中国国家自然地图集电子版的设计和研制

本文阐述中国国家自然地图集电子版的设计与研制过程中的若干理论、方法、技术问题及实例。文章首先分析了研制中国国家自然地图集电子版的背景和科研、政府部门、大众等用户对它的需求,以及中国科学院知识创新工程对它的项目和经费支持。其次,文章阐述了该电子版的设计原则和若干理论、方法问题,包括在内容上的再创作,在技术上的创新,在功能上的突破,以及在屏幕界面感知效果上的要求和原则。再次,本文介绍了本电子版的体系结构和关键技术。其中体系结构和技术系统包括数据、软件、辅助资料、模型与方法,以及它的四方面的功能,即图集阅览功能、表达—模拟功能、查询—检索功能、量测分析功能。关键技术则涉及到开发平台的选择、三维和动态数据模型的建立、多源多类数据的集成３个方面。第四,文章分析了中国国家自然地图集电子版的主要特色,包括独特的交互界面结构、别致的动态交互工具、各种形式的动态地图、丰富的三维地图浏览、生动形象的三维地形虚拟飞行、新颖的多种表达方法的联合、适当的分析和查询功能。最后,文章阐明了该电子版的未来发展方向和版本更新计划。     

水文水深数据修正的普里兹湾数字水深模型

在第一版国际南大洋地图集(the International Bathymetric Chart of the Southern Ocean Version 1.0,IBCSO V1)的基础上,利用现场水文观测中的水深数据重构了普里兹湾及其周围海域的海底地形,建立了更准确的高分辨率数字水深模型。从多套现场水文观测数据中提取了水深观测结果,去除重复剖线后,比较了水文观测中的水深数据与IBCSO V1在500 m×500 m网格上的差异。在保留IBCSO V1中原始多波束、单波束回声测深数据和其他水深观测数据的前提下,使用插值技术修正了无观测数据海域地形。基于大量的海豹观测数据在较大程度上订正了IBCSO V1海床深度。与IBCSO V1海床深度相比,从戴维斯站以东至82°E的南极大陆沿岸、埃默里冰架前缘西部以及西冰架前缘附近区域的海床深度被低估的可能性最大。优化的南极普里兹湾海域水深数字地图改进了对普里兹湾海底地形结构特征的认识。更加准确的地形数据有利于理解海底地形对普里兹湾海洋环流的影响和建立更加可靠的数值模型。     

支持版本演进的高兼容性OGC客户端关键技术研究——以WMS客户端为例

在分析了OGC网络服务的不同版本标准和不同服务器实现的差异基础上,提出了一种结合“面向对象思想”和“工厂设计模式”的兼容性解决方案.该方案通过继承抽象的OGC解析器,实现了不同版本标准的WMS解析器,然后结合“工厂设计模式”以实现对不同版本标准的支持;设计了提供扁平化功能的多叉树结构以结合树形图层和一般GIS软件的列表式图层的优势;设计了标准键关键字库以实现对基地址的识别和URL的修正.实现了通过选择高效的序列化器以支持XML文本的高效解析;封装高性能的网络传输工具以支持对服务的高效访问.笔者根据以上设计思路,实现了一个WMS客户端,可支持不同版本、不同厂商开发的WMS服务.     

动态数据库模型的研究与应用

现有的时空数据库模型不能完全满足国家基础地理信息动态数据库的要求。本文分析总结了常用的空间数据库模型的结构和功能,提出了动态“版本-差量”模型,并利用此模型对国家基础地理信息动态数据库进行了建库试验。试验表明该模型可以很好的描述和管理复杂的基础地理信息数据,方便的查询任意时刻的空间信息及其空间关系。