科学数据共享实践：以国家地球系统科学数据中心为例

地球系统科学是一门综合性交叉学科,起源于全球变化研究,受益于遥感技术进步,现已进入大数据时代,人工智能技术成为解决地球系统科学前沿问题的新手段。科学数据共享是推动科学发展、提升数据价值的关键,经过长期的探索和实践,全球已形成完善的数据资源管理政策与机制、持续的数据共享服务体系、多元化的科学数据整合模式,并且新的理念不断推动数据共享创新发展,其中“可发现、可访问、可互操作和可重用”原则和数据出版备受推崇。我国颁布了国家层面的政策法规,着重推动国家级科学数据中心建设、科技项目数据资源汇交及数据出版。借鉴国外数据共享经验,结合国内实际发展情况,我国探索出具有中国特色的地球系统科学数据资源分类体系,在元数据、分布式互操作、大数据分析和共享服务等关键技术方面都取得了重大突破。本文以国家地球系统科学数据中心为例,系统梳理了国内地球系统科学领域的数据共享实践进展,详细介绍了国家在地球系统科学领域的数据共享实践及其成效。国家地球系统科学数据共享工作已探索形成成熟稳定的运行服务机制、研制出适用于多源分散地球系统科学数据的标准体系、 建成多学科多时空尺度的地球系统科学数据库群、自主研发海量异构数据共享网络技术体系与服务系统,促进了地球系统科学的科学发展,同时也推动了数据共享理念的传播与推广。然而,数据孤岛现象、共享服务系统标准化程度低、系统技术标准未对接国际规范等问题仍然较为突出,阻碍了地球系统科学数据开放与共享。未来,随着共享个性化需求被激活,定制化的“数据+知识”服务有望成为主流趋势,将给数据共享带来新的机遇和挑战。     

面向数据共享的城镇化信息快速提取技术方法与应用——以江苏盐城为例

随着世界经济的发展,全球城镇化进程正在以前所未有的速度进行。城镇化带来的耕地占用、生态环境破坏、水资源短缺等问题日益受到关注。快速获取和共享城镇变化信息对于人地关系研究及可持续发展意义重大。借助遥感手段监测城镇变化信息,已经普遍得到应用,目前,多光谱遥感数据是最经济和可行的遥感监测数据源。本文基于多光谱卫星数据,有效利用城镇地区特有的地物光谱特征,建立不同类别城镇信息的提取模式和技术流程。这些可以通过多光谱遥感数据提取的信息包括城镇建成区、水体和绿地等。选择我国东部沿海区域内城镇化进程明显的江苏盐城主城区作为试验点,基于地物光谱特征分析,依据本文建立的城镇化信息提取流程,采用阈值分析和二值化处理方法,实现了盐城市亭湖区主要城镇区2000、2002、2006年三期城镇信息快速提取,使在更大范围内,促进此类信息的快速获取和共享,具有现实意义。     

基于XML与Web Service技术的数据交换机制研究与实现——以杭州市土地交易信息监管系统与局门户网站数据交换为例

随着信息化高速发展与大数据时代的到来,杭州市国土资源局信息管理系统建设数量日益增加,数据规模更是呈爆炸式递进。虽然各信息系统的功能、侧重点等不尽相同,之间却依然存在一定的关联度,如建设用地审批系统与省厅建设用地批后监管系统、地籍管理系统与档案管理系统等诸多系统之间存在着极大相关性,数据也具有继承或者相交等关系。这些信息系统往往是在不同时期、由不同开发商利用不同的工具、不同的平台开发的,并且运行在不同的操作系统和不同的数据库     

数据共享与学科交叉研究——浅析社科领域的GIS系统应用

随着GIS产业的建立和数字化信息产品在全世界的普及,GIS已然发展成为一个以领域应用为主的信息产业.纵观现今GIS技术的科研应用领域,大多数领域的应用都集中在其有很强空间属性的自然科学范畴中,而在同样需要时空属性支持的哲学人文社会科学领域却为数不多.因此,为了增强对哲学人文社会科学领域研究中与时空属性相关的支持,研究G...     

澳门地理数据的整合进程——以街道门牌数据为例

澳门自2003年引入外资以来,在过去十年间经历迅速且巨大的改变,由原来一个夕夕无名的小渔村,转眼间变为国际知名的旅游城市。面对急速的社会发展,澳门特区政府面临各项大小不一的空间决策,在进行决策的背后,实在需要强大的、科学化的空间分析工具加以辅助。然而,受限于历史的原因,多数政府部门并未有完善的地理空间数据库,也未能让地理数据互相整合,以致在规划及发展过程中面对诸多的制约。本文以地图绘制暨地籍局过去两年不断整合的街道门牌数据及建构澳门街道门牌查询系统的经验,阐述澳门地理空间科技及数据整合的发展近况,并藉邻近地区的经验从多角度、多面向提供整合澳门地理数据的发展方向,以解决多年来未能整合的窘况,并为未来筹建地理资料共享平台作准备。     

基于GIS新冠智能体仿真模型及应用——以广州市为例

2019年12月湖北省武汉市出现了新型冠状病毒肺炎疫情.新型冠状病毒传播力强,导致全国甚至全世界范围都出现新型冠状病毒疫情.为了刻画新型冠状病毒在城市内部的传播方式,本文基于个体在城市中的行为和社会关系,融合了复杂网络理论和GIS技术构建了新型冠状病毒智能体仿真模型.该模型以广州市为研究对象,通过马尔科夫链蒙特卡洛方法...     

黄河下游流域土壤-作物系统硒元素地球化学特征——以山东省冠县为例

以黄河下游流域山东省聊城市冠县地区为典型研究区,开展1∶5万土地质量地球化学调查评价工作。共采集表层(0～20cm)土壤样品5222件,计算土壤硒地球化学参数,系统分析了土壤硒含量的空间分布特征,初步探讨了硒元素影响因素及土壤-作物系统硒元素迁移特征。结果表明：冠县地区表层土壤硒含量变幅为0.08～0.31mg/kg,平均含量0.195mg/kg,属于足硒状态,占整个调查研究区的77.91%。不同土壤类型和地质单元硒含量有一定差异,在土壤剖面中硒含量随深度增加含量逐渐降低,总体呈现表聚性。研究区农作物不同部位硒含量富集能力不同,小麦籽实硒含量平均值为0.007mg/kg,呈低硒特征,建议通过农业土壤改良、科技创新,提高农作物中硒的含量。     

基于公平性的水环境容量分配研究——以沱江流域为例

公平与效益是容量分配的两个重要原则.在我国目前采用的水环境容量无偿分配方式下,公平原则是需遵循的首要原则,在公平的基础上追求效益.以沱江流域为对象,综合考虑涉及区域的社会、经济、自然等客观因素,筛选指标确定系数对流域容量进行分配.应用经济学中衡量收入公平的基尼系数概念,对分配结果的公平性进行评估,给出综合体现社会性、经济性和历史性的水环境容量分配方案.     

水资源开发利用引起的环境负效应——以玛纳斯河流域为例

通过对玛纳斯河流域环境负效应研究,确定了水资源开发利用过程中引起环境负效应的制约因子,引入地下水动态均衡方法进行半定量分析,明确地下水量的变化为引起环境负效应的直接因素,为定量进行水资源综合开发与利用、防止环境负效应的产生提供方法和依据。     

“同一个地质”计划的地质图空间数据网络共享研究——以中国1:100万MapGIS格式的地质图数据为例

“同一个地质”(OneGeology)计划是一项旨在建立全球大约1∶100万比例尺的地质图数据库,使地质图数据可以在互联网上共享的国际合作计划.“OneGeology”计划是一个基于WebGIS技术的分布式系统,每个提供数据的组织者在自己的Web服务器上管理数据,“OneGeology”门户网站和每台Web服务器进行联...     

云GIS下智慧城市地理空间信息共享平台构建

目前,我国数字城市已走向面向云服务的智慧城市地理平台时代。云GIS服务平台为政府部门及公众提供了可定制、弹性化的一站式地理信息服务。本文在研究云GIS下地理空间数据的整合模型、服务体系架构,以及部署方式的基础上,深入分析了Arc GIS云平台特点并设计了一套基于云平台的智慧城市地理空间信息服务共享平台——"兰州市城关区数字化社会管理与服务平台"。该平台通过地理云服务集成了虚拟化、网络化、智能化等关键技术,创建了智慧城市社会管理与服务新模式,提高了社会管理效能和质量。     

面向空间信息的数据网格研究

数据网格的发展促进了空间信息的协同合作和资源共享,然而,随着空间数据源呈现出越来越明显的分布性、异构性和动态性特点,如何实现大范围乃至全球范围的无缝集成和应用成为重要的研究课题。空间信息的数据特征和管理机制决定了只有在一个开放的、分布的系统平台上,才能实现全面的管理、共享和使用。本文论述了如何借助数据网格研究分布式空间数据协同操作和控制技术,提供一种服务一致化技术,将各种分布异构的数据资源通过网格化过程来实现数据服务的标准化,为用户提供一致化的接口。并对其中的研究重点进行了详细讨论。     

基于GeoWeb2.0的村镇民俗旅游电子商务设计与实现

构建村镇民俗旅游电子商务、实现民俗旅游的信息化、网络化是促进民俗文化的传播与民俗旅游市场发展的有效手段.本文分析了村镇民俗旅游的特点,采用旅游电子商务模式,以Web Setrice技术为基础,结合Web2.0技术、WebGIS技术与多媒体技术,构建了基于GeoWeb2.0的村镇民俗旅游电子商务平台,实现以旅游目的空间信息为纽带的多媒体信息Mashup展示.为村镇管理部门、旅游从业者提供一个旅游资源信息管理与交流的整合平台,为解决民俗旅游经营中遇到的交流推广问题进行了尝试.     

基于空间大数据的智慧城市脉动可视化研究

随着智慧城市信息化建设热潮的日益高涨,全国各地政府纷纷响应国家部委号召打造智慧城市应用典范,而地理空间公共信息平台是其建设重要组成部分。基于平台已汇聚海量数据基础,开展客观反映城市发展脉搏的数据分析并以通俗易懂的形式可视化表达是本文研究的重点。通过以天津中新生态城为例,利用Canvas Web可视化渲染技术,搭建基于B/S架构的海量数据可视化平台,实现城市发展脉动规律的时空动态展示。     

基于智慧城市空间大数据的城市信息图谱建构研究

城市大数据信息图谱相较于传统地图信息平台而言,具有可定位、可视化、实时监测的特点;同时,将城市信息图谱平台精确落实到空间地块,则能实现从表层到深层对城市各系统、各单元的全面、综合的信息表达与联动分析。基于此,本文通过大数据采集、人机互动技术及谷地软件等方法,形成从建筑单体-用地地块-道路红线-街区单元-地形地貌的三维建筑精度的城市空间数据库,进而建构出城市多源大数据全信息复合数据库,这一数据库涵盖城市绿化系统、城市市政系统、城市微气候系统、城市产业系统、城市人车系统以及城市意象系统。在此基础上,通过Arc GIS平台将空间形态数据库与复合数据库进行空间耦合,形成基于统一空间坐标系的城市空间大数据信息图谱的基础模型;根据城市规划、城市设计与管理需要进行多对象的大数据组合与相关性分析,获得多源数据融合特征综合信息,进而优化规划和设计的科学决策。     

基于Web服务的省级林业电子政务信息共享平台的研究

随着信息化建设的深入发展,计算机及网络应用范围不断拓展,应用系统的规模不断扩大,所面临的一个共同问题是如何在原有的建设基础上,进行信息资源的整合,实现信息资源共享。本文以福建省数字林业政务信息共享平台构建为例,在尽可能利用和保护原有投资存量的前提下,针对分布式异构环境中的林业数据和业务应用系统的信息共享要求,提出了基于.NET平台,运用先进的XML&Web Services/MS BizTalk Server2004核心技术的信息交换和共享的整体解决方案及其实现方法。     

基于SOA的GIS应用设计与实现

随着网络技术的快速发展,SOA作为构建企业级分布式软件系统的思想和方法学,已经得到了越来越广泛的应用.本文主要探讨了如何基于SOA技术实现传统的GIS应用系统.首先,我们介绍了SOA解决的GIS系统中模块复用的两大问题:封装和组合,以及现阶段还存在的问题,如海量数据和QoS等,接着简单介绍了当前SOA在GIS中的应用情景.最后,我们通过一个小型校园GIS服务应用实例PKUMAP,详细阐述了如何利用SOA的核心技术,如SCA,BPEL来构建GIS应用系统.     

基于多源数据的中国智慧城市发展状态评价

随着移动互联网、云计算、大数据等新一轮信息通信技术的发展,智慧城市逐渐成为城市建设的重要发展趋势。“十三五”期间,全国各城市纷纷制定智慧城市建设或发展规划,并将其定位为城市中长期发展战略的重要组成部分。由于智慧城市涉及范围广泛、内容体系庞杂,目前还在不断发展完善之中,尚未形成统一的评价标准。基于此,本文对比了国内外智慧城市评价重点与趋势,以提高城市可持续发展能力、实现高效、公平的城市管理、保障民生福祉为目标,构建了包括智慧经济、智慧交通、智慧医疗、智慧教育、智慧管理等多子系统的智慧城市评价指标体系;运用文本、网页、统计等多源数据,本文开展了全面的、统一的、多层次、模块化的全国智慧城市发展状态评估,并从子系统协调程度对智慧城市发展提出了建设性意见。研究发现：① 从整体评价结果分析,除北京、上海、广州、武汉、成都、杭州、天津和南京8个城市综合得分及各子系统得分都较高外,绝大部分城市的智慧建设水平不高;② 在空间分布上,沿海地区的智慧城市建设水平普遍高于内陆地区,直辖市和省会城市高于其他城市;③ 从协调关系分析,70%以上城市的5个子系统为中度甚至低度协调,80%以上城市以智慧教育或智慧医疗成为发展短板,这也是未来政府应关注的重点。本文通过构建指标体系,探讨了中国智慧城市的发展状态,为城市未来的发展和管理提供了借鉴与参考。     

面向服务的地理信息公共服务平台研究

信息技术的日益发展,使得异构信息资源不断涌现,如何将这些异构信息进行集成成为迫切需要解决的问题。为了解决异构地理空间信息源的共享问题,本文研究了一种面向服务的地理信息共享模式,采用符合OGC标准的WFS、WMS等建立各种标准的服务,使得用户不但可以在网络上方便地调用各种地理空间信息,还可以通过标准的接口将各种标准的数据服务和功能服务与自己的应用系统进行集成,以及将来自不同软件提供的接口的数据进行共享。以武汉市为例,开发并实现了面向服务的地理空间信息公共服务平台,说明了通过标准的服务接口访问服务的方法,该平台在武汉市政务专网上得到了广泛应用。     

基于SOAP的Web 服务互操作性问题分析

介绍了SOAP、Web服务，说明了在通过SOAP进行RPC调用时当前实际存在的Web服务互操作性问题，同时讨论了导致Web serivice互操作性问题的3个因素：HTTP传输问题、XML问题和SOAP间断性问题。