地理遥感信息服务方案(6篇)
时间:2024-09-27
时间:2024-09-27
>>基于SOA的地理信息共享平台的设计坐标转换在电网地理信息资源共享中的研究与应用基于WCF技术的跨平台档案信息资源共享平台建设的研究基于地理信息服务网格的环境教育资源共享研究基于SOA的高校大学生创新资源共享服务平台设计研究基于DFS的企业信息资源共享平台的分析与设计基于Web2.0校园信息资源共享平台的设计与实现基于IC理念的档案信息资源共享基于IC理念的档案信息资源共享档案信息资源共享平台下教育大数据的安全保障研究大数据时代档案信息资源共享平台性能优化的研究科技基础条件平台信息资源共享规范的研究信息资源共享中的版权问题研究医院档案信息资源共享安全的研究关于农村档案信息资源共享的研究政府信息资源共享平台建设研究基于知识管理思想的电子政务信息资源共享模式研究基于云计算理论的区域信息资源共享模式研究基于整合的事业单位档案信息资源共享模式研究基于网络隔离技术的信息资源共享方案研究常见问题解答当前所在位置:.
[3]毕建涛.面向网络共享的地理信息服务研究[M].北京:中国科学院地理科学与资源研究所博士学位论文,2004.
[4]黄杏元,汤勤.地理信息系统概论[M].北京:高等教育出版社,1990.
[5]傅肃性.世纪之交地理信息系统的理论与应用发展[J].地球信息科学,1999,No.2:17-22.
[6]卢亚辉.基于WebService的网络地理信息系统研究[M].北京:中国科学院遥感应用研究所硕士学位论文,2003.
[7]王方雄,边馥苓.从GISystem到GIService:GISystem发展的必然趋势[J].华中师范大学学报(自然科学版),2004,38(4):528-532.
[8]王凌云,李琦等.WebService与地理信息互操作[J].测绘科学,2004,29(1):38-41.
[9]邬伦,刘瑜,张晶等.地理信息系统――原理、方法和应用[M].北京:科学出版社,2001.
一、测绘事业发展情况
(一)测绘事业发展现状
1、测绘行政管理组织体系初步建立。自治区14个地、州、市国土资源局落实了测绘管理职能。其中7个地、州、市国土资源局相继成立了测绘行政管理内设机构;全区87个县(市)中,50个县(市)国土资源局落实了测绘行政管理职能。
2、测绘市场与地图市场进一步规范。建立了比较完善的测绘资质审查认证制度;开展了整顿和规范测绘市场经济秩序、测绘产品质量定期监督检验、房产测绘质量专项检查、测绘成果保密检查、测绘基准清理整顿等工作,测绘市场秩序得到进一步规范。
3、基础测绘工作取得了重大进展。**期间国家投入资金约3600万元,实施完成全区基础航空摄影面积约36万平方公里;自治区投入资金4679万元,测制1:1万比例尺地形图3714幅,面积约92850平方公里。为伊犁河流域农业综合开发、塔里木河干流、博斯腾湖、艾比湖综合治理、天山北坡经济带开发建设、重点区域经济建设等提供了及时、可靠的基础测绘保障服务。
4、测绘系统数字化测绘技术体系基本建立。通过“国家基础测绘设施建设**单位工程”项目的顺利完成,积极应用卫星定位技术、遥感技术、地理信息系统和网络技术对传统测绘技术体系进行了数字化改造,加大了对数字化技术体系软硬件设备的投入力度。采取中央、地方配套投入的方式,建成具有一定规模的数字化测绘生产基地。成立基础地理信息中心,建立了基础地理信息从采集、处理、维护、更新到应用服务的数字化运行模式。
5、测绘事业发展法规体系进一步完善。《****自治区实施〈中华人民共和国测绘法〉办法(修订)》、《自治区地图管理办法(修订)》分别经自治区十届人大常委会、自治区人民政府常务会议审议通过并颁布施行。制定了《自治区实施〈测绘资质管理规定〉细则》,《自治区测绘质量保证体系考核规定》,《自治区测绘成果资料档案与测绘仪器资料档案管理考核办法》等,为各级测绘管理部门规范测绘行政管理行为提供了依据。
6、测绘应用服务水平进一步提高。为自治区党委、人大、人民政府及各委、办、厅、局提供了新版《****自治区地图集》(汉文、维文版)和《**概况》多媒体演示光盘;更换了《**综合区情地理信息系统》(“9202”)软件平台。在服务领导决策和进行科学管理以及宣传**方面发挥了积极作用。
(二)测绘事业发展面临的机遇
当前,国际上测绘发展正处于以数字化测绘生产为主向以地理信息综合服务为主转变的重要时期,测绘的技术手段、产品形式、服务方式以及经济社会对测绘的需求等都在发生深刻的变化。卫星导航定位系统、航空航天遥感对地观测系统以及信息技术的发展,极大地提高了地理信息数据获取与更新的能力和效率,有力地促进了地理信息数据处理的自动化和信息服务的网络化。基础地理信息作为国家重要的基础性、战略性信息资源,在国家安全和经济社会发展中发挥着越来越重要的作用。以基础地理信息数据库为核心内容的空间数据基础设施建设日益受到世界各国的高度重视。
党中央、国务院对测绘工作高度重视,总书记作出了“推进数字中国地理空间框架建设,加快信息化测绘体系建设,提高测绘保障服务能力”的重要指示,总理和曾培炎副总理也多次对测绘工作作出重要指示,中共中央办公厅、国务院办公厅在《关于加强信息资源开发利用工作的若干意见》中也明确要求“增强信息资源的公益能力”和“促进信息资源产业健康快速发展”。随着经济社会的发展和信息化建设步伐的加快,各方面都对测绘工作提出新的需求。
自治区党委和人民政府十分重视测绘事业的发展。自治区人大常委会颁布了《****自治区实施<中华人民共和国测绘法>办法》。自治区加大了对基础测绘的投入力度,开始筹划建设**空间信息基础设施的信息化计划。在自治区现代化建设中,许多领域的信息系统建设都离不开地理空间信息的支持,对基础测绘的需求日益增加。“数字**”地理空间框架作为自治区空间信息基础设施的一个重要组成部分,项目立项已提到政府的议事日程,项目建成后将为自治区农牧林业建设、生态环境保护、自然灾害监测、国土资源开发利用和保护、城镇规划与建设、社会综合治理等提供全方位的服务,并能提高政府科学决策、公共服务的能力和水平。
(三)测绘事业发展存在的主要问题
**期间,自治区测绘事业虽然取得了较大发展,但仍存在一些不容忽视的问题,主要有地方测绘法律体系的建设步伐不快,测绘行政管理组织体系还不完善,数字化测绘技术体系还不能满足空间信息基础设施建设的需要,尤其是基础测绘投入水平还远不能满足自治区经济建设需求,测绘工作的保障服务能力尚需加强等。这些主要问题需要高度重视,在**期间采取积极有效措施,认真加以研究解决。
二、测绘事业发展的指导思想和发展目标
(一)指导思想
以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,全面落实科学发展观,坚持以推动测绘事业持续健康发展为主题,以完善测绘行政管理体系为主线,以加快测绘科技进步为动力,以满足自治区经济建设和社会发展以及人民生活对地理信息服务的需求为根本出发点,进一步规范测绘市场行为,强化基础测绘工作,提高保障能力,坚持科技创新,拓宽服务领域,为自治区经济建设、社会发展和政府各部门提供前期性、基础性、公益性测绘保障服务,加快“数字**”地理空间基础框架建设,促进全区经济和社会信息化进程,开创测绘事业发展的新局面。
(二)发展目标
建立较为完善的测绘行政管理体系,加大测绘执法监管力度,建立有序、合理、公平、开放的测绘市场秩序。增强测绘单位科技创新能力,强化基础测绘工作,基本满足**期间国民经济和社会发展重点区域和重点建设项目对基础地理信息的需求。加速自治区基础地理信息数据库建设,初步构建“数字**”地理空间基础框架。加强地理信息应用服务能力,实现地理信息资源社会利用示范效应,形成现代服务业中新的经济增长点。
三、测绘事业发展的主要任务
(一)完善测绘行政管理体系和市场运行机制
1、建立适应社会主义市场经济要求的测绘行政管理体系。继续抓紧做好地州市特别是县(市)国土资源局测绘行政管理职能、机构和编制的落实工作。加大对县(市)级测绘行政管理人员的业务培训,进一步推进测绘依法行政工作。
2、进一步培育和规范测绘市场。完善测绘市场准入制度,建立测绘资质年度注册与日常检查相结合的制度,推行测绘资质单位属地管辖制度。规范测绘项目承包发包行为。建立测绘行业自律组织。强化测绘行业产品质量的监督管理。做好测绘标准化管理工作。加大对房产测绘市场监管力度。建立健全国家版图意识宣传教育和地图市场监管协调机构;规范测绘市场秩序,维护国家安全和利益。
(二)加强测绘法制建设
根据完善社会主义市场经济和建设法治政府的要求,按照国家测绘立法总体步骤,结合自治区经济建设和社会发展对测绘事业提出的新要求,到2010年,进一步健全自治区的测绘法规体系,着重建立和完善测绘市场方面的法律制度,推进测绘依法行政和落实统一监管职责,增强测绘公共服务能力,使测绘的各项工作有法可依。**期间,自治区测绘法制建设的主要内容包括:
1、加强测量标志保护。制定《****自治区测量标志保护管理办法》。
2、加强基础测绘管理。根据国家《基础测绘管理条例》,制定《****自治区实施〈基础测绘管理条例〉办法》。
3、加强测绘成果管理。根据国家《测绘成果管理条例》,制定《****自治区实施〈测绘成果管理条例〉办法》。
4、加强测绘依法行政。认真贯彻国务院印发的《全面推进依法行政实施纲要》,加快制定和完善测绘行政许可的程序规定,制定测绘行政执法责任制和相关规定。
(三)进一步加大测绘工作力度
紧密结合自治区国民经济和社会发展需求,结合人民群众日益增长的物质文化需要,加强基础地理信息资源的建设和有效提供,避免重复测绘,提高公共财政资金的使用效益。推进基础地理信息在国民经济和社会信息化建设中的广泛应用,不断提高自治区级基础地理信息数据的获取、处理和分发服务能力。
**期间,重点建立全区新一代大地测量控制系统,向社会提供高精度、全覆盖、三维、动态、多功能的测绘基准服务;组织全区基础航空摄影和航天遥感影像数据的获取,保障基础测绘所需数据源;实施自治区重点发展区域和重点建设项目所需的1:1万基础地理信息数据覆盖与更新;配合国家测绘局完成**1:5万地形图空白区的测图工作;启动省级基础地理信息数据库建设;编制出版****自治区系列地图集。
(四)大力促进测绘成果的广泛应用,全面提升测绘保障服务水平
按照“需求牵引,项目推动”的原则,大力促进测绘成果的广泛应用。积极为政府决策及行政管理服务,通过编制出版自治区系列地图集,实施测绘档案保存保护项目,为政府决策和提高政府现代化管理水平服务。积极为促进国民经济和社会信息化建设服务,大力构建“数字**”地理空间基础框架,为整合各类经济和社会信息资源,提供平台,推进“数字**”建设。积极为重大战略和重大工程服务,围绕中央西部大开发战略的实施,围绕自治区加快社会主义新农村建设、天山北坡经济带、南疆石油天然气化工带等重点区域开发建设以及大力实施工业化、信息化、城镇化、农业产业化等发展战略和实施水利、交通、电力、通讯基础设施等重大工程开展测绘,提供测绘保障服务。积极为提高人民生活质量服务,大力繁荣地图市场,编制贴近人民生活需要的、内容丰富、形式多样的各类地图产品,积极开发适用于互联网和手机的基于位置服务的电子地图产品,满足人民群众日益增长的物质文化需要。
(五)加快地理信息产业发展
建立以导航定位、遥感、地理信息系统为主的地理信息产业体系。大力发展卫星导航定位、遥感和地理信息系统等地理信息服务,建设地理信息服务的示范项目和互联网地理信息系统、基于地理位置的公共服务系统、智能交通系统、旅游服务和车载导航等方面的示范应用项目。
四、测绘事业重点建设项目
(一)测绘基准现代化建设项目
1、改造乌鲁木齐GPS基准站
完成乌鲁木齐红山GPS基准站实时差分技术改造,达到能够提供高精度实时定位数据的要求。
2、建设重点区域GPSC级大地控制网
结合国家精化区域(似)大地水准面项目,在国家加密A、B级GPS控制网的基础上,按照国家技术要求,建设覆盖全区重点区域的GPSC级控制网,布设1500点,实施GPS平面控制联测和2000公里国家等级水准联测。
3、建设重点区域连续运行的卫星空间定位基准站
在全区选择部分重点区域建设一定数量的连续运行的GPS跟踪站。通过有线或无线数据通信网络向用户提供按照国际通用标准格式的跟踪站站址坐标和卫星测量数据,满足测绘、金融、地震、气象、水利、环保、交通、民航等不同行业的用户对精密定位、实时定位以及移动目标导航的需求,广泛应用于城市规划、国土资源调查、城乡建设、交通监控、沉降监测、公共安全、精细农业及电力通讯等领域。
4、普查和维护改造测量标志
开展新一代测绘基准建设,在自治区原有的测量标志全面普查的基础上,完成测量标志普查数据建库工作,进行经常性的维护和必要的复测及现代化改造,建立适应形势发展要求的测量标志保护体系。
(二)基础地理信息覆盖项目
1、航空航天遥感影像定期覆盖
按照大中城市和经济发达地区五年更新周期,经济较发达地区八年更新周期,一般地区十二年更新周期,继续做好航空摄影计划编制工作,获取航空摄影数据。五年争取完成并获取新航摄和大中城市、经济发达地区更新35万平方公里影像资料。
扩大高分辨率卫星遥感数据应用的范围和领域,根据实际需要向国家申请或自行订购高分辨率遥感卫星影像数据,并及时进行处理和提供使用,满足资源、环境、灾害监测和应对突发事件、重点建设项目、边境地区对地理信息数据的需求。
2、重点区域1:1万基础地理信息覆盖与更新
**期间,测制1:1万比例尺地形图10000幅,面积约25万平方公里。使自治区1:1万基础地理信息覆盖率达到全区面积的20%,1:1万基础测绘的重点区域安排在天山北坡经济带、南疆石油天然气化工带以及塔里木河、伊犁河、额尔齐斯河流域,测制和更新1:1万比例尺地形图10000幅,面积约25万平方公里。重点满足农业、水利、交通、生态环境保护、矿产资源勘探开发、能源基地建设等领域重点项目前期对基础测绘成果的需求。
3、1:5万地形图空白区基础地理信息覆盖
**期间,积极争取国家加大对**1:5万基础地理信息空白区覆盖项目的支持,配合国家测绘局全面完成1:5万地形图空白区1850幅(折合面积约74万平方公里)的基础测绘工作。满足自治区国土资源管理、矿产资源勘探开发、区域规划、国防建设等各项事业对1:5万基础地理信息数据的需求。
(三)基础地理信息数据库建设项目
1、卫星影像数据入库
**期间,主要建设遥感影像数据处理体系,加大遥感数字正射影像数据生产和遥感影像解译能力,建立遥感影像数据库。通过有计划地购置和处理遥感影像,将收集到的自治区范围内的高分辨率卫星遥感影像数据入库,建立共建共享机制,避免重复投入,有效地为国民经济建设服务。
2、1:1万基础地理信息数据库建设
**期间,争取完成全区重点区域基础地理信息系统1:1万数据库建设,数据入库3000幅,主要包括:数字栅格数据库(DRG)、数字高程模型数据库(DEM)、数字正射影像数据库(DOM)、数字矢量线划数据库(DLG)、地名数据库、元数据库建设。
3、1:5万基础地理信息数据库维护更新
移植1:5万数字正射影像数据、核心要素数字线划数据,建立1:5万基础地理信息数据库,包括栅格数据库、数字高程模型数据库、数字正射影像数据库、核心要素数字线划数据库、地名数据库、土地覆盖数据库。
4、1:100万、1:25万基础地理信息数据库维护更新
利用航空、航天遥感资料完成全疆1:100万、1:25万数据库的全面更新。建立**基础地理信息数据库维护更新机制,实现基础地理信息数据库的动态更新。
(四)****自治区制图项目
按照“政府主导,统一设计,分批实施”的原则实施,以基础地理信息为平台,以地图为载体,整合各类经济社会、人文历史和自然环境等统计分析数据,达到经济社会、人文历史和自然环境等信息的可视化综合表达。主要编制自治区普通地图集、自然地图集、经济图集、农业图集、交通图集、水利图集等系列地图集。**期间,重点实施自治区普通地图集、经济图集的编制。
(五)测绘档案保存保护项目
1、测绘档案存储与基础设施建设
测绘档案具有较高使用价值,具有很高的保密性,需长期保存,随着时间的推移,保存数量不断增加。为此,需要建设空间充足、功能完善、装备精良的现代化测绘档案存储与服务基础设施,主要建设库房及配套设施、数字化存储设施、档案修复、处理、保护设施、档案管理分发服务设施以及运行维护保障等,以保存大量的测绘档案数据。
2、测绘档案数字化归档建库
利用现代数字化技术,对全区测绘档案馆馆藏资料采用扫描、照相、微缩等技术手段处理,归档建库保存。
3、原始测绘档案的修复和保护
对数字化后有重要保存价值的档案原件进行鉴定,采取必要的措施保存保护。通过交换、购买、征集等方式支持搜集必要和必须的测绘档案资料。对损毁严重的馆藏档案资料开展修复和抢救工作。
五、地理信息应用示范项目
(一)数字城市地理空间框架建设示范项目
初步建立以导航定位、遥感、地理信息系统为主的地理信息产业体系,开展地理信息系统等地理信息服务,实施数字城市地理空间框架建设示范项目。
“数字城市”是以空间数据为载体,基于GPS、RS、GIS等关键技术,通过宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台,整合和集成城市各行业的信息资源,建设服务于城市规划、建设、管理,服务于政府、企业、公众,服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。主要是构建统一的城市地理空间框架平台,包括大地控制框架数据库、彩色正射影像数据库、动态遥感数据库、数字地面模型、三维建筑模型、大比例尺矢量地图数据库、地名数据库等。通过城市设施的数字化和城市网络化建设,达到多种数据的融合与立体表达、仿真与虚拟,实现城市管理的智能化。示范项目试点城市重点选择条件较好的天山北坡经济带区域内的1-2个城市。
(二)车载导航电子地图及其他基于位置的服务系统建设
利用GPS、RS、GIS和相关网络通讯技术,建成从城市逐步覆盖全区的公众定位服务运行网络,实现机动车辆以及各种移动目标的定位、报警、调度、监控等各类公众定位服务功能。选择乌昌经济区为试点,建立覆盖公交、出租、运输、公安等部门及社会公众的定位服务系统,完善商业化运行模式。
六、测绘事业发展的保障措施
(一)加强领导
加强党的领导和思想政治工作是规划顺利实施和进一步促进测绘事业发展的重要保证。**期间,各级党组织和党员领导干部要深入学习邓小平理论、“三个代表”重要思想,树立和落实科学发展观,增强贯彻党的路线方针政策的能力。加强党风廉政建设,建立健全各项制度,从源头上预防和治理腐败。进一步完善测绘事业发展的管理体制、创新发展机制,加强测绘工作的规范化、标准化建设,充分调动测绘职工的积极性,增强测绘队伍的凝聚力,保障测绘事业的持续、健康发展。
(二)加大投入
抓住国家实施西部大开发的有利时机,按照《中华人民共和国测绘法》的有关规定,争取将重点建设项目前期测绘经费投入纳入国家和自治区重点项目建设计划和财政预算,建立长期稳定的测绘经费投入机制,同时采取加大自治区财政投入,争取中央财政支持,增加自治区基本建设预算内投入,地方财政配套,重大项目前期工作经费列支等资金多渠道筹措的方式,不断增加基础测绘的资金投入,缓解自治区财政压力,使基础测绘工作更好地为自治区各项建设做好项目前期保障服务。**期间,争取实施自治区测绘重点建设项目和应用示范项目6个,总投资41966万元,其中:中央财政12944万元,自治区财政18622万元,市县财政2800万元,其他及社会筹资7600万元(详见附表)。
(三)创新体系
依靠科技进步,围绕自治区空间信息基础设施建设,研究如何为解决资源、环境、人口等问题以及支持可持续发展提供基础保障服务;以经济建设、社会发展和政府决策管理为服务对象,建设高精度、动态化、网络化地理信息服务高技术体系。
大力推进和建立测绘科技创新体系,密切关注测绘科技发展前沿动态,全面提升全区测绘科技水平。进一步健全测绘科技管理体系和增加科技投入,在全区已经基本实现数字化测绘技术体系的基础上向信息化测绘技术体系迈进。
改善测绘科技管理,建立测绘科技协作机制,加大对测绘科技的投入和测绘科技基础设施建设,积极发展与国内、国际测绘科技合作,为自治区空间信息基础设施建设提供公共数据库平台和技术支持,全面提升自治区基础地理信息的社会化应用服务能力。
(四)提高素质
加强人才队伍建设和人力资源能力建设。重点抓住人才培养、吸引和使用三个环节。加强培训基地建设,健全以自治区测绘行业继续教育基地为龙头、有关测绘专业院校为骨干、自治区测绘行业职业技能培训中心为基础的测绘教育网络体系。开展注册测绘师认证和测绘行业特有工种职业技能培训鉴定工作;实施人才工程,完善以国家、自治区和单位青年学术与技术带头人及技术骨干为主的新世纪人才引进、推荐和培养制度,抓好急需人才、高层次和高技能人才的引进和培养,加大对高新技术人才、创新人才和综合型人才的推荐和培养,逐步建立一支具有自治区先进水平的、结构合理的测绘科技人才队伍,提高测绘队伍的整体素质。
(五)推进协作
进一步加大测绘科普知识和测绘成果应用的宣传力度,加强沟通和协调,继续争取各级领导、各部门、各行业及全社会对测绘工作的理解、支持和大力帮助,充分调动各方面的积极性,发挥整体合力,营造更加和谐的外部环境,促进自治区测绘事业取得更大的发展。
积极开拓同国内外的测绘科技合作与交流,加强测绘新产品开发等方面的科技合作。争取发达省区、发达国家和国际组织对**测绘科技发展、人才培养的支持与帮助。充分利用**同周边各国在地缘上的优势,开展测绘科技合作与交流,主要通过项目合作、人员互访与培训、信息交流、学术研讨等形式,在先进技术、科研设备和管理技术等方面开展交流与合作。开展同兄弟省区市测绘行业、高等院校、科研院所以及国外相关单位的测绘科技合作,为**的测绘事业发展引进技术、智力、人才、资金和先进的管理理念与经验,联合实施测绘科技项目、培养测绘科技人才、移植和转化测绘技术成果。
(六)促进信息资源共享
各级政府要切实加强对测绘工作的领导和统一监管,进一步深化基础测绘管理改革,加强自治区基础测绘的统筹规划,及时向社会基础测绘成果目录。创造良好的信息共建共享环境,建立国家基础测绘、省级基础测绘、市县级基础测绘之间的协作机制,实现基础地理信息资源的共建共享;加强与军队测绘部门以及兵团、农业、城建、民政、水利、地震、交通、国土资源、石油等部门信息资源的交流与交换,建立起分工协作、互利互惠、顺畅高效的信息交流渠道和信息共享机制。
关键词国家空间数据基础设施(nsdi);基础测绘设施项目;单位工程;传输网络体系;生产技术体系;管理服务技术体系
1概述
国家基础测绘设施是国家空间数据基础设施(nsdi)的主要组成和基础。当前正在实施的国家基础测绘设施项目,其建设的总体目标是建成由航空航天遥感数据处理系统、基础地理信息管理服务技术体系、基础地理信息数据生产技术体系和国家基础地理信息系统数据传输网络所组成的基础地理信息获取与处理、存储与管理、分发服务与应用的产业基础设施。国家基础测绘设施的建设和逐步完善对nsdi和"数字
广西基础测绘设施项目(简称"广西单位工程")为国家基础测绘设施项目的a类子项目。项目即将正式启动,并以两年时间完成其主要的建设工作。该项目对广西基础测绘技术升级和产品结构调整,整体推进广西测绘的技术进步等方面均有十分积极的作用。广西单位工程的内容,主要包括基础地理信息数据生产技术体系、基础地理信息管理服务技术体系和基础地理信息系统数据传输网络。研究项目各体系的具体构成,提出项目建设目标和总体方案,将为其具体化和实施方案的科学化提供保证。
2单位工程的目标及构成
信息技术、数字测绘技术的发展和实施"数字中国"战略的需要,提出了构建新型基础测绘技术体系的迫切需要。广西单位工程应以基础测绘更新周期、应用目标等具体需求为牵引,以先进的数字测绘、空间数据库与gis及网络的理论和技术方法为驱动,促进基础测绘产品结构由单一的模拟产品向4d及其复合产品组织结构,从而整体推进基础测绘技术水平提高和生产组织体系优化。因此,广西单位工程建设的目标应是:建成广西基础地理信息获取与处理、存储与管理、分发服务与应用开发的产业体系,构筑"数字广西"空间基础框架,为经济建设和西部大开发提供及时可靠的测绘保障。
与其内容相应,广西单位工程的构成包括:(1)基础地理信息数据传输网络;(2)基础地理信息数据生产技术体系;(3)基础地理信息数据管理服务技术体系。
基础地理信息数据传输网络的设计目标是:数据快速传输;与nsdi、广西党政机关网互联;internet接入和测绘业务信息化管理的载体。
基础地理信息数据生产技术体系建设的设计目标是:(1)规模化4d数据及4d数据、遥感影像图复合产品的生产;(2)利用航空航天遥感影像进行基础地理信息数据更新;(3)航空、航天遥感数字影像产品应用开发;(4)通过is09000质量体现认证数字产品生产过程质量控制体系。
基础地理信息管理服务技术体系的设计目标是:(1)基础地理信息数据库的建库、管理、更新、维护;(2)数字、模拟产品生产、应用系统开发;(3)基于网络或传统模式的数据查询和数据分发服务;(4)与广西党政机关网络互联高速网,以便自治区领导或有关部门可实时获取各类现势地理信息资料。
3单位工程设计依据的技术指标
3.1数据生产和存储的技术指标
广西区(省)级基础测绘的主要为:三、四等控制和c、d级gps网,1:1万基本图4d产品的生产、建库与更新。广西单位工程的数据生产、数据管理技术体系应具备规模化的数据采集、更新和存储能力。根据广西基础测绘更新周期、设备选型、技术指标和台套数等,可测算广西单位工程的数据生产、存储、传输能力应达到的设计指标如表1。顾及广西测绘局的总体生产规模和管理模式,存储系统设计存储能力应达到tb级。
广西基础地理信息数据年生产、存储、传输能力表1
数据类型
年生产能力(幅)
生产过程数据交换量(gb)
数据库存储(gb)
1:1万dom
1600
360
1600幅×45mb/幅=72
1:1万dem
1600
40
1600幅×5mb/幅=8
1:1万dlg
880
20
880幅×4.5mb/幅=4
1:1万drg
1000
25
1000幅×5mb/幅=5
遥感影像原始数据
按1米分辨率计算,500幅×100mb/幅=50gb
注:生产过程数据交换量认为是存储量的5倍
3.2产品类型与数据库种类
广西基础地理信息数据主要产品类型与数据量见表2。
单位工程的基础地理信息系统主要包括下列基本数据库:
(1)矢量数据库;(2)地名数据库;(3)数字栅格地图数据库;(4)数字高程模型库;
(5)影像数据库;(6)大地测量数据库;(7)元数据库;(8)其它专题数据库。
广西基础地理信息数据主要产品类型与数据量表2
序号
产品类型
数据种类
数据量
1
1:1万地形数据库
矢量
4.5mb/幅×8475幅=38gb
2
1:1万数字高程模型(dom)
格网
5mb/幅×8475幅=42gb
3
1:1万地名
1gb(100万条)
4
1:1万数字正射影像图
栅格
45mb/幅×8475幅=380gb
5
1:1万数字栅格地图
栅格
5mb/幅×8475幅=42gb
6
1:5万矢量数据
矢量
592幅×10mb/幅=6gb
7
1:5万数字栅格地图
栅格
592幅×20mb/幅=12gb
8
1:5万数字高程模型库dem
格网
592幅×5mb/幅=3gb
9
1:5万数字正射影像图(航空)
栅格
592幅×55mb/幅=33gb
10
1:5万数字正射影像图(遥感)
栅格
592幅×100mb/幅=60gb
11
航空原始扫描影像数据库
栅格
3.4tb
4单位工程建设内容
4.1基础地理信息数据传输网络体系建设内容
....基础地理信息数据传输网络体系包括:局域网(lan);internet接入;在国家测绘网、广西党政机关网建成后,实现与其互联的广域网。
....局域网(lan):主干为为速率1000mbps的交换式以太网,能满足海量数据的快速传输,及测绘业务管理信息化的需求。
....internet:在"数字广西"网站基础上(htpp://),构筑基础测绘信息分发服务的网络平台,向社会提供测绘产品及元数据供求信息等服务。另外,网站应逐步改造为基于webgis技术适应政府管理和商业服务多种应用需要的网站平台。
....广域网:建成国家测绘网二级节点和广西党政机关网一级节点。
4.2基础地理信息数据生产技术体系建设
....基础地理信息数据生产技术体系应具备承担大规模数据的生产和处理能力,体系包括数据采集、生产管理质检、生产支持和产品验收4个子系统。各自的内容及功能见表3。
基础地理信息数据生产技术体系建设内容表3
子系统
细类
功能概述
数据采集系统
野外数据采集系统
采集平面、高程控制测量数据和调绘信息
数字摄影测量系统
生产dom、dem、dlg
地图扫描矢量化系统
生产dlg、drg、dem
遥感图像处理系统
主要处理遥感数据,进行遥感产品生产
生产管理质检系统
生产管理调度系统
在网络环境下,完成生产过程中数据文件和生产过程组织
生产质检系统
进行生产过程中的数据质量检查
生产支持系统
数字地图编辑系统
主要处理矢量数据符号化,设计生产各类地图产品
数据输出系统
主要处理生产成果输出(中间成果等)
产品验收系统
产品最终验收
4.3基础地理信息数据生产技术体系建设内容
....基础地理信息管理服务技术体系含6个子系统:数据质检、数据库管理、信息分发应用、产品制作和运行支持。体系应整合为集数据管理、数据分发服务和应用开发等一体化的功能体系结构。基础地理信息管理服务技术体系内容及功能见表4。
基础地理信息管理服务技术体系建设内容表4
子系统
功能概述
数据质检系统
对基础地理信息数据生产基地生产的数据,依据有关技术标准,进行数据质量检查,以保证入库数据的正确性。
数据库管理系统
对建库数据文件进行数据格式转换、投影转换、拓扑关系重建、接边处理、数据的再加工后,按技术要求建立相应的数据库实体,并对数据库进行管理、运行、维护。
信息分发服务系统
为国民经济和社会发展提供基础地理信息服务,包括信息发表、查询检索、分析处理、数据提供等功能。
开发应用系统
利用基础地理信息数据,为政府宏观决策、资源与环境管理、防灾等提供应用服务,开发基于gis业务化运行的专业系统。
产品
利用基础地理信息数据库,根据用户要求制作不同形式和规格的电子地图产品、模拟地图产品和多媒体产品,开展增值服务。
运行支持系统
管理维护计算机网络系统及存储、备份等共用设备,为测绘信息业务化运行体系提供技术保障。
5结束语
国家基础测绘设施项目广西单位工程的实施,具有促进基础测绘技术升级和推进广西测绘整体技术水平实现跨越的重要作用。虽实施方案已通过审定,并使单位工程得以确定为a类项目,但仍有许多问题有待在实施过程中深入研究或进一步细化,如数据生产调度控制和质量检查系统、数据格式、空间数据仓库设计等等。此外,笔者认为单位工程是基于网络的基础测绘生产服务技术体系的一个子集,若在现设计基础上根据条件再作内部充实和外延扩展,将更有利于生产水平、服务水平的提高,以及服务领域的拓宽。
参考文献
[1]金祥文加强国家空间数据基础设施建设已刻不容缓htpp:///j.html
[2]承继成等国家空间信息基础设施与数字地球清华大学出版社
[3]广西测绘局国家基础测绘设施项目广西单位工程方案设计
[4]黄俊华罗满建基于网络的基础测绘生产技术体系--广西为例
龚健雅(1957-),中国科学院院士,教授,博士生导师。现任武汉大学遥感信息工程学院院长、测绘遥感信息工程国家重点实验室主任。1957年4月生于江西省樟树市。1982年毕业于华东地质学院测量系,1992年于武汉测绘科技大学获博士学位。2011年当选中国科学院院士。国家杰出青年基金获得者、教育部“长江学者”特聘教授、973项目首席科学家、国家自然科学基金创新群体学术带头人、国家测绘局科技领军人才、国务院第六届、第七届学科评议组测绘学科组召集人,国际摄影测量与遥感学会第六委员会主席。
主要从事地理信息理论和几何遥感基础研究。在20世纪90年代初提出了面向对象地理信息系统的概念和数据模型,现已成为GIS软件的主流技术,并率先研发了面向对象GIS软件GeoStar,在我国测绘、国土和电力管理等许多领域得到广泛应用。于本世纪初系统地提出了空间信息共享与互操作理论与方法,研发出多源空间信息共享服务平台GeoSurf和网络三维信息共享集成平台GeoGlobe,成为我国军民各类地理信息公共服务平台如天地图的基础软件。在摄影测量与遥感方面,他提出了遥感广义几何成像模型与精确处理方法,主持研发了我国遥感卫星地面处理系统,并大幅提高了国产遥感卫星影像自主定位精度。
先后承担国家和省部级科研项目30多项。出版专著和教材13部(其中第一作者专著6部),国际标准1项、国家标准4部,430多篇,论著他引共10000多次。获国家科技进步创新团队奖1项(排名第三)、国家科技进步一等奖1项(排名第三)、国家科技进步二等奖3项(2项排名第一、1项排名第二)、省部级特等奖2项,一等奖6项、国际摄影测量与遥感学会(ISPRS)Dolezal成就奖1项。
一.智慧城市的概念与核心技术
1.智慧城市的概念
智慧城市是数字城市的智能化,是数字城市功能的延伸、拓展和升华,通过物联网把数字城市与物理城市无缝连接起来,利用云计算等技术对实时感知数据进行即时处理并提供智能化服务。
2.智慧城市的核心技术
透彻感知(图1):图1.透彻感知
无处不在的智能传感器,对物理城市实现全面、综合的感知和对城市运行的核心系统实时感测,实时获取物理城市的各种信息。
广泛互联:
通过物联网将无所不在的智能传感器连接起来,通过互联网实现感知数据的高效传输和存储。
时空分析
在智慧城市信息设施基础上,对海量感知时空数据进行实时处理管理、融合与分析,为智能服务提供信息支持。
3.智慧城市的逻辑框架
(见图2)图2.智慧城市的逻辑框架:利用高性能计算机平台,通过Internet透测感知(广泛互联)进行时空分析(高效的计算),并提供广泛的服务。
二.空间信息基础设施的概念
1.基础设施
基础设施(infrastructure)是指为社会生产和居民生活提供公共服务的物质工程设施,是用于保证国家或地区社会经济活动正常进行的公共服务系统。它是社会赖以生存发展的一般物质条件。
“基础设施”不仅包括公路、铁路、机场、通讯、水电煤气等公共设施,即俗称的基础建设(physicalinfrastructure),而且包括教育、科技、医疗卫生、体育、文化等社会事业即“社会性基础设施”(socialinfrastructure)。
2.信息基础设施
信息基础设施的范围非常广泛,包含了诸如通信管网(由光纤PSTN、同轴电缆、以太网线及其管道资源等组成)、无线基站、中继设备、各级机房以及相关配套的电源、建筑等设施。信息基础设施是国家基础设施的重要内容。
“信息高速公路”。
云计算与云存贮平台。图3.目前我国已经发射了16颗北斗导航卫星,实现了亚太区域的卫星导航定位,2022年建设目标发射30多颗卫星,提供全球导航米级、增强导航分米级、精确定位厘米级,国内导航市场60%,并竞争国际市场。
3.空间数据基础设施
美国总统克林顿入住白宫以后,1993年着手实施耗资上千亿美元的“信息高速公路”计划;1994年4月克林顿又了12906号总统令,“协调信息获取和建立国家(地球)空间数据基础设施(NSDI)”。数字地球是以信息高速公路和空间数据基础设施为依托的一个广泛的概念。
国家空间数据基础设施(NSDI)主要包括:地球空间数据框架、空间数据协调、管理与分发体系、空间数据交换网站和空间数据转换标准。
4.空间信息基础设施
空间信息基础设施是指对地球空间信息进行获取、传输、处理与应用的工程设施。除了“信息基础设施”之外,它还包括为地球空间信息导航与定位的基础设施―全球卫星导航定位系统(GNSS)及室内导航定位系统,地球空间信息获取的基础设施―卫星遥感、航空遥感及地面观测网,以及地球空间信息应用与服务系统。
三.智慧城市中的空间信息基础设施
1.通信网络
通信网络包括:
1)有线网络:互联网、电信网、广电网
2)无线网络:移动、联通、电信,(2G、3G、4G、5G)
3)空间网络:星地通信网、星星通信网、机星地通信网
通信网络的特性是实现自主组网和自维护,实现网络互联互通(三网融合)。
网络应具备维护动态路由的功能,保证整个网络不会因为某些节点出现故障而导致整个网络瘫痪。
2.导航与位置服务网
1)导航与位置服务网包括:
・全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS)
・美国全球导航定位系统(GPS)
・俄罗斯全球导航卫星系统(GLONASS)
・欧洲全球导航卫星系统(Galileo)
・中国全球导航卫星系统(北斗)
2)北斗导航卫星系统:
目前我国已经发射了16颗北斗导航卫星,实现了亚太区域的卫星导航定位,2022年建设目标发射30多颗卫星,提供全球导航米级、增强导航分米级、精确定位厘米级,国内导航市场60%,并竞争国际市场(见图3)。
3)卫星导航系统(见图4):图4.卫星导航系统:地基增强服务系统(CORS)、卫星直接定位精度(动态5-10米)、地基增强服务系统(动态0.1-0.5米)。
・地基增强服务系统(CORS):卫星直接定位精度:动态:5-10米;地基增强服务系统:动态:0.1-0.5米。
4)广域实时精密定位服务系统(MASS):
・基准站系统
・控制与处理中心系统
・信息播发系统
・用户系统
・亚米级服务
5)室内与地下导航定位(见图5):图5.室内与地下导航定位:基于传感器和无线信号的智能手机定位。二维码城市控制点用于导航定位,在已有三维城市模型中建立布设二维码形式的三维控制点。智能手机摄像头采集影像,通过影像上已知三维控制点信息解算当前位置。
室内与地下空间等无卫星信号覆盖区域的定位,可以利用射频、蓝牙、WIFI、蜂窝基站等无线信号,以及陀螺仪、加速度计、电子罗盘等传感器进行室内与地下的导航定位。
基于传感器和无线信号的智能手机定位。二维码城市控制点用于导航定位,在已有三维城市模型中建立布设二维码形式的三维控制点。智能手机摄像头采集影像,通过影像上已知三维控制点信息解算当前位置。
6)天地融合的导航与位置服务网(见图6):
・基于卫星定位
・基于无线信号定位
・基于传感器定位
・混合定位
7)导航与位置服务网(曦和计划)(见图7):图6.天地融合的导航与位置服务网:基于卫星定位、基于无线信号定位、基于传感器定位、混合定位。图7.导航与位置服务网(曦和计划)图8.天空地传感器网(遥感网)图9.2022年建设目标:全天时、全天候、全球精细观测,发射14颗卫星,分辨率达0.3m,高分数据的自给率达60%。
3.天空地传感器网(遥感网)(见图8):
1)我国高分辨率对地观测系统:
2022年建设目标:全天时、全天候、全球精细观测,发射14颗卫星,分辨率达亚米级,高分数据的自给率达60%(图9)。
・空间基础设施(遥感、通信、导航卫星)
・全球实时监视系统(卫星群)
高分一号遥感卫星(表1;图11-1;图11-2);
高分一号--伊朗(GF-1影像,2m)(图12);
GF-2影像,0.8m(图13);
航空遥感(有人机遥感);
芦山县太平镇灾前灾后影像对比图(无人机航空遥感)(图10);
2)移动道路测量系统
・多平台移动测量装备与高精度建模:车载CCD,LiDAR与POS集成的高精度快速测量装备,实现大规模三维场景快速三维建模(图14)。
3)地面传感网
基于自组网技术的地面大气、水文传感网,自动连续实地测量环境参数
4)大气环境综合监测系统
5)水下传感网
多层次自组织网络和Internet组成的异构网络实现水下传感器和远程终端之间的信息交流。
地下传感器(图18);
传感网络。
4.地理空间信息服务平台网
地理信息技术实现了从二维到三维的跨越,从地理信息系统到地理信息服务的跨越。如:地理空间信息网络服务平台(图17)、地上下、室内外一体的三维GIS、武汉市地上地下一体化三维地理信息系统。
地理空间信息服务网络构建模式:
・纵向多级,分级管理。国家、省、市分别建立基础地理信息数据库,分级维护和管理。
・横向多库,分建分管。基础地理信息和各部门专业信息分别建库,各自管理与维护
・异构共享,在线集成。兼容不同软硬件环境,实现纵横异构地理信息在线共享与集成
・统一标准,协同服务。制定统一标准,保障纵向、横向各种空间数据在获得许可情况下互联互通,协同服务。图10.芦山县太平镇灾前灾后影像对比图(无人机航空遥感)图11-1.高分一号遥感卫星。图11-2.高分一号遥感卫星。图12.高分一号――伊朗(DF-1影像.2m)。图13.GF-2影像,0.8m
国家地理信息公共服务平台;
国家与省节点的无缝聚合;
国家、省、市节点服务聚合;
天地图的多级服务平台(图16);
基于天地图的应用系统开发―国家灾害应急系统;
基于天地图开发的应用系统―中国地震网(图15);
地面传感网与地理信息服务网的集成;
视频与地理信息服务网的集成―天眼系统。
轨迹追踪,通过时间-空间约束关系,排除不可能的路径,计算嫌疑目标轨迹。从案发点,依据路段长度和逃逸速度,形成具时空关联关系的一组录像,在此录像中发现和追踪嫌疑目标。
四.结语
空间信息基础设施是国家信息基础的重要组成部分,卫星导航、航空航天遥感、空间信息服务技术已经成熟,标准和规范基本可以满足要求,剩余的问题是推广应用;构建一体化的空间信息基础设施对于促进智慧城市的应用,以及资源环境和各种人流、物流、交通流、信息流的监测与分析抉择具有重要意义。图14.多平台移动测量装备与高精度建模:车载CCD,LiDAR与POS集成的高精度快速测量装备,实现大规模三维场景快速三维建模。
资料链接:
克林顿政府的“信息高速公路”计划
1993年9月,克林顿就任美国总统后不久,便正式推出跨世纪的“国家信息基础设施”工程计划。该计划在世界范围内产生了极为广泛的影响,同时,也造就了美国信息经济日后的辉煌。
一、研究目标和研究内容
防灾减损工作是保险业务的重要组成部分。做好防灾减损工作,对保险企业提高自身效益具有十分重要的意义。为了减少自然灾害对财产保险造成的损失,国内外不少保险公司都在不同程度上开展了财产保险防灾减损技术研究。
财产保险防灾减损技术研究目标为:①根据保险业当前和未来财产保险防灾减损的需要,建立管理系统模型,提高保险业在防灾减损方面的科学决策能力;②综合利用遥感、地理信息系统和全球定位系统集成方法,提高灾害预测与评估研究的科学性和可靠性;③结合不同地域自然环境的差异性和自然灾害的特点,构建财产保险自然灾害损失评估模型和自然灾害预测和预报模型;④与其他相关部门或机构合作,逐步建立重点城市灾害数据库。
研究内容为:①利用GIS(地理信息系统)技术将基础灾害信息和空间信息分层表现在图层上,并可以交互查询和动态更新;②利用遥感卫星提供的多时相、全天候遥感图像来获取不同时期的洪涝灾害的专题数据。在遥感图像解译系统下,通过对遥感图像进行图像增强、滤波、特征提取和分类、网格数据到矢量数据的变换、投影变换、坐标变换、几何纠正、图形并贴、比例尺统一等一系列的遥感图像预处理过程,形成矢量数据库,它转换成地理信息系统数据输出或者直接进入GIS空间和属性数据库;③利用GPS(全球定位系统)测量系统可获取灾情发生区域的大地测量的动态数据,经标准化后进入GIS系统;④利用地理信息系统的空间分析功能,对不同时期的数据进行解析,建立监测与评估模型;⑤把遥感影像(遥感时空数据库)、图形图像(地理空间数据和GPS获取的动态观测数据)以及保险公司提供的保险责任信息经过校正和标准化后叠加在一起,并利用这些复合信息进行灾情监测与财产损失评估;⑥利用以上获取的数据建立财产保险防灾减损决策支持模型。
二、技术方案
系统通过对致灾因子和孕灾环境的分析,采用一些预测或实测的方法,结合3S(GIS、GPS、RS)技术,将预测或实测结果以灾害图层的形式表现出来,同时,保险公司的保险责任也以保险责任图层的形式体现出来,将两个图层相互叠加,采用损失评估模型,就可以对承灾体由于灾害产生的损失进行评估,最后得到财产损失评估结果,根据损失评估结果进行防灾减损决策支持。
系统中包括7个数据源或数据模块:GIS图层、灾害因子、灾害图层、保险责任数据、损失评估结果、保险理赔数据和决策支持。其中CIS图层是基础,灾害图层、保险责任数据和损失评估结果需要与GIS图层相结合,以图层的形式展现。
GIS图层上包括点状信息、线状信息和面状信息三种图层,如城市政府机构、金融机构、企事业单位、公检法机构等图层属于点状信息图层;城市道路、等高线、河流等图层属于线状信息图层;行政区划、绿地、湖泊等图层属于面状信息图层。将这些包含城市基本信息的图层按照地理坐标系进行配准,然后按照一定的顺序进行叠加,就形成了基础地理信息图层,它反映的是事物的基本空间属性。
灾害因子包括致灾因子和环境因素。所谓致灾因子是指导致灾害发生的触发因素。洪涝灾害的致灾因子是致涝水量,以及与致涝水量有关的致灾因素如降水量、降水历时、河流水情要素等。这里定义模型涉及的致灾因子为降水量、灾害持续时间等。环境因素又称孕灾环境,指灾害作用的环境,包括地表特征(植被、建筑物分布)、地形指数(高度、宽度、坡度、坡向)和排水能力等。
灾害图层是致灾因子作用于环境因素上产生的结果,包括洪水淹没区域、洪水淹没水深、洪水淹没时间、灾害强度和模式。模式是对灾情的划分,包括典型模式(5年一遇的降雨、10年一遇的降雨等)、暴雨模式、台风模式、暴雨台风复合模式4种。
保险责任数据包括保单数据和标的损失系数,其中保单数据来自保险公司业务库中的承保数据,而标的损失系数则是通过对保险理赔数据进行统计分析的结果。标的信息和标的损失系数构成了系统中的承灾因子(承灾因子就是当灾害发生时在致灾因子影响下发生明显变化而表现出灾害特征的人文或自然要素)。
保险理赔数据来自保险公司业务库中的历史理赔数据。
损失评估结果是灾害图层和保险责任数据相结合,通过一定数学方法运算得到的。对应灾害区域中各受损标的的损失情况,有两种展现形式:以保单为中心和以客户为中心。
决策支持是根据损失评估结果确定的,包括风险等级、防洪预案或施救方案、费率建议等。
通过对系统结构框架的细化,可以进一步将系统分解成为静态模型和动态模型两个部分,分别执行不同的功能,下面将对静态模型部分和动态模型部分进行阐述。
1.静态模型
静态模型反映财产保险防灾减损系统的静态结构,它是系统模型框架的基础,是实施预测和评估的前提。
财产保险防灾减损静态模型主要包括三种图层,对应一个数据库。三种图层是基础图层、责任图层和灾害图层,对应的是保险公司防灾减损中间数据库。在静态模型中,基础图层对应模型框架的第一层中的环境因素部分,它的主要来源是国家测绘机构提供的不同比例尺的基础地理图层,它为其他两个图层提供了基准信息。基础地理图层上包括点状信息、线状信息和面状信息三种图层,如城市政府机构、金融机构、企事业单位、公检法机构等图层属于点状信息图层;城市道路、等高线等图层属于线状信息图层;城市水系、行政区划等图层属于面状信息图层。将这些包含城市基本信息的图层按照地理坐标系进行配准,然后按照一定的顺序进行叠加,就形成了基础地理信息图层。它反映的是事物的基本空间属性。
责任图层对应的是模型框架中的保险责任数据,它是保险责任信息与地理信息的关联图层,它反映保险责任和保险公司营业网点等与保险责任有关的地理信息分布情况。责任分布图层主要是点状信息图层,如财产保险标的位置,客户的分布情况等。图层上的信息点与防灾减损中间库中的业务数据相联接。
灾害图层对应的是模型框架的灾害图层,它是主要风险与地理信息的关联图层,主要反映水灾、风灾等灾害的地理分布情况。灾害图层主要是面状信息图层,如各个历史年度水灾分布情况等。这个图层主要根据预测的或实际的灾情信息进行计算,经过处理形成面状信息后,通过几何校正和处理与基础地理信息图层进行匹配和校准后,与基础地理图层进行叠加。
防灾减损中间数据库中存放了客户基本信息、业务基本信息、灾害基本信息等,中间库中的数据来源包括业务系统、客户关系管理系统和可以得到的灾害实时或历史信息。
2.动态模型
动态模型反映财产保险防灾减损系统的动态过程,体现了原型系统功能实现的过程。
动态模型包括灾情预测、损失预评估、预案及应急方案三个部分。灾情预测模型采用了基于DEM的灾情预测模型,综合考虑引发灾情的各种因素,采用DEM模型进行初步预测,得到可能受灾的地区、淹没深度和持续时间,然后采用神经网络模型进行修正,使得预测精度进一步提高。损失评估模型在预测灾情或者实际灾情的基础上,将对理赔数据统计分析得到的承灾体损失系数作为损失度计算的一个的因素,在此基础上最终形成灾害损失评估结果。
(1)灾情预测模型
灾情预测模型的基本方法就是根据GIS系统提供的地理图层,以及通过各种途径获取的灾情参数和其他灾情信息,预测灾害到来时的淹没区域、淹没水深和灾害强度等。灾情预测需要从外部项取得数据,这些外部项包括电子地图供应商、气象部门、水务部门和遥感数据提供部门等。在处理方法中,系统按照不同种类的灾害模式进行分类研究,这样的研究结果更有针对性,也更加准确。系统最后生成不同模式下的灾害图层,供保险公司防灾减损工作参考,同时为损失评估输入必要的参数。模型中采用了基于GIS和RS的预测方法,最终得出所需要的灾害图层。灾情预测过程如图1所示。
灾情预测的步骤是:
①从电子地图、气象数据、水务数据和遥感数据中获取基础数据,对数据进行提取,并做预处理。提取出模型方法可以处理的数据。
②依据等高线数据和遥感影像数据建立DEM模型,按照各种模式,结合遥感得到的地形特征信息,承灾体下垫面情况和植被截留情况,进行灾情预测,得到可能被淹的区域、淹没深度和持续时间,得到下一步运算所需的指标。
③将上步得到的结果和雨量信息等及从外部项得到的各指标输入已经训练成功的网络,经运算得到预测的结果。
④对预测结果进行处理并反映到地理图层中,使客户可以了解灾情预测的结果,并可以为进一步的损失评估所用。
(2)损失评估模型
财产损失评估模型有效利用收集到的信息(利用GIS技术、RS技术和GPS技术,把遥感影像、图形图像以及保险公司提供的保险责任信息经过校正和标准化后叠加在一起的复合信息),建立模型并进行财产损失评估。
由于财产损失评估模型是针对保险企业建立的,所以其评估目的是根据投保标的的情况和实际发生的灾害情况对标的所发生的直接损失进行评估,生成“财产损失评估表”,即对于每一个投保标的,给出其可能损失度,并计算出可能损失额,并给出所有投保标的可能的总损失额,以指导查勘小组的查勘定损工作。图2显示的是财产损失评估的过程。
财产损失评估模型的步骤如下:
①从灾害图层中提取灾害数据,包括淹没水深、淹没时间、灾害强度和淹没区域。
②对历史理赔数据进行统计分析得到标的损失系数表。
③把在灾害图层中提取的淹没区域与保险责任图层进行叠加,得到受损标的信息,包括险种、标的类型和标的价值。根据险种和标的类型查找标的损失系数表,得到标的的损失系数。
④淹没水深、淹没时间、灾害强度和标的损失系数共同组成财产损失评估模型的输入因子,通过评估模型方法运算得到各灾害区域中的标的的损失度。
(3)防洪涝预案和应急方案
保险系统防洪涝预案是为保障保险财产安全、避免或减少保险财产因洪涝灾害带来的损失,在现有水利工程设施条件下,针对可能发生的各类洪水灾害而预先制定的防御方案、对策和措施,是各级公司在防汛期间实施指挥抗洪抢险的依据。
防洪涝预案的组成结构包括两方面的内容:风险分析和主要对策。在灾害发生前,保险公司按照防洪涝预案的有关要求,做好防范工作。一旦发生灾情,则立即启动应急方案,确定责任人,确定受灾区域,调度施救队伍。
三、创新点及成果
《财产保险防灾减损技术研究》从保险公司的实际需求出发,建立了防灾减损原型系统。系统与保险公司业务系统紧密结合,以承保标的作为承灾体进行防灾减损研究;根据保险公司全国历史理赔数据,得到了保险标的的损失系数,为保险公司的防灾、风险评估等工作提供了帮助,为今后与地理位置相关标的的保险费率厘定提供了依据。系统充分利用3S(遥感、地理信息和全球定位)技术,与社会相关部门紧密协作,建立了灾情预测模型和损失评估模型,并给出了保险公司防灾减损预案,为保险公司的防灾减损工作提供了支持。
《财产保险防灾减损技术研究》的创新点体现在如下几个方面:
1.以承保标的作为承灾体进行研究
充分发挥保险公司业务数据方面的优势,利用以往的业务数据,结合外部数据(如城管、水务、气象等数据),得到了与灾害有关的全面、客观的资料。以承保标的作为承灾体进行研究,有效地解决了经济统计资料不完备的问题。
(1)以承保标的作为承灾体进行研究,实现了防灾减损研究与保险公司的核心业务系统的有机结合,充分利用GIS和GPS技术,使保险公司的业务信息具备了地理属性,可以直观地反映在地理信息平台上。同时,系统将客户与保单进行挂钩,使得业务信息的管理更加清晰有效。
(2)提高服务水平是保险公司在越来越严峻的竞争中处于不败之地的有效途径,系统以此为出发点,充分体现了保险公司“以客户为中心”的服务思想,保险公司利用系统的预测和评估结果,通过灾害风险图可以清晰地得到具有潜在水灾风险的标的、客户和保险人,使保险人能更好地为客户提供服务。
(3)保险公司积累了多年的保单数据和客户数据,这些都是进行防灾减损研究的宝贵财富。通过业务信息和GIS的结合,以专题图的形式,清晰地看到保险客户和保险责任的地理分布,从而为保险公司的业务拓展、机构设置、资源分配提供有力的决策依据。
版权所有
(4)保险公司积累了多年的理赔数据,这是对灾害损失的最客观而又全面的记录,解决了损失评估中经济统计资料不完备的难题。系统提出了损失系数的概念,并根据保险公司全国2000年之后的理赔数据,按出险原因、险类、险种和标的类型的不同,对财产保险的标的理赔数据进行了统计分析,得到了损失系数的具体数值。损失系数体现了不同类型的标的在不同的出险原因下的损失程度,解决了损失评估中的关键问题,为保险财产损失评估的量化做了准备。
2.利用遥感技术和相应的数学方法对孕灾环境进行全面分析
GIS具有数据采集及空间分析能力,尤其是地形表现、土地利用和土壤数据的获取、坡面流路径的确定、水文参数的提取等方面具有独特的功能。RS具有获取大范围信息的能力,遥感影像能够直观和完整地反映地表空间分布的各种物体和现象。通过遥感影像,可以了解城市布局、土地覆盖状况、土壤类型等情况,它可以作为GIS的一种主要的数据源。
利用GIS和RS技术,可以方便地生成模型参数(如DEM数据、降雨等值线数据等)并可视化显示,这样解决了传统方法缺乏足够的空间分析功能、不能动态显示模拟结果的难题。综合降雨模型、排水模型和产汇流模型,以RS作为模型数据源之一,结合GIS的分析方法和手段,建立一个基于GIS和RS的城市内涝灾害分析模型,模拟内涝积水的淹没深度、淹没面积分布和淹没时间,并以可视化的形式显示模拟结果。
以大比例尺地形数据作为基础数据集,使用高分辨率遥感影像数据和等高线相结合,准确真实地反映研究区域的地形特征和地物空间分布状况,并以此为基础提出了基于RS和GIS的城市内涝灾情预测模型,将该模型应用于财产保险防灾减损领域,为指导保险公司采取防灾减损措施提供了有力的理论依据。
3.采用以防灾减损为中心的信息模型和集成方法
原型系统通过地理信息这个平台上对各单位的信息进行有效集成,反映了他们之间的相互作用。
系统建立了数据导入的方法,包括从气象部门得到的气象数据,从城管部门得到的地下管网数据和从水务部门得到的水务信息以及电子地图信息等等。系统利用了气象部门提供的雨量信息作为灾情预测的降雨量信息来源,利用城管部门得到的地下管网数据建立了排水模型,根据电子地图信息建立了DEM,利用遥感图像得到了建筑物分布、植被分布、承灾体下垫面情况等对灾情预测至关重要的因素。
4.建立了有针对性的防灾减损模型系统
通过建立防灾减损模型系统,为保险公司防灾减损工作提供具有可操作性的平台,从以下几个方面解决了过去防灾减损工作中盲目性和缺乏针对性的不足。
(1)在对灾害的充分研究的基础上,为保险公司的防灾减损工作建立了防洪涝灾害的预案,预案根据客户分布和风险图,细致地说明了应对灾害的具体办法,责任到人,使得保险公司的防灾减损工作脱离了过去的盲目性和被动的状况,可以进行有针对性的防灾,并根据承保标的的分布进行有针对性的施救,尽量减少灾情对保户及其标的造成的损失,提高保险公司的效益。
[关键词]水利信息信息资源数据源注册元数据注册
中图分类号:R931.2文献标识码:R文章编号:1009914X(2013)34055501
引言
在信息领域,目录服务体系是统一管理数据资源的有效途径。水利信息资源目录服务体系通过数据源管理能实现水利信息资源在目录服务系统中的注册,利用元数据对已注册水利信息资源进行统一描述,最终实现对水利信息资源的统一管理和共享。
数据源即数据的来源,是对水利信息资源管理系统的抽象。元数据,又称元资料、中介资料,是描述数据的数据。通过数据源管理能够实现数据的注册与元数据的发现。
本文从技术角度来探讨在构建水利信息资源目录服务体系过程的数据源与元数据管理,并提出一套可行的解决方案。
1相关研究
近年来,水利信息资源目录服务体系数据源与其元数据的管理方法一直是水利信息化领域的研究热点,主要集中在如何从理论角度用元数据来描述水利信息资源。朱星明等探讨了基于数据元的水利科学数据交换,阐述了水利科学数据的数据源标准体系结构,为实现水利信息共享提供了很好的解决方案。王卫等研究了水利行业基础数据应用系统的建设,未利用元数据来描述水利数据,而是直接管理各种分散存储在关系表中的水利统计信息,避开元数据直接管理具体数据不易于后期的系统维护与重构,也会造成多系统间信息共享上的困难。目前,涉及水利信息资源数据源与元数据的管理方法主要是针对单一数据类型,且以地理空间数据较多,为此本文将从技术上研究对3种数据类型的水利信息资源的数据源与元数据进行统一管理的机制。
2水利信息数据源管理框架
数据源是提供某种所需要数据的器件或原始媒体,在本文中指的是能够提供水利信息资源的原始媒体。元数据是数据源下水利资源的描述信息。
水利信息数据源管理的框架如图1所示,本文按照水利数据的表现方式,将数据源分为关系库、遥感库和矢量库数据源3种类型,元数据类型分别是关系、遥感和图层元数据。水利信息数据源管理提供数据源的注册,元数据的发现、自动抽取、注册和更新等服务。其中数据源注册支持3种水利信息数据源的注册;资源共享用于支持对注册数据源中的数据资源进行共享;元数据自动抽取用于抽取数据源中数据资源的元数据;在数据源的数据中资源发生变化的情况下,元数据发现服务会监测到其更新,并通过元数据更新服务实现信息资源元数据的更新。
关于元数据标准,国内外对涉及水利信息资源的元数据已有大量研究,主要成果有:ISO19115-2003,GB/Tl9710-2005,SDS/T2112-2004,SL420-2007,和SL473-2010,等,这些标准主要针对特定数据格式(矢量、遥感)的水利信息资源,在统一描述属性(关系库数据)、矢量和遥感数据等水利信息资源上显得不足。故本文采用笔者研究小组定义的水利信息资源目录服务元数据来描述水利信息资源。
本文将以“数据源的注册-元数据的注册-元数据的更新”为主线,分别阐述以下几个问题:1)数据源注册机制,实现数据源的注册和判重;2)元数据注册,实现元数据的发现、注册和审核;3)元数据更新机制,实现在水利信息资源更新后程序化地更新元数据。数据源管理框架如图1所示。
3水利信息数据源管理中关键技术应用
3.1数据源的注册
数据源相关信息主要包括数据源自身和管理机构的描述信息。通常在数据库中需要2张表来存放数据源的相关信息,一张存放数据源的描述信息,另一张存放数据源管理机构的描述信息。在注册数据源时,首先要判断该数据源是否已经在系统中注册,判断依据以数据源描述信息为主。对于关系库数据源,如果IP地址、端口号和用户名相同的关系库数据源在系统中已经存在,则该次数据源注册将会失败,否则注册成功。数据源成功注册后,为该数据源分配1个唯一的ID作为标识,其下的元数据信息将通过该ID与数据源关联。相关表结构设计如图2所示。
3.2元数据的注册
水利信息资源目录服务元数据描述的是整个水利信息资源,有部分选填元数据项。本文针对不同类型的水利信息资源,定义了相应核心可查询目录服务模式和核心可返回目录服务模式(核心元数据子项),利用元数据项子集描述特定类型的水利信息资源,达到提高系统响应效率的目的。
3.2.1元数据的存储
按照元数据规范,完成元数据项的填写后,将会生成1个符合水利信息资源目录服务元数据标准的XML文档,为了提高目录服务发现的效率,本文将水利信息资源目录服务元数据标准的核心可查询和返回目录服务模式提取出来,存储到关系数据表中,并建立相应的倒排索引。由于水利信息资源数据类型的不同,相应的核心可查询目录服务模式也会有差异。
本文采用2层继承结构来存储元数据,在数据库中表现为父表和子表。父表中存放水利信息资源各核心元数据项子集的公共元数据项,子表中存放各种核心元数据项子集的特有元数据项。采用这种2层继承结构来存放元数据有着比较明显的优点,如果系统中新增加1种水利信息资源数据类型,数据库中原有表结构不需要更改,直接增
加1个相应子表即可,具有良好的可扩展性。元数据的存储类图如图3所示。
3.2.2元数据的自动抽取
不同数据类型的水利信息资源具有不同核心目录服务模式和自动抽取的元数据项,为了代码的可读性和后期维护,本文采利用抽象工厂模式创建一系列标准接口,屏蔽底层实现。抽象工厂模式定义是:提供1个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定他们具体的类。
AbstractMeta是一个抽象产品,它可能有3种不同的实现,RMmeta,RSMeta和MapMeta就是对抽象产品的具体分类的实现。
利用抽象工厂模式,不同类型的元数据的抽取任务就实现为不同的具体类,共享同一个抽象产品接口,这样就可以将具体的发现元数据实现机制屏蔽在接口之后。
3.2.3元数据的注册
元数据的发现,方便元数据管理员查看数据源下到底含有多少元数据,只提供核心可查询和返回目录服务模式。当元数据管理员要注册1条元数据时,就需要根据上文中提到的元数据规范提取元数据描述信息,最终形成1个待审核的XML片段,成功审核后即完成元数据的注册。考虑到以后数据量非常庞大时,数据库可能成为性能瓶颈,所以本文将待审核的和审核成功的元数据分别存放在不同的表中。这样有利于以后利用数据库垂直分区(将不同的表放到不同的数据库服务器上)技术,以减轻单个数据库上读写压力。
3.3元数据的更新
在元数据注册成功后,它指向的真实数据可能会发生变动,比如关系表的字段数、记录条数,所以需要定时进行元数据描述信息的更新。
3.3.1元数据的更新依据
如何判断元数据是否应该更新,这也是应该考虑的问题。对于关系库数据源,判断依据为表的最后一次DML和DDL时间;对于遥感库数据源,判断依据为遥感影像文件的修改时间;对于矢量库数据源,判断依据是图层信息的修改时间。
3.3.2元数据的更新策略
本文采用自动和手工2种方式来更新元数据信息。在系统启动时,开启1个后台线程,定时扫描已注册了数据源的水利信息资源,如果符合更新条件,则更新该资源的描述信息。定时线程的更新时间一般定在凌晨以后系统负载比较小的时候,这样不会影响用户正常访问系统。当然元数据管理可以手工触发更新操作,粒度可以到达数据源下的某具体的资源(1张数据库表、遥感影像或矢量图层)。
3.4应用实例
水利信息资源目录服务体系的数据源与元数据管理机制,根据国家水利数据中心水利信息资源目录服务系统对水利信息资源管理的基本要求制定。水利信息资源目录服务系统管理水利资源数据分中心信息资源涉及的水文、水质、水资源、水利设施(空间)、土壤侵蚀、灌溉、水能资源调查、农村水电8个专题信息库,涵盖了属性、矢量和遥感影像数据等类型的水利信息资源。目前,本文提出的管理方法已经成功地运用到水利信息资源目录服务系统中,实现对属性数据、矢量图层和遥感影像等类型的水利信息资源的数据源注册,元数据发现,元数据自动抽取和更新功能。在数据源注册方面,能够实现上述8个专题库中3种数据类型的数据源注册;资源共享服务能够实现对上述8个专题库中属性数据(关系数据库与数据表)、遥感影像数据和矢量地图等数据资源的共享;元数据自动抽取能够自动地抽取出属性数据中关系数据库的联系信息、关系数据表的表结构、库表的中文名称,遥感影像数据的波段、投影参数、坐标参数、时空范围、分辨率,矢量地图的时空范围、几何数据对象等元数据项;元数据更新服务能够在监测到上述数据资源变化情况后,自动或手工抽取变化后的元数据,并进行元数据的更新。本文的数据源与元数据管理机制在水利信息资源目录服务系统的应用表明,本文提出的管理机制能够很好地管理水利信息资源的数据源和元数据,并为目录服务体系提供基础。
4结语
热门推荐