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。     

异构环境下地理空间信息网格计算模式及体系结构研究

与机群系统相比,地理空间信息网格计算模式的优势在于可以更好地解决资源的异构性问题,支持资源的柔性伸缩及多种并行编程环境,支持科学计算库与工具软件,支持可视化动态人机交互。地理空间信息网格计算模式的体系结构是具有一定智能的分层结构。本文参考五层沙漏结构思想和前人的研究成果,研究设计了具有资源底层、安全调度层、抽象接口层、中间件层、应用接口层和应用层等六个层面的地理空间信息网格计算系统多层体系结构。     

网格GIS体系结构及其实现技术

网格(grid)产生于20世纪90年代初,并且已经成长为高性能计算的一个新的研究热点,将掀起第三代IT浪潮。网格技术包括面向高性能计算的网格技术(计算网格)和面向信息服务的网格技术(服务网格)。网格GIS是将地理上分布、系统异构的各种计算机、空间数据服务器、大型检索存储系统、地理信息系统、虚拟现实系统等,通过高速互连网络连接并集成起来,形成对用户透明的虚拟的空间信息资源的超级处理环境,即网格地理信息系统。     

构建地理空间信息网格基础底层的若干支撑技术

地理空间信息网格基础底层的支撑技术主要有地理空间信息网格计算结点的构建技术、传统网络协议技术、下一代网络协议技术、接口技术等。作为创新技术,地理空间信息网格必须依托已有技术,加之相关领域及更先进技术的支持,才会有发展和前途。     

空间信息网格技术的发展和方向探讨

空间信息网格是网格技术在地理信息服务领域中的具体应用。从网格技术的发展趋势和地理信息服务的需求来看,构建空间信息网格势在必行。本文分析了空间信息网格技术的特点和网格服务体系结构,对当前发展空间信息网格技术的重要任务进行了简要阐述。     

国家地质空间信息网格结点计算池构架及其实现

本文针对网格虚拟和协同的核心技术问题,对组成国家地质空间信息网格平台的网格结点计算池的构架与机制、组成网格结点计算池的资源聚合器、元服务、智能服务引擎的概念及网格结点计算池的服务流程进行了讨论。该构架通过资源聚合器实现提供统一方式服务发现的接口、为资源虚拟化及空间数据的描述发现和集成提供支持;通过网格元服务技术,集合一组通过广域网连接起来的性质不同的服务(计算)资源,并作为一个单独的计算环境向用户提供计算服务的元服务;通过网格服务智能服务引擎,进行服务发现、异步通讯及元服务级的并行计算、均衡负载、生命周期管理、服务与资源绑定以及把门户中的用户管理、资源监控、网络安全、计费等功能组合和融合,实现了一个无状态服务和一个或多个有状态资源的关联的协同。目前已初步构建了国家地质空间信息网格,连通13个结点,并开始实际业务模式运行。实现了长江中下游有色金属成矿带和西南三江有色金属成矿带的在线分布式资源评价和华北平原地下水资源动态评价,取得了很好的实际运行效果。     

基于无线网络空间信息服务调度研究

GIS应用与服务正在经历从有线到无线的发展过程。针对无线网络传输速率较低、网络延迟高等不足,本文论述了基于无线网络的空间信息服务以及服务调度技术,通过分析复合服务调度和动态服务调度处理,设计了无线空间信息动态调度和服务选择策略,并通过动态服务调度试验验证了该方法的可行性和有效性。     

空间信息网格中远程空间连接查询的优化

随着空间信息网格的建设,网格平台上管理的空间信息资源越来越丰富,这促进了空间信息网格中空间数据分布式查询的应用需求,而在分布式空间查询中,空间连接查询操作往往成为性能的瓶颈.根据空间信息的特点,通过利用网格计算资源来优化空间连接查询的执行.首先基于网格服务构建网格平台分布式空间数据查询软件结构,通过设计远程空间连接执行服务利用网格平台中的计算资源;根据空间信息的特点.采用基于Kd-Tree空间分区并行连接的方法提高远程空间数据连接操作执行效率,并给出了远程空间连接执行的查询代价模型;然后根据连接代价模型设计了远程空间连接查询执行计划优化生成算法;最后总结了本文工作并探讨了下一步研究方向.     

地理空间信息网格特征解析

地理空间信息网格这一重要的基础设施具有物理特征、基本特征和多方参与性等若干特征。详细分析、讨论地理空间信息网格的这些特征,对地理空间信息网格技术研究、地理空间信息资源共享、更加广泛地应用以及地理空间信息网格建设具有重要意义。     

网格技术在空间信息科学中的应用

网格是科学家针对当今的一些科学难题于20世纪90年代初提出的新概念.它将分布在不同地理位置的计算资源包括CPU、存储器、数据库等,通过高速的互联网组成充分共享的资源集成,从而提供一种高性能计算、管理及服务的资源能力.在不久的将来很可能像今天的Internet一样占据你的生活,而成为继Internet和Web之后正在到来的第三大浪潮.据统计,与空间位置有关的空间信息在信息总量中约占80%,社会发展和国民经济的持续增长必然对空间信息资源有巨大的需求.网格技术为空间信息获取与处理提供了新的技术途径,在空间信息科学领域具有非常广阔的应用前景.     

国家应急测绘调度系统设计

通过分析应急测绘指挥调度的基本特点与实际需求，结合国家应急标准规范，采用基于多通道多协议的数据通信与传输技术、基于MPP架构的分布式数据库管理技术、基于UML模型化的任务规划技术，根据无人机、多功能方舱等应急装备实时回传的位置、状态和应急测绘地理信息，以及快速处理与共享系统等产生的数据成果与作业信息，设计完成了具有应急调度方案制定、指令快速下达、测绘装备动态调度与实时跟踪、测绘任务进度监控及应急任务演练等功能的应急测绘调度系统。     

Toward an integrated framework for geosensor grid

Abstract

Grid computing is deemed as a good solution to the digital earth infrastructure. Various geographically dispersed geospatial resources can be connected and merged into a ‘supercomputer’ by using the grid-computing technology. On the other side, geosensor networks offer a new perspective for collecting physical data dynamically and modeling a real-time virtual world. Integrating geosensor networks and grid computing in geosensor grid can be compared to equipping the geospatial information grid with ‘eyes’ and ‘ears.’ Thus, real-time information in the physical world can be processed, correlated, and modeled to enable complex and advanced geospatial analyses on geosensor grid with capability of high-performance computation. There are several issues and challenges that need to be overcome before geosensor grid comes true. In this paper, we propose an integrated framework, comprising the geosensor network layer, the grid layer and the application layer, to address these design issues. Key technologies of the geosensor grid framework are discussed. And, a geosensor grid testbed is set up to illustrate the proposed framework and improve our geosensor grid design.     

面向三维空间信息应用的网格框架体系及应用研究

针对三维空间信息应用领域的具体内容和特点，提出了一种适合三维空间信息应用的网格框架体系。围绕该体系讨论了三维空间信息的具体应用及涉及的关键技术，给出了三维空间信息应用网格的系统原型（GridVRMap）。     

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网格中问件技术,设计了一个基于OGSA—DAI的海撼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。     

基于全球剖分网格的地理空间信息保障服务技术研究

随着空间和对地观测技术的飞速发展,建立一个适应全球的多源、多尺度、多时相跨平台统一数据组织的网格框架具有非常重要的意义。当前地理空间数据的生产、维护分散在不同单位,且采用的数据网格标准各异,造成了部门或系统之间、不同历史阶段之间标准不统一。本文针对高分专项地理空间信息保障库对数据资源全局展示、关联检索和模版应用等综合服务展示需求,基于GeoSOT网格与编码理论体系,提出了"地理空间信息全球统一网格化编码管理"的数据剖分组织解决思路,并进行了系统分析、研究与设计。通过试验证明,基于GeoSOT虚拟一张图的数据组织管理方法能够显著提高地理空间信息保障服务系统的整体应用效能。     

地球空间网格编码技术分析

地球空间网格是将地球空间区域剖分成不同尺度单元的空间参考系统。网格编码利用地理空间位置的结构化索引表达技术，将代码分配给地球空间网格系统的每个网格单元，实现网格位置的统一标识。对照统一规则递归剖分形成的多层次、多分辨率全球的地球空间网格系统编码的要求，本文在分析当前地球空间索引标识技术方法的基础上，探讨地球空间网格编码方案，以实现地球空间网格单元的统一标识，并可通过代码描述网格单元空间位置，反映网格单元间的空间关系。     

基于网格的地图服务研究

在分析目前地图服务存在问题的基础上,将网格技术应用到移动空间信息服务领域,研究了基于网格的位置服务原理和特点.针对地图服务存在的问题,提出了基于网格的地图服务,并通过与J2ME技术的结合实现了一个Java手机地图服务系统,可以改善地图服务的性能,提高位置服务的效率.     

互联网泛在地理信息感知融合技术综述

互联网数据中蕴含丰富的地理信息,其无处不在、形式与结构多样的特征决定了感知和融合面临许多技术难题。本文在分析互联网泛在地理信息分类和特征的基础上,系统研究其感知和融合技术的总体现状,总结了服务快速准确发现、深层网络数据高覆盖度采集、非结构化文本中位置信息提取和关联图像空间语义提取等感知技术发展现状,分析了异源几何数据匹配关联、地址标准化处理、同名实体语义对齐、地理实体关系构建等融合处理关键技术;在此基础上,总结和展望了互联网泛在地理信息感知融合技术在开放地理数据网络、城市治理与应急管理、网络监测与地理空间情报等领域的应用前景。