基于云计算的地球系统科学数据共享研究与实践

数据密集型的地学研究离不开数据资源和信息平台的支撑,因此,实施地球系统科学数据共享具有重大意义。早期地球系统科学数据共享服务主要以政府行为为主,集中数据汇交,存在数据服务负载不均衡、数据整合模式单一、数据服务效果不明显等突出问题。随着Web 2.0理念的提出,以及云计算等技术的出现,数据共享模式发生了巨大的变化。本文提出基于云计算的地球系统科学数据共享概念模型。通过提供基础设施即服务（IaaS）、数据资源即服务（DaaS）,以及数据功能即服务（SaaS）实现共享服务模式的转变,将死板的数据转为灵活的服务。在“数据云”中,用户既是数据的使用者也是数据资源的提供者,通过提供数据发布、数据需求发布、数据发现与共享、需求发现与反馈等功能,解决数据共享中“用户-数据”之间的矛盾,并激励普通科研工作者贡献自己的数据,保障数据资源有效、可持续整合。最后,构建了原型系统用于验证该框架,形成了一个“人人都是数据的提供者,人人都是数据的使用者”的数据共享服务环境。     

贵州林业数据处理及实现技术

贵州省多年来对收集到的海量森林资源数据没有形成统一的标准、规范和数字化 ,妨碍了信息的交流与共享。随着“数字贵州”建设的深入 ,贵州数字林业作为“数字贵州”的一部分 ,林业数据需要标准化。本文以“贵州省数字林业信息系统”为示范 ,采用统一的国际数据标准 ,处理贵州林业数据 ,实现了信息与系统的集成。并且采用虚拟现实技术与多媒体技术相结合 ,实现梵净山和黄果树三维飞行模拟 ,制作贵州省的三维数字景观模型和贵州省森林资源三维分布模型 ,实现了信息共享和交流。     

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。     

面向地震行业的地震数据共享服务平台的设计与实现

面向地震行业,以交互式门户网站提供零障碍、一站式、可视化的地震科学数据共享服务,以使用便捷、高效稳定、扩展性好为目标,对地震数据共享服务平台的系统架构、服务端架构、数据库及其功能进行设计。基于国家科学数据共享工程要求,规范化地震数据检索、可视化、共享模式,实现了多源地震数据共享服务平台的原型系统。系统面向地震行业用户开放,可以促进行业业务工作的开展和地震科技的研究,全面提升地震科学数据的交换、共享、产出效益。     

“脱硝-分解”作用模型的网上共享与应用

研究生态系统内各因子之间相互影响和相互作用,剖析人类活动与生态环境之间的关系,构造生态模型,进行生态系统分析、模拟,对生态系统进行预测和决策评估,是实现可持续发展的重要保障和有效途径。“脱硝-分解”作用模型共享与应用,不仅为网络数据库数据共享提出了一个新的途径,也为多平台的网络信息系统提供了一个具有跨平台、高维护性和高扩展性软件共享的解决方案,为复杂生态系统的机理研究提供了有效手段。     

基于网络的空间信息表达研究

本文结合我国目前“数字省区”空间信息共享建设对于空间信息网络表达的需求,深入分析了空间信息共享系统中多种空间信息的网络表达问题,以及实现共享空间信息网络表达所需要解决的3个基本问题。研究了基于XML的空间信息网络表达实现技术。该研究对于空间信息共享系统中实现空间信息网络分布式表达和系统共享空间信息的潜在价值有重要意义。最后通过“数字省(区)”建设的实践,实现了该研究成果的应用系统。     

循环经济的组织尺度与地理尺度及其政策含义

循环经济体系是一个多尺度的等级结构。本文首先论述了循环经济的组织尺度,指出循环经济组织尺度是世界可持续发展历程在当前时间断面上的映射,现实中的“大中小循环”和“3+1”模式是循环经济组织尺度在实践中的应用;接着,明晰了循环经济的地理尺度,指出就物质循环体系或工业共生体系的实现而言存在着一个最优的地理尺度,传统经济向循环经济体系的演进需要重新探讨地理尺度上的资源环境要素;最后指出,良好的循环经济体系的构建不仅需要两大尺度之间的配合,而且还需要跨尺度层面的沟通与协调。     

福建省政务信息资源标准规范改造与集成

对电子政务的标准化和网络化推行,政务信息数据标准化改造和共享集成是基础。本文分析了福建省政务信息资源的现状,提出了省级政务信息资源标准化、规范化改造的信息共享、分类体系、交换接口和信息服务模式。开发了福建省政务信息共享平台,充分应用XMLWebServices技术,将政务数据库分别按空间数据库、关系数据库、文件数据和多媒体数据4种类型,将分布在各单位、各行业的异构数据库集成到共享平台,并采用面向信息服务的集成架构,将多个分布式异构数据库进行实时的XML格式化,依据不同的共享级别按4种服务方式集成到各个应用系统中,实现数据库与应用系统的整合,提高政务信息资源的共享利用与服务水平。     

多源异构数据整合应用研究

针对多源数据库之间的异构差异及互操作应用,分析和研究了异构数据集成体系结构、模式映射、模式冲突及解决办法、查询处理、数据集成及数据管理等相关问题,提出了中间件体系结构的异构多源数据库整合系统解决方法,模式映射方案采用GAV,系统采用JAVA语言设计,使用JBoss4.2设计,算法采用类JAVA语法描述,模式以及模式集成信息采用XML描述.以实际用例测试,成功解决了模式冲突的消解、全局查询的分解和数据集成处理等问题,系统运行效果良好,具有实际应用价值.     

资源与环境元数据网络一体化管理模式与应用研究

资源与环境数据由于涉及的范围广、种类多、多语义、数据量大等特点 ,而给资源与环境信息的共享带来了很大的困难。元数据机制是实现资源与环境数据管理和共享的重要方法和手段。本文分析了现有的资源与环境元数据的管理模式 ,探讨建立一个基于网络的资源与环境数据的开放、可扩展的元数据库 ,在管理上实现数据用户、元数据、数据集三位一体的管理模式 ,并采用当前一些先进的开发技术实现了该模式.设计、开发和完成了国家资源与环境数据库元数据管理工具软件MMT-1,得到了成功的应用。     

网络地理信息服务中用户空间访问聚集行为研究

研究网络地理信息服务用户的访问行为,有利于了解用户地理信息兴趣、实现按需服务。本文基于全空间信息系统建模的理论,构建用户-访问城市关系网络,研究用户访问的空间聚集性。顾及到关系网络中行为关系强度的表达需要同时考虑用户访问行为、城市关联关系和城市结构,仅用单一的用户访问行为数据会存在偏差,本文提出了基于矩阵分解的数据融合方法,对网络地理信息服务中用户访问数据、城市关联数据以及城市的POI（兴趣点）数据进行融合,表达用户-城市访问关联强度。在此基础上,基于关系网络聚类方法实现用户的聚集模式挖掘。考虑到只以空间距离实现聚类的方法无法兼顾关系网络中用户对不同城市的访问偏好特征,本文在FCM（模糊C均值聚类算法）的基础上以用户对城市的访问概率定义访问偏好提出PFCM算法,同时兼顾关系网络中城市间的空间距离和访问行为关系强度,减小聚类结果的偏差。本研究通过用户访问的空间聚类表达用户访问的空间兴趣偏好,有助于理解用户访问行为与城市之间的相互关系,为网络地理信息服务在数据缓存和提前推送等方面的性能提升提供指引,从而更好的服务于用户访问。     

国家可持续发展综合实验区的可持续发展公共信息网研究

国家“九五”科技攻关计划在国家可持续发展综合实验区建立了可持续发展公共信息网示范工程。本文介绍该示范工程的主要研究内容及成果;提出以发展为重点,通过资源、环境、经济、社会的动态平衡实现可持续发展的建模思路;提出“发展牵引”、“诊断决策”两种不同的可持续发展信息化类型;建立时空一体化、历史模拟、仿真预测、空间配准、知识能力建设以及环境与生态承载能力制约等模型和示范区的可持续发展公共信息网;介绍了可持续发展水平时空动态分析和农作物种植结构调整2个应用实例。该示范工程的完成,极大地推动了示范区信息化建设。     

MapGIS和ArcGIS平台在菏泽城镇地籍管理信息系统建设中的综合应用

菏泽市在第二次全国土地调查城镇地籍调查工作中,综合应用MapGIS,ArcGIS基础平台,Oracle数据库和GPS,GIS,RS技术,建立权属清楚、界线与分类准确、数据可靠、图表、实地与数据库一致的城镇地籍数据库和地籍管理信息系统,为准确掌握土地利用动态变化趋势,提高节约集约利用水平,满足国土资源"批、供、用、补、查"统一监管平台和一张图建设管理需要,实现调查成果的信息化、网络化管理和土地资源的社会化服务,提供可共享的空间和属性数据;为领导宏观决策、政府各部门制定可持续发展战略规划提供科学依据和技术支撑。     

“数字福建”系统工程的建设与应用

介绍了“数字福建”建设的最新进展和取得的成果。这是福建省信息化技术创新和实现跨越式发展的一个重大举措。“数字福建”经过“十五”的前三年的建设,完善了信息网络基础设施,统一了数据标准规范,进行了信息资源改造,开展了示范工程建设。“十五”后两年,将在前三年示范工程建设成果的基础上,进一步推广应用。     

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数字潍坊地理信息公共平台服务模式探讨

论述了在数字潍坊地理信息空间框架建设中,遵循了OGC标准组织的数据互操作统一规范,实现了数据共享和应用模式,通过政务内网和外网为政府部门和公众用户提供在线调用、零码封装、标准服务、二次开发等多种形式的地理信息服务,重点阐明了在NewMap地理信息公共平台上实现的数据共享与应用模式,用以满足不同部门、不同用户的多样化需求,各类用户可根据实际情况选择适合的数据共享和应用模式。     

波谱模拟模型在遥感中的应用

波谱模拟模型在遥感应用中至关重要，但是传统的波谱模拟模型应用主要是基于单机版的应用，模型模拟的结果不能广泛共享，并且利用波谱数据库的支持也十分有限。试图突破这种局限，以波谱模拟模型在遥感中的应用为主线，参照知识库系统建设的理论，采取B／S的网络结构．充分利用波谱数据库和先验知识库的强大支持，建立分布式波谱模拟模型的应用系统，通过一定的规则和算法自动从波谱数据库和先验知识库中调用数据和知识作为模型的输入参数；对于模拟的结果．可以根据用户意愿决定是否录入波谱数据库，作为知识库系统的知识获取机制，为用户进行遥感应用提供了一个有力的支持平台。     

位置服务的上下文信息模型

在位置服务领域,用户所处环境的上下文信息在分析、处理请求,以及推送相应的位置信息服务方面发挥着至关重要的作用。目前,如何存储和管理上下文位置信息缺乏统一的模型和标准,本文对此提出了一种全新的位置服务的上下文信息模型。利用User Context（< User >,< Time >,< Location >,< Surroundings >,< Demand >）5元素模型描述位置服务上下文信息中5个信息元素（用户信息、时间信息、位置信息、环境信息、用户需求信息）,这5个信息元素均是直接因素,彼此独立且获取方便,人为干预少;同时,利用数据库技术可将5元素模型抽象成5元素表形式存储于数据表中,以便高效检索。最后,通过分析5元素模型中的不同信息元素,可推理出基于搜索关键词的用户需求偏好及基于时间和位置信息的用户轨迹（用户行为、热点区域、用户兴趣）。     

中国无人机遥感技术突破与产业发展综述

无人机是未来网络环境下一种数据驱动的空中移动智能体,而无人机遥感则是无人机应用最重要的引领性产业。本文首先以国内外无人机遥感发展现状为背景,重点概述了中国无人机遥感21世纪以来“十五”到“十三五”所获得的具有代表性的国家支持与推动的发展历程,阐述了无人机遥感定标场,航空航天定标场的建立以及应用验证,包括无人机遥感系统的载荷与系统技术发展;然后,进一步阐述了以遥感定标场、地物参量引导载荷性能、系统模型为代表的中国无人机遥感的相关技术跨越;接着,概略介绍了无人机遥感在国防反恐安全以及跨国应急救援,国土测绘与海洋岛礁测绘应用,地质灾害应用以及国家应急救援等领域的产业应用;最后,介绍了中国在无人航空遥感领域展开的跨越性的工作,包括组网智能控制、精度和实时性度量基础、载荷平台自组织冗余容错、遥感大数据云处理技术和无人机遥感组网实用化等内容。未来无人机遥感发展的总体目标是建立起具备迅捷信息获取能力的无人航空器组网观测系统,实现无人航空器组网技术由项目层面跨越到遥感领域,同时也为中国成为世界遥感强国的国家战略跨越奠定基础。     

LibPQ的PostgreSQL空间几何对象的实现方法

利用PostgreSQL数据库管理系统所提供的访问接口LibPQ,实现了一种访问及操作空间几何对象的方法。该方法通过在客户端继承空间几何对象,并在自定义空间几何对象基础模型之上扩展的自定义空间数据模型。同时,充分利用自定义的扩展空间数据模型实现空间操作,进行GIS软件平台的研发。