地理信息工程技术发展历程与展望.ppt

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1、地理空间信息工程技术发展历程及展望吴柏燕2011.5.7什么是地理空间信息工程技术？地理空间信息工程技术，是在计算机技术、通信网络技术和地理空间信息技术的支持下，运用信息科学和系统工程理论和方法，描述和表达地球数据场和信息流的技术，是地理空间信息感知、采集、传输、存储与管理、分析、可视化与应用技术的总称。科学活动需要地理空间信息工程技术科学活动的手段包括两类一类是硬件，如科学仪器和设备等，是人体器官的延长。另一类是软件，如科学理论和科学方法等，是人体器官的扩大。随着科学的发展和认识的深化，工具要素处于越来越重要的地位！人类生活在

2、地球上，人类的一切活动无不与地理空间信息相关。什么时间，什么地点，发生了什么事情，为什么发生在这里，事发地点的环境及其与周围环境的关系，这都是人们比以往任何时候都更为关心的问题。时间、空间、属性，这是地理空间信息的三要素，每个人的工作、生活和学习中每时每刻都会涉及到人类活动需要地理空间信息工程技术极端天气、环境恶化、灾害频发需要人们采用先进手段对细微征兆进行精确监测，准确作出判断，及时发出预警；对突发性灾害能够作出快速反应，科学指挥应对。防灾救灾需要地理空间信息工程技术人类借助什么来认识变化着的世界或人类自身赖以生存和发展的地理环

3、境呢？这是地理空间信息工程技术要解决的问题！地理信息系统（GIS）地理信息系统（GIS）GIS反映了客观世界的空间关系和空间结构，是人们表达世界、认识世界和改变世界的新的技术手段地理信息系统（GIS）纸质地图（固化）数字（电子）地图地图图库地图数据库地理数据库非计算机化的地理信息系统（地图，系列地图，地图集）计算机化的地理信息系统滞后的信息实时/准实时的信息“一家一户”的GIS地理信息共享信息资源共享服务共享地理空间信息应用方式的发展变化地理信息系统功能上的变化管理型分析型模型决策支持型智能决策支持型分析型互联网资源配置的变迁GI

4、S体系结构的变化基于主机的GIS基于局域网的GIS（C/S）WebGIS（B/S）分布式GIS开放式GISGISCloudWebServiceGridService共享和开放是GIS技术发展的必然趋势GIS开发模式的变化GIS功能包集成式GIS模块式GIS组件式GISWebService封装组件地理信息系统应用领域急速扩展，分布异构的系统不断增多，信息不能共享、系统不能互联互通互操作。造成重复建设、应用效率低下，不能解决重大复杂问题，难以满足多种应用要求。当前面临的突出问题：之一作为地理信息系统主要数据源的对地观测数据具有多参照系

5、、多类型、多尺度、多时态、多语义等特点，导致集成应用的数据不一致、不连续问题突出.当前面临的突出问题：之二地理信息系统对物理世界的数字化描述和表达与物理世界相分离，即网络上的数字虚拟空间与物理世界空间相分离，对物理世界的智能感知和信息处理手段落后，信息源的实时性差，应用效率和智能化程度低。当前面临的突出问题：之三网络环境下，地理空间信息服务面临三个方面的矛盾：“质”与“量”“供”与“需”“零”与“整”当前面临的突出问题：之四①必须注意的是，在网络上传输的是数据，影响网络传输质量的是数据量；而客户端需要的是信息，影响客户满足程度的是

6、信息量。衡量一个服务的质量如何，不应该看到达客户端的数据量大小，而应该看客户得到的信息的多少。②地理信息的量与数据量之间的关系是非线性的。因此，对于地理信息而言，有必要研究信息量与数据量之间的关系，用信息量的大小来优化数据的传输策略网络环境下，地理空间信息服务面临三个方面的矛盾：“质”与“量”“供”与“需”“零”与“整”当前面临的突出问题：之四用户的需求同服务提供者或服务中介之间对地理世界的认知、理解和表达上普遍存在着差异，造成了“供”与“需”之间难以无缝、顺畅地交流。网络环境下，地理空间信息服务面临三个方面的矛盾：“质”与“量”

7、“供”与“需”“零”与“整”当前面临的突出问题：之四分布和共享的理念使得空间信息应用专注于局部和单一服务的构建，同大型GIS软件相比，服务实现了化整为零，但为了满足用户高层应用的需求，又往往要将简单的服务组合成一个复杂的服务，在这个逆向的过程中，必然会产生不可预知的复杂性。利用网格计算以集成WebService服务见长的特点，把地理信息系统建设的着眼点放在基于网络/网格的服务体系的能力上，并基于云计算模式来扩展网格节点的能力。解决问题的出路：总的指导思想以网络/网格环境为平台，以地理空间信息服务为核心，各种地理信息工程要素（信息获

8、取、处理与服务）、信息工程单元（信息管理、生产与科研单位）、信息系统（信息获取、处理、生产与服务系统）在网络/网格环境下，按照一定的组织结构和相互联系，并遵循相应标准和协议的整体系统。基于网络/网格的地理信息服务体系的思路基于网络/网格的地理信息服