地质调查业务管理数据集成辅助决策系统架构与关键技术

在地质调查工作过程中,各类信息系统产生了海量的业务管理数据,需要解决这些多来源、高动态、复杂异构数据的有效集成辅助决策问题,驱动管理决策现代化。基于大数据、GIS、数据挖掘等技术,构建了地质调查业务管理数据集成辅助决策的总体架构;通过多源异构数据自动化动态集成处理、基于Hadoop的“湖仓一体”混合式数据组织管理、数据挖掘融合地理智能的分析决策模型等关键技术方法,研发了国家地质调查业务管理大数据系统。系统已接入24个数据源,实现了自动化动态集成,完成了1.5亿余条、20多万档异构数据的一体化组织管理,通过数据和分析服务有效辅助了管理决策。可有效解决大数据环境下数据集成辅助决策问题,提升国家地质调查工作管理决策的效率和水平。

海洋地质信息化建设研究进展与展望

回顾了海洋地质信息化建设历程,介绍了海洋地质信息化的顶层设计框架,归纳总结了20年来海洋地质信息化建设在海洋地质信息技术标准、网络体系、数据资源建设、数据共享与信息服务、海洋地质调查全流程信息化等方面取得的成果,认为海洋地质信息化成果丰硕,为海洋地质工作的现代化打下了坚实基础,发挥了较好的支撑作用。分析了当前海洋地质信息化存在的人员融合力度不足、感知设备不足、对成果的快速产出支撑力度不足、大数据分析和人工智能技术应用不足等问题,提出了海洋地质信息化工作今后应加强观念转变、落实行动促进人员深度融合、加强感知-计算-分析能力、拓展全流程软件生态、推进大数据分析、进一步加强人工智能在海洋地质调查研究的应用等。

基于云架构的中国地质调查信息网格平台关键技术研究与实现

目前中国地质调查网格结点体系已基本形成,初步实现门户的自治,结点资源与门户资源的共享与协同。随着信息技术的发展,以及云GIS、大数据、北斗等技术在网格平台中的开展、应用,从网格平台基于云架构体系升级入手,阐述了基于云架构非结构化地质数据存储与管理、快速搭建地质调查业务系统中间件和野外地质调查工作管理与安全保障服务等一系列关键技术的研究与实现,为网格平台的下一步发展提供了研究基础。

地理信息元数据驱动的地图整饰技术研究

提高制图生产效率,改变传统地图生产中制图数据与基础数据分离的情况,形成基础数据与制图数据一体化的生产体系,是信息化制图的基本要求。通过设计地理信息数据与制图数据一体化存储的数据模型和自觉性的动态图形整饰元素,充分挖掘地理信息数据及元数据来驱动地图整饰,能够实现地图整饰元素位置布局的自动调整和内容的动态生成。经研究和实践表明,该方法不仅提高了制图生产效率,而且形成了制图数据动态更新的机制。

海岸带陆海统筹“双评价”辅助决策信息系统设计与实现

海岸带地区的发展引发了一系列的资源环境问题,对海岸带地区进行灵活高效的“双评价”已成为政府决策和专业研究的迫切需要。本文秉承生态优先、因地制宜、简便易行的评价原则,基于土地资源、水资源、气候、环境、生态、灾害等多源异构数据,采用GDAL开源库与GIS信息技术,按照《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价技术指南》中的评价方法,建立空间分析计算模型,设计并实现海岸带“双评价”系统。该系统利用评价模型实现了对单要素资源环境数据、多要素资源环境数据进行叠加、运算、评价、成图以及不同尺度的评价成果展示等。以津冀辽海岸带地区为例,开展相关评价。研究结果表明,该系统评价结果准确,计算效率是人工评价的3~5倍,可为开展资源环境管理和国土空间规划工作提供技术支持和科学支撑。

数据驱动的短临降水预报可靠性分析技术体系研究

高精度、高可靠的短临降水预报,可为暴雨洪涝灾害早期预警、区域防灾减灾提供重要理论方法依据。目前,以深度学习技术为代表的数据驱动的短临降水预报技术逐渐得到应用。然而,由于空间数据、模型结构、参数和训练过程等诸多因素存在不确定性,以及人工智能技术本身存在的低可解释性和低稳健性等特征,数据驱动的短临降水预报具有不可靠性。针对数据驱动的短临降水预报可靠性过程建模不足、可靠性评估方法片面和可靠性传播机制不明的问题,本文提出了一种顾及数据和模型不确定性的短临降水预报可靠性分析、评估和推理技术体系,提升数据驱动的短临降水预报过程可靠性综合评估和关联推理能力,以期为数据驱动的短临降水预报可靠性分析提供理论和技术支撑。

基于标准地图制作公开版地质图的技术研究和示例

地质图是地质调查和地质成果公开展示的基础,标准地图是地质图件编制必不可少的参考底图。为了解决标准化地质制图中的地图投影、比例尺难统一与数据格式不一致问题,本文以中国1∶1200万地质图标准化制图为例,运用ArcGIS和Adobe Illustrator软件,加工处理最匹配标准地图比例尺的地质图数据,确定了地质图和标准地图数据套合后边界平均偏移距离最小、要素匹配度最高的Albers投影最佳参数,并处理要素间的关系,实现了2组地图数据的适配。在地质图标准化和规范化的基础上,编制了基于标准地图的地质图。本文基于标准地图的地质数据加工处理、整合、制图技术流程具有较强的适用性,为公开版标准化地质图件制作提供参考。

智能化时代地理空间信息软件人才培养模式研究与实践

在智能化时代背景下对地理空间信息软件人才培养模式进行研究与实践,提升学生综合能力以应对智能化时代日益复杂的现实问题,从而满足现代地理空间信息软件研发对人才能力和素质的要求。通过建设教研一体化跨学科教学平台,构建人工智能与地理空间信息工程专业相结合的课程新结构,以及建立智能化、多维度、重实践的教学创新模式,通过多学科融合的培养模式促进交叉学科人才培养。研究表明,学科建设与人才培养相辅相成,在智能化时代下开展地理空间信息软件人才培养模式探索对于学科建设而言机遇大于挑战。亟需明确学科建设目标、优化人才培养方案、丰富课程实践资源建设,使得学科实践成果可满足教学改革、学风建设、创新实践以及面向地理空间信息软件领域卓越工程师培养的需求。

长江干线数字航道系统守护进程的研发与应用

数字航道是长江航道维护管理的重要信息化系统,在数字航道系统的运行过程中很可能因为种种原因产生不可预知的错误,如果无法及时发现和解决这种异常状态,将会影响数字航道的运行。解决这一难题的关键在于对系统异常状态的准确判定与及时上报,为此本研究研发了一种基于Zabbix的守护进程系统,实现了对于数字航道系统的实时健康判断与报警等功能。本文的实际测试结果表明,数字航道系统守护进程可以及时发现数字航道系统中存在的异常状态并上报,实现系统的高可用性与长久稳定运行,减少运维所需的时间和人力。

关于物联网技术在实物地质资料管理与服务中的应用研究

加强实物地质资料的管理并提供服务利用是国土资源主管部门的重要任务,目前全国实物地质资料的保管分散,利用率低,信息化水平较低,远未发挥其应有的价值,而物联网技术作为新一代信息网络技术,能够对物体实施智能管理,并实现数据汇聚与共享。本文结合全国实物地质资料工作的实际情况,分析了物联网在实物地质资料工作中应用的可行性以及对实物地质资料工作的促进作用,提出了实物地质资料物联网的建设思路,为实现实物地质资料实体的全周期智能化管理和实物地质资料数据的一体化管理与应用提供了一种切实可行的解决方案。

城市三维地质信息系统建设统一过程方法与实践

在总结上海等城市三维地质调查项目"城市三维地质信息系统"建设经验基础上,借鉴Rational统一软件过程思想,提出了一种城市三维地质信息系统建设统一过程模型(UGIS-UP),给出了该统一过程的核心工作流、支持工作流,讨论了准备、实施等阶段的具体实施步骤,并以上海城市地质基础信息管理与服务系统研发为例进行了分析。UGIS-UP有效整合了数据收集整理、数据中心建设、三维地质建模、迭代式开发等工作流程及人员、项目管理、方法工具等要素,是一套有关城市三维地质信息系统交付、实现及有效项目管理的最佳实践方案,能够用于指导和规范相关系统建设,提升系统建设效率,降低风险。

国家基础地质数据库整合与集成基本技术框架

国家基础地质数据包括区域地质、地球物理、地球化学、遥感影像、地质钻孔、区域海洋、水工环、矿产资源等数据,这些数据由于物理分散、建库标准不同、过于依赖业务系统等原因,难以满足社会大众、专业机构、管理人员等各类用户需求。为了提高国家基础地质数据的共享与服务,经过深入分析、实验、综合研究,提出了基于元数据、数据库、数据仓库、GIS、网络、Web等技术的、物理分布逻辑集中的国家基础地质数据库整合与集成技术框架。

一种融合WebGIS和Web3D技术的实时定位系统可视化框架

随着基于位置感知技术的实时定位系统深入发展和应用,其对可视化技术的要求越来越高。如何在主流架构模式下实现复杂室内外静、动态场景目标的二三维实时可视化是其首要任务之一。分析了实时定位可视化技术的特点,结合Web GIS和Web3D技术,设计并实现了一种基于B/S架构的实时定位二三维可视化框架。按照该框架构建了体育馆人员定位系统,结合定位实验中场景渲染和目标运动轨迹效果,对该框架进行了验证。实验结果表明,该框架具有良好的实时性、双向交互性和可扩展性。

基于虚拟数据库技术建立国土规划数据集成模型研究

国土规划是空间规划体系中层级最高的规划,是国土资源开发利用与整治保护相关规划编制的重要基础。要做好相关规划,需要对规划区内自然、经济、社会等数据集进行灵活有效的利用和组合。针对国土规划编制中对多源异构空间、非空间数据集成和抽取特定数据的迫切需求,提出了一种基于虚拟数据库的国土规划多源异构数据集成方法,利用虚拟数据库实现分布式数据源的虚拟组织与透明访问,用GML实现多源异构数据格式的标准化,并开发了国土规划信息共享原型系统,在此基础上进行了实践使用。从现有数据库中抽取相应的数据集和数据项,构建全局虚拟数据库,由于虚拟数据库并不改变现有数据库的应用系统工作模式,保证了原始数据更新的有效性,以及数据的完整性。

汇交地质资料电子文件原始性保证技术研究

地质资料的原始性是地质资料真实、可靠的前提,是地质资料汇交过程中急需解决的难题。本文基于目前我国保证地质资料原始性工作的发展历史与现状,利用可行时间戳、数字签名、MD5散列算法三种不同原始性保证技术,并对比这三种方法在汇交地质资料方面的优缺点。通过实践证明MD5散列算法在地质资料原始性检验方面具有操作简单、成本低、无负担等优势,但是由于地质资料保密性和数据格式复杂等原因,MD5散列算法尚需完善。

基于通信网络的地质调查视频会议系统研究

在计算机技术高速发展的背景下,视频会议系统已经成为促进信息共享、提高工作效率、提升管理水平的重要手段,具有不可估量的社会效益和经济效益。本文结合地质调查行业实际情况,分析比较了当前主流的视频会议软、硬件技术,提出了构建于三种通信网络之上的地质调查视频会议系统技术架构,针对在系统部署和使用过程中出现的关键技术问题提出了具体的解决方案。

地质调查国际合作业务信息化建设:架构、功能与实践

随着国际合作与对外交流的日益频繁,推动国际合作数据规范化、审批流程化和成果共享化,全面提升外事管理、国际合作、信息服务、数据分析效率等能力迫在眉睫。以地质调查国际合作信息化业务体系建设为目标,利用地理信息技术、空间分析方法、数据库等信息手段,以国际合作数据流为驱动,设计了国际合作业务数据模型,通过Flex富客户端技术研发用户交互界面,调用天地图API接口实现国际合作数据空间化。经过研发与升级完善,完成了国际合作三层体系架构信息系统平台的搭建,实现了对全局国际合作各类出访来访计划的申报、下达、执行、成果汇交全流程管理。基于WebGIS技术辅助国际合作计划的可视化管理与精准信息服务,利用移动通讯技术实现国际合作业务办理信息提醒与督促,是信息化技术在国际合作管理、服务中的全新尝试。国际合作业务信息化体系建设,有效提升了国际合作管理和服务能力,有效推动了国际合作成果的共享共用,通过数据分析,可以为国际合作管理与业务发展提供信息支撑与决策建议。

基于“互联网+政务服务”的地质资料信息管理服务系统建设

围绕地质资料管理和公共服务需求,以提高地质资料管理效率和服务能力为目标,分析了地质资料信息管理服务现状和存在的问题,提出“用户为本、资源整合、业务协同、共享服务”的总体建设思路。地质资料信息管理服务系统建设以业务需求驱动应用集成,借鉴“互联网+政务服务”应用模式,以地质资料政务信息管理和公共服务为核心构建系统总体架构,实现全国地质资料管理和服务信息的“一站协同、一网通查、一码通管”,推进全国地质资料管理和服务信息的共享利用,形成“全国统一、动态更新、多级联动、权威发布”的地质资料管理和服务体系,为地质资料汇交和社会公众提供更好的服务。

我国实物地质资料服务现状及对策研究——以自然资源实物地质资料中心为例

实物地质资料是国家重要的基础性、战略性信息资源,是地质工作服务社会的重要载体。随着我国经济社会的不断发展,诸多领域亟需地质工作提供多元化、全方位的实物地质资料信息服务。本文梳理了我国实物地质资料管理服务政策体系,以自然资源实物地质资料中心2015~2019年实物地质资料服务数据统计和进展情况为基础,总结分析得出自然资源实物地质资料中心在到馆服务、网络服务、专题服务、科普服务等方面取得的主要进展,提出了进一步加强实物地质资料社会化服务的对策建议,为今后实物地质资料服务高质量发展提供参考和借鉴。

低空航空摄影飞行质量自动化检查系统实践与研究

针对低空航空摄影的特点,使用拍摄影像中心点GPS坐标数据,研制基于飞行质量成果的自动化检查系统。系统利用SIFT、相关系数、相对定向模型、影像匀光等技术实现高可靠性的自动化处理方法,对SIFT的优化、多线程、多核编程技术(Open MP)实现了质量评定的高效处理,和对评定成果的直观可视化表达。