格网技术对地理信息系统应用与发展影响的分析

格网技术作为新一代的 Web技术 ,必将深刻影响地理信息系统的发展。格网计算为数据密集型空间分析提供了计算资源支持。数据格网为海量空间数据分布式存储、管理、传输、分析提供了一体化的解决方法。格网技术为 VRGIS实时场景渲染和海量场景数据存储以及 GIS互操作问题的解决提供了一种新的思路。利用格网中的智能体组件动态组装应用软件将对 GIS应用开发方式产生重大影响。通过建立空间信息格网可以实现我国地理信息系统产业跨越式发展。     

地理信息共享与互操作技术及标准

地理信息共享和互操作一直是地理信息系统技术要解决的关键问题之一,目前已经发展了多种技术和标准实现地理信息共享技术与互操作,其中基于网络服务方式的地理信息共享和互操作方法是目前公认的最好方法。本文分析总结数据格式转换、直接访问、基于网络服务标准的3种地理信息共享和互操作方式及其优缺点以后,详细阐述了基于网络服务技术实现地理信息共享和互操作需要遵循的地理信息标准,在此基础上分析讨论了地理信息网络共享和互操作的实现技术和基本步骤。     

Web环境下异构地理分析模型的标准化和形式化研究

Web环境下分布着大量的地理分析模型资源,但模型的异构性限制了对现有地理分析模型的共享和重用。本文立足于地理分析模型自身研究的需要,论述了标准化和形式化方法在异构地理分析模型共享和重用中的重要意义,分析地理分析模型元数据的研究现状,设计地理分析模型元数据的标准框架,并提出利用XMLSchema技术表达模型元数据标准框架结构的方法,从而实现了语法和结构层次上的标准化。提出知识本体的语义映射模型,即利用本体语言对地理分析模型元数据进行形式化表达,而在语义层次上将各模型元数据进行映射。最后结合地理分析模型共享门户的应用实例,研究了在该门户中实现异构地理分析模型标准化和形式化的体系架构,为Web环境下异构地理分析模型的共享和重用提供新的思路。     

全球离散格网系统结构要素一体化编码与生成方法

全球离散格网系统是用于构建数字地球的一种有效空间数据组织框架,其中,三角形、四边形和六边形等多种单元形状的格网已在各领域广泛应用。各具特色的格网满足了各专业领域的应用需求,但也因其格网类型的差异而阻碍了跨领域的数据共享,同时单一格网在面向多领域科学问题上存在一定的局限性,因此实现多类型离散格网系统之间的互操作功能具有重要的研究意义。不同类型格网结构要素相互转换机制的建立,是实现异构格网数据集互操作的关键。本文针对这一问题,首先,研究了三类全球离散格网系统结构要素的统一特征及格点和格元的相互关系,进一步揭示了其等差圈层的分布模式;其次,以球面四元三角网为例,建立了格点的等差圈层编码,随后,根据格点与格元的关系提出了基于格点索引的全球离散格网一体化编码与生成方法;最后,利用该方法生成了河南省地表高程的格点模型、三角形格网模型、菱形格网模型和六边形格网模型,并验证了其正确性和可行性,为全球离散格网的互操作机制提供一种新思路。     

空间互操作框架集成模式分析

空间互操作已经成为地理信息共享领域研究的重要内容,广义的空间互操作也逐渐成为空间共享技术的代名词。虽着空间互操作研究的深入,空间互操作的模式与方法也逐步多样化起来。本文分别对基于语义空间数据互操作模式,开放式地理数据互操作规范与分布式异构数据库互操作框架,主流GIS平台互操作产品以及ISO/TC211的空间互操作服务体系结构进行分析的基础上,提出了改善各种互操作技术,以提升互操作性能的方法,指出了空间互操作技术框架的发展规律与趋势。从数据转换到开放文件格式,从标准交换格式到应用程序接口,从空间数据库到Web服务的集成,随着时间和互操作技术的发展,互操作的性能也在逐步提升。     

土地类型多级地理格网分类体系框架的建设构想

土地类型研究在综合自然地理学中具有重要的地位和意义。该研究虽在国内外已取得很多成果以及制图实践,但仍然有3个问题有待解决：（1）如何对土地类型进行系统分级、分几级;（2）如何选择土地类型各级指标要素;（3）如何利用多源数据进行计算机自动跨尺度土地类型制图。针对上述问题,本文基于国家标准地理格网提出一种土地类型指标数据库建设方案,即构建4级标准地理格网模型,以各级格网单元作为指标表达载体,选择土地类型研究普遍采用的地带、地貌、土壤和植被4要素,进行多级标准地理格网指标库建设框架设计。通过设计与分析,指出多级地理格网分类体系有其物质基础,即地球科学各学科都具有多尺度研究特征,各学科所具有的分类体系层次性可用多级格网来表达,尤其是影响土地类型分类分级系统的地貌、土壤、植被3个要素间存在相互作用,决定了三者分类体系分级数目和各级格网单元尺度应一致或相近。因此,本文基于标准格网体系,给出了一个土地类型指标数据库建设框架,以期用于土地类型研究与制图格网数据库平台的构建,为进一步开展土地类型制图实践研究提供新思路。     

“资源环境数据格网”专辑征稿

格网是能够“容纳”自然和人文数据的“第三边界”。资源环境数据格网既是多源信息提供数据融合与集成的容器,同时多种资源环境要素的数据格网化又是地理规律对比和集成分析的重要技术手段。本刊特同绕“资源环境数据格网研究”的主题征稿,研究内容重点关注以下方面：     

GIS互操作与OGC规范

不同GIS间的互操作是地理信息共享与服务的一个至关重要的问题,制订地理信息的互操作标准、规范已成为解决问题的关键。本文描述了在分布式计算环境下GIS互操作的含义、面临的问题与标准化需求;简述了开放地理信息系统协会(OGC)的地理信息互操作视点、互操作应用程序接口;着重介绍了互操作规范及其相互关系,已获采纳的实现规范及其制定流程、已进入讨论稿和推荐稿阶段的实现规范。     

面向电子政务的空间信息资源共享平台的设计与实现

本文综合分析了电子政务的发展现状,为解决目前电子政务建设中的“信息孤岛”问题,结合以“数字城市”为代表的整合阶段的特点,以提供数据互操作和功能互操作为出发点,提出了一种以空间元数据为核心,采用XML描述元数据标准和Web服务的架构模式,搭建面向电子政务的空间信息资源共享平台,为电子政务信息资源的整合提供统一标准和空间基准框架,并结合“数字合肥”的空间信息共享交换平台建设实践,证明了该模式的可行性。     

顾及深层网络的地理信息Web服务搜索系统设计与实现

地理信息Web服务分散于表层网络和深层网络,给服务的查找和获取带来了困难。针对这一现象,研究设计开发了一个顾及深层网络的地理信息Web服务搜索系统。该系统以基于二级匹配的深层网络地理信息Web服务采集方法和顾及用户请求范围的地理信息Web服务检索方法为理论基础,以Lucene.net、Open Layers等开源插件为开发工具,实现了一站式的表层和深层网络服务采集和检索功能,为全球地理信息协作服务平台提供了更为广泛的数据基础。     

网络GIS及其内容体系和应用分析

众多研究人员在网络GIS的研究方面都习惯将其内容简单化为WebGIS或者Internet/Intranet GIS。实际上,WebGIS和Internet/Intranet GIS在数据模型、网络架构、体系构建和功能部署等方面都有较大的区别,这种将We-bGIS和Internet/Intranet GIS统称为网络GIS的做法本身就有缺陷。本文以网络和分布式计算技术为基础,从“广义”和“狭义”的角度对网络GIS的概念框架、内容体系和应用等几个方面做了重构研究,以期推动网络GIS的研究进展。     

基于ArcGIS Server的气象设备监控系统的设计与实现

以ArcGIS Server为技术支撑,对气象设备监控系统进行了深入研究.以JSF和ArcGIS Server技术为基础,结合WebGIS关键技术,以"中国气象局综合气象观测系统运行监控平台--气象设备运行监控子系统"为研究实例,设计了遵循MVC模式的WebGIS模型,并在模型的基础上实现了系统的研发.系统的主要功能包...     

基于RIA技术的WebGIS研究

该文分析了目前WebGIS所存在的问题,同时介绍了RIA的有关情况,并据此提出了基于RIA构建WebGIS的思路。在分析这种方案理论可行性的基础上,着重介绍了RIA环境下地理信息组织、存储以及缓存等关键技术问题,同时也给出了RIA构建WebGIS的体系结构方案,并对客户端、服务器端以及协议方面作了详细探讨,通过系统的开发,对下一步工作,如语义挖掘、安全问题等作了分析,认为RIA在地理空间数据的发布和共享中将发挥越来越大的作用。     

网格GIS的应用架构及关键技术

本文以网格计算在 GIS的应用为主线 ,分析阐述了当前网格计算在 GIS领域中的应用及其所面临的主要问题 ,结合中间件技术 ,给出了网格 GIS的应用架构 ,并列举了所需的几项关键技术。特别就当前 GIS所面临的共性问题进行了分析 ,根据软件可重用原理 ,在分析现有网格技术发展的基础上 ,指出了基于 GML语言应用 WebService技术的中间件分布式架构是 GIS软件发展的一个主要方向及解决当前 GIS领域中所存在问题的最佳方式 ,并讨论了其实现过程。     

基于RBF神经网络的OSM道路网智能选取

针对目前自动制图综合方法在软件平台没有普及,电子地图仍以人工编制为主,Open Street Map(简称OSM)道路不适合作为标准地图等问题,提出了一种将径向基函数神经网络(Radial Basis Function, RBF)应用在OSM道路网自动选取中的方法。根据多种常用的语义、几何、拓扑参数综合考虑道路网的重要性,并将该算法在系统平台中加以实现,以期为OSM道路网自动选取的精度提高和应用普及提供解决方案。实验结果与实际制图结果在形状结构上保持良好,精度为86.92%,相较于BP(Back Propagation)神经网络算法的效果有所提高。     

一种网络空间数据发布与在线处理平台的设计与实现

本文讨论了一种负载均衡的Web空间数据发布和地理分析平台的实现(LreisServer),并通过不同的数据源对其性能进行测试.该平台遵循OGC服务标准,并已实现WMS,WFS,GMI,规范.本文从互操作的角度论述了WMS,WFS,GML扩展模块的实现细节.系统后端采用PostGIS为空间数据库,依靠其强大的矢量栅格空间...     

网格GIS中的GML语言技术与设计框架

基于网格技术的地理信息系统的研究与开发 ,将改变传统 GIS系统的应用模式与计算能力 ,使 GIS转变为以服务为中心 ,提供一体化的空间信息应用服务的智能化信息平台。而 Grid GML(Grid Geographic Markup L an-guage)将是网格 GIS的交流与对话语言 ,为网格 GIS的中间件之间、智能体之间、系统之间及系统内部的空间信息传输、存储与通信等提供了可能。本文在 XML 技术、网格体系结构技术及 OGC的 GML3标准的基础上对Grid GML 进行了详细的分析与设计。     

数字地球与地球信息科学

本文从全球信息基础设施(GII)、地球空间数据基础设施(CSDI)、地球空间数据网络集成、科学计算可视化出发,阐述了数字地球面向社会大众与面向地球科学研究的两种不同的功能性构造体系的建立,并结合对于地球信息科学的理论、方法和技术的阐述,分析了数字地球与地球信息科学两者之间的关系。分析结果表明,如果将数字地球构造体系的建立与地球信息科学的研究结合起来,必将极大地推动2l世纪地球科学的发展。     

地理数据空间本体构建及其在数据检索中的应用

随着新地理信息时代的来临,地理数据已经呈现出爆炸式增长的趋势。如何在海量的地理数据中准确、及时地找到人们所需要的数据,并把相关联的数据智能地推荐给用户,成为亟待解决的一大难题。针对传统以关键词、主题词等字符串匹配为核心的数据发现方法存在的查不全、查不准的问题,本文通过对地理空间中的概念、属性、关系、规则,以及相应实例的详细表达,初步提出了地理空间本体构建框架,并在此基础上构建了较为完整的地理数据空间本体,以实现地理数据的智能关联,最后在地球系统科学数据共享平台中进行应用实践。结果表明,引入地理数据空间本体后,检索的结果在数据的查全和查准方面显著提高,而且还能智能推荐相关联的数据信息。本文构建的地理数据空间本体对于大数据时代背景下地理数据的精确发现和共享有重要意义。