空间信息的采集\存储\分析\管理的现状及发展趋势

来源:网络(转载) 作者:侯立鹏 发表于:2011-12-06 17:53  点击:
【关健词】空间信息;发展趋势;网格网络化;数据库
本文从空间信息的采集、存储、分析、管理4个方面进行系统地分析,对其大致的现状做了相关描述,重点是对其未来的发展趋势做出了分析。每个方面的分析之间都有一定的联系,需要从整体把握,采集、存储、分析、管理都相互影响,相互促进。

1 空间信息采集现状及趋势
  RS作为空间信息采集的重要工具,具有远程操控,多频谱,多功能的优势,GPS又能提供高精度,高时效性的数据采集,目前空间信息的采集并不仅仅局限在RS和GPS技术上,航天摄影测量、地图的数字化等多途径的数据采集已经得到广泛的应用。未来的发展,可能在扩展数据采集的途径上有所突破。1)我们可以综合各种数据采集方式,将GPS、RS和GIS技术融合,实现实时、快速地提供目标空间位置,实时或准实时地提供目标及其环境的语义或非语义信息,发现地球表面上的各种变化,及时地对GIS进行数据更新;完成对多种来源的时空数据进行综合处理、集成管理、动态存取,为智能化数据采集提供地学知识;2)在原有的采集方式上,通过研究创新,提出新的数据采集方式,目前还在研发一种空间紫外光学遥感技术,是在可见光、热红外、近红外和微波遥感以外的一个新型的数据采集方式。
  卫星遥感、航天航空、地面测量、以及各种新型的传感器的出现,设备的精度的提高,全天候一体化的空间信息采集将不是问题。
  2 空间信息存储现状及趋势
  空间信息存储目前还在发展之中,具有极大应用价值。所谓异构数据库体系结构,是指相关的多个数据库系统的集合,可以实现数据的共享和透明访问,每个数据库系统在加入异构数据库系统之前本身就已经存在,拥有自己的DMBS。异构数据库对于跨地域的决策分析有重大意义,它可以统一各地区不同的数据库,进行数据采集和分析,最后综合考虑做出决策。
  空间信息存储有向新型的数据存储模型的发展趋势:1)影像数据库;2)传感器数据库;3)微小型数据库。
  数据库存储是目前空间信息存储的主要方面,但是在未来,随着网络技术、通信技术的发展和应用,空间信息的共享性、透明度会更高,空间信息的存储将由聚合型数据库存储逐渐向发散型演变,大型数据库向微型数据库转变。在更加实时性、高效性的空间信息采集技术基础上,以及具有高度“用户本位”的理念下,数据库存储将完全被抛弃,直接完成获取信息、分析信息、传输信息,最后显示信息的过程,或者用“实时动态库”概念来理解,相当于cache。
  3 空间信息分析现状及趋势
  传统的空间信息分析有如空间查询和量算、邻近度分析、缓冲区分析、网络分析、叠加分析、空间统计分析、空间插值等。随着技术的不断发展,一些新的技术如探索性空间数据分析(Exploring Spatial Data Analysis,ESDA)、空间数据挖掘(Spatial Data Mining,SDM)、空间交互建模(Spatial Interaction Modeling)、地理计算(GeoComputation)等也在不断用到空间分析中,进一步丰富了空间分析的技术系统。
  一种技术的产生,往往是解决问题的需要,在具体问题下就会有具体的分析技术,所以除了开发新的空间分析技术之外,空间信息分析在未来的发展中,总体特征将朝着智能化、网络化、无限扩展性发展。
  1)空间分析的智能化是指从数据到得到有用信息的过程,人工干涉将大大减少,自动化程度大大提高。我们面临的很多问题需要智能化来解决,例如:多源卫星影像的自动配准和融合、高空间分辨率影像目标的自动识别、复杂地表环境下的地物信息自动提取与定量分析。空间分析的智能化是解决与之相关问题的必然产物;
  2)空间分析的网络化是基于网络技术的高速发展,分布式空间信息(主要存储在异构数据库)大大出现,在空间信息共享和提供GIS服务时遇到多源资源的高效管理和快速调度等瓶颈问题,因而在未来必然会呈现出空间信息分析的网络化;
  3)空间分析的无限扩展性是基于分析的网络化,从计算机硬件的飞速进步到网络不可计数的运算能力上可以看出,不仅是空间分析具有无限可扩展性,任何分析计算都具有无限可扩展的性质,未来的空间分析不再是专家的事,而是任何位于互联网上的客户所能进行的活动。
  4 空间信息管理现状及趋势
  空间信息管理和存储有很大的关联性,用什么方式存储,就有对应的管理方式,管理原则是方便检索,利于数据的存入、复制、删除和取用。下面介绍几种主流的发展趋势:
  1)网格数据管理。我们将所有事件分散在各个节点处理和管理,就是网格数据管理的概念;
  2)移动数据管理。移动数据管理区别于网格,是它接入的方式不同于其他,蜂窝技术、无线局域网技术等现代通信技术将被运用于移动数据管理;
  3)数据流管理。数据流管理区别于传统的数据管理,这是信息管理的一个新概念。大量的数据不仅仅是存储在各种各样的数据库中,越来越多的数据将以流的形式在网络、各种接口上传播,于是我们需要一种管理办法,而研究表明,对于数据流的管理将有更好的应用前景。
  5 结论
  在信息采集的分析中,本文将信息采集技术发展概括为两方面,一是技术的整合,一是技术的创新。在信息分析的领域中,介绍了传统的信息分析的相关技术,然后基于传统的信息分析,从宏观上分析了未来信息分析的特点的趋势,本文概括为3点:智能化、网络化、无限扩展性。在Web 2.0的背景下,分析了这三个趋势的必然性和可能性。在信息管理方面,认为网格数据管理最具代表性,它能形象的概括我分析过的智能化、网络化、无限扩展性等特点,同样包括移动数据管理,他们一切具体的形式就是数据流的管理形式。
  从所有的分析来看,采集、存储、分析、管理都具有一定的联系,各种技术和理念都能相互运用,哪一方面的进步都将促进整个空间信息科学的发展。
  
  参考文献
  [1]李德仁,宾洪超,邵振峰.国土资源网格化管理与服务系统的设计与实现[J].武汉测绘科技大学学报,2008.
  [2]王家耀,孙庆辉,吴明光,成毅.面向智能空间信息服务的网格GIS节点构建[J].武汉测绘科技大学学报,2009.
 

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