地理信息科学发展与技术应用--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

地理信息科学发展与技术应用

发表时间：2021/5/27 来源：《基层建设》2021年第2期作者：罗颖

[导读] 摘要：随着经济和科技水平的快速发展，作为地理信息技术的重要组成部分的遥感，一直是城市治理信息化、科学化重要的技术支持。

        南宁市自然资源信息集团有限公司
        摘要：随着经济和科技水平的快速发展，作为地理信息技术的重要组成部分的遥感，一直是城市治理信息化、科学化重要的技术支持。遥感以往大多是对城市环境从格局、要素、功能、演变方面进行全面描述和监测，为城市环境评价、规划、模拟、预测等提供最重要的信息源。而在在智慧城市建设过程中，城市遥感从以往的描述城市结构、解释城市现象逐步向诊断城市问题、预测城市发展和服务城市决策推进。遥感通过机器学习、地理模型和领域知识的集成，发挥多分辨率、长时间序列数据的优势，实现对城市物理环境的智能化感知、分析和建模，以支持城市治理中资源优化配置、风险自动诊断、变化智能分析等重大需求。
        关键词：地理信息科学；地图学；地学遥感；数据共享；地理智能
        引言
        随着经济和信息技术的快速发展，中国科学院地理科学与资源研究所在地理信息科学研究与技术应用方面的历史过程，从早期的测量和制图的研究，到开创中国地理信息学科，建立资源与环境信息系统国家重点实验室的历史，是中国特色原创地理信息理论发展的历史，是中国具备自主研发世界级地理信息软件的历史，是地理信息为国家重大战略提供坚实科技支撑的历史。本文主要从地图学、地学遥感、地理信息科学、地学数据共享、重大技术突破和国家战略支撑等方面进行概述，最后从地学知识图谱、地理大数据分析、遥感人工智能、地理系统模拟和知识服务角度展望地理科学发展的新科学范式。
        1测绘地理信息数据现状
        测绘地理信息充分利用统计系统软件替换传统的手工统计作业，在提高工作效率的同时，保证信息数据整理、提炼、处理的合理性、可靠性，减少偏差的产生，增大信息使用率。同时，随着移动通信技术的融入，测绘地理信息传输也变得更加便利和安全，保证信息传输质量，加快传输速度，为工作的开展提供助力。相关测绘地理信息研究中发现，测绘地理信息在推动社会经济发展上起到非常重要的作用，也是我国信息化水平不断攀升的重要手段，对于我国长远发展战略目标的达成起到良好的推动作用。但是，现阶段对测绘地理信息的处理缺少科学认知和创新理念，仍在使用单机版的软件系统，削弱了测绘地理信息的使用效果。为此，有必要加大先进技术的引进，不断尝试创新和优化，做到测绘地理信息的快速高效处理，为工作开展提供可靠依据，大数据技术则是现阶段的最优选择。借助该技术，可加快新系统开发速度，实现测绘地理信息的智能化管理和控制，为社会发展及经济效益的提升贡献力量。在大数据技术的支持下，测绘地理信息系统的构建将日趋完善，功能性更加齐全，不仅可以加快信息收集、分析速度，也可快速识别和预警错误信息，从而减少干扰，消除风险隐患，促进工作有序开展。
        2测绘地理信息的应用
        2.1地理空间分析与异质探测
        地理空间分析的本质是对地理单元、地理要素、地理系统之间的空间关系进行挖掘和分析，旨在揭示地理现象的空间模式。在数字地形、格点数据两类数据的分析方法，以及空间分异性统计理论等方面取得了显著进展。针对数字高程模型的特征提取问题，提出了区域地形属性新指数算法及地形描述误差的刻画方法，设计了栅格地理计算进行并行算子，将数字地形分析算法的准确性、运算效率等向前推进了一步，更重要的是实现了数字地形分析的易用性。格点数据的异常模式提取是空间统计学的经典问题，针对时空扫描存在无法识别不规则异常区的缺陷，构建了提取任意形状和多个时空异常区域的蚁群优化方法；将地理OD流视为四维格点，创建了流模式的异常方法，有效解决了时空扫描存在的弱点。针对空间统计理论缺少普适性的空间分异性统计测度，创立了地理探测器q统计理论和空间分异归因方法，并研建了多因子空间交互作用的探测工具，摆脱了传统模型中的线性假设和自变量共线性难题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        2.2在构建测绘地理信息系统中的应用
        大数据时代发展中，地理信息企业以往的发展模式无法全方位满足多种业务的发展需求，这也极大地阻碍了企业前行，限制了企业规模的扩大。所以，地理信息企业应当认真学习并把握大数据时代背景下，新型发展模式的科学应用，增强核心竞争力，并搜集多种不同类型的地理信息，为产品销售开阔更为广阔的市场。另外，大数据时代不同资源的数量激增，需要采取人工和科技相结合的方式筛选有价值的信息，使地理信息企业能够分析和利用上述信息创建个性化的服务模式。组织开展测绘地理信息服务的过程中，应全方位考量地理信息行业发展的总体趋势和规划要求，顺应大数据时代的发展特点，一方面大力推动地理信息行业的稳定发展，另一方面提升地理信息资源的利用率。
        2.3增量地理信息发布
        增量地理信息发布是对更新区域的天地图数据进行切片，并自动更新电子地图服务更新区域内瓦片，实现增量地理信息发布，无需将数据全部切片而重新发布地图服务。（1）快速切片。快速切片采用自主开发的轻量级自动切片程序，完成对更新数据的自动切片，在切片的同时，依据一定的规则或算法对切片过程中产生的白片、空片进行检测和过滤。（2）地理信息服务数据时空数据库更新。与传统采用文件形式存储地图服务瓦片不同，采用数据库存储地图服务瓦片，可实现多时态基础地理信息服务数据库的管理和维护。在增量地理信息发布时，选择更新瓦片路径、更新范围面，输入更新描述信息，即可完成更新区域瓦片数据更新入库并形成历史版本。
        2.4促进测绘地理信息技术智能化发展
        目前，智慧城市理念逐渐深入人心，为了推动城镇化建设的稳定、持续发展，要合理应用大数据等较为先进的技术，改善人们的生活品质。也就是说，测绘地理信息要与大数据技术深度融合，整合不同类型的数据，从而最大限度展现数字技术的作用与价值，推动数字城市建设的快速前行。在日常工作中，需积极创新城市发展模式，为生活方式及产品经营方式的智能化建设提供支撑。在深度挖掘大数据技术价值和高新技术优势的基础上，推进测绘地理信息技术的发展，并以测绘地理信息技术智能化发展作为时代发展的重要前提，加快智能化城市建设。
        2.5空间信息集群服务技术
        当前WebGIS采用Ajax及瓦片技术，用户进行地理信息应用服务操作时，浏览器会进行大量的HTTP请求。当许多WebGIS客户同时从一台服务器获取数据或服务时，由于服务器性能、容量和网络带宽的限制，会发生应用请求堵塞现象，导致应用服务器性能急速下降甚至失效。为了解决这个问题，可对地理信息应用服务器采用服务器集群技术，通过负载均衡，将负载分散到多个服务器上，避免因使用单个服务器成为瓶颈，从而提供了一种扩展服务器带宽和增加服务器吞吐量的有效方法，加强了GIS服务的数据服务能力，提高了WebGIS的响应时间。
        结语
        随着万物互联、大数据、人工智能与云计算时代的来临，地理信息科学与技术又一次迎来了发展和突破换代的新契机，为地理学研究提供了数据驱动发现知识的新范式研究平台，特别是为人地关系的综合研究和系统模拟研究提供了广阔的发展空间。新型大数据信息处理平台必不可少，这就要求相关人员及时更新和完善测绘地理信息部门的工作模式和工作方法，打破传统工作模式的禁锢，正确认识大数据时代的主要特征及未来发展趋势，以此为基础推动大数据技术在地理信息测绘领域的广泛应用，发挥最大的利用价值。
        参考文献：
        ［1］陈军，赵仁亮，王东华．基础地理信息动态更新技术体系初探［J］．地理信息世界，2007，29（5）：4-9．