gis數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)獲取方法研究

1、學(xué) 術(shù) 研 究 文章編號(hào) ： 1 6 7 2 — 1 5 8 6 ( 2 0 1 0 ) 0 6 — 0 0 0 1 — 0 4中圖分類號(hào)： P 2 0 8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ： A李學(xué)祥( 1 9 8 1 一) ， 男 ，湖北麻城人 ， 攝影測(cè)量 專 業(yè)博 士研 究生 ，研 究 方 向 ： 數(shù)字城市 ， 3 S 集成， 空 間信 息學(xué)， 數(shù)字工 程?；痦?xiàng) 目：地 空I hn息 ] _ = 程 圉家測(cè)繪^ 6 霞點(diǎn)實(shí)驗(yàn) 竄經(jīng) 費(fèi) 項(xiàng) f t

2、 ( 2 0 0 9 0 5 ) 資助 E- m a i l ： 165 5 73 5 85@ q q ． c o m 收稿 日 期 ： 2 0 1 0 - 0 1 — 2 8G I S 數(shù) 據(jù) 動(dòng) 態(tài) 獲 取 方 法 研 究 李學(xué)祥， 邊馥苓 ( 武漢大學(xué) 閏際軟件學(xué)院宅問(wèn)信息與數(shù)字 1 ： 程研 究中心 ， 湖北 武漢 4 3 0 0 7 9 )摘要 ：在分析當(dāng)前G I s 在維 護(hù)地 理信息現(xiàn)勢(shì)性方面存在的缺陷基礎(chǔ)上 ，提 出了動(dòng)

3、態(tài)G I S．對(duì) 當(dāng)前靜態(tài)G I S 從數(shù)據(jù)生產(chǎn) 、 更新 、 管理 、 應(yīng)用方式等幾個(gè)方面進(jìn)行擴(kuò)展 ， 并給出具體的擴(kuò)展方 法 ， 結(jié)合宜春市 市政網(wǎng)格化管理 系統(tǒng) 的實(shí)施進(jìn)行實(shí)例闡述： 基于這些方法使得構(gòu)建的G I S 系統(tǒng)能保持 研究對(duì) 象的狀態(tài)信息同步 ， 最終實(shí)現(xiàn)對(duì)研究對(duì)象 的實(shí) 時(shí)監(jiān)控 與管理 ：及時(shí)掌握 研究對(duì)象 的狀 態(tài)信息 ， 尤其是及時(shí)檢測(cè)到狀態(tài) 的改 變 ， 及 時(shí)響應(yīng) ， 必能有效提 高G I S 的服 務(wù)質(zhì)量

4、 ． 本文的研究對(duì)智慧地球平臺(tái)的建設(shè)有積極的意義 ：關(guān)鍵詞 ：現(xiàn)勢(shì)性 ； 智能感知； 服務(wù) ； 共享 Th eRe s e a r c ho fDy n a m i cGI SL IXu e — x i a n g ， B I ANF u — l i n gf E n g i n e e r i n gC e n l e rf o rR e s e a r c h＆ D e v e l o p m e n to fS p a t i a

5、 lI n f o ma a t i o n＆ D i g i t a lT e dm． 1 o g yl n t e ma t i o n aS c h o o lo fS o f t wa r e ， W u h a nl _ l ni v e l ‘ s i t y，Wu h a n4 3 0 0 7 9． Ch i n a )Ab s t r a c t ： Th e( t y l + a mi cGI Si sp r o p

6、o s e c 11 ) a s e ( 】 O l it i l ea n a l y s i so fd e f i e i e n t ! i e se lr u t T e n tGI Si nma i n t a i n i n gd a t a ’ Se u f le n t u e s swi t ] 1a ne x t e n s i o no fe t l r r e n ts t a t i eGI Sf i 

7、9; o m t h ea s p e c t so fd a t ag a t h e r i n g ， u p d a t i n g ， ma n a g i n g ， a p p l y i n gi ~ l o d e ， a l l dS Oo n ． C o mt ~ i n e dwi t ht i l ei mp l e me n t a t i o ne l ’u r b a nr e g u l a t i

8、o nma n a g e me n ts y s t e n li nYi c h u nc i t y ，I h es p e c i f i ce x t ( 、 I l S i O l lme t h o d sa r ea l s op r o v i d e d ． W i t ht h e s eme t h o d s ． t h ec o n s t r u c t e dt ； I Ss y s t e m c a

9、 r lk e e pS l e lwi t ht i l es t a t u so fo b —j e c t ss t u d i e d1 oc o mp l e t er e a l - t i m em o n i t o r i n ga n dm a n a g e m e n t ． G r a s p i n go l ／ j e ( ’ I s ’ s t a t ei n f o l —ma t i o n ，

10、e s p e c i a l l yt i me l yd e t e c t i n gc h a n g e so ft h es t a l e ， r e s p o n d i n gt i me l yd y n a mi cGI Swi l lb ea b l et oe f f e e t i v e l yi n l p r o v et h eq u a l i t yo f ’ s e r v i c e s ．

11、 T h i sr e s e a r c ha l s oh a sap o s i t i v eg u i d i n gf o l ‘t h ew i s ( t o mE a r t hp l a t f o r mc o n s t r u c t i o n ．Ke y wo r d s ： (l l 。 r e n t t l e s s ； l n t e l ~ i S e n s e ； s e r v i c e

12、 ； s h a r e0引言 地理信息 系統(tǒng)從提 出到現(xiàn)在 經(jīng)歷了5 0 多年的發(fā)展歷程 ， 已經(jīng)從 國(guó)土 、 規(guī)劃 、 管網(wǎng) 、 水利等專業(yè)部 門推廣到人們生活的方方面面 ， 極大 地提高 了專業(yè) 部門的工 作效率 和 人們的生活水平 。 地理信息系統(tǒng)是 以數(shù)據(jù) ( 尤其是空間相關(guān)數(shù)據(jù) ) 為 中心 的集成系統(tǒng) ， 數(shù)據(jù)生產(chǎn) 、 數(shù)據(jù) 處理 、 數(shù)據(jù)建庫(kù) 、 數(shù)據(jù)管理 、 數(shù)據(jù)分 發(fā)應(yīng)用 、 數(shù)據(jù)更新是其最典型的系統(tǒng)過(guò)程( 參看參考

13、文獻(xiàn)『 1 ， 2 ] ) 。 其中 6地 理 信 息 世 界w 1 ^ ^ ^ f ． G W N ． O R G ． O NG E O M A T I C SW O R L D 廣數(shù)據(jù)可 以認(rèn)為是對(duì)研究時(shí)象狀態(tài) 的描述， 狀態(tài)信息包 含3 部分 ：1 )研究對(duì)象位置信息及 與位 置相關(guān)的空間信息 ；2 )研究對(duì)象特有的 與 研究緊 密相關(guān)的屬性信息 ；3 ) 影響研究對(duì)象狀態(tài)改變的 關(guān)鍵環(huán)境信息。隨著測(cè)繪技術(shù) 、 計(jì)算機(jī)技術(shù) 、網(wǎng)絡(luò)

14、技 術(shù) 、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的不斷提 高 ， 人們獲取數(shù)據(jù) 的手段越來(lái)越多 樣 ， 數(shù)據(jù) 的精度不斷提高 ， 數(shù)據(jù)覆 蓋面早已不再局限于某一區(qū)域 ， 已經(jīng)提升到全球范圍的高度 雖然 G I S 在應(yīng)用深度和廣度上 i F 在不斷 提升， 但是數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性 和時(shí)效性 問(wèn)題一直是一個(gè)未能很好解決的 問(wèn)題 。1當(dāng)前GI S 在現(xiàn) 勢(shì)性 方 面 的 問(wèn)題 當(dāng)前在 現(xiàn)勢(shì)性 方面俘在 的問(wèn)題主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面 ：1 ) c I s 數(shù)據(jù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題

15、我 們生活的世界是一 個(gè)狀 態(tài) 不斷變化的世界 ， 而G I S 數(shù)據(jù) 生產(chǎn) ，學(xué) 術(shù) 研 究 的延伸。②在研 究對(duì)象 』 二 部署微 處理 芯片 在研究對(duì)象上裝載特殊 的微處 理芯片 ( 與 物聯(lián)網(wǎng)的理念類似 ， 只 不過(guò)此處為單 向， 即由研究對(duì)象 向客戶傳遞信息 ， 而不能將客戶指令 傳遞給研究對(duì)象 ， 實(shí)現(xiàn)對(duì)研究對(duì)象 的調(diào)控 ， 關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)可參看參考文 獻(xiàn)【 6 】 ) ， 使其成 為研究對(duì)象 自身 的 組成部分 ， 負(fù)責(zé)收集

16、、 存儲(chǔ) 、 轉(zhuǎn)發(fā)研 究對(duì)象的關(guān)鍵狀態(tài)信息 ， 此法對(duì)離 散地理對(duì)象 ( 典型的如易移動(dòng) 、 且 受環(huán)境影響強(qiáng)烈的珍稀野生動(dòng)物 、流動(dòng)人 I < 1 、 貨物倉(cāng)儲(chǔ)物流 ) 的管理 與監(jiān)控尤其有效。③建立大眾化信息傳遞通道 “ 人人都是傳感器” 、 “ 人人都 是測(cè)量員” ，普通大眾作 為信息提 供者， 能夠隨機(jī)收集和更新研究對(duì) 象的狀態(tài)信息 ， 將地理信息處理 的各個(gè)重要環(huán)節(jié)分解到現(xiàn)在 的公共 生活當(dāng)中去 ，而不是像靜態(tài)G I S

17、 中那樣人為地集 中， 從而恢復(fù)信息系 統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性 、 不確定性 、 不定時(shí)性 ，將地理 信息的采集具 體化到每時(shí) 每刻 ， 同時(shí)也降低 了采集和更新的 成本。 此法對(duì) 與 人們生活緊密聯(lián)系 的基礎(chǔ)設(shè)施( 典型的如城市基礎(chǔ)設(shè) 施 ) 的管理 與 監(jiān)控尤為有效。④專業(yè)人員不定期更新 對(duì)空 間信息 的精確程度 的需 求與應(yīng)用有關(guān) ， 雖然不是所有的地 理信息 系統(tǒng)都要求精確 的空 間信 息 ， 但是對(duì)精度要求高的空間信息 應(yīng)用 ，還是要依賴

18、 專業(yè)人員 的參 與， 要廣泛借助地面的 、 航天的、 航 空的測(cè)量手段 ， 彌補(bǔ)普通眾測(cè)繪精 度的不足 ，提高測(cè)繪效率和質(zhì)量 ，_ 縮短測(cè)繪周期和更新周期。 此法對(duì) 數(shù)據(jù)精度要求 比較高及廣大 的檢 測(cè)地域 ( 典型的如區(qū)域土地利用 、區(qū)域規(guī)劃 ) 比較實(shí)用。動(dòng)態(tài)G I S 不僅體現(xiàn)在研究對(duì)象 狀態(tài)信息實(shí)時(shí)地采集和更新上 ， 也 體現(xiàn)在信息處理和信息應(yīng)用中， 比 較突 出的就是要使得相關(guān)部 門能 實(shí)時(shí)同步共享 同一份地理信息 ， 目

19、前基 于標(biāo) 準(zhǔn)服務(wù)的共享能 比較好 地解決這一問(wèn)題 ， 需要加快對(duì) 已有 共享模式 的改造 ， 大力促進(jìn)地理信 息的深加工 ， 在跨部 門 、 跨 區(qū)域之 間廣泛建立基于服務(wù)的空間信息 共享平臺(tái)。3實(shí)驗(yàn) 示例 江西省宜春市 市政網(wǎng)格化管 理 系統(tǒng)是 由宜春市城市管理局和 武漢大學(xué)空 間信息 與數(shù)字1 二 程 國(guó)家測(cè)繪局工程研究 中心聯(lián)合開(kāi)發(fā) 的， 作者作為核心的設(shè)計(jì) 人員和開(kāi) 發(fā)人員參 與了整個(gè)項(xiàng) 目建設(shè)過(guò)程。系統(tǒng) 的 目標(biāo)是借助現(xiàn)代化

20、的計(jì)算 機(jī) 、 G I S ， G P S 、 網(wǎng)絡(luò) 、 通訊等手段實(shí) 現(xiàn)對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)時(shí)監(jiān)控 、 管 理與維護(hù)。系統(tǒng)采用V B ． n e t2 0 0 8 +O r a c l e11g + A r c s e r v e r9 _ 3 開(kāi)發(fā)環(huán)境 ，城市基礎(chǔ)部件 ( 如水塔 、 窯井蓋 、 變 電站 ) 分布圖以A r c s e r v e r 地 圖服務(wù) 的形式發(fā)布 ， 終端用戶 ( 手機(jī)移動(dòng) 客戶端和網(wǎng)絡(luò)桌面客戶端 ) 可

21、以查 看和更新部件 的位置 、 類型及狀態(tài) 信息 ， 系統(tǒng)的架構(gòu)如圖l 所示。城市基礎(chǔ)部 件的信息最初 由城市管理局組織專業(yè)人員對(duì)全市 進(jìn)行調(diào)查采集的 ， 城市巡視員通過(guò) 定點(diǎn)巡視 、參看重點(diǎn)地段監(jiān)視 錄 像 ， 實(shí)現(xiàn)對(duì)部件狀態(tài) 的更新 ， 另外 普通大眾發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)部件狀態(tài)的改 變( 比如窯井蓋丟失 ) ， 可以通過(guò) 電話 、 短信 、 網(wǎng)站 留言等方式 向系統(tǒng) 報(bào)案 ， 對(duì)于變 電站等特別重要的部 件還配備有專業(yè)傳感器 ， 以監(jiān)視位 移

22、 與環(huán)境溫度等信息 ， 并向系統(tǒng)報(bào) 警 ， 系統(tǒng) 的運(yùn)行模式如圖2 ( 圖中重 點(diǎn)反 映數(shù)據(jù) 交換 ) 所示 ； 系統(tǒng)主監(jiān) 管端界面如圖3 所示 ； 城管監(jiān)督巡視 員的移動(dòng)手機(jī)端 客戶端界 面如圖4 ～ 6 所示 。目前該 系統(tǒng)部 署在宜春市 國(guó)土局 ， 處于試運(yùn)行階段 。4 總結(jié) 與結(jié) 論 動(dòng)態(tài)G I S 是對(duì) 當(dāng)前 靜態(tài)G I S 的 兮 布 式應(yīng) 用 子 系統(tǒng) 8 w e b 服 務(wù) 臻 G I S 服 務(wù) 器 數(shù) 據(jù)庫(kù) 服 務(wù)

23、器 戡 靜審 校 與 更子 系統(tǒng) 兮韋 式采 集 與 監(jiān)控 子 系統(tǒng) 圖1 系統(tǒng) 架構(gòu) F i g ． 1Th ef r a me wo r ko fs y s t e m 囂，、一 一培期務(wù)教槲j 鼻 侮 務(wù)?！?- - - ‘●——_●—● ， — i =≥ 4= = t ．．≮ 一?_ ： ～。， ? —～ 一’． ．^ ■圖2 系統(tǒng)運(yùn)行模式 Fi g ． 2Th er u n n i n gmo d eo fs y s t