搭建了室内位置服务云平台,并研发了终端大众位置服务软件.在云计算平台和Android平台分别提供了地图浏览与查询、定位导航、信息交互、用户管理等服务.通过蓝牙校正行人航迹推算的混合室内定位,开展了位置联动、位置感知、位置搜索等智能化位置应用研究.提供了位置信息智慧化服务模式,支撑了大众位置服务中所需的找到走失的人、找回车位、寻找和访问店铺等工作,将为推进室内定位技术应用、扩宽智慧化位置服务领域形成有益参考.     

基于CORS位置云服务的高并发技术研究

针对公众的高精度位置服务需求与CORS高精度定位一直局限于极少数行业(如控制、测图等)的矛盾问题,融合物联网、云计算、大数据等技术,探索基于CORS的位置服务云平台架构设计及CORS高精度、高并发技术方案。通过构建格网化的高精度位置差分池,实现了高精度、高并发的位置云服务。搭建的Demo云平台服务测试表明:系统运维效率提高26倍以上,有效用户并发量达5万以上,CORS云服务的网络RTK／RTD成果服务精度无损。      

位置服务中的空间参照系

位置信息是位置服务中的重要信息之一。空间参照系提供了描述位置的基础,并可通过空间参照的过程将空间对象及相关信息的位置以数据或文字形式表示。在基于位置的服务中,有多种表达位置信息的方式,如坐标、地名、地址等。将空间参照系分为两种类型:基于坐标的空间参照系和基于地理标识符的空间参照系。通过空间参照的过程,实现对所关注对象位置信息的获取。     

基于北斗地基增强系统的位置服务关键技术研究

利用省级北斗地基增强系统资源,结合自然资源行业生产的需求,基于时空信息技术开展“虚拟格网技术”和“大规模并发用户的位置服务响应技术”等关键技术研究,研发福建省北斗地基增强系统位置服务平台,集成了系统运行维护、公共服务、成果展示和数据共享等功能,提升了公共服务的水平和能力,满足了大规模实时位置服务的需求.      

位置服务系统(LBS)的构建

构建面向大众化的位置服务系统是城市信息化建设的重要内容。本文提出了基于J2EE平台的位置相关信息服务系统的完整框架 ,讨论了服务器端地理空间数据的融合技术、客户端地理空间数据的表达技术和定位信息的传输技术     

一种CORS的高精度位置服务云平台建设方法

针对CORS系统服务能力无法满足行业及大众应用领域快速增长的高精度位置服务需求的问题,该文提出了一种基于CORS的高精度位置服务云平台建设方法,通过将数据解算服务器与业务处理服务器进行分离,采用虚拟网格用户形式生成用于高精度定位的改正数或虚拟观测值产品,有效解决了高并发服务请求以及涉密数据安全性问题,在服务高精度测量用户的同时,提供面向开发者的各级精度位置服务接口,满足海量级、多场景、易接入的大众应用领域高精度位置服务需求。详细介绍了云平台构架设计、关键技术及具体实施方案,依托本文研究成果,湖南省已成功建设了基于HNCORS的面向大众应用领域的高精度位置服务云平台——问北位置,以期为各省级CORS高精度位置服务云平台的建设提供参考。     

基于北斗的高精度位置服务平台技术研究

系统地介绍了北斗高精度位置服务平台的建设,该平台突破了基于北斗三频卫星导航信号的高精度定位组网技术、差分池技术、高并发接入和海量数据存储技术等核心关键技术,打破了国外进口软件平台的技术垄断,形成了基于北斗的实时米级至厘米级卫星导航定位服务性能,具备了百万级用户的服务能力。项目成果已在多个国家重大工程中取得成功应用,实现了国产北斗高精度位置服务平台的自主可控,为北斗导航应用推广与产业化提供了技术支撑,为推动经济和社会发展做出了实质性贡献。     

基于云计算的智慧唐山时空信息平台数据库构建

随着云计算技术的不断发展,大数据与信息化时代的优势越来越突出,应用越来越广泛。时空信息平台作为智慧城市建设的重要内容,管理海量基础地理信息数据,是智慧城市建设的基础。因此,海量数据的管理成为时空信息平台设计的关键。以智慧唐山建设为例,结合云计算技术,探讨时空信息平台数据库的构建,针对云平台基础地理信息数据体系、云平台数据库体系架构以及云平台数据库管理系统等方面进行设计,明确基于云计算时空信息平台数据库建设内容,探讨适用于智慧城市建设的时空信息云平台解决方案。     

基于云计算的空间数据处理技术

随着云计算时代的到来,基于云计算进行海量数据处理,成为一种解决传统集中式数据管理不适应海量数据不断增长的高效、可信方法。本文介绍了云计算的含义、特点,以及发展现状。分析了运用云计算技术实现空间数据处理的优势,调查并总结了目前基于云计算数据处理技术的研究状况以及所面临的问题。     

基于WebGIS的环境监管云平台设计与建设

针对环保空间信息平台用户的需求,设计实现了基于WebGIS的环保监管云系统平台。该平台的建设以贵州省委、省政府制定的大数据产业战略,面向贵州经济社会跨越式发展的需求,以贵州省"环境监管"云平台为核心内容,综合运用大数据技术、并行云计算技术、WebGIS技术和高效网络传输技术等当前先进的信息化技术手段,整合和迁移各类地理信息资源和环境保护业务资源,建立统一的环境信息资源数据库,统一的地理信息数据应用标准规范,建成依托贵州省基础地理空间数据库,结合贵州省环境数据中心及其他环境业务信息系统,创新构建全国领先的环境保护工作,实现政府监管、企业自律、公众参与的社会管理"贵州模式",为贵州省环境管理工作提供强大且完备的技术支撑。     

云环境下的时空实体模型研究

在地理空间框架升级为时空信息云平台过程中,不仅面临着信息量、支撑技术和应用模式的提档升级,还面临着数据组织模式、管理模式以及应用模式等方面的挑战。在综合考虑人类认知、云计算特征以及地理空间框架现状的基础上,本文提出了时空实体对象化模型,依托行为与事件,实现几何、属性以及时态的一体化建模,并探讨了以地名地址为实体单元的地理空间框架实体化重构步骤,以期更好地满足云环境下的存储、管理以及服务要求。     

Enabling Digital Earth simulation models using cloud computing or grid computing – two approaches supporting high-performance GIS simulation frameworks

Abstract

Geospatial simulation models can help us understand the dynamic aspects of Digital Earth. To implement high-performance simulation models for complex geospatial problems, grid computing and cloud computing are two promising computational frameworks. This research compares the benefits and drawbacks of both in Web-based frameworks by testing a parallel Geographic Information System (GIS) simulation model (Schelling's residential segregation model). The parallel GIS simulation model was tested on XSEDE (a representative grid computing platform) and Amazon EC2 (a representative cloud computing platform). The test results demonstrate that cloud computing platforms can provide almost the same parallel computing capability as high-end grid computing frameworks. However, cloud computing resources are more accessible to individual scientists, easier to request and set up, and have more scalable software architecture for on-demand and dedicated Web services. These advantages may attract more geospatial scientists to utilize cloud computing for the development of Digital Earth simulation models in the future.     

A geospatial hybrid cloud platform based on multi-sourced computing and model resources for geosciences

Cloud computing has been considered as the next-generation computing platform with the potential to address the data and computing challenges in geosciences. However, only a limited number of geoscientists have been adapting this platform for their scientific research mainly due to two barriers: 1) selecting an appropriate cloud platform for a specific application could be challenging, as various cloud services are available and 2) existing general cloud platforms are not designed to support geoscience applications, algorithms and models. To tackle such barriers, this research aims to design a hybrid cloud computing (HCC) platform that can utilize and integrate the computing resources across different organizations to build a unified geospatial cloud computing platform. This platform can manage different types of underlying cloud infrastructure (e.g., private or public clouds), and enables geoscientists to test and leverage the cloud capabilities through a web interface. Additionally, the platform also provides different geospatial cloud services, such as workflow as a service, on the top of common cloud services (e.g., infrastructure as a service) provided by general cloud platforms. Therefore, geoscientists can easily create a model workflow by recruiting the needed models for a geospatial application or task on the fly. A HCC prototype is developed and dust storm simulation is used to demonstrate the capability and feasibility of such platform in facilitating geosciences by leveraging across-organization computing and model resources.     

基于云计算的三维地理空间信息服务的表达

当前云计算的发展已能支持高性能的地理空间服务,比如在数字城市和电子商务等行业。Apache基金支持下的开源软件框架Hadoop,可以用来构建一个云环境的集群用来存储和处理高性能的地理空间数据。开放地理空间联盟(OGC)的Web三维服务(W3DS)就是这样一个很好的三维的地理空间数据服务标准。在标准的云计算环境下将是一个更好的应用示范。基于此,本文研究了OGC的W3DS服务在云计算环境下的实验结果。实验采用Apache的Hadoop框架作为三维地理空间信息服务实验展示的基础。实验结果对展示高性能的三维地理空间信息提供了有价值的参考。     

GIS专业云计算人才培养模式探索

云计算技术的出现对传统GIS行业带来了巨大的影响以及良好的发展前景,结合云计算技术发展GIS系统及服务已成为GIS行业的发展趋势。因此,云计算技术的培养在GIS专业人才培养中十分重要,然而目前GIS专业的传统课程却没有涉及云计算技术方面,学生无法掌握目前行业所需要的云计算相关知识及技能。为解决这一问题,本文根据云计算技术在GIS中的知识模块,分析了通过竞赛提高学生云计算能力的方式,探索了"以赛促学"的培养模式,为培养高素质GIS专业云计算人才培养提供了新的方法。     

基于云计算的新型高鲜度电子地图平台构建

在电子科技发展迅猛的新时代,电子地图可为车载导航、手机、PAD、互联网等使用者提供基于位置的各种服务。针对现有电子地图生产平台更新频率低、处理速度慢、现势性差等问题,本文利用大数据挖掘、云计算及人工智能等新技术,通过自动识别成图及自动化编辑能力,对电子地图的在线快速更新技术,以及从采集、编辑到出品的一体化流程进行了研究。并以此建立了基于云计算的新型高鲜度电子地图平台,实现了电子地图道路信息与兴趣点的在线增量更新,大幅度提升了电子地图的生产能力、准确率及效率。     

关于云安全问题的探讨

云计算面临的最大挑战是安全问题。云计算应用的无边界性、流动性等特点,较之传统的IT模式有很大差异。在云计算环境下,服务方式发生变化,安全的责任主体也发生了根本改变。作为云计算服务提供商,需要建立安全的云计算平台,为云安全服务提供保障;同时,服务一定是开放的、安全的,要保护云用户敏感信息的安全。整合桌面安全管理技术是行之有效的。云安全应用研究主要是从云计算平台系统安全和网络安全设备、安全基础设施的“云化”突破几个方面展开。     

云GIS平台构建的关键技术研究

云计算是一种新型的分布式计算模式,也是当前IT界研究热点。云GIS平台提供了一种稳定、高效、低成本、环保的支撑应用架构,可以构建各种基于Web的弹性的、按需的地理信息服务,必将成为下一代GIS服务平台。本文在分析了国内外云GIS平台发展现状的基础上,研究了涉及云GIS平台构建的基础设施虚拟化、地理数据云存储、GIS自动化部署等关键技术,从而为相关云GIS平台建设提供一定的指导与借鉴。