高可信地理空间数据库管理系统及其重大应用

该项目面向国家空间信息基础设施建设和我国地理信息系统（GIS）技术创新发展的重大需求，突破了自适应空间数据引擎、规模可伸缩空间数据模型等一批高可信地理空间数据库管理系统的核心技术，研发出自主产权的企业级地理空间数据库管理系统平台软件——BeyonDB，建成了基于国产化软件平台的国家基础地理空间数据业务化运行应用系统，为我国GIS技术的跨越发展奠定了基础。     

高可信地理空间数据库管理系统及其重大应用

本项目面向国家空间信息基础设施建设和我国GIS技术创新发展的重大需求，突破了自适应空间数据引擎、规模可伸缩空间数据模型等一批高可信地理空间数据库管理系统的核心技术，研发出自主产权的企业级地理空间数据库管理系统平台软件——BeyonDB，建成了基于国产化软件平台的国家基础地理空间数据业务化运行应用系统，为我国GIS技术的跨越发展奠定了基础。     

本体驱动的地理信息检索与服务技术

1课题简介 本课题以地理空间事件(任务)为纽带,通过建立地理空间事件本体(包含地理对象本体、灾害事件本体),用户本体,对与地理空间事件相关的语义,时序、空间等3类信息进行关联分析和推理,从语义层次理解用户需求,按照特定地理空间事件特征,组织查询任务,实现从海量空间信息数据库中智能提取与地理空间事件相关的信息,充分发挥现有系统数据丰富的优势,简化了用户获取空间信息的过程,提高了信息检索的效率,实现了地理空间信息的智能化、个性化服务.课题成果可以广泛地应用于政府综合管理、应急处理、空间信息搜索服务等多个应用领域,并对地理信息应用,人工智能、语义学,以及地理信息系统等学科的研究和开发具有积极参考作用.     

地理信息系统名词审定工作*

“地理信息系统”(geographic information system,简称GIS)是对具有空间位置含义的地理信息进行采集、存储、管理、分析和表达的计算机系统。它是建立在系统论、信息论与控制论这些现代科学理论方法基础之上,针对当今世界面临的人口、资源、环境、灾害等问题,利用理论、技术、应用密切结合的综合优势,逐步形成的新兴科学技术领域。自从1962年加拿大科学家Roger Tomlinson首次提出这一概念,并领导建立了全世界第一个具有实用价值的地理信息系统——加拿大地理信息系统(Canada geographic information system,简称CGIS)以来,经过三十多年的发展,地理信息系统在理论研究、技术发展和组织建设等方面都取得了长足的进展,现已日趋成熟,并正在迅速发展成为新兴的高新技术产业,得到越来越广泛的应用。各种自然、社会、经济现象的数据都可集结在统一规格的地理信息系统中,为规划、管理、决策提供现代化手段和科学依据。地理信息系统是地球科学和信息科学间的边缘科学。它所研究的对象——地理信息,并不是仅指与地理学有关的信息,而是指具有空间位置含义的信息,因此也被称为空间信息。然而在中文里“空间”一词具有多义性,既有与“时间”对应的“空间”含义,又有“宇宙空间”的含义(英文中两者是有区别的,前者用spatial,后者用space;而中文里不加区别都用“空间”一词。目前台湾为区别起见将后者译为“太空”)。为避免词汇多义性可能带来的误解和更准确地表达其含义,人们也称之为地理空间信息或地球空间信息。不管使用什么词,其含义通常都是指地球表层(一般是指从地幔莫霍面到电离层之间的立体空间)中具有地理意义的地物或现象的几何信息、属性信息及它们之间的相互关系。很早以前人们就已发现,记录这类空间信息与记录非空间信息完全不同,后者可用数字和文字描述得十分准确、清楚,而前者欲用文字和数字描述清楚就十分困难,必须使用图形来直观地描述。例如欲描述几个不规则多边形的准确形状、大小及其相互间的关系,用语言文字几乎是不可能完成的,而用一幅简单的图就可轻而易举地解决问题。心理学家Larkin等人在题为“为什么一个图形可抵一万个字”的论文中从认知的角度全面地阐述了其原因,使用地图来记录描述这类空间信息具有简单、清楚、信息量大、生动直观、易于理解等优点。因此,几千年来它一直是描述空间信息的基本手段。然而,进入信息时代以来,特别是由于计算机技术和网络技术的迅速发展的数字化时代,这种模拟式的信息记录手段面临着挑战。非数字式的方式使得用计算机进行存储、管理和分析及用网络进行传输遇到困难。地图本身绘制、出版周期长,局部修改困难等特点使之也难于表现当今世界变化迅速的动态特征。正是为了解决这一问题,地理信息系统应运而生。它既可以以数字形式存储、管理、分析以及传输空间信息,生成数字地图,又可以用人们熟悉的二维地图形式和更接近现实的三维显示方式表达空间信息,因此很快得到了广泛的应用。在国家经济建设的各个行业中,只要需要空间数据和需要地图,诸如城市、交通、电力、公用设施、测量、国土资源、环境、农业、林业、水利、海洋、地质矿产等领域,地理信息系统都发挥了重要作用,而海湾战争更使地理信息系统在军事上的应用为世人所瞩目。目前,地理信息系统已经走过了信息存储、管理、查询检索、统计分析和制图表达等基本功能实现的初级阶段,正向着实用化的多功能、多目标、多层次的专业化综合分析管理信息系统、空间信息管理决策支持系统、智能化地理信息系统方向开拓发展。其应用也正向着更广阔的领域发展。地理信息系统出现仅三十余年,进入中国不过二十年左右。由于学科新,大量新词不断涌现,很多在这一领域目前使用频率很高的词汇,如“网络地理信息系统”、“数字地球”等,都是近几年才出现的。而且由于这一领域里的词汇基本是从国外翻译过来的,但如何翻译并无统一标准。甚至至今还没有一本专门的英汉地理信息系统词典问世,只有一本含有地理信息系统词汇在内的“英汉地球空间信息科学技术词典”刚刚完稿,尚未跟读者见面。因此用户只能根据自己的理解来翻译、使用。造成该领域里用词比较混乱,既不统一,也不规范,给应用带来很大不便。有的同一个英语词就有多种不同的译法,如geomatics一词,译法就有“地理信息学”、“地理信息工程”、“地学信息工程”、“地球信息科学”等;coverage一词,则有“图层”“覆盖”等多种译法,又都觉得不能令人满意,至今找不到一个令大多数人都满意的词,使很多人至今仍直接使用英文。有的多个英语词译成同一个词,如network GIS、internet GIS、Internet GIS和Web GIS常常都译成“网络地理信息系统”。然而分析这几个英文词汇的组成可以看出,这几个词都是由两个词组成的复合词。复合词中第2个词“GIS”对应的是“地理信息系统”,第1个词则分别是“网络”、“互联网”、“因特网”和“万维网”。这几个词的含义是有明显区别的,组成的复合词显然也是有区别的。万维网上的地理信息系统(Web GIS)与互联网地理信息系统(internet GIS)显然是有差异的,统统译成网络地理信息系统似有不妥。我们自己的用词如此,与台湾的用词比较差异就更大了。一些老的学科,由于很多基本词汇及其组合词两岸用法是一致的,只有少部分新词可能有不一致之处,问题相对简单一些,且两岸都出版了一些词典,进行对比、统一有很好的基础;而地理信息系统是全新的学科,除部分词汇从其他学科“借用”过来外,大部分词汇是新产生的,双方差异很大。阅读台湾同行发表的该领域的学术文章时,有时会发现几乎每句话里都有用法不同的词汇。一句短语中出现几个不一致的词也是常事。例如地理信息系统研究中,遥感与地理信息系统的结合是一个重要的研究内容,很多专业会议上都列出这样一个主题：“遥感/地理信息系统的集成”,而台湾的用法是“遥测/地理资讯系统之整合”。注意“遥测”一词大陆上使用时是与“遥感”完全不同的含义的另一个词。再如“数字化得到的数字高程图”是地理信息系统中最常用也最重要的数据,台湾的用法是“数化(法)得到的数值高程图”。凡此种种不可胜数。加之双方都没出版发行过地理信息系统的辞典,对比都难于下手,更不用说统一了,这些都给两岸交流带来不便。由于地理信息系统仍处在高速发展阶段,应用领域也越来越广,新词仍在不断出现,不及早审定、规范这些词的用法,问题会越来越突出,也越来越难解决。有鉴于此,全国名词委在1998年成立了“地理信息名词审定委员会”。应邀参加该委员会的,既有国内长期从事该领域工作的著名学者和来自港台的专家,也有长期在国外从事地理信息系统研究的华人学者。在各方专家的大力支持和热心参与之下,开始着手开展了与地理信息系统有关的名词的审定工作。由于至今整个华语界没有一本英汉对照的地理信息系统词典,使本项工作不得不在没有参考资料的情况下从零开始。在“英汉地球信息科学技术词典”的作者大力支持下,我们从该词典还在编辑修改的手稿中挑选出部分地理信息系统方面的词汇作为开始工作的基础。很多委员还从自己收集到的词汇和英文词典中挑选了一些新词,克服了基础差的困难。为克服经费紧张和很难把国内外的委员召集起来专门开会的困难,我们就充分利用了多数委员参加各种学术会议(如全国地理信息系统协会等)的机会,在会议主办者的支持下,在会议期间召开各种座谈会、讨论会、审定会,以抓紧时间完成词汇的收集和整理。目前名词审定工作正在进行,两岸名词对照工作也已开始起步。地理信息名词审定工作开始的时间短,与其他学科比,不仅基础差,经验也不足。我们将学习其他学科名词审定工作的丰富经验,力争高质量地完成其名词的审定和两岸名词的对照工作,以推动地理信息系统领域名词的规范化和标准化。* 本文是2000年6月16日在全国科学技术名词审定委员会第四届委员会全体会议上的发言。** 李京教授是地理信息名词审定委员会副主任。     

中国地学软件的骄傲--泰坦遥感数据处理商用软件

北京东方泰坦科技有限公司是国内享有盛誉的专业从事3S(GIS,RS,GPS)软件开发与应用的高新技术企业.从大力推广国际知名的PCI遥感软件到中国市场开始,东方泰坦公司一直致力于为用户提供空间信息处理的全面解决方案.2001年,泰坦公司开发了拥有完全自主知识产权的TITAN空间信息处理软件,该系统包括地理信息系统泰坦地理信息系统TITAN GIS、泰坦遥感图像处理系统TITAN Image、泰坦网络服务平台TITAN Web GIS Server、泰坦三维模拟浏览软件TITAN 3D Cruise、泰坦三维建模软件TITAN 3DM、泰坦扫描矢量化软件TITAN ScanIn、泰坦车辆监控系统TITAN GPS和TITAN for Oracle Spatial TOSA,是技术起点高、算法新颖、功能齐全、灵活方便、专业性强的新一代地学综合资讯软件.     

基于3S集成技术的LD2000系列移动道路测量系统

武汉大学、测绘遥感信息工程国家重点实验室支持下的武汉立得空间信息技术发展有限公司开发的移动道路测量系统，可在高速移动状态下获取厘米级分辨率三维可视化空间信息，已广泛应用于军事测量、城市应急、公用设施普查、智能交通、铁路测量、地理信息服务等领域。本项目属于地球科学中的摄影测量学、地理信息系统、大地测量学、自动控制学及相关交叉学科领域。     

多维动态GIS空间数据模型与方法的研究

现实空间世界中的三维实体及其时空变化建模是GIS国际学术前沿.在国家自然科学基金会和香港研究基金会等的持续支持下,国家基础地理信息中心、香港理工大学和测绘遥感信息工程国家重点实验室的研究人员,以地理空间实体及其相互间关系的抽象、表达与组织为主线,从三维、时空,尺度等角度出发,进行了多维动态空间数据模型研究.本文主要介绍了该项研究在空间铺盖建模、空间关系理论,多维建模、时空与动态建模、多尺度建模等方面取得的研究成果.     

分布式异构空间数据无缝集成与查询优化

空间数据的集成、共享与应用是目前空间信息领域的一个热点问题,尽管国内外在空间数据集成共享方面的研究已有许多成果,但是就分布式空间查询而言,空间数据的模式集成、无缝可视化集成,尤其是区域分片环境下的分布式空间查询等问题仍然缺少深入系统的研究。随着空间数据在各行业中应用的广泛与深入,     

地理哲学概念和构架分析中的方法论研究

论文针对地理哲学存在的主要问题讨论了地理哲学的基本概念和研究课题，包括地理实地及地理系统的属性，地理学的时间和空间，地理伦理等大学理论问题，区分了地理学的主观基础和客观基础，从而构成了一个地理哲学的研究框架。主要特点是突出了地理学的客观基础的分析，文中在客观本质的意义上提出了地理系统的简单结构和合理结构的概念，以及区域共同体是哲学意义上的高层地理系统的思想。     

流域三维防汛决策支持软件系统开发

三维可视的流域三维防汛决策支持平台可为流域防汛指挥的科学决策提供全方位、多层次和多维度的决策支持信息。流域三维防汛决策支持平台是基于二／三维地理信息系统、遥感、计算机、网络、数据库、虚拟现实等现代高新技术,利用地形数据与高分辨率遥感影像,再现流域三维地形地貌场景,在三维场景上展现基础地理信息、防洪工程信息、水雨情、洪水演进、洪水预报调度与洪水预警成果。