地理信息资源共享是随着人类文明的诞生而出现的,自古以来人们都在共享他人的信息。目前,地理信息共享主要指在信息技术与网络技术条件下地理信息的共享,它是一个复杂的交流工程,要解决技术、标准和管理等一系列的共享环境问题。地理信息共享涉及国家的经济、政治与军事等诸多领域。共享的根本目的是为最大程度地利用资源,其利用的基本途径有:一是增加可利用信息的数量,提高其质量;二是加快信息利用速率。如何疏通这两条途径:一方靣依靠科学技术,降低对信息的认识与利用的不确定性,即按客观规律来认识与利用信息;另一方面是管理,即将能正确反映客观规律的认识提升为管理规则,作为人们认识与应用的指南。所有这些认识与应用的共享行为都是由人来完成的,而人们的行为也遵循经济规律与社会发展规律。当今产权理论的核心内容,就是鼓励人们去认识与应用客观事物,以便把资源最大程度转化为社会财富。为此,本文分析了地理信息共享的定义与目的,提出了地理信息共享是一个由地理信息、技术、规则所组成的系统,最后分析了产权在共享中的地位。

地理数据的信息共享具有重要性、基础性与公益性等特征。本文针对现有地理数据共享效应的评价研究较为薄弱的现状,提出一种面向用户的地理数据共享评价策略。该方法设计了影响共享评价的指标因子,以共享范围、共享质量、社会效益、经济效益、数据安全性,以及共享服务作为一级因子,并在一级因子下建立二级因子。鉴此,分别采用层次分析法、专家咨询法构造判别矩阵,计算因子权重,利用缺陷扣分法与指标得分标准化的方法计算因子得分,同时采用加权求和法计算单用户共享评价得分,并综合各用户的评价得分获得该共享评价结果。本文以政务版电子地图数据为例,运用本方法进行数据共享评价,并编程实现了该功能。本方法有助于提高数据共享质量,促进数据共享。

地图自动综合的研究随着地图与地理信息系统科学的发展不断深入,从早期的地图目标几何量测与图形简化至制图综合知识的运用、制图综合方法评价与集成、乃至在线综合与综合服务的出现。本文针对当前移动地理信息服务对地图随时、随地为所有人和所有事提供实时服务的要求,主要探讨了移动环境中地图自动综合的概念、特征与系统架构等相关理论与技术方法。本文首先从广义的角度阐述了地图自动综合所处的移动环境,并提出其至少由计算环境、表达环境、传输环境和应用环境4个部分组成,并指出制图综合在这几个方面与传统环境的差别。进一步从制图综合基本问题出发,阐述了移动环境地图自动综合的概念。考虑用户的移动性,从制图综合发生机制、地图认知、地图信息传输等方面分析了移动环境地图自动综合的特征,主要包括制图综合范围、综合交互、综合约束、综合效率、综合表达等方面。基于OpenGIS的服务架构,扩展了移动GIS通用的Client-Server架构,设计了移动环境制图自动综合的系统架构,并分析了该系统中客户端和服务器端的功能。本文采用PostgreSQL/PostGIS作为空间数据库管理系统,在JUMP环境中,基于JTS实现了部分制图综合算法,并实现了GML和SVG的移动地图显示。最后,以南京市湖南路商业区居民地数据为例,实现了移动环境中的不同层次的居民地简化。

本文针对物流空间信息Web服务所涉及的服务获取、集成和应用等主要问题,以OGC Web 服务框架为基础,将空间信息服务延伸到物流领域,建立了物流空间信息服务集成体系结构和Web服务的集成模式,明确了物流空间信息服务体系的构成要素及其内在关系。在此基础上,扩展和细化了物流空间信息的服务元素,设计了Petri网的服务组合模型和面向物流的空间信息Web服务引擎LogisticsWeb,提出一种新的物流空间信息服务的动态访问、实时获取与协同集成的解决方案。最后,以Web服务的集成模式,开发了相应的服务引擎和软件系统,有效地实现了物流空间信息服务的协同集成和动态组合,充分体现了将空间信息服务与物流管理融合的实践意义。

突发性泄漏事故已成为我国城市公共安全的一个潜在威胁。本文以福建省福州市某街区为案例,采用高分辨率遥感影像、各种敏感目标和人口的分布信息等空间数据,利用事件触发机制,建立基础数据库与虚拟现实仿真试验平台。针对威胁城市公共安全的突发性泄漏事故,选择一种适合城市街区尺度的点源气体扩散模型与GIS集成,以构建泄漏气体扩散的三维时空仿真模型;模拟泄漏气体的扩散范围,以便实时监测污染可能影响区域并进行数据解读分析,进而虚拟推演突发事故对公众的危害程度及可能的发展趋势;构建突发事件应急辅助决策支持系统。并设计疏散撤离位置与救援路径,优化救援资源配置方案,以实现应急处置向导、应急资源整合与行动协调。这可快速高效地为城市突发性泄漏污染事故的模拟、应急救援提供数据验证和决策辅助支持,同时,也为完善我国突发性公共事件的应急管理体系和特大灾害的风险管理体制提供借鉴。

针对现有旅游流研究所面临的数据来源多样复杂、理论及模型分布分散、过程特征解析及重建复杂,以及表达困难等问题,以ArcGIS Engine为开发平台,从时空特征分析入手,构建适用于旅游流表达与分析的多源时空数据组织与存储体系,实现多源研究数据的整合与集成。同时设计了旅游流时空分析的模型集成框架,集成典型分析模型,实现了旅游流时空特征、过程,以及相互作用分析与可视化表达。另构建可反映旅游流研究思路与流程的旅游流时空特征解析与表达系统,并以江苏省13个地级市的旅游流为例进行实证分析。结果显示:本文所构建的系统可揭示旅游流及其相关要素的时空演化特征与相互作用关系,并能实现旅游流时空特征与过程解析结果的可视化表达。

空间拓扑关系是G IS研究中的基础性问题。其对空间数据的存储与表达、空间查询分析与实际应用等都具有重要的意义。从空间拓扑关系认知与语义、空间拓扑关系形式化表达、空间拓扑关系推理、时空拓扑关系表达几个方面介绍拓扑关系的研究现状,特别对空间拓扑关系形式化表达,一直是国内外G IS研究的一个热点,存在交叉、区域连接演算、二维字符串等模型;讨论了拓扑关系最新的研究方向,针对当前模型无法表达复杂的点、线、面间拓扑关系的突出问题;探讨了复杂空间拓扑关系描述研究的思路,根据实际中地理目标的不确定性和模糊性特点,介绍了不确定对象的拓扑关系表达的一些研究动向。

目前,针对空间数据库的访问与处理方法,无法满足分布式环境下异构数据源的服务化存取和面向空间数据源的对象查询处理需求。本文给出了数据网格环境下的分布式空间数据访问与查询的方法和实现,并在服务化查询处理过程中,嵌入符合SQL/MM查询规范的空间拓展函数,实现分布式空间数据对象查询和嵌入查询过程中的空间数据分析处理。在此基础上,给出空间数据对象查询树的构造过程,以及分布式空间查询工作流的执行流程。数据访问与集成策略在空间数据处理上的应用,对异构空间数据源协同处理等,涉及大规模空间数据存取访问的应用需求,有很好的理论和实际应用价值。

为提高数据更新过程中多源数据整合利用的效率和更新的自动化程度,将"数据同化"和主动数据库的思想与方法引入空间数据的更新。论述了"多源地理空间数据同化"和"主动更新"的概念、内涵和关键技术,提出了"地理事件-条件-动作"规则驱动下数据同化的地理空间数据主动更新机制。最后,将数据同化中常用的最优插值方法,应用于多源地理空间数据的合并,该方法与其他合并方法相比,能提高数据的精度;将主动更新机制应用于数据更新实践,结果表明,该机制可以提高更新的自动化程度。

针对现有的旅游信息化产品往往只提供对于旅游主、客体自身的属性特征信息的发布与查询功能,而很少对其空间特征信息,以及空间信息的相互关系进行发布、查询与分析,不能让用户对旅游目的地产生直观、形象的认识,面向旅游者、旅游企业和村镇管理部门,集成WEBGIS技术、多媒体技术、Web3D技术和虚拟现实技术,利用Commercial Off-The-Shelf(COTS)软件组件开发村镇民俗旅游景观三维展示构件。并结合村镇民俗旅游景点的平面、空间、图形、三维等多种漫游方式,对不同资源类型、不同区域自适应展示旅游景观,实现立体展示村镇的风景名胜、风土人情、休闲娱乐、旅游交通等,深入挖掘村镇地方特色,搭建对外宣传的窗口,促进民俗文化交流,保护优秀传统民俗旅游资源,势在必行。

分析了三维虚拟地球在海洋应用上具有的优势及可能面临的挑战的基础上,首次提出了一种结合网格、语义网等前沿技术和理念,利用三维虚拟地球实现三维虚拟海洋的技术方案;并按照SOA的多层次架构,采用XML的多源异构海洋环境数据快速交换、海洋环境信息服务快速封装与发布、海洋环境信息服务虚拟组织、远程可视化等关键技术,实现了海洋环境信息网格平台及网格前端门户系统——三维虚拟海样(VRMarine)。VRMarine不仅能够集成网格环境下多源海洋环境信息服务,再现逼真的三维海洋环境场景,同时,还支持对功能服务的动态集成,实现多维时空特征分析。研究表明,该方案是切实可行和有效的,对三维虚拟海洋具有一定的现实及指导意义。

为了对WebGIS遗留系统进行平滑升级,提高传统WebGIS服务器的响应速度和改善用户体验,设计并实现了一个瓦片地图服务中间件(Tile Map Service,TMS,又译为缓存服务)。通过分析其工作原理和体系结构,从瓦片空间索引、瓦片切图策略及系统部署等三个方面,给出了优化对策,并与传统WMS进行了性能对比。实验测试数据采用世界地图的第8缩放级别,在该缩放级别下地图瓦片总数为32768个,随机生成21000个包含3×3个瓦片的地图请求窗口,将随机生成的测试数据分成20组,每组依次包含100-2000个请求窗口。实验分别采用WMS请求和TMS请求两种请求方式,其中,WMS请求直接向GeoServer发送WMS数据请求,TMS请求采用多线程同时向瓦片地图服务中间件发送9个WMS瓦片请求。实验结果表明,该瓦片地图服务中间件比WMS的平均响应时间减少约46%,并具有很高的瓦片动态切图效率,对提高传统WebGIS的响应速度和平滑升级现有遗留系统具有重要的应用价值。

为解决国土系统间复杂而独立的各个业务系统之间的集成与共享中所存在的一系列问题,在传统土地信息系统集成模式基础上,提出了区域土地信息集成管理模型(Regional Land Information Integration Model,RLI2M)。通过基础数据与业务数据的分离,实现同一区域内不同业务系统在同一地图上的集成化应用。研究对数据仓库应用中的操作数据存储(Operational Data Store,ODS)进行扩展,根据国土资源应用特点提出土地信息操作数据存储(Land Information Operational Data Storage,L-ODS),将业务数据与基础数据实现隔离,利用面向事务处理方式提高了系统的响应速度,成功实现"一张图"应用与系统响应效率提高;通过统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)中的消息/返回机制实现业务系统间的信息流与业务系统内的工作流的无缝集成,解决了传统集成方式中无法因数据结构与业务流程的差异,而对不同业务系统难以实现连接的问题。模型增强了跨系统间的集中监管,最大程度上避免了各业务系统各自监管所带来的弊端,对土地资源的集约化应用具有一定的技术参考意义。

我国的经济社会数据主要以各种级别的行政单元为统计对象,这往往会掩盖行政区域的内部差异,当区域内部差异较大时,这些数据就无法真实反映区域的经济社会实际情况。利用地理信息技术与分析方法,本文给出了经济统计数据空间离散模型,分别计算得到了1995、2000、2005年三个年份的我国第一、二、三产业增加值的空间离散数据(公里格网数据),并由此计算得出1995-2000年、2000-2005年两个时段的中国三次产业空间结构变化空间数据。与传统的以行政区为对象的产业结构数据相比,产业结构空间数据能够更好地反映各地的产业结构变化情况,更详细地表达产业结构的空间差异,为区域产业政策的制定以及区域科学发展评价提供依据。

手足口病是一种常见传染病。近几年在我国多次暴发且发病人数显著增加,引起了我国政府和社会各界的广泛关注。目前,对手足口病的研究主要集中在医学领域,而在宏观尺度上的时空分布特征研究及其重点地区分布研究等方面均较少。本文探索应用地理信息系统(GIS)的工具和方法,对2008-2009年中国疾病预防控制信息系统收集的手足口病监测数据进行统计计算、空间可视化和空间分析,得到我国手足口病疫情的时空分布与动态变化特征。研究表明:(1)尽管全国均有手足口病的报告病例,但各省之间发病情况差异较大,且区域内的发病情况也存在较显著差异,一般在人口密度和人口流动性均较大的城市疫情较严重;(2)手足口病在我国的流行高峰期为4-7月,比国外相关研究中的描述提前了一个月;(3)5-6月,我国手足口病的高发区分布明显由南向北移动。(4)2008-2009年,我国手足口病患者98%以上为托幼儿童、散居儿童和学生。鉴此分析,本文提出了具有时间、空间和人群针对性的防控手足口病暴发流行的科学建议。

矢量和栅格是GIS应用中两种基本的地学数据格式。与矢量数据相比,栅格数据利于空间建模和空间分析,且是空间尺度分析应用中常用的数据格式。一般来讲,较大尺度的矢量数据,涉及到保密性和知识产权的问题,若将这类矢量数据栅格化后,所得栅格数据由于其空间坐标精度相对降低而更易于实现数据共享。随着地学信息收集技术的不断发展,栅格数据正逐渐成为地学应用主要的数据格式。然而,传统的栅格化是一个伴随有属性信息损失的过程,主要原因在于一个栅格单元区域内存在混合类型。针对现阶段栅格化过程中的这个问题,本文以2005年全国1:25万土地覆被矢量数据为例,提出了一种在ArcGIS软件环境下,依据"在一个单元格网中,一种土地覆被类型表达为一个GRID图层"的原则,结合POLYGRID命令及其{LOOKUP_TABLE} INFO文件进行土地覆被矢量数据无属性信息损失栅格化的方法。该方法可为相关研究人员在今后处理和分析地理空间数据的工作提供新的思路,以及为空间尺度的应用研究提供有价值的参考。

随着城市化进程不断推进,我国各大城市普遍出现了城市规模迅速扩大,人地矛盾日益显著的现象,而随着国家建设资源节约型与环境友好型社会的发展战略调整,传统的外延扩张模式已不再适应新形势下的城市土地利用,城市普遍进入了土地立体开发的阶段。为了适应当前城市三维开发与管理的需要,本文通过对三维地籍与城市立体开发之间的关系加以分析,讨论了三维地籍建设的必要性和可行性,而后按照三维地籍建设流程,从数据采集、存储、管理、表达和应用等方面,探讨了三维地籍建设的关键技术,特别是结合当前二维地籍管理成果和三维空间数据的兼容与衔接管理,提出了三维地籍建立过程中法规、实践试点和部门协调等方面的政策措施建议,以实现地籍数据和管理的连贯性和一致性。最后,以南京市为例,总结了南京市当前采用特殊地籍号与单独存储的方式处理地下空间土地范围勘测定界与土地权利登记的方法,并且结合网上看房系统详细分析了GIS、RS、GPS技术、摄影测量技术、虚拟现实技术和网络技术等信息技术,在三维地籍建设中的应用和不足,提出适应南京市现状和技术发展趋势的三维地籍建立方法。

随着世界经济的发展,全球城镇化进程正在以前所未有的速度进行。城镇化带来的耕地占用、生态环境破坏、水资源短缺等问题日益受到关注。快速获取和共享城镇变化信息对于人地关系研究及可持续发展意义重大。借助遥感手段监测城镇变化信息,已经普遍得到应用,目前,多光谱遥感数据是最经济和可行的遥感监测数据源。本文基于多光谱卫星数据,有效利用城镇地区特有的地物光谱特征,建立不同类别城镇信息的提取模式和技术流程。这些可以通过多光谱遥感数据提取的信息包括城镇建成区、水体和绿地等。选择我国东部沿海区域内城镇化进程明显的江苏盐城主城区作为试验点,基于地物光谱特征分析,依据本文建立的城镇化信息提取流程,采用阈值分析和二值化处理方法,实现了盐城市亭湖区主要城镇区2000、2002、2006年三期城镇信息快速提取,使在更大范围内,促进此类信息的快速获取和共享,具有现实意义。

随着出版印刷技术在数字化、网络化、跨媒体等多个方向的迅速发展,远程技术的开发和应用越来越受到人们的重视,地图的编制出版也在逐步实现全数字化流程,传统的地图生产模式逐步发生改变,进入一体化的全数字制印时代。本文通过对印刷领域远程制版技术的分析,探讨了在远程制版技术体系框架下,面向地图编制出版的远程技术应用方法;并通过对远程制版技术的应用分析,以西安煤航信息产业有限公司远程制版系统为实例,提出基于远程网络的地图出版创新生产模式,通过在全国范围内安装的远程终端,从地图设计编辑到地图制版和印刷过程中,以一站式反馈实现印刷最终色彩的同步再现,实现异地远程的"所见即所得",实现从地图设计平台、图集编制平台与出版平台的地图一体化同步生产,从而大大地提高制图效率,有力地推动我国制图行业朝着数字化和智能化方向发展。

流感监测系统的建立是应对流感大流行的一种极为有效的举措。为此,美国、加拿大、墨西哥、巴西、英国、欧盟、俄罗斯、澳大利亚、新西兰、中国等国家,先后都建立了自己的流感监测系统。为了提高我国流感监测系统的水平,作者选出代表性强、特色显著的美国、欧洲和我国的流感监测系统作为典型,从地理流行病学的角度,着重对流感监测及其数据分析的地理分区、流感疫情动态变化的评价标准等方面进行了比较研究。通过总结先进国家的成熟经验,结合我国的实际情况和需求,作者对我国的流感监测系统提出了改进意见。在综合考虑我国地貌特点、气候分区和管理需要的基础上,建议将现有以秦岭淮河为界划分的南、北两个地理分区,细化为黑吉辽区、京津冀鲁豫区、长江中下游区、闽粤桂琼台区、蒙甘新区、晋陕宁区、渝黔川滇区和青藏区等8个流感监测地理分区;建议将现有流感监测系统引入基于流感样病例占门诊病例百分数的基线,利用归因肺炎及流感的死亡率,计算流感季节基线和流行阈值,以客观地衡量和评价流感流行水平及其严重程度。这些研究成果,不仅对地理流行病学的发展有理论意义,而且也对流感及其他传染病的监测有实用价值。