基于Globe的分布式LDAP元数据目录服务框架

数据网格应用的发展和规模的扩大对元数据目录服务的可扩展性提出了更高要求。以基于对象的Globe系统为理论模型,提出了一种分布式LDAP元数据目录服务框架,描述了其中的命名服务和定位服务,在定位服务的基础上定义了基本的元数据目录操作。最后对该框架的性能优化和可扩展性进行了详细分析。

全球30m地表覆盖遥感数据产品-Globe Land30

在国家863重点项目支持下,我国成功研制出全球30 m地表覆盖数据产品Globe Land30。该成果包括2000基准年和2010基准年两期,有耕地、森林、草地、灌木地、湿地、水体、苔原、人造地表、裸地和冰雪十大类型,第三方评价总体精度为83.50%。2014年9月22日,中国政府将其赠送给联合国使用,是中国向联合国提供的首个全球地理信息产品。该成果成为全球变化和可持续发展研究的重要科学数据,目前已有近120个国家的用户下载使用,推动了国际对地观测与地理信息的开放共享,彰显了中国负责任大国的形象。本文主要介绍了Globe Land30产品的技术创新、精度评价与成果应用。

基于Virtual Globe的地质灾害监测数据集成及可视化

应用Virtual Globe技术和面向服务的软件构架SOA模型。通过综合分析地质灾害的空间数据和业务数据的特点,确定了不同数据类型之间的联系与服务方式。构建了一个地质灾害监测预警三维可视化数据集成框架,实现地质灾害空间数据和业务数据的集成和地质灾害相关信息的三维可视化显示。开发了基于B/S模式的华蓥山地质灾害监测预警系统,实现了华蓥山地区地质灾害空间数据与监测数据的实时更新显示,并进行了监测结果预警。

全球地表覆盖时空变化交互式知识地图集设计与表达方法

地图集是呈现地表覆盖知识的高效表达工具。然而现有地图集仅面向预定区划的知识内容展示,难以满足用户对不同兴趣区域的个性化需求,从而导致图集实用性较差。另外,传统地图集图幅版面布局主要以不同信息的拼合模式为主,难以体现知识所包含信息的关联性,从而不利于用户较快的理解知识内容。为满足地图应用的个性化和知识服务需求,本文基于三期GlobeLand30数据,进行近20年全球地表覆盖时空变化地图集编研工作。除了制作了从宏观角度反映全球、大洲和国家尺度的地表覆盖分布和变化图幅集,还采用用户交互式选择感兴趣区域的方式实时化生成地表覆盖时空变化知识,并提供用户选择不同的知识可视化表达形式和图-文双向交互功能,从而以更为个性化和易懂的方式展示地表覆盖时空变化知识内容。

利用球面离散格网组织空间数据的关键技术

球面离散格网系统是一种能够一体化表达空间位置和测量精度的新型空间数据模型。在分析其优点的基础上,提出利用球面六边形格网系统组织多源、异构空间数据的基本思路。对其中涉及的高精度离散格网系统设计、层次格网编码与索引方案、实体表达与数据重组、实体查询与分析算法等关键技术提出了解决方案。通过原型系统验证了其可行性。

一种基于TIN三角网数据的规则格网生成算法

格网地形模型和7TIN地形模型是数字高程模型的两个主要组成部分。结合实际工作,在实现多分辨率地形环境仿真需求下,充分利用已知TIN数据信息,通过划分格网点,判断格网点是否落在TIN三角网内,用三角形三个点高程内插得到格网点高程的方法,实现基于TIN数据生成格网数据。方法简单实用,在三维地形仿真应用中有较好的效果。

数字海洋应用服务系统构建及关键技术研究

我国首次探索了"数字海洋"从科学概念到工程实体的建设实践,经过系统建设和运行过程取得了显著成果,同时存在的问题逐渐显现出来.本研究总结了数字海洋原型系统存在的问题,在此基础上,开展了数字海洋应用服务系统系统架构设计,功能研发以及关键技术研究.通过实践证明,系统在数据共享、信息集成和可视化表达等方面具有良好的应用前景.

基于GSM/GPS的挖掘机全球定位与远程数据采集

研制了一种对挖掘机进行全球定位与远程监控的数据采集装置.系统以单片机作为控制器,GSM作为与远程通讯部件,GPS作为全球定位信息采集部件,PPI作为与工程机械控制PLC数据交换接口,实现了挖掘机的远程数据采集、全球定位、监控和报警等多种功能.

30 m地表覆盖数据更新成果质量检查与常见问题分析

针对全球地理信息资源建设与维护更新项目中30 m地表覆盖数据(GlobeLand30)更新成果的特殊性与质量检验技术的需求,本文提出了一套适用于规模化生产的成果质量检查技术流程与方法,并结合工程质量检查验收实践对更新成果常见问题进行了系统分析,给出了解决方案,可为全球项目成果质量控制提供技术参考。

IGRA全球站点探空数据集及其资料质量状况分析

美国国家气候数据中心(NCDC)研制的全球站点无线电探空资料数据集(the Integrated Global Radiosonde Archive,简称IGRA)包含全球1538个探空站点自1938年至今的多层次、多要素逐日探空资料。该数据是目前全球范围内时空密度最高、资料最为完整的一套高质量探空站点资料数据集。通过对该数据集概况及探空资料的质量控制过程进行概述,并对该资料存在的质量问题进行分析,结果表明:该数据集虽然进行了质量控制,但数据集中部分资料的质量仍然存在问题,如该套资料中1973年之前的中国区域探空温度资料存在较大问题,与国家气象信息中心整理的中国区域探空资料相比,两套资料中各站在1973年以前的不一致率均达到了70%或以上。另外,该套资料中风速资料在1975—1978年以及1981年错误较多,这5 a中出现的错误资料占所有错误资料的50.74%。而这5 a中错误资料的分布也比较集中,风速出错站点主要分布在美国南部和阿拉斯加、非洲中部和南部以及俄罗斯。全球大部分探空台站通过全球通讯系统进行传输资料基于1980年以后,因此本数据集中1980年以后的探空资料质量和完整性相对较高。结论和分析可为用户使用该数据集提供参考依据。

地理信息系统的现状及其技术系统的研究动向

地理信息系统作为新兴的高技术系统,已经应用于整个空间信息的处理领域。本文将在分析现有系统应用水平和存在问题的基础上,着重讨论了六个方面值得重视的研究课题。

用VB实现GPS接收机与地理信息软件Maplnfo之间的通讯

讨论了在Windows环境下 ,GPS接收机与地理信息软件之间的通讯原理。并以MapInfo为例 ,使用VB中的通讯控件以及Windows中的动态数据交换 (DDE)技术 ,编写了通讯服务程序 ,实现GPS接收机的数据采集和处理 ,以及与计算机之间的通讯。

GPS差分基准站

从影响GPS定位精度的因素入手,对建立差分GPS(DGP)基准站及基准站地心坐标(基准坐标) 的测定,作了较详细的研究。为了解决异地使用中,DGPS不便于用联合观测网站测定基准坐标的问 题,根据多次实际测量的结果,提出了用直接测量法确定基准坐标更为方便、有效。

基于虚拟地球的流场三维动态可视化方法

水文气象灾害是影响我国的主要自然灾害之一。水文气象网格数据构成一个动态变化的三维流场,流场可视化是研究水文气象灾害内在变化规律的重要手段。针对水文气象场数据数据量大、多维多尺度以及动态变化等特点,本文提出了一种基于虚拟地球的流场三维动态可视化方法。该方法包括流场数据组织和动态数据插值两种数据处理方法,并在此基础上研究了改进的粒子追踪、三维流线和体绘制三种可视化关键技术。最后通过河道洪水和台风两种不同尺度的流场进行了实验验证,结果表明该方法能够流畅地实现三维流场的精细动态可视化,对于水文气象灾害应急辅助决策具有重要的意义。

PES数据卫星小站的设计与实现

《中国电视报》的报版版样原来是通过电话线传输的 ,速度慢、质量差。PES数据卫星通信小站的设计与建立 ,大大提高了传版的速度与质量 ,同时为该站与各省之间的数据、话音、传真。

面向虚拟地球的多尺度矢量数据可视化方法

为了实现网络环境下虚拟地球的多尺度矢量、影像和地形数据的集成可视化,便于矢量空间数据的查询分析,本文根据几何绘制的方法,将二维矢量数据、多尺度地形和全球等经纬度离散网格集成,提出了面向虚拟地球的多尺度矢量数据结构和多尺度矢量数据分块构建与组织方法;在此基础上,针对虚拟地球中矢量数据高效可视化的要求,提出了面向可视化的Douglas-Peucker矢量数据压缩算法。最后,基于网络三维虚拟地球平台GeoGlobe开发了实验系统,实现了面向虚拟地球的多尺度矢量数据的构建、组织以及可视化。

面向虚拟地球的三维气象场可视化方法

三维气象场是一个多维变化的环境,可视化是研究其内在规律的重要方法。针对三维气象场的全球范围、多维多尺度、海量数据等特征,提出了基于体元对象的数据模型和多级体元索引机制,并在此基础上设计了面向三维气象场的可视化方法,包括基于箭头模型的矢量场可视化方法和改进后的基于三维纹理映射体绘制的标量场可视化方法。最后基于虚拟地球平台进行了可视化和时空检索分析实验。实验验证了该方法的可行性和有效性。

面向GPU绘制的复杂三维模型可视化方法

针对网络三维虚拟地球中对大范围、高密度复杂三维模型高效绘制的要求,设计了面向GPU绘制的三维模型数据组织结构。在此基础上,提出了面向GPU绘制的三维模型纹理烘焙和多尺度可视化方法。基于开放式虚拟地球集成共享平台GeoGlobe进行了实验,比较了传统绘制方式和基于GPU的绘制方法在可视化效果和效率上的区别。实验表明,本文提出的方法在保持三维模型特征条件下能有效提高其绘制效率。

三维虚拟地球中移动对象的时空数据组织方法

针对三维虚拟地球中实时GIS数据组织、管理与动态可视化的要求,设计了三维虚拟地球中移动对象的时空数据组织方法。提出了基于HR-tree扩展的时空索引方法,实现了对虚拟地球中移动对象的检索与查询,并基于三维虚拟地球平台对本文方法进行了实验,结果验证了本文方法的有效性和可行性。

多源雷达高度计全球典型湖泊水位变化数据集(2002-2016)

湖泊水位是反映区域和全球环境变化的重要指标。基于ENVISAT/RA-2、Cryosat-2/SIRAL、Jason-2三种星载雷达高度计的GDR(Geophysical Data Record)数据和MODIS影像数据经湖泊边界提取、水位计算、水位异常值剔除、高斯滤波去噪、高程系统转换等过程,提取了全球118个面积大于400km2的湖泊2002-2016年的水位变化数据集。每个湖泊的2002-2016年水位年平均变化率采用简单线性回归计算得到。数据结果分别采用青海湖、鄱阳湖和北美五大湖的实测水位进行了水位提取精度验证,提取精度可达分米-厘米级。该数据集涉及的118个湖泊,位于亚欧大陆57个,北美洲31个,非洲14个,南美洲10个,大洋洲6个。数据集内容包括:(1)118个湖泊的2002-2016年水位变化数据,包括湖泊的日观测水位、月平均水位和年平均水位。(2)118个湖泊的2002-2016年水位变化率数据。数据存储为.xlsx、.shp格式,由126个数据文件组成,数据量为3.71 MB(压缩为1个数据文件,3.48 MB)。