地理信息服務新模式
⑴ 服務趨勢
(一)地理資料數據信息服務體系建設
1.基礎地理信息數據管理服務技術體系
包括基礎地理信息資料庫系統,大地資料庫系統,檔案管理服務系統,專題應用系統,信息服務系統,運行支持系統。
2.集成化的地理信息資源體系建設
豐富地理信息資源,實現空間定位數據、正射影像數據、高程模型數據、地形要素數據、數字地形圖等基礎地理信息數據的全面覆蓋或必要覆蓋。改變地形要素數據模式,製作以面向地理實體、分層細化、時效性高為特徵的地理信息數據。
3.實時化的地理信息數據獲取體系建設
建立實時或准實時的多平台、多感測器、全天候、全天時的陸海空一體化的對地觀測數據獲取系統,形成多類型、多解析度、高精度的地理信息快速獲取能力。
4.自動化的地理信息數據處理體系建設
建設基於集群計算機、大型伺服器、高速存儲傳輸網路的地理信息自動處理系統,包括航空航天影像自動化處理系統,合成孔徑雷達數據處理系統,激光雷達數據綜合處理系統、多種衛星定位系統數據聯合處理系統和地球重力場、大地水準面精化數據處理系統等,具備支持無控制點或稀少控制點數據處理、多源數據綜合處理、海量數據處理等能力,進一步完善數字化測繪生產工藝流程,構建網格環境下的新一代地理信息處理與管理平台。
5.網路化的地理信息服務體系建設
加快地理信息服務模式從傳統人工向網路化服務方式的轉變。建設廣域網路接入、伺服器集群、數據存儲備份與安全保密的軟硬體環境,依託國家電子政務內、外網物理鏈路,搭建完善全國測繪成果網路化目錄服務系統,加快建立全國地理信息資源目錄服務系統。建設縱向聯動、橫向協同、互聯互通的測繪信息公共服務平台,提供 「一站式」在線電子地圖與地理信息服務,全方位地面向政府和專業部門、企事業單位以及社會公眾,提供涉密與非涉密的地理信息、數據和地圖公共服務。
6.社會化的地理信息應用體系建設
充分發揮政府、企事業單位的作用,積極構建地理信息社會化應用體系。包括:加快建設網路化GNSS綜合應用服務系統,為各行各業提供高精度、實時有效的空間位置信息服務;建設應急測繪服務系統,為應對特發事件處理、抗災救災、災後重建等提供測繪保障服務。開發現勢性強、信息量豐富、可量測的三維立體影像數據和基於空間信息、網格的多級地理信息產品,滿足不同類型顧客的應用;繁榮地圖品種,開發網上電子地圖,發展手機定位、車載、機載、船載導航地理信息服務,促進智能交通、現代物流、電子商務和旅遊業等現代服務業的發展,滿足人民大眾衣食住行和提高生活質量的需要。
(二)拓展專業地理信息產業市場
市場的巨大需求是我國地理信息產業發展的主要動力。根據市場特徵,我國地理信息產業可以劃分為兩大類:一是專業應用市場,其最終顧客是機構,又可以分為政府(包括軍事)應用和企業應用;二是大眾市場,即個人消費與服務類市場。專業地理信息產業仍是我國目前地理信息產業發展的主戰場。
在行業應用方面,近年來,在國土、水利、環保、林業和公安等行業,通過試點項目,帶動了行業地理信息應用,如國土信息系統本身就已成為一個大產業。另一方面,以城市為中心開展的應用,特別是數字城市建設,以建設城市空間信息公共平台為基礎,帶動了城市電子政務的發展。數字城市建設應該以基礎地理信息公共平台為基礎,拓展城市的各個專業應用,提升城市的信息建設。
(三)測繪信息服務體系的產業化
加強測繪信息服務,完善測繪信息服務體系,不斷豐富測繪信息產品,改善信息服務手段,提高信息服務質量:發展地理信息產業,充分利用市場機制,充分發揮企業的作用,在衛星導航定位、遙感、地理信息系統、地圖出版、測繪儀器等方面,打造一批具有市場競爭力的拳頭產品,造就一批擁有自主品牌的優秀企業,促進地理信息產業技術升級和結構優化,實現地理信息資源高效利用和產業的規模化發展。
如車載導航屬於大眾測繪信息服務產業,在過去的10年裡,這一產業受到業界追捧和政府部門的高度重視。我國汽車市場的快速發展,也在不斷催生和帶動這一產業的發展。經過眾多企業10多年來的不懈努力,這個產業正在不斷成熟,年產值超過200億元。
(四)測繪信息服務體系的網路化
如今測繪資料數據信息已經漸漸走上網路化道路,一些基礎數據、科學數據等已經上傳到網路中以便於顧客下載使用,如測繪科學數據共享服務網,據不完全統計,自2004年至2006年,網站僅通過國家基礎地理信息中心為100多個科學研究項目向教育、科研院所提供數據的數據總量超過200GB(不含影像數據),這些數據基本都是涉密數據,其中90%以上為免費提供。目前本網站的數據互操作服務已正式開通,可以對所有免費下載的矢量數據通過WMS(OpenGIS WebMap Service)和WFS(OpenGIS Web Feature Service)方式進行訪問,點擊查看數據集說明信息,了解相應的具體技術參數。並且目前共有53個數據集的數據和24個數據集的樣例數據可以直接免費下載,數據量達554.72MB(不含日更新的GPS數據,日均約1.7MB)。相信在不久的將來,測繪數據信息服務體系的網路化將走上一條更規范、更便捷的道路。
⑵ 地理信息服務的社會影響
一般認為,地理信息服務的目標是讓任何人在任何時間任何地點獲取任何空間信息,即所謂的4A(AnyBody、AnyTime、AnyWhere、AnyThing)。要實現這一目標,必須突破若干技術難關,其中,嵌入式GIS技術保障任何人能在任何時間任何地點接入網路環境,提出服務需求,獲取服務內容,分布式異構GIS系統技術和地理信息共享技術則保障能迅速地提供任何空間信息。在「十一五」期間,地理信息服務已經得到了井噴式發展,特別是網路地圖和移動導航服務已經完成將地理信息傳遍千家萬戶的光榮使命。「十二五」則開了個好頭。10月21日,國家地理信息公共服務平台、中國區域內數據資源最全的地理信息服務網站——「天地圖」正式開通。盡管「天地圖」在技術上引發了一些爭議,但這畢竟是國家地理信息公共服務平台建設取得的重要成果,將從根本上改變我國傳統地理信息服務方式,標志著我國地理信息公共服務邁出實質性的一步。可以說,我國的地理信息服務剛一起步便取得了不小的成功,在下一個五年中,除了在技術上完善網路架構和加強標准化建設外,希望更多的服務模式能夠被探索出來,比如,可以基於微博發布你的瞬時位置和狀態,將空間信息和屬性信息關聯起來,存入時空資料庫,你的朋友就可以通過網路地圖服務獲取你的時空變化信息,真正掌握你的一舉一動,實現更高層次的「人肉」——當然,關於地理信息服務的相關政策法規也必須配套健全,以免更多侵權案、隱私案等杯具出現。
⑶ 大數據時代測繪地理信息如何發展
地理信息產業發展趨勢向好 「互聯網+測繪」將成行業新常態
地理信息產業,是以現代測繪技術、信息技術、計算機技術、通訊技術和網路技術相結合而發展起來的綜合性產業。既包括
GIS(地理信息系統)產業、衛星定位與導航產業、航空航天遙感產業,也包括傳統測繪產業和地理信息系統的專業應用,還包括LBS(基於位置服務)、地理信息服務和各類相關技術及其應用。
隨著網路技術的不斷發展,雲計算大數據移動互聯網的普及,地理信息軟體也應推動地理信息獲取、處理、管理和網路化分發服務軟體產品的集成,重點發展基於下一代互聯網、移動互聯網等,適應雲計算技術、時空技術、三維技術等的地理信息系統軟體產品。
地理信息產業總產值
根據前瞻產業研究院發布的《地理信息產業發展前景與投資戰略規劃分析報告》數據顯示,截至2013年底,行業內企業達2萬多家,從業人員超過40萬人,年產值近2,600億元。新應用、新服務不斷產生,互聯網搜索和電子商務提供商、通信服務提供商、汽車廠商等紛紛涉足地理信息應用領域,形成了遙感應用、導航定位和位置服務等產業增長點。
到2020年,政策法規體系基本建立,結構優化、布局合理、特色鮮明、競爭有序的產業發展格局初步形成,互聯網搜索和電子商務提供商、通信服務提供商、汽車廠商等紛紛涉足地理信息應用領域,新應用、新服務不斷產生,形成遙感應用、導航定位和位置服務等產業增長點。2016
年4360億人民幣,年均復合增長率為20%,到2020年地理信息產業的總產值規模將達到9040.90億人民幣,未來10年,地理信息產業總產值將保持穩定高速的年均增長率,到2021年形成萬億元的年產值。
地理信息服務業服務總值持續快速增長,2020年將達1,736億元
地理信息服務業是地理信息產業的核心部分,近年來,隨著「一帶一路」等國家戰略的提出,不動產統一登記等一系列國家重大項目和重點工作的啟動,國家現代測繪基準體系基礎設施建設的推進,基礎地理信息數據更新速度的加快,數字城市及智慧城市應用范圍的不斷擴大,地理信息服務總值持續快速增長。
同時,隨著地理信息的不斷發展,新應用、新服務不斷產生,互聯網搜索和電子商務提供商、通信服務提供商、汽車廠商等紛紛涉足地理信息應用領域,形成了遙感應用、導航定位和位置服務等產業增長點。參與主體的多樣化結合商業模式的創新,地理信息產業正逐步走向應用多元化、深度化的時代,企業的核心競爭力不斷提高。
阿里巴巴、騰訊、網路等大型互聯網企業積極進軍地理信息產業,給傳統的中小地理信息企業帶來了不小的競爭壓力,導致了企業競爭的加劇,但同時也為加快產業提質增效和地理信息企業轉型升級提供了強大外力。今後,產業的發展應是「互聯網+
」驅動下的有質量、有效益的創新發展。
地理信息服務業未來發展趨勢
產業鏈將進一步延伸
在大數據時代,基於物聯網、雲計算、互聯網技術發展的大數據技術將對地理信息服務業產業鏈的各個環節產生全方位的影響,引起地理信息服務業產業鏈結構的調整。
產業鏈結構的調整主要表現為產業鏈變長的趨勢。在大數據時代,地理大數據分析與挖掘可以直接創造價值,為用戶提供服務。而地理大數據分析與挖掘需要掌握專門的技術,可能還需要一定的行業背景,因此很可能發展成為一個獨立增值的產業鏈環節。此外,地理數據與其他大數據的集成,地理大數據的存儲、管理與運營都需要專門的設備和技術,在大數據時代,也很有可能發展成為一個獨立的產業鏈環節。
「互聯網+測繪」將成行業新常態
近年來,隨著互聯網時代的深刻變革,雲計算、大數據、物聯網等智能化技術的發展對測繪科學不斷滲透,地理信息服務業的產業結構、產品內容及服務范圍發生了重大變化,「互聯網+測繪」將成為地理信息服務業新常態。
行業內企業向綜合性和個性化方向發展
在大數據時代,以需求為導向的地理信息服務企業主要向兩個方向發展。一是綜合性,即地理信息服務企業提供的服務從單一內容的服務向多類型服務發展,從滿足單一需求向提供整體解決方案發展,從提供某一種產業活動向提供多種產業活動發展。地理信息服務企業的綜合化發展趨勢同時也順應和體現了地理信息技術的發展趨勢。
近年來,3S技術趨於融合發展,地理信息服務領域的內外業一體化、軟硬體一體化也更加明顯,同時,雲計算、物聯網、大數據等技術的發展,也使地理信息服務企業提供應用整體解決方案服務成為可能。二是個性化,在大數據時代,利用大數據發現需求、挖掘各類信息、解決各類問題的需求將迅速增長,公眾用戶的個性化產品發展空間廣闊。
⑷ 國家地理信息公共服務平台的幾點思考
為加快平台建設、落實「創新思維、超常運作、整合資源、加快建設」的指示精神,現從對平台的認識方面、信息資源整合方面、以及平台長效運維方面談談個人的一點思考。
(一)進一步提高對平台的認識
一是平台建設是一項長期性工作。
要把平台建設放在國民經濟信息化的大背景下來認識和推進。平台建設是測繪公共服務的重要抓手,將是轉變地理信息服務方式、推進地理信息資源共建共享、提高測繪公共服務能力和水平的重要手段。故平台建設並非階段性項目,是測繪部門的長期性工作。
二是平台並不等同於現有的GIS系統。
普通GIS系統只能管理有限數據資源,與GIS軟體緊密綁定;而平台能夠聯通全國海量數據資源,實現開放的服務聚合與互操作。
三是平台數據不僅限於基礎地理信息數據。
基礎地理信息數據主要為形式相對固定的4D產品;而平台的公共地理框架數據是面向社會經濟信息空間化整合和在線瀏覽標注等網路化服務需求整合而成的,主要包括地理實體數據、地名地址數據、電子地圖數據、影像數據、高程數據等。
四是要正確區分涉密版與公眾版平台的界限。
涉密版只能運行於涉密網環境(電子政務內網);公眾版可運行於非涉密網環境(電子政務外網、網際網路)。此外,電子政務內、外網的聯通雖需假以時日等待,但不能坐等,否則將錯失良機。
(二)不斷更新完善平台信息資源
平台生命在於數據的不斷更新,平台建設非一己之力所能成。要通過技術進步、社會力量不斷加強平台信息資源的更新完善,從而更好地服務大局、服務社會、服務民生。
一是加快公共地理框架數據的更新頻率。
要盡快開展數據生產與聯動更新的一體化技術方法研究並形成實用化軟體工具,及時更新平台的電子地圖數據、地理實體數據、地名地址數據等。
二是充分共享整合社會地理信息資源。要通過共建共享機制收集相關專業部門的地理信息資源;同時要充分聚合相關企業及社會團體的資源,如高解析度影像、立面街景、三維城市模型、導航電子地圖等,實現協同服務。
三是不斷收集其它相關地理信息資源。要通過相關專項收集重要地理信息資源,尤其是收集涉及我邊界穩定、安全與發展的周邊國家以及目前國際上政治、軍事、經濟熱點國家的地圖資料及地理信息資源。
(三)推進平台產業化長效運行服務
平台持續、高效地運行維護是一項長期工作,需要投入大量的人力、物力、財力做支撐,需要不斷集成高新技術成果完善平台、不斷整合最新信息資源豐富平台、不斷開發基礎應用功能拓展平台;需要基於平台尋求面向社會的增值服務亮點,基於平台開發面向用戶業務需求的專用系統等。為此,平台的長效運維應基於國家政策、引入產業化運營模式和機制。
建議在國家局的領導下,聯合各級測繪部門與企業,研究分建共享、聯動更新、協同服務的政策機制與實施辦法;與擁有信息資源的企業、具有運營服務能力的企業開展合作試驗,探索互利共贏的合作模式。逐步建立有效的管理與運維機制,推進平台產業化長效運行維護,保證平台提供7×24小時不間斷服務,不斷推進地理信息更廣泛的應用。
⑸ 地理信息系統的應用有哪些
GIS 的應用領域
地理信息系統在最近的30多年內取得了驚人的發展,廣泛應用於資源調查、環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業、統計、商業金融等幾乎所有領域。 (加測繪、應急、石油石化等國民經濟各個領域。)
以下地理信息系統的應用領域分別回答了在各自領域內的作用
◆ 資源管理 (Resource Management)
主要應用於農業和林業領域,解決農業和林業領域各種資源(如土地、森林、草場)分布、分級、統計、制圖等問題。主要回答「定位」和「模式」兩類問題。
◆ 資源配置 (Resource Configuration)
在城市中各種公用設施、救災減災中物資的分配、全國范圍內能源保障、糧食供應等到機構的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應用中的目標是保證資源的最合理配置和發揮最大效益。
◆ 城市規劃和管理 (Urban Planning and Management)
空間規劃是GIS的一個重要應用領域,城市規劃和管理是其中的主要內容。例如,在大規模城市基礎設施建設中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學校、公共設施、運動場所、服務設施等能夠有最大的服務面(城市資源配置問題)等。
◆ 土地信息系統和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性質變化、地塊輪廓變化、地籍權屬關系變化等許多內容,藉助GIS技術可以高效、高質量地完成這些工作。
◆ 生態、環境管理與模擬 (Environmental Management and Modeling)
區域生態規劃、環境現狀評價、環境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環境與區域可持續發展的決策支持、環保設施的管理、環境規劃等。
◆ 應急響應 (Emergency Response)
解決在發生洪水、戰爭、核事故等重大自然或人為災害時,如何安排最佳的人員撤離路線、並配備相應的運輸和保障設施的問題。
◆ 地學研究與應用 (Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、經濟地理研究、空間決策支持、空間統計分析、制圖等都可以藉助地理信息系統工具完成。
◆ 商業與市場 (Business and Marketing)
商業設施的建立充分考慮其市場潛力。例如大型商場的建立如果不考慮其他商場的分布、待建區周圍居民區的分布和人數,建成之後就可能無法達到預期的市場和服務面。有時甚至商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區的人口結構(年 齡構成、性別構成、文化水平)、消費水平等結合起來考慮。地理信息系統的空間分析和資料庫功能可以解決這些問題。房地產開發和銷售過程中也可以利用GIS功能進行決策和分析。
◆ 基礎設施管理 (Facilities Management)
城市的地上地下基礎設施(電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設施、 電力設施等)廣泛分布於城市的各個角落、且這些設施明顯具有地理參照特徵的。它們的管理、統計、匯總都可以藉助GIS完成,而且可以大大提高工作效率。
◆ 選址分析 (Site Selecting Analysis)
根據區域地理環境的特點,綜合考慮資源配置、市場潛力、交通條件、地形特徵、環境影響等因素,在區域范圍內選擇最佳位置,是GIS的一個典型應用領域,充分體現了GIS的空間分析功能。
◆ 網路分析 (Network System Analysis)
建立交通網路、地下管線網路等的計算機模型,研究交通流量、進行交通規則、處理地下管線突發事件(爆管、斷路)等應急處理。 警務和醫療救護的路徑優選、車輛導航等也是GIS網路分析應用的實例。
◆ 可視化應用 (Visualization Application)
以數字地形模型為基礎,建立城市、區域、或大型建築工程、著名風景名勝區的三維可視化模型,實現多角度瀏覽,可廣泛應用於宣傳、城市和區域規劃、大型工程管理和模擬、旅遊等領域。
◆ 分布式地理信息應用 (Distributed Geographic Information Application)
隨著網路和Internet技術的發展,運行於Intranet或Internet環境下的地理信息系統應用類型,其目標是實現地理信息的分布式存儲和信息共享,以及遠程空間導航等。
⑹ 國家地理信息公共服務平台的建設內容
平台總體上由1個主節點、31個分節點和333個信息基地組成。其中,主節點依託國家基礎地理信息中心建設和運行,分節點依託省級地理信息服務機構建設和運行,信息基地依託地市級地理信息服務機構建設和運行。 平台各級節點之間、各級節點與相應的政府機構和專業部門之間,通過電子政務內、外網實現縱橫互聯。縱向上聯通分布在主節點、分節點、信息基地的全國地理信息資源,實現聯動更新與協同服務;橫向上聯通各級政府機構、專業部門,實現在線地理信息服務和資源共享。
主節點承建單位:負責國家級公共地理框架數據(1:5萬~1:100萬)建設與維護更新;主節點服務系統和門戶網站建設;服務與用戶管理系統建設;主節點軟硬體環境及安全保密系統建設;主節點網路接入系統建設(聯通各分節點、相關國家部委及專業部門)。 分節點承建單位:負責本省公共地理框架數據(1:1萬)建設與維護更新;分節點服務系統和門戶網站建設;分節點軟硬體環境及安全保密系統建設;分節點網路接入系統建設(聯通主節點和本省各信息基地、本省相關部門)。 信息基地承建單位:負責本市公共地理框架數據(1:2000及以大)建設與維護更新;信息基地服務系統和門戶網站建設;信息基地軟硬體環境及安全保密系統建設;信息基地網路接入系統建設(聯通本省分節點、本市相關部門)。其中,公共地理框架數據、服務系統及門戶網站、軟硬體環境等,均可利用「數字城市」建設成果。
⑺ 地理信息系統未來的發展方向以及地理信息系統方面的新技術!求個高手為我介紹一下!謝謝啦!
我也是大復學生,所以沒有很制多閱歷,但是老師上課喜歡說這方面的,加上我們暑假實習的經歷
也許對這個問題有大學生獨有的看法吧
地信現在已經融入很多行業了 就好像是計算機一樣的技術了,從軟體來說,以後可能是網路式GIS,不需要人手一個arcgis 需要什麼功能 直接web可以瀏覽 不需要安裝啊等等麻煩;
應用就廣泛了,各行各業,就像現在說的數字城市 數字地球 中國的潛力很大,以後一定能做到 ,一出門 就有智能檢測周圍道路的交通流量 智能安排最優路線 最優的車庫 最優的飯店等等,任何地理信息都是智能獲取的,任何決定都有最優;
二次開發就像是核心 決定了方向
你能很牛氣的話 沒准你的問題就是你說了算
⑻ 地理空間信息服務研究現狀
目前國內外在地理信息服務領域研究較多,主要分為下面三個方面。
1.3.3.1 地理空間信息服務標准化方面
地理空間信息服務標准化工作是地理空間信息服務得以穩健發展,高效互操作與集成的基礎,得到了許多國際化組織和機構的關注,取得了不少研究成果。作為全球最大的空間信息、互操作規范的制訂者和倡議者,開放地理信息系統聯盟(OpenGISConsortium,OGC)已經認識到在地理信息領域中引入 Web 服務技術的重要性和緊迫性,對地理信息服務制定了一系列的規范,主要包括: 網路矢量數據服務(Web Feature Service,WFS)、網路柵格數據服務(Web Coverage Service,WCS)、網路地圖服務(Web Map Service,WMS)、網路處理服務(Web Geoprocessing Service)、網路目錄服務(Catalogue Service-Web)等地理信息服務的相關規范。以上這些規范既可以作為 Web 服務的空間數據服務規范,又可以作為空間數據的互操作實現規范。國際標准化組織 ISO/TC211 技術委員會在 ISO 19119 草案中也對地理信息服務的相關概念、標准做了規定。在 ISO/TC211 技術委員會和 OGC 組織制定地理信息服務的內涵和標準的基礎上,越來越多的學者投入到地理信息 Web 服務研究中。然而,國內在地理空間信息服務標准化方面的研究人員和研究工作非常少。
1.3.3.2 地理空間信息服務模式及框架方面
國外 Panatkool(2002)介紹了一種基於 P2P 網格的分布式網路地理信息服務模式,在這個模式下,地理信息服務可以在節點間遷移。Onchaga(2006)研究了一種服務質量(QoS)支持的服務鏈方法,使得地理空間信息服務在發現、組合以及執行過程中能同時顧及功能性以及質量上的要求,並且構建了一個服務質量管理框架以對服務鏈中基礎的概念,規則以及機制進行定義。Shu et al.(2006)提出了如下圖 1.8 融合 OGC 技術和網格技術的地理空間信息共享架構。
圖 1.8 於 OGC 服務的網格框架(Shu et al.,2006)
梁旭鵬等(2006)在分析了傳統的解決空間信息共享與互操作方法存在的不足的基礎上,提出從數據共享、功能互操作系統集成等多面考慮實現空間信息共享與互操作的設計思想,建立基於 Web 服務的分布式空間信息共享與互操作模型。陳應東(2008)提出了適合空間信息特點的空間信息服務模式組成結構,並詳細論述了空間信息服務模式的基本組成要素和特徵,以及模式之間的演變規律; 並在此基礎上闡述了面向服務的空間信息服務活動過程的實現架構與運行流程,空間信息服務資源管理體系以及基於脫坡結構的描述服務之間關系的方法(陳應東,2008)。羅英偉等(羅英偉等,2003; 王文俊等,2005)設計了一個基於 Web Services 技術的、可實現城市空間信息服務集成與互操作的框架 - π 系統框架,系統由 6 個層次組成: 應用層、WWW 服務層、Web 空間應用集成層、空間應用集成服務層、元數據服務和空間信息服務層以及空間信息庫層,系統給城市空間信息應用的開發者提供了一個二次開發的平台和應用系統的基礎框架,屏蔽了城市空間信息應用的分布性和 GIS 平台的異構性,整個系統貫穿 Web Services 的概念,使系統具有良好的開放性,為支持其他 GIS 平台和空間信息服務提供基礎。李琦等(李琦等,2002; 黃曉斌等,2004)在闡述空間智能體 GeoAgent 的概念、特點和行為等有關內容的基礎上,提出基於 GeoAgent 的地理信息服務模式。該模式能夠利用 GeoAgent 的優勢來克服現有GIS 的不足,並通過與 Web 服務等技術相結合,為數字城市中地理信息服務的構建提供有效的方法和有利的支撐。汪洋等(2004)認為,區域性/全國性的海洋環境監測系統需要集成許多已有業務化運行的海洋信息系統,並且要為成千上萬的應用系統提供服務,迫切需要一個支持分布式異構環境的海洋監測信息及服務集成框架來指導系統的建設。因此他提出了基於 XML,Web Service,Ontology 等技術的集成框架包括集成匯流排及 Adapter Serv-ice,元資料庫及集成協調器與供二次開發的 API 及 Web Service 工具集。這一集成框架是開放的可擴充的,它實現了數據互操作,軟體互操作與語義互操作,可以應用於大規模海洋監測系統的動態集成,並能有效利用網上豐富的涉海商業 Web 服務(汪洋等,2004)。
1.3.3.3 地理空間信息服務應用方面
這方面研究比較多,Best(2007)介紹了一種是通過在科學工作中使用地理空間信息服務的方法來實現動態環境中對海洋哺乳動物棲息地的預測。Hamre(2009)在 InterRisk項目(歐洲海洋海岸帶環境風險互操作服務)中建立了基於網路地理信息服務的海洋污染監測與預報互操作服務,並成功運用於挪威、英國、愛爾蘭、德國以及波蘭的水域。Foerster et al.(2010)在網路服務環境下基於 OGC 的 WPS 服務實現了地理空間數據的地圖綜合以及模式轉換。王興玲(2002)對基於 Web 的地理信息服務模式以及相關方面的問題進行了初步的探索和研究,利用 XML(GML/SVG)和 Web Service 技術構建了一個基於 Web 的地理信息服務平台,並成功應用到 「北京指南」平台中。馬林兵等(2003)提出了一個基於可重用 Web Services 技術在全球范圍內解決 GIS 數據集成和共享問題的新方法,並應用於城市交通管理信息系統中。劉文亮等(2009)、楊峰等(2008),分別通過 Web Service 實現了在分布式環境下海洋標量場數據與矢量場數據的遠程時空過程可視化。何亞文等(2009b)通過 Web Service 實現了網路環境下的 NDVI 的計算,研究了基於Web Service 的 Argo 數據服務框架及相應的實現方法,為用戶提供透明的、 「一站式」 的Argo 數據 Web 應用(何亞文等,2009a)。
⑼ 市縣級地質資料信息化服務模式——以合肥市為例
陳忠良1 戴聖潛2 胡海風1,3 江學蓮1
(1.安徽省地質調查院;2.安徽省地礦局321地質隊;3.合肥工業大學資源與環境工程學院)
摘要 隨著城市的發展,市縣級地質資料管理與服務需求明顯,且更趨專業性。本文以合肥市為例,論述市級定位於地質資料的集中管理和分布式網路化服務,並從服務對象、服務內容、服務方式等維度說明市縣地質資料信息化服務模式。文中分別介紹了館藏資料電子化查詢、地質資料信息Web發布、地質資料共享與交換等信息化服務方式。本文最後對線下定製服務、地質資料多級服務等方面進行了討論。
關鍵詞 合肥市 地質資料 信息化 介面 模式
0 引言
地質資料是地質工作形成的重要基礎信息資源。隨著計算機技術的發明發展,在地學領域,數據處理技術極大地提高了地球物理和地球化學數據的處理速度;文字處理技術使地質人員部分進入無紙化調查階段;掃描數字化等技術提高了資料保管的數字化水平,為後續信息技術的深入應用做好了前期紙質資料的信息採集准備工作;資料庫技術是海量信息得以結構化保存,並為大數據應用提供了數據基礎;網路技術從根本上改變了信息傳播與服務的傳統工作方式,特別是空間信息網格的在標准體系的支撐下,實現了異構、海量、分布的空間信息共享和應用協同。總之,信息技術的應用是地質工作現代化的巨大推動力[1~4]。
現階段,地質資料服務職能正在向市縣延伸。而在市縣級地質資料服務延伸過程中需要堅持以服務為出發點和立足點,結合信息化技術,推動服務水平達到新的高度[5]。上海市在開展城市地質資料信息服務過程中基本形成了以地質資料數據中心[6]為基礎的地質資料信息化服務的新階段。其注重城市規劃、建設和管理對地質工作需求的把握,圍繞社會需求主線,重點推進海量地質資料信息化和社會共享[7]。
本文參考姜作勤、尚武等學者提出的「地質信息服務體系框架」(圖1)理論[8]。本著在論述作為合肥市級所委託的公益性地質資料信息保管和服務機構角色定位的同時,著重研究市縣級城市在信息化模式下如何開展地質資料信息服務,詳述服務對象、服務內容、服務方式等內容。
1 市級服務定位與需求
1.1 服務定位
全國地質資料館調研結果顯示,目前全國地質資料管理向市縣延伸情況主要分為以下幾類:一是以江蘇泰州、福建平潭為代表,建立了地質資料館藏機構實體,有市政府正式文件,落實編制、經費、職責,建立了庫房及電子閱覽室,開展了資料接收與服務工作;二是以遼寧大連、鞍山為代表,以合署辦公形式建立了市級地質資料館,文件由市國土資源局下發,與局屬其他單位合署辦公,履行地質資料管理職責;三是以山東、廣東、四川和浙江為代表,省政府或者省國土資源廳明確了地質資料管理向市縣延伸,主要在實物地質資料管理方面開展了工作;四是以上海市為代表,開展地質資料集中管理,市縣在行政上督促匯交。
圖1 地質信息服務體系框架[8]
合肥市地質資料信息服務定位於市級所委託的公益性地質資料服務機構,文件由市國土資源局下發,開展地質資料集中管理,地質資料主管部門在行政上督促匯交。同時,面向其他中心提供分布式數據管理和網路化地質資料信息服務(圖2)。本市級中心接受國家中心的業務指導,遵循國家中心發布的標准規范,在國家地質資料數據中心建設以及全國性工作項目上,接受國家的統一協調。
圖2 服務定位
1.2 服務需求調研
為做好服務平台的開發,針對地勘單位和國土資源部門以外的政府部門、企事業單位開展了地質資料信息服務需求調研。調研形式上採用逐個上門,面對面詢問、問卷的方式,調研其對地質資料的需求,並溝通可能的地質資料信息服務內容。
通過調研,地質資料服務需求問卷的部分結果見圖3。地質資料信息服務的需求表現在:①地質資料資料庫應能體現本地區地質工作的程度,輔助項目立項和編制設計工作,滿足本地區地質調查項目開展過程中對地質資料信息服務的實際需求。②在地質資料需求內容上,工程地質條件、地下水狀況等傳統工勘資料的需求較多,地基和斷層分布也是較受關注的方面。需優先保障此類資料的信息服務。③信息平台和共享服務方面,是需要重點建設的內容,需要通過信息平台,提供專家咨詢、資料在線檢索、目錄服務和地質科普等內容。④為滿足分布式的地質資料信息服務技術上需要採用OGC組織的WFS、WMS等規范來提供Web地質資料要素服務、地質資料圖件服務、地質體空間分析服務與地質資料目錄服務等。⑤調研者普遍贊同傳統的紙質報告形式提交詳盡的專業報告,對電子信息化數據也存在一定需求,也要求我們在工作中應對兩種方式均予以側重。在實施信息技術下的地質資料管理技術改造的同時,應做好傳統地質信息服務與信息化服務相結合的工作。
圖3 資料服務需求問卷結果
2 信息化服務方式
信息化服務的基礎條件依賴於服務的網路環境。考慮到地質資料涉密問題,合肥市地質資料信息服務分為涉密和非涉密部分。具體的運行環境如圖4所示。
對於需要查詢資料本身的用戶,一般必須經過授權,在涉密區域網環境下提供館藏資料電子化查詢。在互聯網環境下,建設在線服務窗口,提供目錄、地質調查成果等服務。並可部署軟體系統,作為節點群提供本級地質資料目錄信息服務。而對於合肥市級機構,通過政府專網實現網路在線方式數據共享。此種方式側重分布式環境下,不同平台間的互操作。基於服務等軟體技術手段實現跨單位的地質資料共享與應用,滿足不同領域在線用戶的信息需求。
圖4 服務網路環境示意圖
2.1 館藏資料電子化查詢
館藏資料電子化查詢的實踐在於電子閱覽室的建設。所建電子閱覽室利用網路技術,連接電子閱覽室和地質資料數據中心。其集地質資料查詢、借閱、加工與用戶信息管理等功能於一體,提供以地質圖和電子文檔瀏覽為主、以紙質借閱為補充的服務方式。在方便用戶借閱的前提下有效地保護紙質地質資料,提高地質資料服務的信息化水平,實現地質資料借閱服務由以紙質借閱向以電子借閱的跨越。
此種方式的服務對象面對需要查閱地質資料信息電子掃描件和已形成的成果地質資料和專題地質資料資料庫的人群。使用者通常需要獲得館藏機構的授權。
2.2 地質資料信息Web 發布
地質資料信息Web發布是在地質工作者與公眾及專業用戶(服務對象)之間架起溝通的橋梁,是地質工作的對外窗口(圖5)。提供目錄查詢、地質調查成果查詢、案例服務和地質科普等服務。
2.2.1 目錄服務
地質資料目錄在線檢索功能可方便不同用戶了解地質資料數據中心已有資料庫數據信息,以達到進一步獲取和使用所需信息的目的。查詢方式分為簡單查詢(模糊查詢)、高級查詢和空間查詢(地圖模式)。空間查詢可進行查詢結果與地圖(天地圖底圖)聯動,並可通過劃定感興趣的范圍(如線段、多邊形、矩形)查詢此范圍內的地質資料信息。
2.2.2 地質調查成果查詢
基於WebGIS技術的點位信息查詢顯示功能,可支持用戶查詢指定區域的地質鑽孔(基本信息、分層信息、樣品信息、項目信息),地震、地質災害隱患點等信息。根據查詢結果,支持用戶關聯查詢,如鑽孔查詢結果可關聯查詢到分層信息、樣品信息、柱狀圖。對三維地質調查成果模型也提供基於IE瀏覽器的在線模型瀏覽。
2.2.3 服務案例展示
為了說明地質資料的價值,提供對本次試點研究工作中典型案例成果的在線展示。我們將地質資料信息服務產品分為基礎產品和定製產品兩類。其中,基礎產品是我們以一定周期編制的公共服務產品,提供在線瀏覽;而定製產品則是我們面向特定對象所提供,選取典型案例在線發布。
圖5 地質資料信息Web發布
基礎產品有地質環境圖集、區調報告等;定製產品則有合肥市濱湖新區地下空間開發利用規劃、合肥市活斷層探測與地震危險性評價、濱湖新區應急水源地勘察等專題報告。合肥市資源綜合利用(靜脈)產業園地質條件評估也可作為城市發展中項目選址地質條件評估類的專業報告予以展示,以說明地質資料綜合利用和二次開發的價值。
2.2.4 地質科普
網站建設者依據地質科學的原理,結合地層、構造、古生物、岩石礦物等方面的知識,介紹與合肥市有關的區域地質背景(地層、構造、岩漿岩、工程地質等)、礦產資源、地質災害、地質遺跡(大蜀山-紫蓬山省級地質公園)、地熱資源利用等方面的知識,並提供主要地質科普網站的鏈接。
2.3 地質資料共享與交換
對於地質資料安全保密的具體特點,在共享與交換方面將採用網路在線和離線的兩種服務途徑。網路在線服務模式下,需要提供目錄介面服務和公開地質資料介面服務。為實現地質資料信息服務與其他國土資源信息服務(如測繪與地理信息服務)的共享和交換,需遵循OGC規范,便於各平台之間的數據調用。此種也是第三方網站共享地質資料信息的主要方式。離線途徑則是數據的拷貝共享。
2.3.1 目錄介面服務(CSW)
網路目錄服務(Web Catalogue Service,簡稱 CSW),支持KVP格式請求,目前支持2.0.2版本。CSW服務包含GetCapabitities、DescribeRecord、GetDomain、GetRecords、GetRecordById、Harvest、Transaction等7個介面。所提供的目錄查詢介面有按檔案號、題名、行政區代碼等以及空間查詢介面(圖6)。
以查詢檔案號為「L0010」的目錄查詢介面調用為例:
var webServices: WebService =newWebService(); //定義WebService變數
webServices.loadWSDL(" http://218.22.14.114./HFWebService new/CSWService.asmx? wsdl");//載入目錄服務介面地址
CallResponder.token =webServices.getDataTableByDocId(" L0010");//執行查詢
圖6 目錄查詢介面
2.3.2 地質圖介面服務(WMS)
地質圖服務(Web Map Service,簡稱WMS),利用具有地理空間位置信息的數據製作地圖,將地圖定義為地理數據可視的表現。服務支持KVP和SOAP格式請求,目前支持1.1.1 版本和1.3.0 版本。WMS服務包含GetCapabitities、GetMap、GetFeatureInfo等3個介面。
工程地質圖服務介面用ArcGIS調用示例:
<esri:WMSLayer id=" gcdz" visible="{dz1.selected}" url=" http://218.22.14.114:8089/igserver/ogc/engpolygonlayer/WMSServer" skipGetCapabilities=" true" ><esri:visibleLayers>
<s:ArrayList>
<fx:String>engpolygonlayer:經緯度工程分區.WP</fx:String>
<fx:String>engpolygonlayer:經緯度工程地質界線.WL</fx:String>
<fx:String>engpolygonlayer:經緯度工程分區.WT</fx:String>
</s:ArrayList>
</esri:visibleLayers>
</esri:WMSLayer>
2.3.3 地質要素介面服務(WFS)
地質要素服務(Web Feature Service,簡稱WFS)定義了一組操作,這組操作允許用戶在分布式的環境下通過HTTP對空間數據進行查詢、編輯等。服務支持KVP和XML格式請求,目前支持1.0.0、1.1.0和2.0.0 版本。WFS 服務包含 GetCapabitities、DescribeFeatureType、GetFeature、GetGmlObject、Transaction、LockFeature等7個介面。要素服務地址為 http://218.22.14.114:8089/igserver/ogc/WFSServer?Version=1.1.0&Service=WFS&Request =GetFeature&TypeName =要素服務名稱。要素服務名稱為 Landslide:滑坡地質災害點.txt、Riverbank:崩岸地質災害點.txt等。
3 討論
3.1 線下定製服務
雖然信息化技術能夠提供較為便捷高效的地質資料信息服務,但對於專業要求高的離線用戶仍然需要採用主動式或定單式的地質資料綜合研究和二次開發服務。能夠提供此類服務既可是公益性地質調查機構,也可是第三方咨詢服務機構。現狀是開展此類服務需要大量的基礎地質資料,而第三方咨詢服務機構如何從公益性地質資料提供者手中獲取資料是未來地質資料信息服務產業化研究的問題之一。
3.2 地質資料多級服務
在測繪地理信息領域,已經建成的Google Maps和天地圖是地質資料信息共享交換的主要參考對象。天地圖按照國家級節點、省級節點和市級節點三級分布來解決社會對地理信息服務的需求。主節點是負責平台總體調度,安全監控、資源管理與服務。省級節點是組織開展跨區域、跨部門的協調服務,負責區域范圍內的管理和應用。市級節點是為平台提供現實性比較強的大比例尺信息資源,並且負責本區域數據的更新和應用工作[9]。基於此,地質資料信息服務需要考慮多級服務節點分布。現階段,全國和省級節點組織地質資料目錄信息的互聯互通和動態匯聚,市縣級節點應突出大比例尺和專題信息資源的服務,向上級節點上傳目錄信息。
4 結束語
本文以合肥市為例,論述市級定位於地質資料的集中管理和分布式網路化服務,並根據調研成果介紹了市縣級地質資料服務需求的主要內容。在調研結論基礎上,從服務對象、服務內容、服務方式等維度說明市縣地質資料信息化服務模式。主要描述的信息化地質資料服務方式有館藏資料電子化查詢、地質資料信息Web發布、地質資料共享與交換等。文中所述地質資料信息化服務模式,是從技術方法上對市縣級地質資料管理與服務的有益探索,可對其他同級城市開展地質資料信息服務起到借鑒作用。
致謝 本文在成文過程中得到了合肥市國土資源局查睿、朱濤和安徽省地質資料館張明霞高工以及安徽省地質調查院資料室郭小霄高工的熱情指導。在此一並致以衷心的感謝!
參考文獻
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⑽ 地理信息系統的功能
GIS的核心問題可歸納為5個方面的內容:位置、條件、變化趨勢、模式和模擬(見圖1.1)。
圖1.1 GIS的核心問題
(1)位置(Locations):即「在某個特定的位置有什麼」。一般通過地理對象的位置進行定位,然後利用查詢獲取性質,例如當前地塊名稱、所有者、地點、土地利用情況等。位置問題是地學領域最基本的問題,在GIS中反映為空間查詢技術。
(2)條件(Conditions):即「什麼地方有滿足某些條件的地理對象」。根據地理對象的屬性信息,通過從預定義的可選項中進行選取,列出條件表達式,進而查找滿足該條件的地理對象的空間分布位置,如在屏幕上將滿足指定條件的所有對象以高亮度顯示等。條件問題是GIS中一種較復雜的查詢問題。
(3)趨勢(Trends):該類問題需要在綜合現有數據的基礎上識別已經發生或正在發生變化的地理現象。它要求能夠根據現有的歷史數據、現狀數據等,對現象的變化過程做出分析判斷,對過去做出回溯,並能對未來做出預測。例如在研究地形演變問題時,可利用歷史的和現有的地形數據對不同歷史時期的地形發育情況進行展現,也可進一步對未來地形做出分析預測。
(4)模式(Patterns):即地理對象實體與現象的空間分布間的空間關系問題。第一步:確定模式,一般需要在熟悉現有數據、了解數據間的內在關系的基礎上通過長期的觀察來確定;第二步:獲得報告,說明該事件發生的時間、地點、顯示事件發生的系列圖件。例如,城市中居住人口分布與不同功能區的分布的關系模式。
(5)模擬(Models):即某個地理位置如果具備某種條件會發生什麼問題。是在模式和趨勢的基礎上,建立因素和現象之間的模型關系,進而發現普遍規律。例如,在對某礦區的突水和地質條件、含水層條件、隔水層條件等關系研究的基礎上,對其他礦區進行相關問題研究。一旦發現具有普遍規律,便可建立通用分析模型,並可進行相應的預測和決策。
GIS作為空間信息自動處理及分析系統,其功能遍及「數據採集—數據分析—決策應用」全過程。因此,一個GIS應該具備以下基本功能:
(1)數據採集功能。GIS的第一步就是數據採集,主要用於獲取數據。數據採集即通過各種數據採集設備(如GPS、全站儀、經緯儀等)獲取現實事物的描述數據,並輸入GIS。目前,可用於GIS數據採集的方法與技術很多,最典型的有兩類,一是跟蹤數字化技術,二是掃描數字化技術。隨著掃描技術的發展和廣泛應用,後者已經成為GIS數據採集的主要技術。
(2)數據處理。通過GIS數據採集獲取的數據為原始數據,其不可避免地存在誤差。為盡可能地減小誤差,保證數據在邏輯、數值上的完整性和一致性,需要對數據進行格式化、格式轉換和概化等一系列的處理工作。數據格式化是指不同數據結構數據間的轉換。數據轉換包括數據格式轉化、數據比例尺的變化等。數據概化包括數據平滑、特徵集結等。GIS應該提供強大的、互動式的數據處理功能。
(3)數據存儲、組織與管理功能。數據的有效組織與管理是成功建立GIS資料庫的關鍵步驟,也是GIS系統應用成功與否的關鍵。為了能高效的再現真實環境並進行各種分析,必須按照一定的結構對計算機中的數據進行組織管理。由於空間數據本身具有特定的特徵,GIS必須發展自己特有的數據存儲、組織和管理功能。目前常用的GIS空間數據組織方法有柵格模型、矢量模型和柵格/矢量混合模型,數據管理模式有面向對象數據管理模式、全關系型數據管理模式和文件-關系資料庫混合管理模式等。
(4)空間查詢與空間分析功能。空間查詢是GIS和其他許多自動化地理數據處理系統應具備的基本功能,空間分析是GIS特有的功能和的核心功能。
GIS可以方便地對地理信息進行檢索和查詢。雖然通用資料庫提供了諸如SQL語言的資料庫查詢語言,但對GIS而言,需要對其進行補充或改進,進而使之支持空間查詢。例如查詢穿過一個城市的公路、與某個城市相鄰的城市、某高速公路周圍6km范圍內的居民點等,這些查詢問題是GIS所特有的。因此一個功能強大的GIS軟體,應該滿足常見的空間查詢的要求,設計一些空間查詢語言。
空間分析是較空間查詢更深層次的應用,包括拓撲分析、疊置分析、網路分析、緩沖區分析等。隨著GIS應用范圍的拓廣,GIS的空間分析功能將繼續增加和完善。GIS的空間分析可分為3個不同的層次:①空間檢索,包括從屬性檢索空間物體和從空間位置檢索屬性。②空間拓撲疊加,本質為空間意義上的布爾運算,實現了輸入要素屬性在空間上的連接(Join)以及要素屬性的合並(Union)。③空間模擬分析,該層次的應用研究可以分為3類,即GIS內部的空間模型分析、GIS外部的空間模型分析及混合型的空間模型分析。其中空間模擬分析是GIS應用深化的標志。
(5)數據輸出功能。通過圖形、表格等方式顯示空間數據是GIS項目的必須。作為可視化工具,圖形是傳遞空間數據信息的最有效工具。GIS的主要功能之一就是計算機地圖制圖,包括地圖符號的設計與符號化、圖幅整飾、圖例與布局地圖注記、統計圖表製作等項內容。另外GIS軟體也應具備驅動列印設備或顯示設備的能力,因為對屬性數據也要設計報表輸出,且這些輸出結果需要在列印機、顯示器、繪圖儀上輸出。
圖1.2顯示了這些功能之間的關系及它們操作(Manipulation)數據的不同表現。
圖1.2 GIS功能概述(橢圓)以及它們的表現(矩形)