“数字中国网”的构想与设计

随着空间信息应用深度和广度的扩大,对各类空间信息资源的需求将日益增长。传统的空间信息应用模式越来越难以适应空间信息服务网络化、业务化和产业化的发展趋势。在分析当前对地观测技术发展和空间信息应用需求的基础上,借鉴电子商务平台的模式理念,将交易的理念引入到空间信息资源的开发利用中,提出了建立数字中国网的构想。通过实现数据/信息产品、定制服务、应用系统集成和数字工程实施的业务化运营,盘活空间信息资源、实现空间信息服务的工程化和业务化。同时根据提出的构想,设计并初步实现了基于"B/S+G/S"混合模式的数字中国网的构想方案。     

城市空间信息及服务集成框架

针对数字城市的需求,构造了一个城市空间信息及服务集成框架,实现数据互操作、软件互操作和应用互操作．集成框架分为Web应用、服务集成器、分布的服务和分布的信息4个层次,很好地组织管理并集成了分布在城市不同部门的异构空间信息及空间应用服务和UDDI注册的商业服务．根据该框架,实现了一个基于Web Services、GML和元数据技术的集成系统——π系统,并且搭建了一个空间信息及服务集成的模拟环境,对π系统进行了测试．     

基于NWGISS的空间信息网格节点

研究了空间信息服务节点的概念结构,分析了NWGISS的组成结构和工作机理,基于NWGISS设计了遵循OGC规范的空间信息服务节点结构和原型系统,结合SIG系统需求建立了节点实例,实验结果表明建立的数据节点可以提供有效的空间信息服务。     

R树索引环境下空间信息服务平台的开发及应用

通过研究并实现空间信息服务平台,以解决数据共享和应用功能共享为主要目标。在数据共享上,采用了基于空间数据库的索引技术及基于地理标记语言（ GML）的数据交换技术;在应用服务上,采用基于Web服务的服务功能开发技术,从而满足空间信息应用（ Web、桌面系统及移动终端）的数据和功能需求。重点论述了基于R树索引技术进行空间数据的存储和检索,实现空间数据的快速检索,采用基于Web服务技术,实现空间信息应用功能共享,从而支持空间数据查询、获取及空间分析功能。最后以一个典型的土地规划应用为例,测试并论证了基于R树索引及空间信息服务技术的有效性。     

基于NWGISS的空间信息网格节点结构及实现

空间信息网格能够联合地理上分布的多源数据中心,实现空间信息的有效共享与互操作。研究了空间信息服务节点的概念结构,分析了NWGISS（NASA HDF-EOS Web GIS Software Suite）的组成结构和工作机理,基于NWGISS设计了遵循OGC规范的空间信息服务节点结构和原型系统,结合SIG系统需求建立了节点实例,实验结果表明建立的数据节点可以提供有效的空间信息服务。     

基于GeoAgent和Web服务的空间信息服务及应用集成体系

本文在简要介绍GeoAgent和基于GeoAgent的空间信息服务的基础上．探讨了GeoAgent和Web服务相互集成的几种可能模式，提出了一个基于GeoAgent和Web服务的空间信息服务及应用集成体系，并对该体系的数据层、基于GeoAgent的空问信息服务层、基于GeoAgent的Web服务层、基于Web服务的服务流层及应用层等五个层次作了详细说明，该体系能够为数字城市中空间信息处理能力在不同层面的共享和互操作，以及空间信息服务和其他应用／服务之间的集成提供有效的机制。     

一种面向按需处理的空间数据服务模型与实验分析

通过传统空间数据服务系统获取的数据并不是满足用户需求的最终产品。对于地学领域的用户,通常需要根据特定应用目标,花费大量的时间进行数据预处理,从而满足特定的子区范围、波段和图像格式等。通过分析地学应用中针对数据源的操作要求,研究具有按需处理能力的空间数据服务模型,将各种分布的计算资源和数据资源联合起来,按照用于定制的需求,在为用户提供数据前,对数据进行一定的加工。通过对空间数据服务的基本操作进行分类和规范,研究建立兼容OGC WCS标准的数据服务机制,将大量基础性的数据预处理任务集成到数据获取流程中,以满足用户获取更高级别数据的需求。同时利用该模型在空间信息网格平台SIG(Spatial Information Grid)上进行验证,选择若干典型数据源,部署按需处理服务功能组件,对服务响应能力进行实验与评估。详细讨论了空间数据按需处理的流程,并将实验结果与传统方法进行对比分析。     

面向业务的省级气象多源空间信息服务

空间信息是气象业务的基础,其来源广泛且结构各不相同。各气象业务在使用各类空间信息数据时不仅需要进行大量的数据整理工作,还需要单独构建相应的服务以支撑应用,严重影响气象业务的开展。基于此,本文对气象业务常见的多源数据进行了系统分析,结合多源异构空间数据管理技术和高性能分布式服务技术,提出了一种面向业务的分布式省级气象多源空间信息服务框架平台,该平台具有良好的兼容性、可扩展性、安全性,符合开放地理空间联盟（open geospatial consortium,OGC）和国家标准的数据共享能力要求。本文以广东省气象业务的实际需求为依托,开发了广东省气象地理信息服务平台,面向气象业务设计并提供了统一、高效的空间信息服务,在十余项不同的气象业务中得到了很好的应用。     

基于空间信息栅格服务的空间数据集成

空间信息栅格(SIG)集成网络上的计算机、数据、设备和服务等空间信息资源,联合向全社会按需提供全方位的信息服务。本文阐述了SIG的概念、关键技术和中心策略,并对当前的信息集成进行了探讨,提出了基于SIG服务的空间数据集成的基本思路。在此基础上,我们实现了SIG原型系统,证明了SIG架构的可行性。     

基于语义扩展的空间信息服务描述模型

空间信息服务是Web服务在空间信息领域的应用,其元数据信息通常采用Web服务描述语言( WSDL)规范描述。然而,WSDL规范着重描述服务元数据的语法形态而欠缺语义描述,着重描述服务的功能特性而欠缺使用细节描述,尤其缺乏针对空间信息服务的约束表达,导致空间信息服务难以使用和推广,降低了用户体验。针对这种情况,提出一种基于WSDL语义扩展的轻量级空间信息服务描述模型。该模型在WSDL规范的基础上,针对常见的空间信息服务处理数据类型,扩展其语义描述和约束定义,丰富空间信息服务的描述信息,辅助空间信息服务的使用。在模型的基础上,设计了空间信息服务的使用方法,并在空间信息服务链可视化建模平台GeoChaining中进行了实验验证,不仅提高了空间信息服务的执行成功率,还降低了空间信息服务的使用难度。     

基于服务簇的空间信息服务自动发现

现有Web服务自动发现方法中存在服务匹配程度区分不明显、服务发现精度不高等问题。为此,提出一种基于服务簇的空间信息服务自动发现算法。对发布的空间信息服务进行聚类分析,计算服务请求与各服务簇中心的相似度,由此确定最优匹配簇,根据服务请求与最优匹配簇中服务的语义相似度,得出服务请求的最优匹配服务。实验结果表明,该算法在实现对Web服务匹配程度定量表示的同时,能有效提高匹配程度的区分度和服务发现的查全率和效率。     

空间信息网格中的元数据模型机理研究

网格元数据一直是网格研究的重点之一,直接影响到网格资源的组织、维护以及共享的安全控制等诸多问题.本文针对空间信息服务流程,充分考虑网格元数据服务的需求,提出了一种基于网格的空间信息元数据模型.它为实现一体化服务资源的透明访问、空间信息服务的高效获取以及知识的有效管理提供了有益的支持.最后介绍了这种元数据模型的实现.     

面向移动用户的城市空间信息服务平台

随着移动通信技术的发展,基于位置的服务(LBS)越来越受到重视。然而传统的位置管理、空间位置信息服务系统(GIS)均是基于大型机/桌面机、宽带宽的应用环境;另一方面,在移动应用领域中的资源受限性使得传统的GIS构建方法并不适应于移动环境。文中旨在使移动用户能够在受限的移动应用环境中能和桌面用户一样使用城市空间信息服务。主要论述了在服务器端所要做的工作,并从多源数据的集成、空间数据的压缩方法及服务平台的框架结构等三个方面进行了论述。提出了基于WebServices的数据集成、基于小波的矢量地图压缩和JPEG2000的珊格地图压缩方法,并给出具体框架体系例子。文中所涉及到的框架体系原型在实际环境下运行良好,达到了预期的目的。     

基于移动Agent的地理信息公共服务平台研究与设计

阐述了基于移动Agent的空间信息服务以及移动Agent与空间信息服务结合的优势,在此基础上,对基于移动Agent的地理信息公共服务平台框架和空间信息服务集成流程的实现方式进行了研究与设计。该套框架和流程能够使各级地理信息公共服务平台在不同层面上实现共享与互操作,并为空间信息服务和其他应用/服务之间提供有效的集成机制。     

空间信息隐形搜索引擎研究

基于三层B/S结构,结合鼠标屏幕取词、快速中文地名识别和网络地图服务技术,设计并实现了一个空间信息隐形搜索引擎,实现即时、隐性的空间信息（文字和图形）动态获取。该引擎扩展了地理信息系统的应用模式,为空间信息服务提供了一种全新的技术。     

WebGIS面向空间信息服务的系统设计和实施

空间信息服务是指将空间信息与公共信息相结合 ,从不同层次、不同角度向用户提供及时、可靠的信息服务 ,空间信息服务是目前网络GIS应用的一个重要发展方向。本文首先分析了目前空间信息服务的主要特点及网络GIS的技术发展趋势 ,并结合具体的开发实例 ,探讨了面向空间数据服务的WebGIS系统的开发模式及相应的实现方案     

基于语义Web的空间信息共享服务

存取、交换、集成空间信息是Web应用研究的热点之一。然而,Web是设计为人使用的,人们必须浏览、理解、选择和导航Web信息。此外,由于数据间的语义冲突和缺乏集成存取共享的空间信息的工具,空间信息很难得到利用。利用语义Web技术和常用本体,提出了查找互联网上的空间信息的方法。首先介绍了语义Web的主要概念;其次描述了语义冲突解决本体;最后详细地探讨了如何在语义Web上实现空间信息共享服务。     

基于SIG框架的上海城市空间信息应用服务系统的体系与实现

基于空间信息网格SIG框架的上海城市空间信息应用服务系统中城市空间特征、绿化、环保、水系、土地、道路网络等各类城市空间信息资源分布在网络的不同节点上；建立了集中的元数据库提供相关数据的描述信息；以分布在不同节点上的GIS Web Service提供空间数据处理服务。平台以门户网站的方式提供元数据检索，利用检索结果获取分布式的各类空间信息数据资源；提供空间数据处理网络应用程序，调用GIS Web Service，提供格式转换、坐标转换、地图综合、空间分析等空间数据处理功能；提供GIS Web Service的搜索和注册。此平台已经在上海公务网中实际运行。     

基于语义Web的LBS平台研究

移动位置服务近年来发展迅速,然而当前的LBS平台对动态空间信息的存取、交换、集成方式都不尽相同,异构平台之间的内容共享与交互也存在一些缺陷.重点讨论了LBS应用如何利于语义Web和本体技术从不同领域中获取动态空间信息,设计了基于语义Web的LBS平台架构,并在此基础上实现了一个语义LBS平台原型.     

面向数字校园的网格LBS体系构架研究

为了有效解决基于位置的服务（LBS）系统中空间信息的共享问题,提出了面向网格计算环境下空间信息网格的数据组织与访问机制模型,构建了以服务为核心,包括定位层、数据层、服务层和应用层的基于网格地理信息系统的校园LBS（CLGG）体系构架。以数字校园为应用实例,研制了原型系统, 实现了的区域导航、实时定位、历史路径查询、热点区域信息发布、用户认证与管理等功能,验证了所提出的LBS系统构架和空间信息网格的数据组织与访问机制的可行性和有效性。