测绘遥感信息工程国家重点实验室科技发展年度综述

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1、测绘遥感信息工程国家重点实验室科技发展年度综述一年来，本实验室重点在三维地理信息技术、基于空间信息公共服务平台的地学空间分析模型与方法、内陆水体水色参数高精度遥感定量反演方法等几个领域开展深入研究，下面对这几个领域的国内外发展现状与趋势进行综述分析：一、国内外发展现状与趋势（一）三维地理信息技术随着地球空间信息技术的迅速发展，3DGIS技术广泛应用的时机已经到来。2006年2月，自然杂志《Nature》指出：大规模三维建模工程不断出现，三维表示日益成为地球空间信息在线服务的主要方式。我国的公众版地理信息公共服务平台“天地图”的建设与

2、发展正呈现蒸蒸日上、日益繁荣的景象，专业版的三维地理信息系统在地上下、室内外的一体化表示和集成应用方面也取得了关键技术突破，正在越来越广泛的领域得到应用，并已成为智慧城市建设的重要支撑。三维数字城市建设在不断推进的过程中，三维城市模型数据的覆盖范围越来越广，数据量急剧增加，对于这些大范围、多源、多尺度的海量三维城市模型数据的有效管理已成为三维数字城市建设成败的关键。传统的基于文件的三维城市模型数据管理方法，虽然具有简单、灵活等优点，但只适用于单用户、小范围数据的紧凑管理，并且由于数据与软件紧密耦合，导致数据的在线更新与多用户高效共享

3、存在巨大困难。在大规模三维城市模型的数据管理、多用户协同操作、网络共享、数据安全性等方面已不能满足日益增长的需求。随着数据库技术的飞速发展，商业数据库管理系统对于空间数据的管理能力不断增强，相继推出了专门的空间数据管理模块，如OracleSpatial、DB2SpatialExtender、InformixSpatialDataBlade等。GIS软件可直接调用数据库管理系统提供的空间数据管理函数进行数据管理，这样，一方面减少了开发的工作量，保证了系统的稳定性和空间数据的共享性，不同的GIS软件采用同一个空间数据库管理系统原理上说可

4、以进行实时共享和互操作；另一个方面，数据库厂商技术实力雄厚，开发的空间数据管理模块效率高，而且能跟随数据库主流技术同步发展。采用对象关系数据库管理系统管理图形和属性数据解决了一直困扰GIS软件厂商的多用户并发、事务管理、数据库恢复、空间数据无缝管理等问题。Oracle数据库是目前世界上使用最为广泛的数据库管理系统之一，Oracle从10g版本开始推出GeoRaster实现了直接存储、索引、查询、分析和传送影像栅格数据的能力，OracleSpatial11g也开始增加三维数据类型表达的支持，为三维数据的管理提供了基础。因此，采用Ora

5、cle11g数据库存储、管理大规模三维模型数据不仅具有非常大的潜力，而且易于解决数据共享、分布式处理、网络通信、开放式开发、并发控制、网络化集成、跨平台运行及数据安全恢复机制等方面的难题。Oracle11g扩展了Oracle特有的网格计算提供能力。Oracle数据库11g在以下几个方面包含大量新特性和功能增强：（1）基础架构网格，包括可管理性、高可用性和高性能等功能；（2）信息管理，包括内容管理、信息集成、安全性、信息生命周期管理以及数据仓库/商务智能等功能；（3）Oracle11g提供了全新的LOB架构—SecurefilesBL

6、OB，用于大幅度的提高性能、可管理性和简化应用的开发，相比原来的BasicBLOB，读取和写入效率都有了2-5倍的提高；（4）增强了分区功能，提供了新的分区方法，增加了引用分区、间隔分区、虚拟列分区以及扩展的组合分区等增强功能支持无限的分区设计可能性，并提高了可管理性；（5）提供了结果集缓存，能大大提高查询性能。Oracle11g提供的这些新特性都可以应用在海量三维空间数据的管理中，为海量三维空间数据的管理提供更高效的存储解决方案。基于Oracle11g进行大规模三维GIS数据的高效存储管理成为国内外研究与实践的热点前沿。为了适应分

7、布式传感器网络所获得的动态观测数据的实时接入与面向主题的主动加载应用，发展更高效的新一代地理空间数据库管理技术已经迫在眉睫。MongoDB之类的开源数据库管理系统具有高性能文件系统、甚大规模数据管理、良好的实时插入/更新/查询功能、以及支持云应用等显著特点，正日益成为大家关注的焦点。（二）基于空间信息公共服务平台的地学空间分析模型与方法研究地学空间分析是地理空间信息应用的高级阶段，它通过各种数学模型从地理空间数据中发现隐含的、有用的空间信息、空间模式，揭示内在的空间机理，并进行地学知识的归纳、空间规则的推理和空间过程的模拟等。地学空

8、间分析是地球环境资源开发、利用和保护辅助决策的基本工具，亦是当前地理信息领域最具理论研究和实际应用研究价值的方向之一。地理学对地理现象的描述和地学规律的揭示始终建立在地理空间数据和地理空间分析的基础上，早期的地理学者往往利用地图得到地