论时空大数据的智能处理与服务

时空大数据智能处理与服务是以测绘、遥感和地理信息技术为中心的地球空间信息学的重要应用途径和发展契机。本文首先全面论述了时空大数据的兴起发展、主要特点和挖掘手段,进而介绍了时空大数据的自动匹配、变化检测、智能决策等智能处理技术,并在此基础上论述了由对地观测到对人观测的“3S”社会化应用,最后介绍了天基信息的实时智能服务(PNTRC)的现状、发展目标、关键技术及应用前景。诸多实践证明,在大数据和人工智能时代,面对海量的多源异构的时空大数据,抓好自动化、实时化、智能化、大众化和社会化,地球空间信息学的创新发展前景必将一片光明。     

自然资源时空信息的自然系统基础

自然资源是自然地理环境中对人类有用的部分,其中,自然地理环境的变化必然会引起自然资源开发和利用方式的改变,而这一过程又会进一步影响自然地理环境的可持续性。自然资源时空信息是时空信息技术在自然资源领域的应用,是自然资源自身信息,以及涉及自然资源开发、利用、保护、管理在内的经济社会行政信息在时间和空间维度上的客观表达,广泛应用于国土空间规划、国土空间生态修复、自然资源资产核算与生态补偿、耕地保护等方面。本文针对自然资源时空信息的自然系统基础这一问题,系统讨论了自然资源的主要工作及其信息需求,提出了以“数据层、自然资源调查、自然资源三维立体时空数据库”为主要内容的自然资源调查监测体系的构建,深入探讨了未来的工作重点和发展思路。     

时空数据质量与模型

时空数据不确定性与数据质量是地理信息科学的基础理论之一,也是GIS应用发展的重要问题.本文作为ISPRS2008大会专题"时空数据质量与模型"导读,从空间实体的位置不确定性、数字高程模型的位置不确定性、遥感数据的不确定性、属性数据的不确定性与质量控制、空间分析与操作的不确定性传播和空间数据采集的不确定性与处理等方面,分析了时空数据不确定性与数据质量的最近发展.     

自然资源大数据应用技术框架与学科前沿进展

自然资源大数据及其处理技术应用能够为自然资源研究与管理,特别是揭示自然资源系统要素、结构与关联研究提供基础支撑,为资源科学发展提供新思路、新方法和新技术。本文试图厘清自然资源大数据的概念、主要特征和发展趋势,分析自然资源大数据对于国民经济与社会发展的重要现实意义。自然资源大数据建设既是自然资源信息化的重要组成部分,也是提高自然资源产业及整个社会经济效率、完善自然资源治理结构和提升自然资源治理能力现代化的新手段。本文在地球系统科学体系下,构建了自然资源大数据应用研究的知识框架,基于“一图一网一平台”结构,提出建立空天地一体化自然资源大数据库和“生产-生活-生态”应用框架,探讨建立基于自然资源数据收集、处理与应用的结构体系,并以此技术框架分析了自然资源大数据应用研究的学科前沿进展和发展趋势。     

自然资源资产数据体系与审计信息化建设思路

针对领导干部自然资源资产离任审计工作的特点和需求,提出了自然资源资产数据体系与审计信息化建设思路。着重介绍了数据体系构成、数据来源和数据库的设计,提出了审计信息化建设的原则、总体框架和功能设计,分析了当前存在的关键问题并提出建议,为自然资源资产审计信息化建设提供了一种思路和方法,对自然资源资产离任审计工作具有借鉴意义。     

担起服务自然资源工作的新使命

岁月不居,时节如流。历史总在一些特殊年份给人们以汲取智慧、继续前行的力量。全面深化改革的2018年就是这样一个特殊年份。这一年,新组建的河南省自然资源厅正式挂牌,河南省自然资源开发利用与保护工作掀开崭新的一页!河南测绘工作在历经45个春秋的发展后,正式融入自然资源工作大格局。这一年,我们励精图治、奋发图强。在以习近平同志为核心的党中央和省委、省政府、省厅的坚强领导下,河南省测绘地理信息局带领全局干部职工,全面贯彻党的十九大和省委十届六次全会精神,围绕中心工作,抓重点、补短板、强弱项、增后劲,谱写了砥砺前行的壮丽史诗。     

基于数据级任务分解的大范围地质灾害预警并行计算架构设计与应用

为实现大范围地质灾害预警实时分析计算,搭建了地质灾害预警并行计算架构。结合地质灾害隐患点的现状和监测设备的实际情况,以地质灾害隐患点为分析计算单元,采用数据级并行计算方式对地质灾害计算任务进行分解,实现了任务生成、分解、派发、计算等功能;采用MPI和Socket套接字相结合的方式,达到了并行计算与高效通信的目的;将该并行计算架构应用于某省2016年8月2~4日台风造成的大范围强降雨状况下的地质灾害预警计算实验验证。结果表明:在大范围地质灾害预警中,该并行计算架构随着执行进程数增加而获得一定的加速比,当执行进程达到16个时加速比可达5.652,明显缩短了传统串行计算所需要的时间,实现了地质灾害的实时预警。     

MDA与事件驱动的面向对象时空数据建模研究

面向对象的空间数据模型更符合地理现象的本质特征,目前面向对象的数据库管理系统尚不成熟,在现有的关系数据库及对象关系型GIS平台下进行面向对象的数据建模研究很有必要。本文以模型驱动架构理论为基础,以事件驱动的方法建立面向对象的时空数据模型,探讨在关系数据库及对象关系型GIS平台下,进行时空数据面向对象建模的方法和技术路线。探讨了事件驱动的建模方法以及事件、对象的定义与组织,并应用UML建模语言建立了面向对象的动态行为模型、时态行为模型以及软件模型,对模型的可执行性进行了验证。在关系数据库及对象关系型GIS平台下,实现了面向对象的时空数据建模,并为GIS跨平台和跨系统之间的互操作探索了一条新的途径。     

基于自然资源大数据的城市多功能景观识别与国土空间规划分区

多功能景观能够同时提供多种景观功能,可以充分缓解生态环境压力.在自然资源大数据支撑下基于基层行政管理单元开展的多功能景观研究,可以更加快速准确地反映区域自然地理格局与社会经济发展格局的空间特征与区域差异,其将景观功能管理和行政管理有效结合,能为市县级国土空间规划中控制线的划定和国土空间规划分区提供从功能评估到空间识别等...     

基于三调成果的自然资源本底数据整合研究

我国自然资源实行分头管理,导致其调查成果存在交叉重叠,不利于山水林田湖草作为一个生命共同体进行系统治理.通过建立三调工作分类与现有各类自然资源专项调查成果地类分类对照表和不同自然资源专项调查成果数据空间整合规则,以第三次国土调查成果为基础,整合关联森林、草原、湿地、水流等现有专项调查成果,形成自然资源本底数据,为实施自...     

时空大数据里的疫情阻击战

这是一个特殊的春节。空空荡荡的街市,少了热闹,多了紧张。伴随着新型冠状病毒肺炎的传播,无数人在这个本该欢聚一堂的日子里,走出了家门,告别亲人,加入了这场没有硝烟的战争。其中,也有许多测绘地理信息领域从业者的身影,他们正在发挥专业优势,用时空大数据阻击肆虐的疫情。绘制疫情地图、防控作战图,提供遥感影像……在抗击新型冠状病毒肺炎疫情的战役中,快速准确的地理空间信息和空间分析,为疫情防控的定位跟踪、资源调度提供了支撑。     

基于周期表的时空关联规则挖掘方法与实验

地理现象的周期性往往掩盖了许多地学规律,这也是地学数据挖掘的一个主要内容.本文以周期表设计了一种时空层次关联规则挖掘方法--PRules-Miner.模型利用周期表的表现形式对时空数据进行组织,并通过两步挖掘过程发现具有"遥相关"地理事物间的变化模式.模型算法分为3个步骤:(1)过滤周期表内无序数据:逐行地提取多周期内...     

浅析自然资源审计与自然资源管理部门受托责任的关系

习近平总书记在党的十九大报告中指出“必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,”对此审计部门逐步开始了自然资源审计、领导干部自然资源离任(任中)审计,规范了自然资源及资产管理和生态生物环境保护相关法律法规等方面的问题。本文是从审计与自然资源管理部门的受托责任进行双重分析,探究二者之间的关系。     

基于云原生的时空大数据平台设计与实现

作为测绘地理信息工作实现"两支撑、一提升"定位的服务载体、自然资源管理的统一底板、智慧城市的时空基础设施、数字孪生城市的空间数字底盘等,时空大数据平台已成为城市信息化建设不可或缺的内容.时空大数据平台服务领域不断扩大,对其在时空大数据汇聚、融合、管理、共享、分析,以及高可用、高并发、高弹性等方面的要求也不断提升.本文基...     

面向地质时空大数据表达与存储管理的数据模型研究

随着传感器实时监测等高新技术在地质勘查或生产开发中的应用,形成了动态与静态并存、多源异构的地质时空大数据.然而,目前地质信息系统在地质数据组织管理方面,主要是静态地存储和表达出地质矿产勘查或生产开发在某个特定时期的状态,尚不能满足对勘查或生产开发过程中实时信息的存储管理,进而支持对地质过程的分析和研判.针对性开展了地质时空大数据表达与存储管理的数据模型研究,目标是能够融合数据多源与时空多维性,又能够支持时间关联与时间多粒性.针对地质大数据、地质过程的静态与动态数据紧密结合的特点,采用面向对象和基于事件的思想,提出了基于事件多因素驱动的地质时空大数据概念模型,并开展了相应的地质大数据存储管理逻辑模型、基于系统工程库的管理结构和地质时空对象管理模型设计.基于地质时空大数据逻辑组织管理模型和时空过程的非关系型分布式数据库架构,设计了地质大数据存储模型.融合三维地质建模技术、动态监测信息实时可视化等技术,构建了所需模型过程模拟的三维环境,通过绑定观测数据源,设计实现了基于OPC接口的模拟数据产生事件、作用对象响应的矿山动态开采流程.在王家岭煤矿首采区地质数据支持下开展了应用研究,实现地质时空事件条件下的矿山动态开采过程表达与数据管理,验证了本文模型的可行性和有效性.     

基于几何代数的矢量时空数据表达与建模方法

 针对现有矢量时空数据建模时空分离所导致的时空表达不一致、不统一的问题,运用几何代数理论和统一时空观,对时间、空间与属性进行一体化的表达与建模。构建了时空统一表达的层次体系,并基于面向对象技术和UML方法,探讨了时间、空间与属性等组件的逻辑关系。提出了矢量时空数据时空统一建模流程,定义了相应的数据组织结构与存储结构,实现了对几何代数空间的对象表达与存储,以及常见矢量数据的集成与预处理方法。对上述成果进行整合,建立了相应的原型系统。实验以中国东南地区级行政区演化序列数据为例,实验结果验证了本文提出方法在时空数据的统一建模与表达方面的可行性,能够有效支撑变化检测等时空分析方法的构建与实现,为时空GIS的发展提供理论参考与方法借鉴。     

新型基础测绘与时空大数据平台建设的思考

为什么推行新型基础测绘?如何构建新型基础测绘体系?新型基础测绘“新”在哪里?切入点是什么?新型基础测绘产品应该具备哪些特点?新型基础测绘与智慧城市建设有何关系?日前,在智慧平顶山时空信息云平台建设国家试点项目成果汇报会上,自然资源部国土测绘司司长武文忠围绕新型基础测绘与时空大数据平台建设作了专题报告,详细解答了这些问题。本期《特别关注》栏目特将武文忠司长的专题报告摘要刊出,以飨读者。     

河南省时空大数据与智慧城市建设工作委员会成立

正7月19日,河南省地理信息产业协会时空大数据与智慧城市建设工作委员会成立大会在郑州举行,河南省测绘地理信息局副局长毛忠民到会并讲话。来自河南省地理信息产业协会、河南省基础地理信息中心等23家地理信息单位的领导和代表参加了会议。会议指出,习近平总书记在党的十九大报告中提出,要推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合,建设数字中国、智慧社会。因此,时空大数据平台建设具有的重要意义,是智     

城镇多源时空数据规范化处理系统设计与实现

随着空间探测技术发展和数据获取手段进步,多源时空数据成为数字化、智慧化新型城镇建设的基础.针对城镇化所需的矢量、栅格、点云、传感器等多源时空数据存在格式、尺度、时相、精度、数学模型、空间基准、现势性等不协调统一的问题,本文以Java体系结构为基础,利用Spring Boot作为整体框架设计研发了一套城镇多源时空数据规范化处理系统,包含矢量信息、遥感影像、三维点云数据、传感器类数据处理,可将多种时空数据在空间和时间上的冗余或互补信息整合,形成城镇全域一致的、规范的时空数据成果.应用结果表明,该系统有效提高了城镇多源时空数据质量检查与规范化处理工作效率,具有较好的可行性和实用性,可为新型城镇化建设提供相应的技术支持.     

广西地理信息时空大数据分布式平台设计与应用

为解决广西全域23万km2矢量数据的快速处理分析问题,文章以开展广西的资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价工作为例,开发设计了一款地理信息时空大数据分布式平台,通过多种便捷数据运算,加快广西"双评价"工作中各项指标的数据处理,提高数据分析效率.利用分布式平台有效完成了生物多样性维护、水源涵养、水土保持、防风固沙、地...