主动式地理信息系统的实现与应用

提出分布式环境下,由于空间数据表达对象的分布性、数据来源分布性和空间信息服务对象的分布性特征,决定了空间信息服务技术系统--GIS具有分布式的特点,另一方面空间信息服务在许多应用领域又具有实时性要求,这两个特点产生了一个矛盾,也就是空间信息服务系统的分布性特征与信息服务的实时性要求的矛盾。为了解决空间信息服务系统的分布性特征和信息服务的实时性之间矛盾,本文首次提出了主动空间信息服务的思想和概念,并在此基础上提出了实现主动空间信息服务的支持技术--主动式地理信息系统的概念,以分布式地理信息系统的单个节点为例,提出了主动式地理信息系统的软件体系结构和主动服务的规则,主动式地理信息系统节点(GIS)包括一个传统的地理信息系统、一个事件驱动知识库和一个事件监视器三部分构成;主动功能的实现需要是由事件监视器监视相关事件的发生,并依据事件驱动知识库中的主动服务规则执行相应的功能。提出了主动式地理信息系统中基本事件和事件表达式、事件运算的方法以及复杂事件的表达等,对主动服务的实现途径以及关键技术进行了研究。结合某企业综合资源GIS系统的研究对主动式地理信息系统的体系结构、实现途径和关键技术等进行了试验,实验结果表明,主动式地理信息系统可以有效地提供实时空间信息服务。     

西宁市综合地理信息系统建设

根据西宁市综合地理信息系统的建设原则与依据,全面论述了系统建设中的技术指标,技术线路及质量检查与控制,并介绍了用分布式多库一体化数据库软件全面管理西宁市多元空间数据库的方法,为“数字西宁”建设奠定了空间数据基础。     

海量影像数据的发布集群系统与应用

海量影像数据的在线发布和共享是传统网络地理信息系统难以解决的难题,集群技术具有高度可伸缩、高可用、易管理和高性价比的特性,是解决海量影像数据发布难题的有效手段。本文在分析动态反馈负载平衡器模型的基础上,提出基于集群技术的在线影像发布服务及其体系结构,设计了区域分治法等四种不同复杂度的负载平衡算法,适于不同物理系统,最后给出影像发布系统的应用实例。     

网格GIS体系结构及其实现技术

网格 GIS是实现广域网络环境中空间信息共享和协同服务的分布式 GIS软件平台和技术体系。将地理上分布、系统异构的各种计算机、空间数据服务器、大型检索存储系统、地理信息系统、虚拟现实系统等 ,通过高速互连网络连接并集成起来 ,形成对用户透明的虚拟的空间信息资源的超级处理环境就是网格地理信息系统。本文在分析网络空间数据特征的基础上 ,提出了网格 GIS的 5层体系结构模型,分析了空间(元)数据标准、空间服务标准、分布空间对象技术、构件与构件库技术、基于框架的互操作技术、中间件技术等 ,它们是实现该系统的关键技术。     

虚拟GIS数据模型的设计及其主动式面向对象数据库系统的实现

本文首先在分析地学虚拟环境和虚拟地理信息系统的同时 ,指出当前虚拟地理信息系统在数据模型上的不足 ;然后具体介绍了我们设计的虚拟地理信息系统数据模型 ,在该数据模型中通过引入结构对象 ,支持地理数据在空间数据库中的管理和在地学虚拟环境中表达 ;同时介绍了该数据模型基于主动式面向对象数据库的实现 ,并在其支持下的地理对象中引入了对象事件属性 ;最后文中给出系统应用示例图。     

基于共相思想和Java EE的Internet GIS研究与开发

Java EE是构建分布式企业应用信息系统的计算平台，本文提出基于共相思想和Java EE的新一代Internet GIS的技术框架，针对Internet环境中多用户并发访问和海量空间数据难以有效发布的难题。在共相思想指导下，引入集群并行技术，提出动态负载平衡器中基于区域分治的负载平衡算法，另外一项关键技术是针对Java EE多层体系结构的智能缓存技术，为面向互联网公众Internet GIS提供了解决方案。     

嵌入式地理信息系统组件开发与研究

通过分析嵌入式地理信息系统的技术及应用,介绍了如何进行嵌入式地理信息系统组件的开发以及嵌入式系统的地理信息数据如何使用。从技术上采用微软的COM技术,以C 为开发语言,采用了应用广泛的Windows CE嵌入式操作系统,设计和开发了基于嵌入式设备的地理信息系统组件,并在此组件基础上开发了相关的应用系统,通过了应用的检验,为GIS应用开发提供了一个新思路、新手段。     

嵌入专家系统思想的上海市园林绿化GIS构建

本文介绍了嵌入专家系统思想的上海市园林绿化地理信息系统,探讨了在地理信息系统中如何嵌入专家系统模块。研究表明,构建嵌入专家系统思想的地理信息系统,能提高地理信息系统的智能性.     

网格环境下分布式实时协同标绘系统

 传统标绘系统都是单用户工作模式,不能满足现代社会中群体用户在分布式环境下协同标绘的要求。本文将网格技术引入分布式实时协同标绘研究中,设计了基于网格的分布式实时协同标绘系统的框架,介绍了其系统框架,以及协同管理、协同消息、网格调度器等技术。将网格和GIS技术的结合,实现了分布式实时协同符号标绘系统原型,满足群体用户的地理信息共同协调与合作标绘的要求。实验表明,以网格技术构建分布式实时协同绘系统,能实现广域网下的快速协同,使其响应速度快,稳定性好。     

基于SVG的分布式遥感图像特征提取方法

在遥感图像网络化分布式特征分析与表达过程中,有很多需要栅格数据与矢量数据的混合模型的网络化表达与传输问题,而矢量数据的网络化表达、传输与显示问题则是影响遥感图像分布式处理效率的关键性因素之一。本文首先对SVG技术及其对矢量数据的表达特点作了简介,在介绍遥感图像分布式特征提取系统的运行流程的基础上,对其在遥感图像分布式处理中相关的网络化数据表达与显示问题给出了相应的解决思路,并给出了相应的实例与效果分析。     

协同GIS软件体系结构研究

分布式的异构地学信息处理与分析,需有支持协同工作的GIS平台。但是现有的GIS基础平台大都只具有部分协同功能,真正意义上的协同GIS基础平台尚未出现。本文结合计算机支持协同工作的相关理论,提出协同GIS的体系结构,分析了协同逻辑在协同GIS体系结构中各部分的特征和作用,并论述了所涉及的研究内容。     

面向网络海量空间信息的GIS平台体系结构

本文首先对国内外 GIS平台及应用发展的现状进行了评述 ,提出发展我国自主版权、可支持国家级空间基础设施建设的大型 GIS基础软件平台的必要性。并提出了面向网络海量空间信息的大型 GIS研发的总体目标和具体技术目标。     

基于空间填充曲线排列码划分的并行缓冲区算法

缓冲区计算是地理信息系统空间分析的基本功能之一。在矢量缓冲区研究方面,以往大多聚焦缓冲区生成算法,这些优化方法在单机计算环境中针对大规模空间数量数据的计算效率提升是有限的,因而需要并行环境下的改进方法来进一步破解计算瓶颈。本文基于Map Reduce计算模型和分布式内存计算框架,提出了一种基于空间填充曲线排列码划分的并行缓冲区分析算法(SPBM),基于空间填充曲线编码进行数据排序和范围划分,对跨越网格的数据采用近似切分方法,在考虑负载均衡的前提下对任务并行分解,之后按照给定深度的"树状"方式进行结果合并。本文在单机和集群两种环境下利用实际道路网等数据进行了实验。同等环境下,相较于目前流行的GIS软件——QGIS和Post GIS计算性能提升明显,相较于现有其他并行优化方法效率提升超过50%。这样的优化分析方法对于GIS中其他矢量分析算法的并行算法也具有一定的借鉴意义。     

MySQL集群与MPI的并行空间分析系统设计与实验

 GIS应用正面对空间数据规模日益增加和空间分析算法复杂度逐渐提高的挑战,本文提出一种基于MySQL空间数据库集群与MPI的并行计算库分布式空间分析框架的解决方案。该框架使用MySQL空间数据库集群解决大量空间数据存储与管理问题,利用MySQL Spatial的Replication机制加强空间数据的冗余备份和并发访问控制,同时使用MPI负责分布式计算节点间的通信减少人工控制通信的开发成本。并行框架的任务管理与调度系统采用优先队列式管理,通过Master节点监控集群状态,合理分发计算任务实现负载均衡和容错。最后,以多边形Overlay算法为例,研究其在该并行空间分析系统下的并行策略,采用数据并行的管道流水线作业方式在框架中运行测试,结果表明,该并行框架相比串行算法可以得到可靠的加速比。     

基于网格的高性能地理信息系统初探

网格技术不仅可以解决由于WebGIS缺少"集成"和"互操作"所造成异构GIS应用之间的数据共享与互操作问题;而且可以结合高性能计算手段解决GIS扩展应用中的高密集的计算问题。Grid GIS不仅能为应用提供丰富的各类GIS资源,而且为解决分布异构环境下的GIS共享以及互操作提供了可行的解决方案。然而如何利用Grid技术为那些异构GIS应用提供高性能计算服务,成为一个值得探索的问题。为此,本文初步探讨了基于Grid的高性能GIS的体系结构、整体布局等关键技术,同时对如何构建高性能的GIS服务节点提出了相应的解决办法。     

BRINGING FORWARD OF THE CONCEPT OF COGIS AND ITS ARCHITECUTRE RESEARCH

Based on the analysis of the development of GIS technology and application,this paper brought forward the concept of GoGIS,namely Cooperative GIS ,CoGIS is GIS facing group-users and supporting human-human interaction,which makes it differ from the former GISs,Then,the characteristics of general Computer Spport Cooperative Work (CSCW)applications and the complexity of Geographic Information Science were analyzed,and the conclusion the CoGIS was not a simple GIS layer on CSCW was reached,Further,this paper gaver the hierarchical architecture of CoGIS,and analyzed the coperative platform in detail from the following:1)basic elements;2) collaboration patterns;3) cooperation control mechanism;4) synchronization mechanism;5) security and 6) group communication and so on.With those,the problems about GIS applications are discussed,such as 1)distributed multi-source GIS information and knowledge sharing platform;2)the fusion and visualization of GIS information;3)virtual reality cooperative modeling;4) dymamic simulation;5)expert system and 6) decision-making.Finally,this paper analyzed CoGIS application mode in brief.     

Linux环境下的GIS基础平台研发

基于Unix／Linux的GIS基础平台是目前国内GIS业界一个全新的研发领域。在此详细介绍了完全基于Unix／Linux环境研发的GIS基础平台的结构和特点,包括系统总体结构、跨操作系统平台的空间数据库引擎和管理系统、基于Linux的空间操作与应用服务平台、基于CORBA的跨操作系统的分布式协同控制环境、基于Linux的客户端操作环境和基于Java的元数据库管理系统等内容,阐述了数据处理流程,讨论了Linux集成开发环境、CORBA中间件平台和数据库管理系统的集成开发方法,并简要介绍了支持系统二次开发的空间数据管理API的功能特色。     

华夏家谱GIS的数据组织与系统架构

华夏文明源远流长,家谱、正史与方志共同构成了中华文明史的三个重要成分,其中,家谱以家族中的个人信息为基本记录单元,以人与人之间的关系为框架,形成了富有中国特色的对家族从空间分布到时间演化的完整描述体系,家谱资料的蕴含信息和记录粒度是其他历史资料所不能比拟的。家谱GIS扩展了现有家谱信息描述的概念,通过强化其中蕴含的空间信息,以家族谱系为基础,在空间信息技术的支持下,重构个人的空间活动,重现一个家族的兴衰、繁衍与变迁,实现从宏观到微观角度家族历史的全面地反映。本文分析了家谱与GIS的关系,提出了家谱GIS构建所必须的统一的历史地理时空描述框架;在此基础上分析了家谱中信息的组织模式,设计了的家谱的核心数据模型;在Web2.0理念下,以公众参与的开放式系统构建为基础,设计了家谱GIS的系统架构并进行了系统实现。