从测绘学到地球空间信息智能服务科学

回顾了从传统测绘学到当今地球空间信息智能服务科学的60年发展历程;总结了测绘学从模拟到解析再到数字化发展的3个重要阶段;介绍了GNSS、RS与GIS(3S)集成,从而形成了地球空间信息学的兴起;分析了数字地球时代地球空间信息学的发展,进而论述了当今智慧地球时代地球空间信息科学走向实时智能服务的最新进展,并对"互联网+"空间信息智能服务的3个发展水平进行了重点论述。可以肯定,在大数据时代传统的测绘学必将集通信、导航、遥感、人工智能、虚拟现实和脑认知科学之大成,发展成为地球空间信息智能服务科学,为富国强军与利民作出应有的贡献。     

新时代“地理国情+”发展研究与探索

全国第一次地理国情普查、大数据和"互联网+"是当前地理信息产业发展所面临的三大机遇与挑战。本文以地理国情数据为基础,以服务经济和社会发展为根本目标,利用大数据处理方法对地理国情数据进行分析,借力互联网+地理国情的发展契机,提出"地理国情+"发展计划,并重点介绍了当前信息时代下"地理国情+"的基本构成、发展方向和应用前景。     

脑认知与空间认知——论空间大数据与人工智能的集成

21世纪是数据爆炸增长的时代,面对大数据时代的到来,急需增强地球空间信息学数据处理的时效性与智能化水平。将人工智能应用于地球空间信息学,提升地球空间信息处理的感知认知能力,实现地球空间信息学对所获取的数据快速处理、提取有用信息和驱动相应应用的过程。因此,从地球空间的宏观、中观、微观3个尺度上研究空间大数据与人工智能的集成,分别提出对地观测脑、智慧城市脑和智能手机脑3个高度智能化系统的概念。详细介绍了对地观测脑、智慧城市脑和智能手机脑3个智能化系统的概念及需要解决的关键技术,并举例说明了对地观测脑、智慧城市脑和智能手机脑初级阶段感知、认知及驱动应用的过程。不久的将来,对地观测脑、智慧城市脑和智能手机脑可以回答何时（when）、何地（where）、何目标（what object）发生了何种变化（what change）,并在正确的时间（right time）和正确的地点（right place）把正确的数据、信息、知识（right data/information/knowledge）推送给需要的人（right person）,实现4W信息实时推送给4R用户的地球空间信息服务的最高标准。     

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。     

面向大数据的空间信息决策支持服务研究与展望

本文分析了大数据并行处理、地理计算、数据挖掘分析、空间信息决策、地理信息服务等领域的技术发展和应用需求,通过在多源信息融合的组织机构空间分布格局分析、地理要素统计分析、互联网泛在地理信息挖掘分析等方面的理论探索与实践经验,对面向大数据的空间信息决策支持服务涉及的理论问题、关键技术、发展趋势等方面作了分析与展望。     

西南资源环境空间信息网格研究

在空间信息科学领域,人们提出了空间信息网格(SIG)的概念,为空间数据的信息获取、共享、访问、分析和处理提供技术支持,以实现网格环境下的空间资源共享与协同。本文着重于网格技术与移动代理技术在地理信息共享领域的应用研究,结合空间信息网格技术,探讨了区域资源环境信息共享技术。在此基础上,本文设计了基于网格的地理信息共享与服务体系框架,并初步实现了基于该框架的西南地区资源环境信息共享与服务平台的原型系统。在原型系统中实现了网格环境下的WMS服务、WFS服务、服务资源注册服务、服务状态监测服务以及安全方面的访问控制服务。     

基于上下文感知的地球空间信息服务中间件的实现

探讨了基于上下文感知的地球空间信息服务中间件体系结构,分析了各个组成部分,重点研究了空间上下文的建模与推理等关键技术,并实现了一个原型系统。     

海南省遥感大数据服务平台建设与应用示范

空间信息技术产业是国家战略性新兴产业。遥感技术的多元化应用和海量数据使得空间信息技术与大数据时代接轨成为现实。海南省是中国最大的省级经济特区。依靠独特的自然地理环境,海南省目前正在实施国际旅游岛、南海战略和21世纪海上丝绸之路重要战略支点等国家战略;坚持生态立省的原则,海南省也是国家生态文明试验区。2016年立项的海南省重大科技计划——"海南省遥感大数据服务平台建设与应用示范"项目,以天空地一体化的空间科技为切入点,基于遥感、导航、GIS等天空地一体化技术手段,建设以海南遥感大数据云为代表的大数据基础设施和智能化共享服务平台,实现海南省典型行业的空间技术应用示范,满足面向新时期海南省社会经济发展中对空间信息产品的快捷、准确、个性化共享服务需求。项目重点攻克了大规模空间观测数据和信息产品共享中的多项关键技术难题,消除目前空间数据分散和信息孤岛现象,提高空间信息获取的准确性和时效性,实现信息资源共享和高效服务。在天空地一体化遥感大数据服务平台下,项目围绕海岸带、农业、林业、旅游、城市环境等典型行业领域开展应用示范,构建省级典型行业领域应用服务信息系统,提供及时有效的动态监测信息和科学决策,以进一步提升政府部门在资源环境管理方面的能力和水平,实现全省资源、环境、经济、社会协调可持续发展。     

Web分布式空间数据仓库体系结构设计

通过互联网将海量空间信息资源进行有效整合、存储、管理、共享及分析利用是实现面向政府、部门和社会公众地理空间信息服务的关键。结合了海量异构空间数据管理的实际需求,提出了一种Web分布式空间数据仓库体系结构,并将该体系结构应用于省级退化废弃地监控信息决策服务系统,设计了基于Web分布式空间数据仓库的省级退化废弃地监控数据管...     

地球空间信息学的机遇

从地球空间信息产业和地球空间信息技术发展的前景两个侧面阐述了美国劳工部把地球空间技术与纳米技术、生物技术一起确定为新出现的和正在飞速发展中的三大最重要的技术的原因 ,并分别从时空信息获取、加工、管理和服务 4个方面对地球空间信息未来的技术发展作了简要的叙述     

海量动态异构空间标绘信息实时接入技术

随着全球经济建设和社会发展,社会各界对互联网空间信息的需求日益广泛。通过分析动态异构空间信息特征及来源,建立空间数据自组织规则,采用互联网信息地名识别与内容整合技术、万个级用户协同标绘技术、基于虚拟资源池的动态异构空间信息存储技术、空间数据的自适应显示技术和断点续传的要素级数据更新机制,对海量全球动态异构空间信息实时接入方法进行原型设计。结果表明:海量动态异构空间信息实时接入技术解决了标绘信息的实时传输,实现了多尺度下的标绘数据的实时/准实时显示,确保了海量空间信息资源服务的实时性和可读性。     

地理信息+空间规划

地理信息涵盖了空间测量信息、对地观测信息、地理统计信息、地理时空大数据信息,其覆盖范围之大,服务领域之广,正逐步推动测绘地理信息工作从提供地理信息数据走向提供地理信息综合服务。空间规划是"地理信息+"服务的一个重要领域。"地理信息+"贯穿于规划编制、规划管理、规划实施和规划监督等整个规划过程。"地理信息+空间规划"为保护与合理利用空间资源提供先进的技术工具,助力各类空间规划编制,推进"多规融合",并在现代空间规划管理中发挥巨大效用。     

基于电子地图的景区大数据平台设计与实现

"互联网+"、"旅游+"的提出为智慧旅游业的信息化建设创造了更广阔的空间和机遇.针对现有的旅游服务主动感知性差、位置推送不准等问题,利用云计算、物联网结合GIS、LBS、Unity 3D、WebAR、VoIp等技术,设计了基于电子地图的景区大数据平台;重点介绍了平台的总体架构、模块设计、业务流程和关键技术,并详细阐述了景区一张图数据管理系统、数字景区虚拟旅游系统、旅游大数据分析系统等具体功能的实现.     

城市空间信息服务框架及应用

以"数字宜春"空间信息服务框架建设为例,研究了框架的技术体系和人员组织体系,给出城市空间信息服务体系框架;研究了宜春市空间信息服务框架、数据资源、系统集成的方法以及基于框架的城市管理、警务等服务应用,指出"数字宜春"城市建设中的不足,建议宜春市加强信息基础设施建设。     

“一带一路”空间信息智能服务体系研究

"一带一路"作为党中央、国务院统筹国内外局势作出的一项重大决策,受到社会各界的广泛关注。空间数据作为国家的战略信息资源,对"一带一路"建设和发展具有重要的支撑作用。针对当前"一带一路"建设过程中空间信息保障能力不足的问题,从"一带一路"倡议全局的角度,剖析空间信息智能服务在"一带一路"区位发展中的定位。从方案总体设计和空间信息应用服务平台设计两方面,提出"一带一路"空间信息智能服务体系的总体构架。以"数据获取-数据融合-数据更新"为主线,探讨保障空间信息智能服务顺利实现的若干关键技术,为"一带一路"空间信息智能服务平台的建设与应用提供重要指导和参考。     

电子政务多数据中心地理空间元数据共享服务

通过对地理空间信息元数据标准的研究,分析了元数据的表达形式与存储策略,构建了多数据中心地理空间元数据共享服务系统,实现了分布式信息资源元数据共享交换和数据下载预览服务。     

论广义空间信息网格和狭义空间信息网格

从近年来兴起的网格(grid)技术和信息网格(inform ation grid)出发,研究地球空间信息(Geo-spatialinform ation)领域中如何在网格环境下实现从数据到信息再到知识的升华以及基于网格的空间信息服务。提出广义空间信息网格和狭义空间信息网格两个层次的概念。广义空间信息网格是指在网格技术支撑下空间数据获取、更新、传输、存储、处理、分析、信息提取、知识发现到应用的新一代空间信息系统。狭义空间信息网格则指在网格计算环境下新一代地理信息系统,是广义空间信息网格的一个组成部分。文中试图给出这两个层次的空间信息网格的定义、任务及其组成。并对需要解决的关键问题进行一些初步的探讨。     

“互联网+”背景下的不动产登记信息服务研究

在不动产登记制度实施过程中,存在企业和百姓办事时间长、手续繁琐、材料多等难点问题。从不动产登记信息协同、信息共享、信息服务及信息安全四个角度,在保障权利人合法权益和提速增效双重条件下,探讨如何运用"互联网+"理念,利用云计算、大数据、移动互联等技术实现登记信息的互通共享,从而消除政府部门间的信息壁垒,提高不动产登记办事效率和透明度,构建高效、多样、便捷、安全、可靠、现势的不动产登记基础信息服务平台,对满足新时期不动产登记工作社会需求,建立全新不动产登记智能化政务服务体系具有重要意义。     

基于规则引擎的空间数据分发服务研究

随着观测技术的进步及计算机信息技术的发展,地理信息应用不断向各行业扩展.地理空间信息服务方面出现了信息资源供需矛盾,一方面,测绘专业部门拥有丰富的空间信息数据;另一方面,各行业的特定需求难以满足.如何提高地球空间信息服务的质量和效率,使已有的测绘成果在各行业应用中得到更好的应用,借助飞速发展的计算机技术已成为一种趋势.本文研究并分析了地球空间信息服务的特征和分类,对目前在各行业广泛应用的规则引擎技术进行了研究,提出了将规则引擎技术应用到空间信息服务的方式和关键技术,并设计了基于分布式计算的空间规则引擎,将其应用到地理空间信息向特定行业应用提供空间数据分发服务的应用系统中.以空间规则引擎为核心,构建了面向行业应用的空间数据服务模型,并进行了原型系统设计,通过空间规则引擎,提高了测绘专业部门向其他特定行业提供空间数据分发服务的时效性,满足了特定行业对空间信息特殊、多变的需求.     

展望5G/6G时代的地球空间信息技术

随着通信技术的发展,5G/6G时代逐渐到来。在新的网络环境下,地球空间信息技术的发展也将催生新的发展趋势。文章首先对5G/6G时代进行了论述,分析其主要特点。然后阐述了5G/6G时代下地球空间信息技术的发展趋势(真三维实景模型的形成,地球空间信息处理的智能化和自动化,地球空间信息服务的社会化和大众化)。最后分析了新时代背景下我国自主的通导遥一体化空天信息实时智能服务系统建设的必要性;分析其发展路线(局域服务系统,区域服务系统,全球服务系统)和技术储备;对5G/6G、大数据和人工智能技术支撑下,我国地球空间信息技术的发展进行了展望。