网格GIS中地理空间数据访问与集成技术研究

将网格技术应用于地理信息领域,构建实现地理信息资源共享与协同工作的网格地理信息系统,是目前地理信息行业研究的热点之一。OGC制定的网络服务规范作为得到广泛支持的地理空间数据互操作规范。与网格技术的相关规范存在许多不兼容之处,使得OGC服务在网格体系下难于集成和管理。文章研究了OGC数据服务WMS,WFS和wCS的相关规范和OGSA—DAI网格中间件技术,提出将OGC数据服务扩展为OGSA—DAI的数据资源的方案,将WMS,WFS和WCS封装为符合WSRF的网格资源,实现分布式异构地理空间数据在OGSA—DAI框架下的访问、集成与管理。此方案提供了一种将OGC服务集成到网格环境中的方法,比较容易实现,对相关研发工作的开展具有很好的借鉴作用。     

地理空间数据生产网格的体系结构与关键技术

基于对网格计算技术和目前我国空间数据生产模式的分析,提出了地理空间数据生产网格的概念及其体系结构,并对其实现的关键技术进行了探讨。这里的体系结构是基于OGSA的五层构造:资源层、基础层、生产服务层、网格工作流层和界面层,还包括相关标准和与数据网格的连接。其关键技术包括网格计算、web服务、网格工作流、新一代空间数据模型与Open GIS规范等。最后指出,空间数据生产网格是新世纪信息化测绘的发展方向。     

地理信息技术发展的新方向——网格GIS初探

网格GIS是网格及网格计算技术与GIS相结合而形成的新的GIS发展方向,具有空间资源共享、海量空间数据存储与处理、异地协同工作与异构系统支持等功能,在城市管理、房地产管理、资源勘测与调查等方面具有十分重要的作用。本文在分析网格GIS的概念及其特征的基础上,提出了网格GIS的四层结构体系,并简要介绍了网格GIS实现的关键技术。     

基于统一基础网格的空间数据权限管理模型研究

从空间数据应用权限管理的角度,对空间数据权限进行了必要的需求分析,提出空间数据应用权限需进一步细化,并指出基于基础城市统一进出网格实现权限管理的可行性和管理模型.     

基于SOA的空间数据管理研究

为了将物理上分散在各地的空间数据有机整合,本文提出了基于SOA的空间数据管理网格模型,该模型由局域网格和广义网格组成。空间数据管理网格将物理分布的空间数据在逻辑上组成一个超大虚拟的空间数据库,实现全国乃至全球的海量空间数据的管理。为了验证空间数据管理网格的先进性、可行性,笔者采用JA-VA3D基于空间数据管理网格开发了海量地形网络三维浏览器。     

基于SOA的空间数据网格应用研究

针对传统网格模型在扩展性和增长方面的缺点,利用由局域网格层、广义网格层、网格应用层组成的基于SOA的网格服务模型,将物理上分布的空间数据进行有机整合,组成一个逻辑上具有超大虚拟的空间数据库,消除了4D数据的信息孤岛,实现全国乃至全球的海量空间数据的管理。为验证空间数据管理网格的可行性,基于空间数据管理网格,采用JAVA3D工具,开发了海量地形网络三维浏览器(Web 3DTerrain Viewer)。     

空间信息网格中远程空间连接查询的优化

随着空间信息网格的建设,网格平台上管理的空间信息资源越来越丰富,这促进了空间信息网格中空间数据分布式查询的应用需求,而在分布式空间查询中,空间连接查询操作往往成为性能的瓶颈.根据空间信息的特点,通过利用网格计算资源来优化空间连接查询的执行.首先基于网格服务构建网格平台分布式空间数据查询软件结构,通过设计远程空间连接执行服务利用网格平台中的计算资源;根据空间信息的特点.采用基于Kd-Tree空间分区并行连接的方法提高远程空间数据连接操作执行效率,并给出了远程空间连接执行的查询代价模型;然后根据连接代价模型设计了远程空间连接查询执行计划优化生成算法;最后总结了本文工作并探讨了下一步研究方向.     

西南资源环境空间信息网格研究

在空间信息科学领域,人们提出了空间信息网格(SIG)的概念,为空间数据的信息获取、共享、访问、分析和处理提供技术支持,以实现网格环境下的空间资源共享与协同。本文着重于网格技术与移动代理技术在地理信息共享领域的应用研究,结合空间信息网格技术,探讨了区域资源环境信息共享技术。在此基础上,本文设计了基于网格的地理信息共享与服务体系框架,并初步实现了基于该框架的西南地区资源环境信息共享与服务平台的原型系统。在原型系统中实现了网格环境下的WMS服务、WFS服务、服务资源注册服务、服务状态监测服务以及安全方面的访问控制服务。     

一种基于赋值技术与动态网格的空间数据组织策略及应用

利用一种动态网格,通过空间数据赋值技术,将多源数据赋值给网格,以完成空间数据的互操作.赋值后的网格系统具有多种属性,通过地理信息系统和外部程序设计能够实现叠置分析等复杂的空间分析功能.采用动态网格系统完全的矢量格式和实现多源数据融合的优点,以实现海量多源数据的空间分析.通过赋值技术和动态网格系统实现了土地适宜性评价.     

《测绘通报》2005年分类总目次

标题作者期-页空间数据、数据库网格技术在空间信息科学中的应用潘宝玉1—28基于3S的城市环境实时稽查系统研究与应用程承旗,等2—39网格计算技术的应用及其发展趋势胡引翠3—23珠江新城规划与虚拟现实———珠江新城地区仿真建模及系统开发李长辉,等3—42测绘基准体系建设的探讨张全德,等4—1基于JSP的空间元数据发布系统的设计与实现钟熙5—19面向Internet的虚拟城市模型的可视化研究金宝轩,等5—22对TIN模型边界生成算法的研究周秋生,等5—30土地开发整理辅助决策支持系统研究向洪普,等5—53地形可视化系统TerraVision技术分析及其在…     

地理空间信息网格中间件功能设计与组件模型

中间件是地理空间信息网格的关键技术之一。研究的目的是为用户提供具有统一编程接口的虚拟机器．支持复杂应用问题的求解和广域网上各类资源的共享。设计地理空间信息网格中间件要具备资源动态监测、屏蔽节点异构、优化资源选择和协同计算等功能。地理空间信息网格中间件的组建模型包括：资源监测组件、计算服务组件．网格安全组件、容错服务组件、信息服务组件和应用调度组件。     

城市基础地理空间勘测数据共享平台设计

利用原有平台进行城市基础地理空间勘测数据共享时,元数据数量过大,无法对元数据进行管理,请求次数在160次以内数据服务响应时间较长,因此需要设计一种新的城市基础地理空间勘测数据共享平台.该平台共由八个模块构成,包括服务器模块、基础地理空间勘测数据管理模块、基础地理空间勘测数据处理模块、网络服务模块、地图操作模块、元数据管...     

空间信息全球惟一编码GeoID模型初探

为了解决由于不同数据模型中同一空间实体的编码不惟一而导致数据共享困难以及标识的静态性和无空间位置等问题,本文提出了基于全球剖分格网的空间信息全球惟一编码模型(GeoID),并设计了该编码模型的系统架构,试图实现全球连续的、多层次空间信息的惟一标识。通过对遥感影像中的空间实体进行了编码探讨,结果表明空间信息全球惟一编码模型将大大加快信息的查询与检索速度。     

Toward an integrated framework for geosensor grid

Abstract

Grid computing is deemed as a good solution to the digital earth infrastructure. Various geographically dispersed geospatial resources can be connected and merged into a ‘supercomputer’ by using the grid-computing technology. On the other side, geosensor networks offer a new perspective for collecting physical data dynamically and modeling a real-time virtual world. Integrating geosensor networks and grid computing in geosensor grid can be compared to equipping the geospatial information grid with ‘eyes’ and ‘ears.’ Thus, real-time information in the physical world can be processed, correlated, and modeled to enable complex and advanced geospatial analyses on geosensor grid with capability of high-performance computation. There are several issues and challenges that need to be overcome before geosensor grid comes true. In this paper, we propose an integrated framework, comprising the geosensor network layer, the grid layer and the application layer, to address these design issues. Key technologies of the geosensor grid framework are discussed. And, a geosensor grid testbed is set up to illustrate the proposed framework and improve our geosensor grid design.     

Geospatial Service Web: towards integrated cyberinfrastructure for GIScience

A geospatial cyberinfrastructure is needed to support advanced GIScience research and education activities. However, the heterogeneous and distributed nature of geospatial resources creates enormous obstacles for building a unified and interoperable geospatial cyberinfrastructure. In this paper, we propose the Geospatial Service Web (GSW) to underpin the development of a future geospatial cyberinfrastructure. The GSW excels over the traditional spatial data infrastructure by providing a highly intelligent geospatial middleware to integrate various geospatial resources through the Internet based on interoperable Web service technologies. The development of the GSW focuses on the establishment of a platform where data, information, and knowledge can be shared and exchanged in an interoperable manner. Theoretically, we describe the conceptual framework and research challenges for GSW, and then introduce our recent research toward building a GSW. A research agenda for building a GSW is also presented in the paper.     

Visualizing population mobility from spatiotemporally aggregated mobile phone data via a 3D gradient approach

Population mobility patterns are important for understanding a city's rhythms. With the widespread use of mobile phones, population-based trajectories can be utilized to explore such mobility patterns. However, to protect personal privacy, mobile phone data must be de-identified by data aggregation within each spatiotemporal unit. In data acquired from mobile phones, population mobility features are still implicit in the spatiotemporally aggregated grid data. In this study, based on image-processing techniques, a two-step 3D gradient method is adopted to extract the movement features. The first step is to estimate the initial movement pattern in each spatiotemporal grid, and then to estimate the accumulated movement pattern within a time period around a geographical grid. This method can be applied adaptively to multi-scale spatiotemporal grid data. Using geospatial visualization methods, estimated motion characteristics such as velocity and flow direction can be made intuitive and integrated with other multiscale geospatial data. Furthermore, the correlation between the population mobility pattern and demographic characteristics, such as gender and age groups, can be analyzed with intuitive visualization. The implication of the visualization results can be used for understanding the human dynamics in a city, which can be beneficial for urban planning, transportation management, and socioeconomic development.     

地理空间信息网格高性能调度技术中应用程序调度模型的研究

地理空间信息网格调度技术,要比传统的高性能计算中的调度技术复杂,原因是如果将全部网格资源作为一个应用程序的调度和执行目标,必将导致通信延迟、成本昂贵、执行低效等。为此,综合考虑应用程序特性、机器特性等,研究设计了地理空间信息网格高性能调度技术中的应用程序调度模型,包括地理空间信息网格应用程序分析;资源特性分析;应用程序分解;性能预测;资源调度;机器选择;任务映射和任务调度;任务调度器和调度器管理等九个模块。以实现为不同的应用程序匹配不同的计算资源,提高计算资源的利用率和应用程序的执行效率。     

基于Openlayers和ECharts的网络空间数据获取及可视化——以沈阳市主城区为例

网络地图提供了丰富的地理空间数据资源,本文以沈阳市主城区为例,以百度地图为底图,借助百度地图丰富的API,获取沈阳市行政区划矢量数据及兴趣点数据。采用开源的Openlayers,开发了“学校”兴趣点的热点图WEB页面,分析了沈阳主城区学校的空间分布规律和热点图的特点。并简介了ECharts可视化技术,初步探讨了其与Openlayers结合开发专题图WEB页面的传统开发方式,本文也为地理空间数据的获取、分析及可视化,提供了一种思路和方法。     

“数字城市”地理空间框架的建设与应用

随着信息化步伐的加快,"数字城市"建设成为各地信息化发展的重要内容,但由于没有成熟的理论指导,缺乏科学合理的总体规划和设计,结果形成了新的"信息孤岛",造成了资源浪费。以"数字徐州"为例阐述了数字城市地理空间框架建设的目标、任务及实施方案;详细介绍了地理空间框架的体系结构、空间数据及数据库、地理空间框架服务平台建设情况,并结合国土、市政、城管、气象等领域给出了应用示范,旨在为"数字城市"建设提供参考和指导。     

基于全球剖分网格的地理空间信息保障服务技术研究

随着空间和对地观测技术的飞速发展,建立一个适应全球的多源、多尺度、多时相跨平台统一数据组织的网格框架具有非常重要的意义。当前地理空间数据的生产、维护分散在不同单位,且采用的数据网格标准各异,造成了部门或系统之间、不同历史阶段之间标准不统一。本文针对高分专项地理空间信息保障库对数据资源全局展示、关联检索和模版应用等综合服务展示需求,基于GeoSOT网格与编码理论体系,提出了"地理空间信息全球统一网格化编码管理"的数据剖分组织解决思路,并进行了系统分析、研究与设计。通过试验证明,基于GeoSOT虚拟一张图的数据组织管理方法能够显著提高地理空间信息保障服务系统的整体应用效能。