海洋信息组织与存储模型研究及其在"数字海洋"中的应用

基于中国数字海洋建设的经验和成果,制定了海洋数据要素的分类方案,将海洋信息分为5大类:海洋点要素、海洋线要素、海洋面要素、海洋网格要素、海洋动态要素.采用基于特征的方法和面向对象的技术设计了适合数字海洋大型信息系统工程建设的时空数据模型,探讨了海洋空间数据模型、海洋立体格网数据模型、关系数据模型在数字海洋数据仓库建设中...     

基于特征的面向对象虚拟GIS数据模型

通过对现有的数据模型分析,针对其不足,使用基于特征的建模技术,将特征作为建模的基本单元,建立基于特征的虚拟GIS概念模型框架.基于概念模型,运用面向对象的思想,设计了基于特征的面向对象虚拟GIS数据模型(FOVGISDM).采用Oracle Spatial对象-关系型数据库管理模式实现基于特征的面向对象虚拟GIS数据管理.     

改进残差网络及时序气象卫星云图的台风等级分类研究

结合了传统残差网络在数据样本小环境下分支卷积层特征的浪费问题,且考虑台风云图时空关联性强、特征复杂因素,参考日本国立情报学研究所在西北太平洋上空通过数个气象卫星拍摄的8 000多景高分辨率台风云图,编制了适应于残差神经网络的时序台风云图分类训练集和测试集。为满足数据集及台风特征,有效优化了原始残差网络的残差块,并得到了恒等映射残差块。经由增加卷积输出来促进分支通路更好的被利用,保留台风图像时序特性,提高网络性能。实验显示,W-ResNets模型在自建台风数据集上的训练精度达到99.60%,测试精度达到76.19%,相较于浅层卷积神经网络的测试精度高出8.48%,相比于使用传统的残差神经网络提高了2.87%,为进一步验证模型的泛化性能,采用MNIST通用数据集进行网络对比实验,宽残差网络得到98.786%的测试精度,优于传统残差网络。文中的W-ResNets预报模型可在小样本台风数据集推广使用。     

基于球面QTM的大范围有源淹没算法研究

面对海平面上升后沿海区域大范围淹没模拟的应用需求,提出了一种基于球面QTM的大范围有源淹没算法,首先构建了研究区域的QTM三角格网集,并利用海陆分离的思想确定了初始淹没单元;然后基于QTM的12邻近搜索设计了面向多目标三角格网的淹没范围扩张方法,将初始淹没单元递归扩张得到最终的淹没范围;最后应用Visual C#语言及Microsoft DirectX三维图形接口设计开发了相应的试验原型系统,并利用天地图高分辨率影像和SRTM地形数据对试验区域进行了海平面上升后的大范围淹没模拟试验。结果表明,该算法具有较好的实用性,可以有效地对海平面上升后的大区域范围进行动态地淹没模拟,对辅助防灾减灾具有一定意义。     

虚拟现实和GIS系统集成方法研究

从3个角度论述虚拟现实（Virtual Reality,VR）和地理信息系统（GIS）集成的必要性,通过对集成方法的归纳,提出4种集成方式,并详细介绍了各自的结构体系和具体特征.在此基础上划分了VR与GIS系统集成的4个阶段,分析当前系统集成现状,指出其发展趋势.同时探讨了VR和GIS系统集成中存在的关键问题,包括数据、虚拟景观技术、VRGIS网络化等,给出目前解决这些问题的一些建议和具体途径.     

基于QTM的海平面上升分析与模拟

针对海平面上升影响范围分析与模拟这一国际前沿问题,通过研究基于球面四元三角网(QTM)的关键技术问题,包括复杂拓扑关系计算、LOD剖分、球面水淹分析、基于QTM的多分辨率的DEM数据组织方法和分析精度的相关性评定等,以.Net和Direct3D为开发工具,设计开发了基于QTM的海平面上升影响范围评估模型。该研究结果可为全球海平面上升影响的防灾减灾决策提供有效支撑,并推动了球面数据模型和球面格网拓扑分析的理论成果在全球变化预测相关领域的应用进展。     

基于区块链的科学数据汇交存证模型研究与实现

科技计划项目产生的科学数据是科技成果的重要组成部分,开展科学数据汇交是收集科技成果的关键一环。目前大部分科学数据中心的汇交系统采用“中心化”存储管理模式,存在数据权属争议、数据易篡改等隐患。针对这一问题,本文分析数据汇交的现状及痛点,提出了基于区块链的科学数据汇交存证解决方案,结合海洋科学数据汇交系统设计存证智能合约,实现汇交全流程可追溯。利用区块链不可篡改的特性,对海洋科学数据进行链上链下存储,将原始数据的Hash值上链并附上权威机构的数字签名,确保链上数据不可伪造,链下数据可验证权威性,为开放共享服务提供可信海洋科学数据。     

海洋信息技术新进展

海洋信息技术是认识和开发利用海洋最直接、最便捷的手段.本文主要概述自2015年以来,围绕海洋观测监测、海洋物联网、海上通信组网、海洋信息基础设施、海洋数据处理以及信息应用服务等方面的新发展和新技术,并对后续发展提出简要建议.     

海洋环境数据在线服务系统设计与实现

文章针对海洋数据信息孤岛、服务对象单一等问题,设计了海洋环境数据在线服务系统。采用并行数据库技术实现数据的快速组织整理、查询检索,解决数据高耦合、高冗余等问题,提高对数据的快速检索能力。利用虚拟化技术完成存储、服务器、网络设备资源整合与集群建设,解决物理设备分布散乱、利用率低的问题,提高资源利用率,节约成本。利用域控管理机制,实现系统信息安全与数据在线服务。     

谈谈我国智慧海洋发展的建议

为助推海洋强国战略,加快我国海洋信息化建设,实施智慧海洋工程是顺势而为,也是必要措施。本文在介绍智慧海洋发展背景的基础上,提出了智慧海洋的内涵,分析总结了国内外海洋信息化发展现状及我国当前存在的不足,阐述了智慧海洋发展构想与总体框架,并从完善体制机制、数据获取与共享服务、关键技术及标准等方面,对智慧海洋的发展提出建议。