地理信息服务语义标注原理与关键技术及应用

随着地理信息服务应用领域和受众群体的日益广泛,人们对地理信息服务的需求越来越多元化。一方面网络上注册和发布的地理信息服务的数量急剧增长;另一方面人们对如何高效发现兴趣服务、组合兴趣服务以满足兴趣需要却常感到困惑。当前,用户只能通过关键字搜索并结合空间过滤条件查询OGC(Open Geospatial Consortium)的目录服务,来发现所需的数据和服务。用户在受益于目录服务带来的资源搜索便捷的同时,经常受到查全率和查准率不高的困扰。面对日益庞大的服务群,如何自动、快速、准确地发现目标服务,成为影响地理信息服务进一步发展与应用的瓶颈。本文围绕地理信息服务语义标注原理方法与关键技术展开研究,通过引入信息检索技术和语义网技术、语义服务技术,从面向地理信息服务语义标注的本体建模、基于地理概念匹配的语义标注算法、融合相似性度量与包含性推理的语义匹配与服务发现,以及语义标注和服务匹配质量评价方法4个方面进行了深入研究。针对地理概念半自动语义标注新算法、地理信息服务语义发现与匹配方法、服务语义标注和服务匹配质量评价、应用试验等具体研究内容进行了实验设计,并给出了需解决的核心问题,为当前地理信息服务匹配方法提供了新思路。     

“数字成都”的综合数据管理方案

随着信息技术的发展,所管理的数据也发生着重大的变化,从过去仅仅管理结构化数据,至今必须管理多种类型的非结构化数据。这一变化给数据管理带来了挑战。元数据在避免数据的重复性建设以及协调不同数据部门之间的资源共享中发挥着重要的作用,智能代理通过具有一定智能性的搜索策略建模,实现对元数据库的快速检索、数据的快速下载、数据的交互预览和信息缓存机制。同时讨论了基于元数据技术和智能代理技术的“数字成都”数据管理方案。     

基于LDA和优化蚁群的OD流向时空语义聚类算法

针对OD流向聚类中语义信息考虑不足和流向语义提取困难的问题,本文提出了一种基于隐含狄利克雷分布模型（Latent Dirichlet Allocation,LDA）和优化蚁群的OD流向语义聚类算法。算法首先以流向终点的POI类别为词汇构建流向文档,采用LDA主题模型提取流向语义,量化OD流向间的语义相似度,融合时间、空间和语义相似度构建流向时空语义相似度;接着以流向为节点,以流向时空语义相似度为边构建流向图,利用高斯函数映射以及图连通分量,剔除不相似的流向,实现数据精简;之后借鉴了密度峰值聚类算法思想,利用节点的介数中心性优化蚁群初始位置选取;最后基于多路切图准则（Multiway Normalized Cut, MNCUT）强化蚁群搜索的目的性,优化蚁群搜索的聚类效果,实现OD流向的时空语义聚类。以厦门市出租车公开数据集与厦门市高德地图POI数据为例进行分析与验证,结果表明本文基于LDA模型的语义提取方法可以有效提取流向的语义信息,构建有效的流向相似度度量;基于高斯函数和图连通分量特性的映射策略可以有效剔除了流向数据中的噪音,有效节省无向图构建的计算开支,大约节省了88.5%~88.8%的运行时间;基于介数中心性和多路切图准则优化的蚁群搜索聚类算法,可以有效进行流向语义聚类。相比已有方法本文方法能够更好地衡量流向间的语义相似程度,可实现按主题进行聚类划分,划分更加精细,更方便有效地进行流向语义的相关分析。     

资源与环境元数据网络一体化管理模式与应用研究

资源与环境数据由于涉及的范围广、种类多、多语义、数据量大等特点 ,而给资源与环境信息的共享带来了很大的困难。元数据机制是实现资源与环境数据管理和共享的重要方法和手段。本文分析了现有的资源与环境元数据的管理模式 ,探讨建立一个基于网络的资源与环境数据的开放、可扩展的元数据库 ,在管理上实现数据用户、元数据、数据集三位一体的管理模式 ,并采用当前一些先进的开发技术实现了该模式.设计、开发和完成了国家资源与环境数据库元数据管理工具软件MMT-1,得到了成功的应用。     

地理国情监测数据质量控制的强化与实现方法

对地理国情监测数据实行全过程的质量控制是确保成果数据质量满足项目技术要求的关键.本文通过近年来生产实践和基于地理国情监测数据的技术流程特点,在当前生产过程质量检查的基础上,提出了通过增加对关键环节的质量控制来全面提升数据质量的思路与方法,为持续开展自然资源调查监测质量控制工作提供有益借鉴.     

基于互联网的地图标注系统设计与实现

基于互联网的地图标注系统涉及到点、线和面的标注,对解决地图数据生产所面临的现势性、完备性、正确性以及准确性问题具有积极的意义.系统是在0racle数据库、POI搜索引擎和瓦片地图数据服务的基础上,采用Ajax技术、NHibernate技术设计开发而成的,文章给出了系统的设计和实现.     

基于 HBase 的面向语义单元的室内移动对象索引

随着室内定位技术的广泛应用,传感器记录了大量室内移动对象的位置数据,而索引技术作为移动对象数据分析的基础工作也得到越来越多的研究。已有索引技术多是针对室外空间的移动对象,不能支持室内移动对象数据的三维立体性、轨迹的复杂性、随机性等特点,这些索引技术也仅仅关注了移动对象的位置信息,忽略了语义信息,不能有效地支持室内移动对象的管理和分析,并且当面对海量的移动对象数据时,这些架构在传统关系型数据库上的索引都存在性能瓶颈问题。因此,本文提出了面向语义单元的移动对象表达模型,利用语义单元将室内移动对象的位置语义化,设计了SCoII （Semantic Cell Oriented Indoor moving objects Index）索引结构对室内移动对象的历史数据进行索引,能够有效支持语义粒度上的时空范围查询、移动对象语义轨迹查询。索引基于HBase实现,能够适应大规模的并发更新与查询,具有良好的规模扩展性,规避了大数据给传统数据库带来的性能瓶颈问题,实验证明其具有良好的更新和查询性能。该索引的实现方便了基于语义的室内移动对象分析和数据挖掘工作,为今后的分析工作奠定了基础。     

BIM与GIS集成的建筑物间距规划审批方法

建筑物间距规划方案审批是工程质量管理中的重要步骤,传统的规划审批方案以二维CAD线划数据为基础,其在数据完整性和可视化表达方面存在明显的局限性。BIM丰富的几何语义信息和3D GIS良好的数据管理与可视化分析能力为建筑规划审批提供了更为可靠的解决方案。本文设计实现了将典型BIM数据(revit数据格式)几何及其语义集成到3D GIS的技术方案,并开发了BIM与GIS集成的建筑间距自动化审批功能,为三维环境下建筑规划审批提供了更有效与可靠的技术支撑。     

基于MDR/MFI标准的语义数据统一注册模型

为解决国际标准化组织提出的互操作性元模型框架(MFI)系列标准中,映射注册标准的映射度不能满足实际应用需要的问题,在MFI-10和MFI-12标准基础上,提出三层语义数据统一注册模型,包括底层数据源层、中间注册层和顶层全域共享数据模型层,对复杂映射类型进行抽取与定义,并扩充到映射注册元模型;融入映射、注册技术和MDR标准,并作为全域数据模型。石油领域分布式EP数据库与EPDM数据库等的语义注册的应用表明,语义数据统一注册模型能够灵活、规范地解决企业数据的共享问题。     

面向地质时空大数据表达与存储管理的数据模型研究

随着传感器实时监测等高新技术在地质勘查或生产开发中的应用,形成了动态与静态并存、多源异构的地质时空大数据.然而,目前地质信息系统在地质数据组织管理方面,主要是静态地存储和表达出地质矿产勘查或生产开发在某个特定时期的状态,尚不能满足对勘查或生产开发过程中实时信息的存储管理,进而支持对地质过程的分析和研判.针对性开展了地质时空大数据表达与存储管理的数据模型研究,目标是能够融合数据多源与时空多维性,又能够支持时间关联与时间多粒性.针对地质大数据、地质过程的静态与动态数据紧密结合的特点,采用面向对象和基于事件的思想,提出了基于事件多因素驱动的地质时空大数据概念模型,并开展了相应的地质大数据存储管理逻辑模型、基于系统工程库的管理结构和地质时空对象管理模型设计.基于地质时空大数据逻辑组织管理模型和时空过程的非关系型分布式数据库架构,设计了地质大数据存储模型.融合三维地质建模技术、动态监测信息实时可视化等技术,构建了所需模型过程模拟的三维环境,通过绑定观测数据源,设计实现了基于OPC接口的模拟数据产生事件、作用对象响应的矿山动态开采流程.在王家岭煤矿首采区地质数据支持下开展了应用研究,实现地质时空事件条件下的矿山动态开采过程表达与数据管理,验证了本文模型的可行性和有效性.     

油田建设过程中数据管理的ArcGIS分析应用

数字油田是解决当前油田建设中数据冗余的一个有效途径。本文结合大庆油田勘探、开发与建设过程中存在的数据量大、共享困难等问题,对大庆油田的基于统一共享平台的各种空间数据及其他非空间数据共享问题进行了分析,并给出了基于ArcGIS产品的油田数据管理与共享问题的解决方案。     

Digital Watermark-based Security Technology for Geo-spatial Graphics Data

1 Introduction Geo-spatial graphics data, as fundamental data in build- ing the Digital Earth, their security poses a big problem and draw much attention of many researchers all over the world. Digital Watermarking, which is based on theories of steganography, is a novel technique for data security developed in the recent years. A digital watermark is defined as an identifiable digital signal or mode that is permanently embedded into other data, namely host data, while it does not affect the …     

地质资料管理在工程项目管理中实践意义及大数据集成化探讨

地质勘探中的地质资料管理对于整个地质工程项目管理具有重要的实践意义。地质资料管理工作对整个项目流程以及地质资料后期使用起着承前启后作用。通过对地质资料管理在项目全流程中意义和具体方法的梳理,探讨地质资料管理的安全性及地质资料大数据集成化的重要性。通过制度建设有效促进地质项目管理具体化,增强地质资料在地质勘探实践使用中的可操作性,最大限度利用好已有地质资料,更好地为地质勘探、矿业生产、生态环境建设、资源管理等领域服务。     

The Application of Data & Graphic Managing Technology in Oil & Gas Exploration

The managing of information and data between researching groups is critical to the success of any exploration or development project. Poor communication and data sharing between technological departments can result in incomplete interpretations or inaccurate drilling decisions making. According to the statistic results, the time cost in retrieving and collecting data will occupy more than 70 % percent of the total working time of technicians during the petroleum geological researching. This paper is a summary of the characteristics and the development of the Data & Graphic management system for oil & gas exploration.After that the system's application in oil & gas exploration and researching, which has improved the quality and accurateness of mapping has been summarized in detail. The application of the system mentioned above has proved to be very successful in Daqing oilfield.     

一种面向遥感影像自动提取结果的线要素自适应平滑方法

遥感影像提取结果的不光滑现象严重影响其数据质量和可视化效果。为解决这一问题,本文综合点、线、面要素的空间表达特征,提出了一种面向线要素的自适应平滑方法。首先,对现有的线要素平滑方法进行了总结和分析,指出了当前方法存在的局限性;然后,分析了噪声的来源和特点,提出了一种基于三角内心的自适应平滑方法;最后,以e Cognition8.0软件的道路自动提取结果为例,对方法的适用性和有效性进行了验证和分析。实验结果表明,本文提出的方法平滑效果较好,能够改善数据质量和可视化效果。     

南襄盆地泌阳凹陷与南阳凹陷油气地质特征类比及勘探启示

泌阳凹陷和南阳凹陷均属于南襄盆地次级构造单元，两者被唐河低凸起分隔，有效勘探面积相近，但凹陷资源量、已探明地质储量、石油天然气产量差异很大，油气分布具不均衡性。以两个凹陷的地震、钻井、测录井、地球化学资料为基础，立足于已有的勘探地质认识，从大地构造、含油气盆地要素分析、石油地质学的角度深入分析了两凹陷的相似性和差异性。研究结果表明，两凹陷在大地构造背景、构造演化阶段、凹陷平面形态、地层系统等方面具相似性。两凹陷的差异性主要表现在基底性质、边界断裂特征、沉降特征、地温特征、烃源岩特征、沉积体系、储集层物性、生储盖配置、圈闭特征、油气成藏期次及成藏模式10个方面。其中，基底性质和凹陷地质结构差异导致的油气成藏要素和成藏作用不同是油气分布不均衡性的决定因素。油气地质特征类比表明，南阳凹陷勘探程度相对较低，只要借鉴泌阳凹陷的成功勘探经验，创新地质认识，配套勘探关键技术，开展多领域、多层次、多油藏类型的立体勘探，仍具有较大的勘探潜力。      

基于NoSQL的海量空间数据云存储与服务方法

近年来,实现海量空间数据高效地存储管理和在线服务,成为地学信息科学领域日益关注的热点问题。本文根据矢量和栅格空间数据的不同特点,提出并实现了矢量栅格数据一体化的海量空间数据分布式云存储管理与访问服务方案,在海量矢量数据存储和处理中创新性引入分布式图数据库Neo4J和并行图计算框架。在三层式空间数据云存储架构基础上,给出NoSQL数据库技术的栅格和矢量数据云存储的实现策略与方法,并开展了通用数据访问接口的设计。采用分布式文件系统HDFS存储栅格数据,并使用列族数据库HBase对其建立分布式空间索引,及采用满足ACID约束的分布式图数据库Neo4J来存储矢量数据,并使用R树建立空间索引。在自主研发的地理知识云平台GeoKSCloud框架下,初步实现了核心组件-空间数据聚合中心(GeoDAC)软件,可为各类用户提供空间数据分布式存储管理和访问服务。通过搭建试验床,开展GeoDAC与开源GIS软件PostGIS在矢量数据读写访问性能方面的对比测试。结果表明,虽然GeoDAC没有获得写入性能的加速作用,但其具有PostGIS无法比拟的强大读取性能。GeoDAC将海量数据经过空间分割后分布在集群上,能够并行处理查询请求,极大地提高空间查询速度,具有广阔的应用前景。     

四川盆地油气勘探三维地理信息系统与应用

本文在三维可视化系统构建流程和数据组织管理模式分析的基础上,以ArcSDE作为空间数据引擎,利用Oracle 10g建立四川盆地油气勘探海量空间数据库,基于三维可视化软件平台Skyline TerraDeveloper设计、开发了全球三维模型的四川盆地油气勘探三维地理信息系统。同时集成基础地理数据、区域地质数据、油气勘探空间数据、多尺度遥感影像、勘探数据库,这不仅提供了强大的油气勘探基础数据管理、三维地形建模以及模型的可视化功能,还为专业技术人员提供了一个可视化的设计、分析平台。     

Research on formation density MWD instrument in engineering geological exploration

A high efficiency method is very important in geological survey for a new city in China. Geophysical parameters are Measured While Drilling(MWD), and these parameters are processed and explained on the ground, so the method can replace conventional engineering geological exploration for drilling rock sample. According petroleum engineering MWD, using the different characters of different rock absorbs γ radial, with the method of storing data in hole and explaining data on the ground, engineering geological exploration formation density MWD is researched. The MWD works stabilized, and the performance is good with precise data.