顧及我國(guó)地理特點(diǎn)的全球空間信息多級(jí)網(wǎng)格理論與關(guān)鍵技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:顧及我國(guó)地理特點(diǎn)的全球空間信息多級(jí)網(wǎng)格理論與關(guān)鍵技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
《華中科技大學(xué)》 2014年
顧及我國(guó)地理特點(diǎn)的全球空間信息多級(jí)網(wǎng)格理論與關(guān)鍵技術(shù)研究
章永志
【摘要】:隨著空間技術(shù)和信息技術(shù)的不斷進(jìn)步,特別是地理信息系統(tǒng)技術(shù)、遙感技術(shù)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)的飛速發(fā)展,人們能夠越來(lái)越方便、快捷的獲取到有關(guān)地球及其各種資源、環(huán)境和社會(huì)現(xiàn)象的多尺度、海量和實(shí)時(shí)的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)。全球空間數(shù)據(jù)的不斷獲取和更新,為人類進(jìn)行全球范圍內(nèi)各行各業(yè)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、預(yù)警預(yù)報(bào)、數(shù)據(jù)挖掘等數(shù)字化工程和可持續(xù)發(fā)展研究提供了強(qiáng)大的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。但是,令人遺憾的是,這些數(shù)據(jù)大部分被存儲(chǔ)在電子數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中,當(dāng)前不管是政府機(jī)構(gòu)還是科研院所,沒(méi)有任何一個(gè)信息供應(yīng)部門能夠滿足全球范圍內(nèi)地理信息資源的全面需求。其問(wèn)題的根源在于傳統(tǒng)的空間信息技術(shù),未能解決空間資源的有效集成和充分共享。雖然Web GIS能在一定程度上實(shí)現(xiàn)部分空間資源的共享,但畢竟有限。 李德仁院士指出,空間信息的共享問(wèn)題,必須從空間信息的組織與管理、檢索與調(diào)度、共享與服務(wù)模式上,研究適合于空間信息集成共享的理論方法和技術(shù),提出一整套不同于當(dāng)前空間信息系統(tǒng)的體系框架。高俊院士認(rèn)為地理空間數(shù)據(jù)是科學(xué)探索和生存的重要資源,地理空間信息是發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的重要基礎(chǔ),如何充分利用原有環(huán)境和平臺(tái),建立一個(gè)為信息化服務(wù)的新環(huán)境或新平臺(tái)非常重要。 本文鑒于網(wǎng)格技術(shù)在分布式管理方案上的優(yōu)勢(shì),將其與空間信息技術(shù)相結(jié)合,在充分考慮我國(guó)地理空間和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)等實(shí)際特點(diǎn)基礎(chǔ)上,提出基于多級(jí)網(wǎng)格的海量空間數(shù)據(jù)組織、管理與調(diào)度方法,構(gòu)建全球性的地理空間信息集成共享平臺(tái),不僅要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格環(huán)境下,空間信息資源的快速檢索與高度共享,更要注重海量數(shù)據(jù)的一體化組織與管理,極大限度的減少數(shù)據(jù)重復(fù)建設(shè),促進(jìn)數(shù)據(jù)流動(dòng)與融合,發(fā)揮空間信息資源的整體價(jià)值。論文的主要內(nèi)容及其特色與創(chuàng)新如下: (1)符合我國(guó)地理特點(diǎn)的全球空間信息多級(jí)網(wǎng)格系統(tǒng)構(gòu)建:分析對(duì)比了國(guó)內(nèi)外經(jīng)典的球面網(wǎng)格剖分方案的優(yōu)劣,根據(jù)全球網(wǎng)格剖分的基本原則,結(jié)合我國(guó)空間地理特征及現(xiàn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),提出了既適應(yīng)全球空間特征,又顧及我國(guó)地理特點(diǎn)的全球空間信息多級(jí)網(wǎng)格劃分方法,并在此基礎(chǔ)上,建立了顧及我國(guó)地理特點(diǎn)的全球空間信息多級(jí)網(wǎng)格的數(shù)字模型。 (2)大區(qū)域海量地理空間數(shù)據(jù)的組織與管理模型研究:針對(duì)全球空間數(shù)據(jù)的特點(diǎn),通過(guò)對(duì)比分析以往數(shù)據(jù)管理方案的不足之處,提出了基于全球空間信息多級(jí)網(wǎng)格平臺(tái)的管理模式,并對(duì)該模式下網(wǎng)格資源的采集、組織、存儲(chǔ)和索引方法進(jìn)行了系統(tǒng)而深入的研究。 (3)全球海量空間數(shù)據(jù)的快速調(diào)度與瀏覽顯示技術(shù)研究:為了提高大區(qū)域海量數(shù)據(jù)的查詢檢索效率,設(shè)計(jì)了一種合理高效的空間索引機(jī)制。同時(shí),研究提出了一種全球海量空間數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)調(diào)度機(jī)制,極大限度的減少了內(nèi)存負(fù)擔(dān),提高了空間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示效果和流暢度。 (4)全球空間信息多級(jí)網(wǎng)格原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)與實(shí)例應(yīng)用:以雷電空間信息管理與服務(wù)為例,分析了數(shù)字雷電中現(xiàn)行信息管理方案的不足之處,并根據(jù)其實(shí)際需求,對(duì)全球雷電空間信息多級(jí)網(wǎng)格原型系統(tǒng)的總體架構(gòu)、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和功能模塊等進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)與開發(fā)。通過(guò)實(shí)例應(yīng)用,對(duì)系統(tǒng)的相關(guān)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了測(cè)試與驗(yàn)證,為今后基于全球空間信息多級(jí)網(wǎng)格的各類專題應(yīng)用提供了參考。 總之,本文從網(wǎng)格剖分、編碼設(shè)計(jì)、鄰近搜索、定位轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)組織、查詢檢索、調(diào)度顯示等多方面,結(jié)合我過(guò)地理特點(diǎn)對(duì)全球空間信息多級(jí)網(wǎng)格的若干理論與關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討與研究,構(gòu)建了一個(gè)既符合全球標(biāo)準(zhǔn),又顧及了我國(guó)地理特點(diǎn)的全球空間信息多級(jí)網(wǎng)格原型系統(tǒng),為分散、多源、異質(zhì)、異構(gòu)和海量的全球空間數(shù)據(jù)的組織、管理與調(diào)度等,提供了一個(gè)統(tǒng)一的集成和共享平臺(tái),為全球變化、定位服務(wù)和地理系統(tǒng)科學(xué)等相關(guān)研究提供了一種方便有效的數(shù)據(jù)支持手段。
【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:P2-0;P208
【目錄】:
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【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:顧及我國(guó)地理特點(diǎn)的全球空間信息多級(jí)網(wǎng)格理論與關(guān)鍵技術(shù)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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