浅谈新地理信息时代的信息化测绘
- 来源:环球人文地理 smarty:if $article.tag?>
- 关键字:地理信息系统,信息化,测绘 smarty:/if?>
- 发布时间:2015-05-18 11:56
摘要:本文立足于新地理信息时代的基本特征,同时以当前信息化社会对测绘产品的需求为切入点,简要分析了信息化测绘的服务内容与形式,并据此探讨了信息化测绘体系的实际应用范畴与具体服务价值,以供参考指正。
关键词:新地理信息时代;信息化测绘;三维可视化
地理信息系统的概念最早是由被誉为“GIS之父”的加拿大地理学家罗杰·汤姆林森于上世纪六十年代所提出的,发展至今取得了显著的进步,在土地利用、交通运输、环境监测、城市规划等方面得到了极为广泛的应用。伴随互联网与物联网的高速发展,人类的生活方式与生产管理工作渐趋动态化与精细化。新地理信息时代的信息化测绘是时代进步的必然趋势,有助于发展我国的测绘事业与地理信息产业,提高地理信息测绘服务的质量。
一、新地理信息时代的信息化测绘的基本特征
新地理信息时代的信息化测绘的服务内容与服务形式渐趋多样化,由4D数字地图数据到DNM数字导航地图,再到5D一体化产品。由SDI到LBS,再到SIG,其发展历程与基本特征是十分鲜明,大体上是静态到动态的演进,地理信息内容的反映更加具体而准确,其基本基本特征可概括为如下几点:
1.大众化
现代网络技术,如Web2.0技术等的发展极大地推动了测绘地理信息的发展与应用,“自发传感器”的角色转移到了每个人的身上,不再局限于某些特定的空间数据基础设施。各类地理信息的获取与集成均可通过更为开放的通信机制而实现,以网络环境为媒介,实现资源的发布与共享,其产品形态渐趋大众化。
2.实时/准实时性
信息化测绘的实时/准实时性主要指的是各类地理数据的快速获取,实现测绘作业的流程与地理服务的互操作性,共享各项测绘资源。有助于在最短的时间之内对用户所提出的问题进行解答,以更好地适应抗震救灾等应急性质的响应要求。
3.三维可视化
三维可视化可对全球范围内的海量数据源以及尺度分辨率等实现有效的集成处理,明确多时相的影像与矢量,构建精细化的景观数据模型,整合图片数据、空间数据、属性数据等重要的数据资源,统一完成组织与管理,与真实性质的地理空间三维环境相契合,更好地满足新地理信息时代的测绘要求。
二、当前信息化社会对测绘产品的需求
新地理信息时代的信息化测绘的基本构成元素为服务使用者、服务注册中心、测绘服务提供者、信息化测绘网络基础设等,以天-空-地三维一体化的物联网与智能传感器网络为基本结构,其需求集中体现为快速而精确地获取基础测绘的4D数据资源。同时在三维模型、专题应用数据、可量测实景影像数据等资源当中提取可供建库以及更新的支持性的数据资源。
在新地理信息时代的信息化测绘的基本需求记以及服务架构之下,基本上可满足信息化测绘管理所需要的服务内容,在信息化测绘的网络服务以及基础硬件设施的支持下,实现异质异构的地理空间框架数据服务的服务注册与服务分发的目的,继而以地理功能服务为载体,促进服务组合与服务发现的有机结合,拓展新地理信息时代的信息化测绘的数据调用服务、离线服务、二次开发定制服务、网络线下访问服务等服务项目与范畴,以期更好地迎合当前信息化社会对测绘产品的需求,更好地满足不同类型用户的实际应用需求。
三、信息化测绘的服务内容形式与实际应用
以信息化测绘服务的服务架构以及基本要求为依据,无论是基础地理数据的更新,抑或是重点目标三维的建模,均可通过应用LiDAR等对地观测的新型技术加以实现。移动道路快速采集与测量则通过激光雷达技术以及光学成像技术实现,星载SAR的最大优势在于其生成DEM或者是DOM产品所需的时间极短,可为专业用户以及普通用户提供更为精确而全面的基础测绘信息服务,实现“按需服务”的重要目的。
1.以可量测实景影像为载体的空间信息服务
以移动道路测量系统为平台,有效解决移动状态之下的移动状态,这是可量测实景影像的主要用途,广泛应用于景观数据采集、建筑物道路特征线段分类、地下城市管理、城市部件管理等方面。其序列组合定位为1∶50000的地图测绘,实现可量、可视、可挖掘的目的,一定程度上改善了传统的4D测绘产品的缺陷,取长补短,能够很好地满足LBS、交通、国防、通讯、市政、导航等行业领域的实际应用需求,是搭建数字城市地理空间框架平台的理想路径。
2.以LiDAR为载体的目标建模与数据更新服务
通过POS、回波测量距离、激光束扫描角度等实现LiDAR地面点三维坐标的获取,其装置可细分为三类,即是车载、星载、机载。一般而言,LiDAR的垂直精度能达5-15cm,平面精度更是高达15-70cm,对垂直精度与平面精度造成影响的主要是GPS与IMU本身的精度,这是内因,而外因则包括地形起伏、大气条件、植被覆盖等。LiDAR可将地貌断裂带的信息提取出来,为抗震救灾以及相关的地质灾害评估提供可靠的理论依据,还可以用于海岸侵蚀的分析以及海岸线信息的提取,融合影像配准数据以及云数据,完成建筑物的三维建模操作,在人口估计、区域规划、能量预算、污染分析等方面均具有高度的实际应用价值。
3.以天地图为载体的公众服务
在Web Service技术以及网格计算技术的支持之下,实现面向服务架构SOA多源多相的分布式共享框架的构建,集地理处理、遥感影像、测绘数据于一体,重构以遗传算法为核心的地理信息服务组合以及以顾及上下文为核心的语义匹配遥感信息处理服务组合。顾及语义的三维空间数据库与数据存储系统的基本格式为非结构化P2P格式,在多级缓存、三维空间索引、多线程调度等技术的支持下完成三维数据库的创建与其内数据的调度,其基本的发展历程为地理空间数据质量→空间信息服务质量→多QoS服务质量,可支持线性传递,构建可共享的Web2.0网状应用模式,向用户提供普适地理信息服务。
在GIS技术与网格技术的支持下,将城市管理当中的工作流程与工作体制全部加以整合,在大众的日常生活当中,例如违章建筑、占道经营等管理项目当中渗透进管理与监督功能。天地图网站以SOA技术为核心,实现地理信息服务的提供,带有多尺度的矢量与以及影像,可进行三维数据的浏览与二次接口的开发,将丰富而翔实的地理信息服务及时地提高给不同类型的用户,实现地理信息的有效共享。
四、结语
总而言之,新地理信息时代的信息化测绘是社会发展的主流趋势,但是服务问题是目前亟待解决的重点问题,建议拓展服务内容,摒弃传统的单一地图格式,以广义的空间信息网格取而代之,以按需生产取代按规范生产,采用先进的科学技术,实现数据加工的实时化与自动化。
参考文献:
[1]李德仁,王艳军,邵振峰.新地理信息时代的信息化测绘[J].武汉大学学报(信息科学版),2012,01:1-6+134.
[2]黄丕源.解析新地理信息时代的信息化测绘[J].江西建材,2014,09:236+49.
[3]王军权.新地理信息时代的信息化测绘[J].中国高新技术企业,2013,24:81-82.
吴晓红