地理信息服务新模式
⑴ 服务趋势
(一)地理资料数据信息服务体系建设
1.基础地理信息数据管理服务技术体系
包括基础地理信息数据库系统,大地数据库系统,档案管理服务系统,专题应用系统,信息服务系统,运行支持系统。
2.集成化的地理信息资源体系建设
丰富地理信息资源,实现空间定位数据、正射影像数据、高程模型数据、地形要素数据、数字地形图等基础地理信息数据的全面覆盖或必要覆盖。改变地形要素数据模式,制作以面向地理实体、分层细化、时效性高为特征的地理信息数据。
3.实时化的地理信息数据获取体系建设
建立实时或准实时的多平台、多传感器、全天候、全天时的陆海空一体化的对地观测数据获取系统,形成多类型、多分辨率、高精度的地理信息快速获取能力。
4.自动化的地理信息数据处理体系建设
建设基于集群计算机、大型服务器、高速存储传输网络的地理信息自动处理系统,包括航空航天影像自动化处理系统,合成孔径雷达数据处理系统,激光雷达数据综合处理系统、多种卫星定位系统数据联合处理系统和地球重力场、大地水准面精化数据处理系统等,具备支持无控制点或稀少控制点数据处理、多源数据综合处理、海量数据处理等能力,进一步完善数字化测绘生产工艺流程,构建网格环境下的新一代地理信息处理与管理平台。
5.网络化的地理信息服务体系建设
加快地理信息服务模式从传统人工向网络化服务方式的转变。建设广域网络接入、服务器集群、数据存储备份与安全保密的软硬件环境,依托国家电子政务内、外网物理链路,搭建完善全国测绘成果网络化目录服务系统,加快建立全国地理信息资源目录服务系统。建设纵向联动、横向协同、互联互通的测绘信息公共服务平台,提供 “一站式”在线电子地图与地理信息服务,全方位地面向政府和专业部门、企事业单位以及社会公众,提供涉密与非涉密的地理信息、数据和地图公共服务。
6.社会化的地理信息应用体系建设
充分发挥政府、企事业单位的作用,积极构建地理信息社会化应用体系。包括:加快建设网络化GNSS综合应用服务系统,为各行各业提供高精度、实时有效的空间位置信息服务;建设应急测绘服务系统,为应对特发事件处理、抗灾救灾、灾后重建等提供测绘保障服务。开发现势性强、信息量丰富、可量测的三维立体影像数据和基于空间信息、网格的多级地理信息产品,满足不同类型顾客的应用;繁荣地图品种,开发网上电子地图,发展手机定位、车载、机载、船载导航地理信息服务,促进智能交通、现代物流、电子商务和旅游业等现代服务业的发展,满足人民大众衣食住行和提高生活质量的需要。
(二)拓展专业地理信息产业市场
市场的巨大需求是我国地理信息产业发展的主要动力。根据市场特征,我国地理信息产业可以划分为两大类:一是专业应用市场,其最终顾客是机构,又可以分为政府(包括军事)应用和企业应用;二是大众市场,即个人消费与服务类市场。专业地理信息产业仍是我国目前地理信息产业发展的主战场。
在行业应用方面,近年来,在国土、水利、环保、林业和公安等行业,通过试点项目,带动了行业地理信息应用,如国土信息系统本身就已成为一个大产业。另一方面,以城市为中心开展的应用,特别是数字城市建设,以建设城市空间信息公共平台为基础,带动了城市电子政务的发展。数字城市建设应该以基础地理信息公共平台为基础,拓展城市的各个专业应用,提升城市的信息建设。
(三)测绘信息服务体系的产业化
加强测绘信息服务,完善测绘信息服务体系,不断丰富测绘信息产品,改善信息服务手段,提高信息服务质量:发展地理信息产业,充分利用市场机制,充分发挥企业的作用,在卫星导航定位、遥感、地理信息系统、地图出版、测绘仪器等方面,打造一批具有市场竞争力的拳头产品,造就一批拥有自主品牌的优秀企业,促进地理信息产业技术升级和结构优化,实现地理信息资源高效利用和产业的规模化发展。
如车载导航属于大众测绘信息服务产业,在过去的10年里,这一产业受到业界追捧和政府部门的高度重视。我国汽车市场的快速发展,也在不断催生和带动这一产业的发展。经过众多企业10多年来的不懈努力,这个产业正在不断成熟,年产值超过200亿元。
(四)测绘信息服务体系的网络化
如今测绘资料数据信息已经渐渐走上网络化道路,一些基础数据、科学数据等已经上传到网络中以便于顾客下载使用,如测绘科学数据共享服务网,据不完全统计,自2004年至2006年,网站仅通过国家基础地理信息中心为100多个科学研究项目向教育、科研院所提供数据的数据总量超过200GB(不含影像数据),这些数据基本都是涉密数据,其中90%以上为免费提供。目前本网站的数据互操作服务已正式开通,可以对所有免费下载的矢量数据通过WMS(OpenGIS WebMap Service)和WFS(OpenGIS Web Feature Service)方式进行访问,点击查看数据集说明信息,了解相应的具体技术参数。并且目前共有53个数据集的数据和24个数据集的样例数据可以直接免费下载,数据量达554.72MB(不含日更新的GPS数据,日均约1.7MB)。相信在不久的将来,测绘数据信息服务体系的网络化将走上一条更规范、更便捷的道路。
⑵ 地理信息服务的社会影响
一般认为,地理信息服务的目标是让任何人在任何时间任何地点获取任何空间信息,即所谓的4A(AnyBody、AnyTime、AnyWhere、AnyThing)。要实现这一目标,必须突破若干技术难关,其中,嵌入式GIS技术保障任何人能在任何时间任何地点接入网络环境,提出服务需求,获取服务内容,分布式异构GIS系统技术和地理信息共享技术则保障能迅速地提供任何空间信息。在“十一五”期间,地理信息服务已经得到了井喷式发展,特别是网络地图和移动导航服务已经完成将地理信息传遍千家万户的光荣使命。“十二五”则开了个好头。10月21日,国家地理信息公共服务平台、中国区域内数据资源最全的地理信息服务网站——“天地图”正式开通。尽管“天地图”在技术上引发了一些争议,但这毕竟是国家地理信息公共服务平台建设取得的重要成果,将从根本上改变我国传统地理信息服务方式,标志着我国地理信息公共服务迈出实质性的一步。可以说,我国的地理信息服务刚一起步便取得了不小的成功,在下一个五年中,除了在技术上完善网络架构和加强标准化建设外,希望更多的服务模式能够被探索出来,比如,可以基于微博发布你的瞬时位置和状态,将空间信息和属性信息关联起来,存入时空数据库,你的朋友就可以通过网络地图服务获取你的时空变化信息,真正掌握你的一举一动,实现更高层次的“人肉”——当然,关于地理信息服务的相关政策法规也必须配套健全,以免更多侵权案、隐私案等杯具出现。
⑶ 大数据时代测绘地理信息如何发展
地理信息产业发展趋势向好 “互联网+测绘”将成行业新常态
地理信息产业,是以现代测绘技术、信息技术、计算机技术、通讯技术和网络技术相结合而发展起来的综合性产业。既包括
GIS(地理信息系统)产业、卫星定位与导航产业、航空航天遥感产业,也包括传统测绘产业和地理信息系统的专业应用,还包括LBS(基于位置服务)、地理信息服务和各类相关技术及其应用。
随着网络技术的不断发展,云计算大数据移动互联网的普及,地理信息软件也应推动地理信息获取、处理、管理和网络化分发服务软件产品的集成,重点发展基于下一代互联网、移动互联网等,适应云计算技术、时空技术、三维技术等的地理信息系统软件产品。
地理信息产业总产值
根据前瞻产业研究院发布的《地理信息产业发展前景与投资战略规划分析报告》数据显示,截至2013年底,行业内企业达2万多家,从业人员超过40万人,年产值近2,600亿元。新应用、新服务不断产生,互联网搜索和电子商务提供商、通信服务提供商、汽车厂商等纷纷涉足地理信息应用领域,形成了遥感应用、导航定位和位置服务等产业增长点。
到2020年,政策法规体系基本建立,结构优化、布局合理、特色鲜明、竞争有序的产业发展格局初步形成,互联网搜索和电子商务提供商、通信服务提供商、汽车厂商等纷纷涉足地理信息应用领域,新应用、新服务不断产生,形成遥感应用、导航定位和位置服务等产业增长点。2016
年4360亿人民币,年均复合增长率为20%,到2020年地理信息产业的总产值规模将达到9040.90亿人民币,未来10年,地理信息产业总产值将保持稳定高速的年均增长率,到2021年形成万亿元的年产值。
地理信息服务业服务总值持续快速增长,2020年将达1,736亿元
地理信息服务业是地理信息产业的核心部分,近年来,随着“一带一路”等国家战略的提出,不动产统一登记等一系列国家重大项目和重点工作的启动,国家现代测绘基准体系基础设施建设的推进,基础地理信息数据更新速度的加快,数字城市及智慧城市应用范围的不断扩大,地理信息服务总值持续快速增长。
同时,随着地理信息的不断发展,新应用、新服务不断产生,互联网搜索和电子商务提供商、通信服务提供商、汽车厂商等纷纷涉足地理信息应用领域,形成了遥感应用、导航定位和位置服务等产业增长点。参与主体的多样化结合商业模式的创新,地理信息产业正逐步走向应用多元化、深度化的时代,企业的核心竞争力不断提高。
阿里巴巴、腾讯、网络等大型互联网企业积极进军地理信息产业,给传统的中小地理信息企业带来了不小的竞争压力,导致了企业竞争的加剧,但同时也为加快产业提质增效和地理信息企业转型升级提供了强大外力。今后,产业的发展应是“互联网+
”驱动下的有质量、有效益的创新发展。
地理信息服务业未来发展趋势
产业链将进一步延伸
在大数据时代,基于物联网、云计算、互联网技术发展的大数据技术将对地理信息服务业产业链的各个环节产生全方位的影响,引起地理信息服务业产业链结构的调整。
产业链结构的调整主要表现为产业链变长的趋势。在大数据时代,地理大数据分析与挖掘可以直接创造价值,为用户提供服务。而地理大数据分析与挖掘需要掌握专门的技术,可能还需要一定的行业背景,因此很可能发展成为一个独立增值的产业链环节。此外,地理数据与其他大数据的集成,地理大数据的存储、管理与运营都需要专门的设备和技术,在大数据时代,也很有可能发展成为一个独立的产业链环节。
“互联网+测绘”将成行业新常态
近年来,随着互联网时代的深刻变革,云计算、大数据、物联网等智能化技术的发展对测绘科学不断渗透,地理信息服务业的产业结构、产品内容及服务范围发生了重大变化,“互联网+测绘”将成为地理信息服务业新常态。
行业内企业向综合性和个性化方向发展
在大数据时代,以需求为导向的地理信息服务企业主要向两个方向发展。一是综合性,即地理信息服务企业提供的服务从单一内容的服务向多类型服务发展,从满足单一需求向提供整体解决方案发展,从提供某一种产业活动向提供多种产业活动发展。地理信息服务企业的综合化发展趋势同时也顺应和体现了地理信息技术的发展趋势。
近年来,3S技术趋于融合发展,地理信息服务领域的内外业一体化、软硬件一体化也更加明显,同时,云计算、物联网、大数据等技术的发展,也使地理信息服务企业提供应用整体解决方案服务成为可能。二是个性化,在大数据时代,利用大数据发现需求、挖掘各类信息、解决各类问题的需求将迅速增长,公众用户的个性化产品发展空间广阔。
⑷ 国家地理信息公共服务平台的几点思考
为加快平台建设、落实“创新思维、超常运作、整合资源、加快建设”的指示精神,现从对平台的认识方面、信息资源整合方面、以及平台长效运维方面谈谈个人的一点思考。
(一)进一步提高对平台的认识
一是平台建设是一项长期性工作。
要把平台建设放在国民经济信息化的大背景下来认识和推进。平台建设是测绘公共服务的重要抓手,将是转变地理信息服务方式、推进地理信息资源共建共享、提高测绘公共服务能力和水平的重要手段。故平台建设并非阶段性项目,是测绘部门的长期性工作。
二是平台并不等同于现有的GIS系统。
普通GIS系统只能管理有限数据资源,与GIS软件紧密绑定;而平台能够联通全国海量数据资源,实现开放的服务聚合与互操作。
三是平台数据不仅限于基础地理信息数据。
基础地理信息数据主要为形式相对固定的4D产品;而平台的公共地理框架数据是面向社会经济信息空间化整合和在线浏览标注等网络化服务需求整合而成的,主要包括地理实体数据、地名地址数据、电子地图数据、影像数据、高程数据等。
四是要正确区分涉密版与公众版平台的界限。
涉密版只能运行于涉密网环境(电子政务内网);公众版可运行于非涉密网环境(电子政务外网、因特网)。此外,电子政务内、外网的联通虽需假以时日等待,但不能坐等,否则将错失良机。
(二)不断更新完善平台信息资源
平台生命在于数据的不断更新,平台建设非一己之力所能成。要通过技术进步、社会力量不断加强平台信息资源的更新完善,从而更好地服务大局、服务社会、服务民生。
一是加快公共地理框架数据的更新频率。
要尽快开展数据生产与联动更新的一体化技术方法研究并形成实用化软件工具,及时更新平台的电子地图数据、地理实体数据、地名地址数据等。
二是充分共享整合社会地理信息资源。要通过共建共享机制收集相关专业部门的地理信息资源;同时要充分聚合相关企业及社会团体的资源,如高分辨率影像、立面街景、三维城市模型、导航电子地图等,实现协同服务。
三是不断收集其它相关地理信息资源。要通过相关专项收集重要地理信息资源,尤其是收集涉及我边界稳定、安全与发展的周边国家以及目前国际上政治、军事、经济热点国家的地图资料及地理信息资源。
(三)推进平台产业化长效运行服务
平台持续、高效地运行维护是一项长期工作,需要投入大量的人力、物力、财力做支撑,需要不断集成高新技术成果完善平台、不断整合最新信息资源丰富平台、不断开发基础应用功能拓展平台;需要基于平台寻求面向社会的增值服务亮点,基于平台开发面向用户业务需求的专用系统等。为此,平台的长效运维应基于国家政策、引入产业化运营模式和机制。
建议在国家局的领导下,联合各级测绘部门与企业,研究分建共享、联动更新、协同服务的政策机制与实施办法;与拥有信息资源的企业、具有运营服务能力的企业开展合作试验,探索互利共赢的合作模式。逐步建立有效的管理与运维机制,推进平台产业化长效运行维护,保证平台提供7×24小时不间断服务,不断推进地理信息更广泛的应用。
⑸ 地理信息系统的应用有哪些
GIS 的应用领域
地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展,广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。 (加测绘、应急、石油石化等国民经济各个领域。)
以下地理信息系统的应用领域分别回答了在各自领域内的作用
◆ 资源管理 (Resource Management)
主要应用于农业和林业领域,解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场)分布、分级、统计、制图等问题。主要回答“定位”和“模式”两类问题。
◆ 资源配置 (Resource Configuration)
在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。GIS在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效益。
◆ 城市规划和管理 (Urban Planning and Management)
空间规划是GIS的一个重要应用领域,城市规划和管理是其中的主要内容。例如,在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。
◆ 土地信息系统和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容,借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。
◆ 生态、环境管理与模拟 (Environmental Management and Modeling)
区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。
◆ 应急响应 (Emergency Response)
解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时,如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。
◆ 地学研究与应用 (Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间统计分析、制图等都可以借助地理信息系统工具完成。
◆ 商业与市场 (Business and Marketing)
商业设施的建立充分考虑其市场潜力。例如大型商场的建立如果不考虑其他商场的分布、待建区周围居民区的分布和人数,建成之后就可能无法达到预期的市场和服务面。有时甚至商场销售的品种和市场定位都必须与待建区的人口结构(年 龄构成、性别构成、文化水平)、消费水平等结合起来考虑。地理信息系统的空间分析和数据库功能可以解决这些问题。房地产开发和销售过程中也可以利用GIS功能进行决策和分析。
◆ 基础设施管理 (Facilities Management)
城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等)广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征的。它们的管理、统计、汇总都可以借助GIS完成,而且可以大大提高工作效率。
◆ 选址分析 (Site Selecting Analysis)
根据区域地理环境的特点,综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、环境影响等因素,在区域范围内选择最佳位置,是GIS的一个典型应用领域,充分体现了GIS的空间分析功能。
◆ 网络分析 (Network System Analysis)
建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型,研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件(爆管、断路)等应急处理。 警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等也是GIS网络分析应用的实例。
◆ 可视化应用 (Visualization Application)
以数字地形模型为基础,建立城市、区域、或大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型,实现多角度浏览,可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型工程管理和仿真、旅游等领域。
◆ 分布式地理信息应用 (Distributed Geographic Information Application)
随着网络和Internet技术的发展,运行于Intranet或Internet环境下的地理信息系统应用类型,其目标是实现地理信息的分布式存储和信息共享,以及远程空间导航等。
⑹ 国家地理信息公共服务平台的建设内容
平台总体上由1个主节点、31个分节点和333个信息基地组成。其中,主节点依托国家基础地理信息中心建设和运行,分节点依托省级地理信息服务机构建设和运行,信息基地依托地市级地理信息服务机构建设和运行。 平台各级节点之间、各级节点与相应的政府机构和专业部门之间,通过电子政务内、外网实现纵横互联。纵向上联通分布在主节点、分节点、信息基地的全国地理信息资源,实现联动更新与协同服务;横向上联通各级政府机构、专业部门,实现在线地理信息服务和资源共享。
主节点承建单位:负责国家级公共地理框架数据(1:5万~1:100万)建设与维护更新;主节点服务系统和门户网站建设;服务与用户管理系统建设;主节点软硬件环境及安全保密系统建设;主节点网络接入系统建设(联通各分节点、相关国家部委及专业部门)。 分节点承建单位:负责本省公共地理框架数据(1:1万)建设与维护更新;分节点服务系统和门户网站建设;分节点软硬件环境及安全保密系统建设;分节点网络接入系统建设(联通主节点和本省各信息基地、本省相关部门)。 信息基地承建单位:负责本市公共地理框架数据(1:2000及以大)建设与维护更新;信息基地服务系统和门户网站建设;信息基地软硬件环境及安全保密系统建设;信息基地网络接入系统建设(联通本省分节点、本市相关部门)。其中,公共地理框架数据、服务系统及门户网站、软硬件环境等,均可利用“数字城市”建设成果。
⑺ 地理信息系统未来的发展方向以及地理信息系统方面的新技术!求个高手为我介绍一下!谢谢啦!
我也是大复学生,所以没有很制多阅历,但是老师上课喜欢说这方面的,加上我们暑假实习的经历
也许对这个问题有大学生独有的看法吧
地信现在已经融入很多行业了 就好像是计算机一样的技术了,从软件来说,以后可能是网络式GIS,不需要人手一个arcgis 需要什么功能 直接web可以浏览 不需要安装啊等等麻烦;
应用就广泛了,各行各业,就像现在说的数字城市 数字地球 中国的潜力很大,以后一定能做到 ,一出门 就有智能检测周围道路的交通流量 智能安排最优路线 最优的车库 最优的饭店等等,任何地理信息都是智能获取的,任何决定都有最优;
二次开发就像是核心 决定了方向
你能很牛气的话 没准你的问题就是你说了算
⑻ 地理空间信息服务研究现状
目前国内外在地理信息服务领域研究较多,主要分为下面三个方面。
1.3.3.1 地理空间信息服务标准化方面
地理空间信息服务标准化工作是地理空间信息服务得以稳健发展,高效互操作与集成的基础,得到了许多国际化组织和机构的关注,取得了不少研究成果。作为全球最大的空间信息、互操作规范的制订者和倡议者,开放地理信息系统联盟(OpenGISConsortium,OGC)已经认识到在地理信息领域中引入 Web 服务技术的重要性和紧迫性,对地理信息服务制定了一系列的规范,主要包括: 网络矢量数据服务(Web Feature Service,WFS)、网络栅格数据服务(Web Coverage Service,WCS)、网络地图服务(Web Map Service,WMS)、网络处理服务(Web Geoprocessing Service)、网络目录服务(Catalogue Service-Web)等地理信息服务的相关规范。以上这些规范既可以作为 Web 服务的空间数据服务规范,又可以作为空间数据的互操作实现规范。国际标准化组织 ISO/TC211 技术委员会在 ISO 19119 草案中也对地理信息服务的相关概念、标准做了规定。在 ISO/TC211 技术委员会和 OGC 组织制定地理信息服务的内涵和标准的基础上,越来越多的学者投入到地理信息 Web 服务研究中。然而,国内在地理空间信息服务标准化方面的研究人员和研究工作非常少。
1.3.3.2 地理空间信息服务模式及框架方面
国外 Panatkool(2002)介绍了一种基于 P2P 网格的分布式网络地理信息服务模式,在这个模式下,地理信息服务可以在节点间迁移。Onchaga(2006)研究了一种服务质量(QoS)支持的服务链方法,使得地理空间信息服务在发现、组合以及执行过程中能同时顾及功能性以及质量上的要求,并且构建了一个服务质量管理框架以对服务链中基础的概念,规则以及机制进行定义。Shu et al.(2006)提出了如下图 1.8 融合 OGC 技术和网格技术的地理空间信息共享架构。
图 1.8 于 OGC 服务的网格框架(Shu et al.,2006)
梁旭鹏等(2006)在分析了传统的解决空间信息共享与互操作方法存在的不足的基础上,提出从数据共享、功能互操作系统集成等多面考虑实现空间信息共享与互操作的设计思想,建立基于 Web 服务的分布式空间信息共享与互操作模型。陈应东(2008)提出了适合空间信息特点的空间信息服务模式组成结构,并详细论述了空间信息服务模式的基本组成要素和特征,以及模式之间的演变规律; 并在此基础上阐述了面向服务的空间信息服务活动过程的实现架构与运行流程,空间信息服务资源管理体系以及基于脱坡结构的描述服务之间关系的方法(陈应东,2008)。罗英伟等(罗英伟等,2003; 王文俊等,2005)设计了一个基于 Web Services 技术的、可实现城市空间信息服务集成与互操作的框架 - π 系统框架,系统由 6 个层次组成: 应用层、WWW 服务层、Web 空间应用集成层、空间应用集成服务层、元数据服务和空间信息服务层以及空间信息库层,系统给城市空间信息应用的开发者提供了一个二次开发的平台和应用系统的基础框架,屏蔽了城市空间信息应用的分布性和 GIS 平台的异构性,整个系统贯穿 Web Services 的概念,使系统具有良好的开放性,为支持其他 GIS 平台和空间信息服务提供基础。李琦等(李琦等,2002; 黄晓斌等,2004)在阐述空间智能体 GeoAgent 的概念、特点和行为等有关内容的基础上,提出基于 GeoAgent 的地理信息服务模式。该模式能够利用 GeoAgent 的优势来克服现有GIS 的不足,并通过与 Web 服务等技术相结合,为数字城市中地理信息服务的构建提供有效的方法和有利的支撑。汪洋等(2004)认为,区域性/全国性的海洋环境监测系统需要集成许多已有业务化运行的海洋信息系统,并且要为成千上万的应用系统提供服务,迫切需要一个支持分布式异构环境的海洋监测信息及服务集成框架来指导系统的建设。因此他提出了基于 XML,Web Service,Ontology 等技术的集成框架包括集成总线及 Adapter Serv-ice,元数据库及集成协调器与供二次开发的 API 及 Web Service 工具集。这一集成框架是开放的可扩充的,它实现了数据互操作,软件互操作与语义互操作,可以应用于大规模海洋监测系统的动态集成,并能有效利用网上丰富的涉海商业 Web 服务(汪洋等,2004)。
1.3.3.3 地理空间信息服务应用方面
这方面研究比较多,Best(2007)介绍了一种是通过在科学工作中使用地理空间信息服务的方法来实现动态环境中对海洋哺乳动物栖息地的预测。Hamre(2009)在 InterRisk项目(欧洲海洋海岸带环境风险互操作服务)中建立了基于网络地理信息服务的海洋污染监测与预报互操作服务,并成功运用于挪威、英国、爱尔兰、德国以及波兰的水域。Foerster et al.(2010)在网络服务环境下基于 OGC 的 WPS 服务实现了地理空间数据的地图综合以及模式转换。王兴玲(2002)对基于 Web 的地理信息服务模式以及相关方面的问题进行了初步的探索和研究,利用 XML(GML/SVG)和 Web Service 技术构建了一个基于 Web 的地理信息服务平台,并成功应用到 “北京指南”平台中。马林兵等(2003)提出了一个基于可重用 Web Services 技术在全球范围内解决 GIS 数据集成和共享问题的新方法,并应用于城市交通管理信息系统中。刘文亮等(2009)、杨峰等(2008),分别通过 Web Service 实现了在分布式环境下海洋标量场数据与矢量场数据的远程时空过程可视化。何亚文等(2009b)通过 Web Service 实现了网络环境下的 NDVI 的计算,研究了基于Web Service 的 Argo 数据服务框架及相应的实现方法,为用户提供透明的、 “一站式” 的Argo 数据 Web 应用(何亚文等,2009a)。
⑼ 市县级地质资料信息化服务模式——以合肥市为例
陈忠良1 戴圣潜2 胡海风1,3 江学莲1
(1.安徽省地质调查院;2.安徽省地矿局321地质队;3.合肥工业大学资源与环境工程学院)
摘要 随着城市的发展,市县级地质资料管理与服务需求明显,且更趋专业性。本文以合肥市为例,论述市级定位于地质资料的集中管理和分布式网络化服务,并从服务对象、服务内容、服务方式等维度说明市县地质资料信息化服务模式。文中分别介绍了馆藏资料电子化查询、地质资料信息Web发布、地质资料共享与交换等信息化服务方式。本文最后对线下定制服务、地质资料多级服务等方面进行了讨论。
关键词 合肥市 地质资料 信息化 接口 模式
0 引言
地质资料是地质工作形成的重要基础信息资源。随着计算机技术的发明发展,在地学领域,数据处理技术极大地提高了地球物理和地球化学数据的处理速度;文字处理技术使地质人员部分进入无纸化调查阶段;扫描数字化等技术提高了资料保管的数字化水平,为后续信息技术的深入应用做好了前期纸质资料的信息采集准备工作;数据库技术是海量信息得以结构化保存,并为大数据应用提供了数据基础;网络技术从根本上改变了信息传播与服务的传统工作方式,特别是空间信息网格的在标准体系的支撑下,实现了异构、海量、分布的空间信息共享和应用协同。总之,信息技术的应用是地质工作现代化的巨大推动力[1~4]。
现阶段,地质资料服务职能正在向市县延伸。而在市县级地质资料服务延伸过程中需要坚持以服务为出发点和立足点,结合信息化技术,推动服务水平达到新的高度[5]。上海市在开展城市地质资料信息服务过程中基本形成了以地质资料数据中心[6]为基础的地质资料信息化服务的新阶段。其注重城市规划、建设和管理对地质工作需求的把握,围绕社会需求主线,重点推进海量地质资料信息化和社会共享[7]。
本文参考姜作勤、尚武等学者提出的“地质信息服务体系框架”(图1)理论[8]。本着在论述作为合肥市级所委托的公益性地质资料信息保管和服务机构角色定位的同时,着重研究市县级城市在信息化模式下如何开展地质资料信息服务,详述服务对象、服务内容、服务方式等内容。
1 市级服务定位与需求
1.1 服务定位
全国地质资料馆调研结果显示,目前全国地质资料管理向市县延伸情况主要分为以下几类:一是以江苏泰州、福建平潭为代表,建立了地质资料馆藏机构实体,有市政府正式文件,落实编制、经费、职责,建立了库房及电子阅览室,开展了资料接收与服务工作;二是以辽宁大连、鞍山为代表,以合署办公形式建立了市级地质资料馆,文件由市国土资源局下发,与局属其他单位合署办公,履行地质资料管理职责;三是以山东、广东、四川和浙江为代表,省政府或者省国土资源厅明确了地质资料管理向市县延伸,主要在实物地质资料管理方面开展了工作;四是以上海市为代表,开展地质资料集中管理,市县在行政上督促汇交。
图1 地质信息服务体系框架[8]
合肥市地质资料信息服务定位于市级所委托的公益性地质资料服务机构,文件由市国土资源局下发,开展地质资料集中管理,地质资料主管部门在行政上督促汇交。同时,面向其他中心提供分布式数据管理和网络化地质资料信息服务(图2)。本市级中心接受国家中心的业务指导,遵循国家中心发布的标准规范,在国家地质资料数据中心建设以及全国性工作项目上,接受国家的统一协调。
图2 服务定位
1.2 服务需求调研
为做好服务平台的开发,针对地勘单位和国土资源部门以外的政府部门、企事业单位开展了地质资料信息服务需求调研。调研形式上采用逐个上门,面对面询问、问卷的方式,调研其对地质资料的需求,并沟通可能的地质资料信息服务内容。
通过调研,地质资料服务需求问卷的部分结果见图3。地质资料信息服务的需求表现在:①地质资料数据库应能体现本地区地质工作的程度,辅助项目立项和编制设计工作,满足本地区地质调查项目开展过程中对地质资料信息服务的实际需求。②在地质资料需求内容上,工程地质条件、地下水状况等传统工勘资料的需求较多,地基和断层分布也是较受关注的方面。需优先保障此类资料的信息服务。③信息平台和共享服务方面,是需要重点建设的内容,需要通过信息平台,提供专家咨询、资料在线检索、目录服务和地质科普等内容。④为满足分布式的地质资料信息服务技术上需要采用OGC组织的WFS、WMS等规范来提供Web地质资料要素服务、地质资料图件服务、地质体空间分析服务与地质资料目录服务等。⑤调研者普遍赞同传统的纸质报告形式提交详尽的专业报告,对电子信息化数据也存在一定需求,也要求我们在工作中应对两种方式均予以侧重。在实施信息技术下的地质资料管理技术改造的同时,应做好传统地质信息服务与信息化服务相结合的工作。
图3 资料服务需求问卷结果
2 信息化服务方式
信息化服务的基础条件依赖于服务的网络环境。考虑到地质资料涉密问题,合肥市地质资料信息服务分为涉密和非涉密部分。具体的运行环境如图4所示。
对于需要查询资料本身的用户,一般必须经过授权,在涉密局域网环境下提供馆藏资料电子化查询。在互联网环境下,建设在线服务窗口,提供目录、地质调查成果等服务。并可部署软件系统,作为节点群提供本级地质资料目录信息服务。而对于合肥市级机构,通过政府专网实现网络在线方式数据共享。此种方式侧重分布式环境下,不同平台间的互操作。基于服务等软件技术手段实现跨单位的地质资料共享与应用,满足不同领域在线用户的信息需求。
图4 服务网络环境示意图
2.1 馆藏资料电子化查询
馆藏资料电子化查询的实践在于电子阅览室的建设。所建电子阅览室利用网络技术,连接电子阅览室和地质资料数据中心。其集地质资料查询、借阅、加工与用户信息管理等功能于一体,提供以地质图和电子文档浏览为主、以纸质借阅为补充的服务方式。在方便用户借阅的前提下有效地保护纸质地质资料,提高地质资料服务的信息化水平,实现地质资料借阅服务由以纸质借阅向以电子借阅的跨越。
此种方式的服务对象面对需要查阅地质资料信息电子扫描件和已形成的成果地质资料和专题地质资料数据库的人群。使用者通常需要获得馆藏机构的授权。
2.2 地质资料信息Web 发布
地质资料信息Web发布是在地质工作者与公众及专业用户(服务对象)之间架起沟通的桥梁,是地质工作的对外窗口(图5)。提供目录查询、地质调查成果查询、案例服务和地质科普等服务。
2.2.1 目录服务
地质资料目录在线检索功能可方便不同用户了解地质资料数据中心已有数据库数据信息,以达到进一步获取和使用所需信息的目的。查询方式分为简单查询(模糊查询)、高级查询和空间查询(地图模式)。空间查询可进行查询结果与地图(天地图底图)联动,并可通过划定感兴趣的范围(如线段、多边形、矩形)查询此范围内的地质资料信息。
2.2.2 地质调查成果查询
基于WebGIS技术的点位信息查询显示功能,可支持用户查询指定区域的地质钻孔(基本信息、分层信息、样品信息、项目信息),地震、地质灾害隐患点等信息。根据查询结果,支持用户关联查询,如钻孔查询结果可关联查询到分层信息、样品信息、柱状图。对三维地质调查成果模型也提供基于IE浏览器的在线模型浏览。
2.2.3 服务案例展示
为了说明地质资料的价值,提供对本次试点研究工作中典型案例成果的在线展示。我们将地质资料信息服务产品分为基础产品和定制产品两类。其中,基础产品是我们以一定周期编制的公共服务产品,提供在线浏览;而定制产品则是我们面向特定对象所提供,选取典型案例在线发布。
图5 地质资料信息Web发布
基础产品有地质环境图集、区调报告等;定制产品则有合肥市滨湖新区地下空间开发利用规划、合肥市活断层探测与地震危险性评价、滨湖新区应急水源地勘察等专题报告。合肥市资源综合利用(静脉)产业园地质条件评估也可作为城市发展中项目选址地质条件评估类的专业报告予以展示,以说明地质资料综合利用和二次开发的价值。
2.2.4 地质科普
网站建设者依据地质科学的原理,结合地层、构造、古生物、岩石矿物等方面的知识,介绍与合肥市有关的区域地质背景(地层、构造、岩浆岩、工程地质等)、矿产资源、地质灾害、地质遗迹(大蜀山-紫蓬山省级地质公园)、地热资源利用等方面的知识,并提供主要地质科普网站的链接。
2.3 地质资料共享与交换
对于地质资料安全保密的具体特点,在共享与交换方面将采用网络在线和离线的两种服务途径。网络在线服务模式下,需要提供目录接口服务和公开地质资料接口服务。为实现地质资料信息服务与其他国土资源信息服务(如测绘与地理信息服务)的共享和交换,需遵循OGC规范,便于各平台之间的数据调用。此种也是第三方网站共享地质资料信息的主要方式。离线途径则是数据的拷贝共享。
2.3.1 目录接口服务(CSW)
网络目录服务(Web Catalogue Service,简称 CSW),支持KVP格式请求,目前支持2.0.2版本。CSW服务包含GetCapabitities、DescribeRecord、GetDomain、GetRecords、GetRecordById、Harvest、Transaction等7个接口。所提供的目录查询接口有按档案号、题名、行政区代码等以及空间查询接口(图6)。
以查询档案号为“L0010”的目录查询接口调用为例:
var webServices: WebService =newWebService(); //定义WebService变量
webServices.loadWSDL(" http://218.22.14.114./HFWebService new/CSWService.asmx? wsdl");//加载目录服务接口地址
CallResponder.token =webServices.getDataTableByDocId(" L0010");//执行查询
图6 目录查询接口
2.3.2 地质图接口服务(WMS)
地质图服务(Web Map Service,简称WMS),利用具有地理空间位置信息的数据制作地图,将地图定义为地理数据可视的表现。服务支持KVP和SOAP格式请求,目前支持1.1.1 版本和1.3.0 版本。WMS服务包含GetCapabitities、GetMap、GetFeatureInfo等3个接口。
工程地质图服务接口用ArcGIS调用示例:
<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:经纬度工程分区.WP</fx:String>
<fx:String>engpolygonlayer:经纬度工程地质界线.WL</fx:String>
<fx:String>engpolygonlayer:经纬度工程分区.WT</fx:String>
</s:ArrayList>
</esri:visibleLayers>
</esri:WMSLayer>
2.3.3 地质要素接口服务(WFS)
地质要素服务(Web Feature Service,简称WFS)定义了一组操作,这组操作允许用户在分布式的环境下通过HTTP对空间数据进行查询、编辑等。服务支持KVP和XML格式请求,目前支持1.0.0、1.1.0和2.0.0 版本。WFS 服务包含 GetCapabitities、DescribeFeatureType、GetFeature、GetGmlObject、Transaction、LockFeature等7个接口。要素服务地址为 http://218.22.14.114:8089/igserver/ogc/WFSServer?Version=1.1.0&Service=WFS&Request =GetFeature&TypeName =要素服务名称。要素服务名称为 Landslide:滑坡地质灾害点.txt、Riverbank:崩岸地质灾害点.txt等。
3 讨论
3.1 线下定制服务
虽然信息化技术能够提供较为便捷高效的地质资料信息服务,但对于专业要求高的离线用户仍然需要采用主动式或定单式的地质资料综合研究和二次开发服务。能够提供此类服务既可是公益性地质调查机构,也可是第三方咨询服务机构。现状是开展此类服务需要大量的基础地质资料,而第三方咨询服务机构如何从公益性地质资料提供者手中获取资料是未来地质资料信息服务产业化研究的问题之一。
3.2 地质资料多级服务
在测绘地理信息领域,已经建成的Google Maps和天地图是地质资料信息共享交换的主要参考对象。天地图按照国家级节点、省级节点和市级节点三级分布来解决社会对地理信息服务的需求。主节点是负责平台总体调度,安全监控、资源管理与服务。省级节点是组织开展跨区域、跨部门的协调服务,负责区域范围内的管理和应用。市级节点是为平台提供现实性比较强的大比例尺信息资源,并且负责本区域数据的更新和应用工作[9]。基于此,地质资料信息服务需要考虑多级服务节点分布。现阶段,全国和省级节点组织地质资料目录信息的互联互通和动态汇聚,市县级节点应突出大比例尺和专题信息资源的服务,向上级节点上传目录信息。
4 结束语
本文以合肥市为例,论述市级定位于地质资料的集中管理和分布式网络化服务,并根据调研成果介绍了市县级地质资料服务需求的主要内容。在调研结论基础上,从服务对象、服务内容、服务方式等维度说明市县地质资料信息化服务模式。主要描述的信息化地质资料服务方式有馆藏资料电子化查询、地质资料信息Web发布、地质资料共享与交换等。文中所述地质资料信息化服务模式,是从技术方法上对市县级地质资料管理与服务的有益探索,可对其他同级城市开展地质资料信息服务起到借鉴作用。
致谢 本文在成文过程中得到了合肥市国土资源局查睿、朱涛和安徽省地质资料馆张明霞高工以及安徽省地质调查院资料室郭小霄高工的热情指导。在此一并致以衷心的感谢!
参考文献
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[8]姜作勤,马智民,杨东来,等.地质信息服务体系框架研究[J].中国地质,2007(1):177~182.
[9]赵继成.天地图建设与服务[J].地理信息世界,2014(1):10~11.
⑽ 地理信息系统的功能
GIS的核心问题可归纳为5个方面的内容:位置、条件、变化趋势、模式和模拟(见图1.1)。
图1.1 GIS的核心问题
(1)位置(Locations):即“在某个特定的位置有什么”。一般通过地理对象的位置进行定位,然后利用查询获取性质,例如当前地块名称、所有者、地点、土地利用情况等。位置问题是地学领域最基本的问题,在GIS中反映为空间查询技术。
(2)条件(Conditions):即“什么地方有满足某些条件的地理对象”。根据地理对象的属性信息,通过从预定义的可选项中进行选取,列出条件表达式,进而查找满足该条件的地理对象的空间分布位置,如在屏幕上将满足指定条件的所有对象以高亮度显示等。条件问题是GIS中一种较复杂的查询问题。
(3)趋势(Trends):该类问题需要在综合现有数据的基础上识别已经发生或正在发生变化的地理现象。它要求能够根据现有的历史数据、现状数据等,对现象的变化过程做出分析判断,对过去做出回溯,并能对未来做出预测。例如在研究地形演变问题时,可利用历史的和现有的地形数据对不同历史时期的地形发育情况进行展现,也可进一步对未来地形做出分析预测。
(4)模式(Patterns):即地理对象实体与现象的空间分布间的空间关系问题。第一步:确定模式,一般需要在熟悉现有数据、了解数据间的内在关系的基础上通过长期的观察来确定;第二步:获得报告,说明该事件发生的时间、地点、显示事件发生的系列图件。例如,城市中居住人口分布与不同功能区的分布的关系模式。
(5)模拟(Models):即某个地理位置如果具备某种条件会发生什么问题。是在模式和趋势的基础上,建立因素和现象之间的模型关系,进而发现普遍规律。例如,在对某矿区的突水和地质条件、含水层条件、隔水层条件等关系研究的基础上,对其他矿区进行相关问题研究。一旦发现具有普遍规律,便可建立通用分析模型,并可进行相应的预测和决策。
GIS作为空间信息自动处理及分析系统,其功能遍及“数据采集—数据分析—决策应用”全过程。因此,一个GIS应该具备以下基本功能:
(1)数据采集功能。GIS的第一步就是数据采集,主要用于获取数据。数据采集即通过各种数据采集设备(如GPS、全站仪、经纬仪等)获取现实事物的描述数据,并输入GIS。目前,可用于GIS数据采集的方法与技术很多,最典型的有两类,一是跟踪数字化技术,二是扫描数字化技术。随着扫描技术的发展和广泛应用,后者已经成为GIS数据采集的主要技术。
(2)数据处理。通过GIS数据采集获取的数据为原始数据,其不可避免地存在误差。为尽可能地减小误差,保证数据在逻辑、数值上的完整性和一致性,需要对数据进行格式化、格式转换和概化等一系列的处理工作。数据格式化是指不同数据结构数据间的转换。数据转换包括数据格式转化、数据比例尺的变化等。数据概化包括数据平滑、特征集结等。GIS应该提供强大的、交互式的数据处理功能。
(3)数据存储、组织与管理功能。数据的有效组织与管理是成功建立GIS数据库的关键步骤,也是GIS系统应用成功与否的关键。为了能高效的再现真实环境并进行各种分析,必须按照一定的结构对计算机中的数据进行组织管理。由于空间数据本身具有特定的特征,GIS必须发展自己特有的数据存储、组织和管理功能。目前常用的GIS空间数据组织方法有栅格模型、矢量模型和栅格/矢量混合模型,数据管理模式有面向对象数据管理模式、全关系型数据管理模式和文件-关系数据库混合管理模式等。
(4)空间查询与空间分析功能。空间查询是GIS和其他许多自动化地理数据处理系统应具备的基本功能,空间分析是GIS特有的功能和的核心功能。
GIS可以方便地对地理信息进行检索和查询。虽然通用数据库提供了诸如SQL语言的数据库查询语言,但对GIS而言,需要对其进行补充或改进,进而使之支持空间查询。例如查询穿过一个城市的公路、与某个城市相邻的城市、某高速公路周围6km范围内的居民点等,这些查询问题是GIS所特有的。因此一个功能强大的GIS软件,应该满足常见的空间查询的要求,设计一些空间查询语言。
空间分析是较空间查询更深层次的应用,包括拓扑分析、叠置分析、网络分析、缓冲区分析等。随着GIS应用范围的拓广,GIS的空间分析功能将继续增加和完善。GIS的空间分析可分为3个不同的层次:①空间检索,包括从属性检索空间物体和从空间位置检索属性。②空间拓扑叠加,本质为空间意义上的布尔运算,实现了输入要素属性在空间上的连接(Join)以及要素属性的合并(Union)。③空间模拟分析,该层次的应用研究可以分为3类,即GIS内部的空间模型分析、GIS外部的空间模型分析及混合型的空间模型分析。其中空间模拟分析是GIS应用深化的标志。
(5)数据输出功能。通过图形、表格等方式显示空间数据是GIS项目的必须。作为可视化工具,图形是传递空间数据信息的最有效工具。GIS的主要功能之一就是计算机地图制图,包括地图符号的设计与符号化、图幅整饰、图例与布局地图注记、统计图表制作等项内容。另外GIS软件也应具备驱动打印设备或显示设备的能力,因为对属性数据也要设计报表输出,且这些输出结果需要在打印机、显示器、绘图仪上输出。
图1.2显示了这些功能之间的关系及它们操作(Manipulation)数据的不同表现。
图1.2 GIS功能概述(椭圆)以及它们的表现(矩形)