面向服务的分布式空间信息支撑平台

基于Web服务技术构建空间信息系统有助于提高其可扩展性和互操作能力, 该技术也是这一领域中的热点.提出了一种面向服务的模型框架, 并基于该框架提出了基于Web服务的网格层次体系结构, 并给出一种Web服务与空间信息技术相融合的机制, 介绍了基于Web服务的空间信息网格支撑环境的总体结构和设计原理, 为基于Web服务的空间信息系统设计与实现提供了一种新的方法.      

基于SOA的GIS应用框架

由于现有的框架及开发模式较难灵活地完成地理信息服务和应用系统多层次的融合,也难以快速地构建Web下地理信息系统(geographic information system,GIS)平台的应用系统.提出了一种新的基于面向服务架构思想(service-oriented architecture,SOA)的GIS应用框架,通过将工作流引入到空间信息处理中,并结合面向服务的业务端构造模式来简化用户GIS应用系统开发模式.并在此基础上实现了由系统框架、工作流引擎和表单3部分组成的面向SOA的GIS应用框架.实际应用表明,基于面向服务架构的GIS工作流能灵活的为不同的应用提供不同粒度和不同功能组合的地理信息服务,而基于SOA的表单能快速地构建业务系统,它们为GIS软件的集成和应用开发提供了一种新的思维.      

基于中国地质调查信息网格的“立体一张图”服务构建与应用

目前,中国地质调查信息网格通过"地质矿产一张图"实现了地表范围内地质空间信息的高度集成与共享,但是地下三维地质空间信息的集成共享状况对现有的数据发布机制、服务效率与共享能力提出了更高的要求。本文基于中国地质调查信息网格,在构建"地质矿产立体一张图"服务框架的基础上,从三维空间数据的组织管理着手,重点研究了多结点下的数据发布与发现机制、三维可视化与场景服务、多样化用户界面表达方式,实现了网格环境下三维地质空间信息的实时快速绘制和高效交互处理;并针对矿体三维模型和地质三维模型等,提供了信息集成与应用服务,取得了良好效果。     

分布式空间分析运算关键技术

为了提高分布式环境下海量空间数据的空间运算的效率,解决空间分析处理模块在设计上与底层的数据库服务协议、空间数据模型等透明一致的设计问题.分析了分布式空间运算具备的基本特征,从空间运算任务分解和分布式空间数据的划分方法、共享数据复制策略、基于负载的数据划分策略和空间运算框架的缓存机制等几个方面讨论分布式空间信息的运算技术体系,并提出现阶段可行的实现框架.基于本框架开发的系统用于实际应用中,较好地解决了分布式环境下的大规模复杂空间数据运算的效率问题.以分布式环境下的经典空间运算为例进行的试验表明:该框架设计新颖,提高了空间运算效率.      

跨GIS平台应用集成开发环境技术

为了突破面向业务系统及面向问题的建模技术,提高地理信息系统(geographic information system,GIS)应用系统适应需求不断变化及复用的能力,采用工作流技术结合形式语言实现应用模型精确定量数学化的有效转换,利用重载方式对空间算子的抽象与扩展来简化异构大型分析建模与应用系统构建中逻辑模型过于繁琐复杂的技术,实现空间分析建模的可视化、精确化和简单化.在此基础上,结合可视化界面搭建、功能仓库和空间资源管理,实现支持跨GIS平台的应用系统快速构建集成环境,为多领域应用系统的集成及功能复用提供手段,降低GIS应用系统的开发难度,为GIS应用不断深入和全面推广提供技术支撑.      

空间位置服务平台的构架设计与服务接口实现

通过空间位置服务平台对位置服务领域中众多复杂的空间信息数据进行有效地整合和资源共享, 可以为用户提供综合性的位置应用和服务.利用基于空间信息网格(spatial information grid, SIG) 的分布式思想对空间位置服务平台的架构进行了模型设计和技术实现, 完成了地图数据和定位查询的分布式存储和检索.平台服务接口满足开放位置服务(openlocation service, OpenLS) 规范, 利用XML进行信息编码, 通过HTTP进行数据传输, 介绍了相应的接口内容和调用示例.针对定位信息的更新和传递提出了一种新的基于Push的主动通知机制, 提供与各种定位接口的数据转换和消息处理能力, 高效地实现了位置应用和服务平台之间的消息传递.最后结合MAPGIS平台和CDMA手机定位技术进行了原型系统的实现, 验证了平台理论模型和服务接口的可用性.      

东北地区地质空间信息网格结点建设

利用空间信息网格技术,建立面向社会公众服务的地质空间信息共享与应用服务体系,实现东北地学数据的一体化空间数据资源组织、海量空间信息共享、高性能的协同分析处理、跨地域的空间数据服务与处理服务集成,为地质调查提供广泛有效的无障碍应用,实现多元主体形成的分布式基础数据真正共享.     

地质图信息服务的SIG技术实践

从网格概念出发,详细介绍了实现地质图协同编辑的SIG(SPATIAL INFORMATIONGR ID)空间信息网格技术,以及国家地质空间信息网格体系的结构和服务机制。国家地质空间信息网格采用万维网体系架构,以资源和信息共享、协同为主线,构成一个三层次体系架构。主要组成为:网格应用层、网格平台层、网格基础设施。并针对地质图空间数据共享与服务,设计了地质图服务流程,提供了信息查询、信息服务页面,展示了地质图的在线协同编辑。     

面向业务的空间信息服务应用开发体系链

为解决面向业务的空间信息服务构建复杂、集成部署的问题,提出了应用开发体系链,抽象面向业务的空间信息服务开发、部署和扩展的一般模式.应用开发体系链涵盖标准规范体系、资源体系、开发体系和部署体系4个元素.基于悬浮倒挂式支撑平台架构,应用开发体系链引入开发模式和功能仓库概念,界定服务开发层次关系和用户群体,融合服务开发和资源集成管理规范、服务开发和维护工具、部署模式等基本元素,形成优势应用,为国家级大型项目实施过程中系统集成部署提供开放的集成环境.      

基于开放标准的地质空间信息集群体系结构研究

地质资料信息服务集群化产业化的关键在于地质资料信息的共享.针对地质资料信息共享存在多源、异构等问题,利用国际地学信息的开放标准,提出了异构地质空间信息集群的体系结构,为全国地质资料信息服务集群化产业化提供技术支撑.从面向服务的观点来看,地质空间信息集群包括基础设施服务、计算服务、地质空间数据服务、地质空间信息服务、地质空间知识服务和地质应用服务.原型系统的实现,验证了所提体系结构的可行性.     

GSHR-Tree:一种基于动态空间槽和哈希表的网格环境下的空间索引树

为提高网格环境下海量空间数据管理与并行化处理效率,将网格环境下的分布并行处理技术与空间索引相融合,提出了一种空间索引框架(grid slot and hash R tree,GSHR-Tree).该索引树结构基于散列hash表和动态空间槽,结合R树结构的范围查询优势和哈希表结构的高效单key查询,分析改进了索引结构的组织和存储.构造了适合于大规模空间数据的网格并行空间计算的索引结构,该索引树算法根据空间数据划分策略,动态分割空间槽,并将它们映射到多个节点机上.每个节点机再将其对应空间槽中的空间对象组织成R树,以大节点R树方式在多个节点上分布索引数据.以空间范围查询并行处理的系统响应时间为性能评估指标,通过模拟实验证明,该GSHR-Tree索引满足了当前网格环境空间索引的需要,并具有设计合理、性能高效的特点.      

基于AutoCAD及ANSYS平台的地质网格模型 建模方法探讨

对成矿过程进行数值模拟实验是当前开展成矿作用研究的新兴手段之一,其前处理阶段即计算用地质网格模型的建立往往成为制约后续实验过程的一个瓶颈,原因在于：一、地质体的形态不规则,甚至是复杂的,对其进行三维建模难度较大,所成模型也趋于简化处理,从而影响计算结果的精确性;二、专业的数值计算软件其建模模块稍弱,不足以应对复杂地质体模拟,而专业的建模软件往往又不具备模拟成矿过程的数值计算功能。因此需取长补短,对不同软件加以综合运用,实现对地质体的计算用网格模型构建。     

地质空间信息管理及分析处理：地质空间信息系统（GSIS）综述

地南空间信息系统是地质空间信息管理及分析处理的工具。本文提出了一个基于分布式系统的地人间信息系统的框架模型,包括三维空间数据生成和管理,模型化数据对象管理及多媒体数据存储查询,模糊处理,专家系统等功能。     

基于ArcGIS Engine的地下水资源及其地质环境信息系统设计与实现

针对研究区内需要处理的数据量大、数据种类与格式复杂的特点,利用国际上最先进的ArcGIS Engine技术和Visual Basic．NET开发平台,建立了东北地区地下水资源及其地质环境信息系统,将空间数据库与属性数据库联合集成,实现了空间数据分析、图文双向查询、图表自动生成、多媒体链接以及数据库管理等多种功能,能够为区域地学、水资源、环境生态等领域的研究、管理和决策提供空间信息和统计信息等综合信息服务。     

属性-结构(P-S)矿体动态建模方法

针对空间形态复杂的矿体三维模型动态构建难度大的问题,从决定其空间分布的本质属性出发,提出了一种解决途径:属性-结构(P-S)动态建模方法.先在较大的空间范围内构建出矿石属性模型;再依据不同的工业指标参数等约束条件,动态提取生成矿体属性模型和结构模型.在详细阐述传统矿体建模方法的驱动机制及决定矿体动态建模的本质属性的基础上,对这种方法的原理、特点及实现过程进行了详细阐述.理论分析及实践表明:矿体P-S动态建模方法能够以较高的质量和效率动态构建出形态复杂、信息量丰富的矿体三维模型,具有一定的可实践性和理论意义.     

基于三维激光扫描技术的复杂三维地质体建模方法

FLAC3D平台下前处理阶段复杂地质体三维数值计算模型的建立一直是岩土工程数值模拟工作者面临的难题,而三维激光扫描技术在获取复杂物体的精细空间数据的方面具有独特的优势。因此,本文提出以逆向工程为过渡平台实现复杂三维地质体FLAC3D数值模型的构建。利用三维激光扫描技术精细几何数据的获取功能,对复杂三维地质体空间形状几何信息进行提取;利用Geomagic Studio良好的点云数据处理及曲面建模功能,准确地重构了复杂地质体的CAD曲面模型;利用Hypermesh强大的几何处理能力及网格划分能力,将复杂地质体的CAD曲面模型进行实体化和网格化;最后由FLAC3D软件内嵌的Fish语言编制的文件转换为FLAC3D能够识别的文件格式,从而实现了该软件前处理过程中复杂三维地质模型的高效、精准的建立。结合工程实例,对该方法的可行性与仿真效果进行了检验。结果表明该方法具有方便、快捷、合理且实用性强的优点。     

水利网格计算研究

水利网格计算是通过水利网将分布在全国不同地区的大量计算机相联并协同工作,从而形成具有统一调度管理功能的大型计算机,将水利部门各处计算机的处理能力合在一起,可为数据集中处理应用提供巨大的处理能力.利用水利网格计算,无须购买和维护超级计算机,也能利用其巨大的计算能力,完成计算任务.本文介绍了水利网格计算构想、实现水利网格计算所需运行环境、框架结构和功能,同时介绍了水利网格计算实施中可能存在的问题,为水利网格计算的实施提供一个可操作的建议.     

基于OGSA的城市空间信息共享服务架构

网络在城市地理信息系统的构建过程中越来越重要, 信息资源正从单纯的自供自给的封闭模式发展成为内部数据加外部数据模式.在研究网格计算、空间元数据、开放网格服务体系及互操作等技术基础上, 利用Wrapper/ Mediator方法给出基于开放网格服务体系(open grid service architecture, OGSA) 城市空间信息共享技术的总体架构.该框架解决了多源系统间的互操作问题, 为城市地理信息系统建设中空间数据共享提供一种全新的理论指导.      

空间信息网格中动态复制策略的研究

空间信息网格项目数据量大，用户遍及各地，对数据文件的请求延时大、占大量带宽。复制可以节省带宽、减少时延、均衡负载、改善系统可靠性。采用动态复制技术可以使用户有效地获得所需的数据。详细地论述了动态复制策略以及空间信息网格中的复制管理机制、复制服务流程和具体实施。