面向分布式异构数据库的海洋遥感WebGIS研究

针对目前海洋信息共享领域现有WebGIS系统所存在的缺陷,提出了一种基于空间数据库引擎（SDE）来管理海洋遥感数据的方法,从而实现了面向分布式异构数据库环境下的海洋遥感WebGIS系统．对系统框架、系统工作流程度系统实现的几个关键问题进行了重点论述,最后给出了系统运行实例,应用实例表明,基于本文提出的海洋遥感WebGIS系统,能支持分布式异构数据库,充分利用服务器端资源,支持多用户的并发操作,具有较高的安全性和与客户端平台无关的优点．     

面向西南印度洋多源科考数据的可扩展管理系统

为了使科考数据的存储和管理适应未来科学考察动态化、多样化发展的需要,在全面分析多源科考数据特点的基础上,结合成熟的数据库管理系统SQL Server以及空间数据库引擎ArcSDE,对多源科考数据的存储组织结构和可视化管理进行了分析和研究,提出了一套多源科考数据管理方案.设计并实现了西南印度洋多金属硫化物科学考察数据管理系统,该系统主要由多源科考数据的统一存储管理和可视化空间操作等功能模块组成,具有良好的适应性和扩展性,可满足实际应用需求.     

一种基于影像块组织的遥感数据分布式存储方法

云存储是解决动态增长的海量遥感数据产品存储管理难题的有效手段．针对云存储在遥感数据存储领域中存在的问题,提出了一种基于影像块组织的遥感数据分布式Key-Value存储模型,解决了分布式文件系统存储大规模影像块效率低下的问题,使遥感数据云存储具备了空间区域访问特性;结合开源分布式文件系统HDFS,实现了影像数据的分布式高效存储与空间区域检索．实验与分析表明,系统在多用户并发连接情况下可以维持较高的吞吐率,同时具备良好的可伸缩性和稳定性．     

国际海洋环境资源信息采集(ARGO)及处理系统

21世纪是海洋世纪.海洋环境观测数据对海洋资源利用、海洋环境保护和海洋气候灾害预防十分重要,但国际ARGO组织目前还未有统一的数据分析和处理软件.本文介绍了覆盖全球的海洋环境实时观测和海洋现场测量ARGO数据的格式、记录方法及浮标工作方式,分析了ARGO数据的特征,空间三维、时空变化等特性,提出了一个实用的基于大型网络数据库Oracle的ARGO数据优化存储模型,着重讨论了海量ARGO数据的高效存储访问,多源多维时空数据处理,并利用当前GIS和遥感领域的前沿技术,采用全组件式模块化方式,开发出了我国自主版权的面向海洋资源利用、海洋环境和气象灾害服务及应用的ARGO数据处理系统--ARGOGIS系统.     

基于GIS的海洋环境信息数据库在海洋环境信息可视化分析中的应用

利用数据库技术,结合GIS和遥感技术建立了集数据处理、数据分析、数据可视化综合管理为一体的海洋环境数据库系统.该系统以综合管理为目标,重点在于对海洋环境信息的分析和监测数据的管理.该系统以海洋环境监测数据为主,海洋水色遥感卫星数据为辅,遥感图像的分析处理、GIS技术的空间查询、分析等一系列功能被融入到了系统中.通过应用实例表明,该系统可以成为海洋环境信息管理中可视化分析处理的有力工具.     

一种基于影像块组织的遥感数据分布式存储方法

云存储是解决动态增长的海量遥感数据产品存储管理难题的有效手段.针对云存储在遥感数据存储领域中存在的问题,提出了一种基于影像块组织的遥感数据分布式Key-Value存储模型,解决了分布式文件系统存储大规模影像块效率低下的问题,使遥感数据云存储具备了空间区域访问特性;结合开源分布式文件系统HDFS,实现了影像数据的分布式高效存储与空间区域检索.实验与分析表明,系统在多用户并发连接情况下可以维持较高的吞吐率,同时具备良好的可伸缩性和稳定性.     

中国海岸带及近海观测数据多维动态表达

基本表达是海洋地理信息系统(MGIS)的首要问题.针对海洋实测数据多源、多格式以及海量等特点,基于大型关系数据库Oracle9i,实现了数据一体化高效组织和管理.基于OCI应用程序接口,设计并开发数据库引擎,实现了数据的高效存储和访问.基于COM技术,开发了CMa3DView等7大可视化组件,并在海洋GIS系统平台软件MaX-plorer中进行集成,实现了海洋实测数据的多维动态表达与分析,包括海洋要素场可视化、海洋要素图可视化以及与其他海洋数据的一体化显示.实际应用表明,本技术方法能有效管理海量实测数据,并能更直观地表达各种复杂的海洋现象,从而为海洋科研工作者揭示抽象数据变化规律以及理解、分析各种复杂海洋现象,提供强有力的辅助工具.     

基于CORBA技术的海量栅格空间数据库引擎的设计与应用

自主设计了海量栅格空间数据库的逻辑模型和物理模型,实现将海量栅格数据存储于大型商业关系型数据库中;提出了基于CORBA(Commoh Object Request Broker Architecture)技术的海量栅格空间数据库引擎四层体系结构,并在此基础上给出运行实例,取得了良好效果,证明了自主栅格空间数据库引擎的可行性.     

海量遥感影像管理与可视化系统的研究与实现

随着遥感技术的飞速发展,产生了海量的遥感影像数据.为了有效管理和利用这些数据,研究设计了海量遥感影像管理与可视化系统.利用基于扩展的对象关系型数据库,对遥感影像进行组织和管理,并针对海量数据的显示效率问题,提出了优化方法,最后给出了系统运行的实例.实践表明,该系统能够较好地满足海量遥感影像数据的高效管理与可视化要求.     

基于多线程技术的智能小区管理服务系统构建

设计并实现了一个由485网络构成的智能小区数据采集、控制及管理服务系统，该系统能实现抄表、安防和物业管理等功能，对该系统的整体结构做了介绍，并讨论了中心主机管理服务系统软件的两大模块——通信引擎和管理平台，其中详细分析了多线程技术在通信引擎中的重要作用．     

动态地图服务管理对象模型研究

传统地图服务发布采用静态定制一个或少量几个地图服务的方式,海洋环境遥感数据具有海量、动态、更新快的特点,传统的静态地图服务发布方式无法满足要求.在分析了海洋环境遥感数据特点的基础上,设计了动态地图服务管理对象模型,以实现服务器端大量地图服务的动态创建、监测以及服务冗余状态下的调度.     

浙江省旅游用海质量时空变化特征分析

考虑海洋旅游发展程度、区域经济社会发展水平以及海域环境条件等因素,构建旅游用海质量评价指标体系,依据官方渠道采集的统计数据,采用信息熵模型量化指标权重,根据TOPSIS法原理对沿海县（市、区）旅游海域质量进行排序并应用系统聚类法划分海域等级。结果表明：（1）人均海洋旅游总产值、海洋生物多样性指数以及海水质量指数3个评价因子对旅游用海质量影响显著,海水质量指数有反向影响。（2）2007―2016年,浙江省沿海18个县（市、区）旅游用海等级变动较大,“北强南弱”特征明显。（3）比较2007年标准,第二、三、四等级县（市、区）数量有较大幅度增加,五、六等级县（市、区）数量明显减少,旅游海域质量等级整体提高,等级数量变化与沿海县（市、区）海洋旅游发展态势和海洋生态环境变动相吻合。     

浙江省旅游用海质量时空变化特征分析

考虑海洋旅游发展程度、区域经济社会发展水平以及海域环境条件等因素,构建旅游用海质量评价指标体系,依据官方渠道采集的统计数据,采用信息熵模型量化指标权重,根据TOPSIS法原理对沿海县（市、区）旅游海域质量进行排序并应用系统聚类法划分海域等级。结果表明：（1）人均海洋旅游总产值、海洋生物多样性指数以及海水质量指数3个评价因子对旅游用海质量影响显著,海水质量指数有反向影响。（2）2007―2016年,浙江省沿海18个县（市、区）旅游用海等级变动较大,“北强南弱”特征明显。（3）比较2007年标准,第二、三、四等级县（市、区）数量有较大幅度增加,五、六等级县（市、区）数量明显减少,旅游海域质量等级整体提高,等级数量变化与沿海县（市、区）海洋旅游发展态势和海洋生态环境变动相吻合。     

一种动态实时的遥感专题应用系统定制框架

遥感专题应用系统广泛用于遥感影像的加载、分析、专题提取、出图等.为实现遥感专题应用系统动态、实时和可扩展的定制化开发,设计了一套基于组件的遥感专题应用系统定制框架：定义了组件划分方式,将专题系统划分为功能类组件和容器类组件,建立了组件属性和组件间的关系;采用XML文件描述遥感专题应用系统中的组件,并提供从XML到遥感专题应用系统的解析方法;设计了遥感专题应用系统定制平台,提出一种动态实时的软件设计方法,可以“所见即所得”地定制遥感专题应用系统,并将其保存为XML文件.采用该定制平台定制的多个专题系统已应用于相关部门.该框架为快速高效定制遥感专题应用系统提供了一种新的开发设计模式,降低了遥感数据在多行业应用的技术门槛,减少重复性开发工作.     

浙中地区生态系统服务时空特征及其权衡/协同关系研究

基于浙中地区遥感、土壤、气象、数字高程模型(DEM)等多源数据, 采用InVEST模型定量评估研究区1980年、1990年、2000年、2010年、2020年5期的产水量、碳储量、土壤保持3种关键生态系统服务的时空特征, 使用相关性分析与生态系统服务权衡协同度模型(ESTD), 探析生态系统服务之间的权衡/协同关系. 结果表明: (1)40年间, 浙中地区耕地、草地、未利用土地面积趋于下降, 林地、水域、城乡、工矿居民用地面积趋于增加. (2)浙中地区生态系统服务多年间波动趋势各异, 产水量空间上的高值区集中在中部, 碳储量与土壤保持空间上的高值区主要在周边. (3)林地、草地的碳储能力和土壤保持能力较强, 未利用土地、城乡、工矿居民用地的产水能力较强. (4)在空间区域上, 浙中地区产水量与其他2项生态系统服务主要呈现负相关关 系, 土壤保持与碳储量主要呈现正相关关系. (5)在时间跨度上, 产水量与碳储量、土壤保持与碳储量在40年间的变化主要呈现权衡关系, 土壤保持与产水量在40年间的变化主要呈现协同关 系. 充分考虑生态系统服务之间的权衡关系, 更有可能达成人与自然的双赢.     

浙江海洋企业时空集聚区位特征研究

海洋经济日益成为滨海国家和地区经济新的增长点,其主体是海洋企业及其形成的各种群落.基于信用浙江获取2万余家浙江滨海地区海洋企业数据,采用核密度、热点、缓冲区和邻近分析等方法刻画浙江滨海地区海洋企业的结构、空间集聚及其演化,以期从微观视角揭示浙江滨海地区海洋产业集聚-扩散的区位特征,进而诊断浙江海洋经济发展态势,以服务于浙江海洋战略决策.研究结果：（1）通过集聚区位识别发现,浙江省海洋企业总体呈明显的中心集聚和外围分散的空间分布特征,且集聚分布程度较高.其中宁波市三江口、舟山本岛西南部滨海地区、杭州市区为海洋企业分布的核心集聚区,嘉兴市区、温州市区、台州市区、绍兴市区形成了22个次级海洋企业分布集聚区;（2）浙江省不同类型海洋企业的集聚特征存在差异,但均以宁波、舟山、杭州3市区为核心集聚区,其他滨海市形成不同产业的次一级集聚区;（3）浙江省海洋企业表现出明显的区位指向性,即海洋企业多分布于海岸线、工业园、港口、城市中心邻近地.     

基于大数据技术的水情云数据中心设计与研究

随着浙江省水情信息化的不断推进,水情数据种类、结构和数据量不断丰富和发展,传统的单结构化数据存储管理方式已不适合当前信息化社会的应用和服务需求。 本研究采用先进的分布式数据采集、智能数据过滤、大数据存储等技术,构建基于大数据云平台技术的浙江省水情云数据中心,对各类分散的多源异构数据进行全面整合。实现了水情大数据的质量管控、深度挖掘和高效共享,丰富了水情信息的资源样本,拓展了服务深度和广度,提升了数据挖掘的服务效率和能力,为水利业务和事务的现代化发展奠定了坚实的基础。     

基于多尺度学习与深度卷积神经网络的遥感图像土地利用分类

土地利用信息是国土资源管理的基础和重要依据,随着高分辨率遥感图像数据的日益增多,迫切需要快速准确的土地利用分类方法。目前应用较广的面向对象的分类方法对空间特征的利用尚不够充分,在特征选择上存在一定的局限性。为此,提出一种基于多尺度学习与深度卷积神经网络（deep convolutional neural network,DCNN）的多尺度神经网络（multi-scale neural network,MSNet）模型,基于残差网络构建了100层编码网络,通过并行输入实现输入图像的多尺度学习,利用膨胀卷积实现特征图像的多尺度学习,设计了一种端到端的分类网络。以浙江省0.5 m分辨率的光学航空遥感图像为数据源进行了实验,总体分类精度达91.97%,并将其与传统全卷积网络（fully convolutional networks,FCN）方法和基于支持向量机（support vector machine,SVM）的面向对象方法进行了对比,结果表明,本文所提方法分类精度更高,分类结果整体性更强。     

基于多尺度学习与深度卷积神经网络的遥感图像土地利用分类

土地利用信息是国土资源管理的基础和重要依据，随着高分辨率遥感图像数据的日益增多，迫切需要快速准确的土地利用分类方法。目前应用较广的面向对象的分类方法对空间特征的利用尚不够充分，在特征选择上存在一定的局限性。为此，提出一种基于多尺度学习与深度卷积神经网络（deep convolutional neural network，DCNN）的多尺度神经网络（multi-scale neural network，MSNet）模型，基于残差网络构建了100层编码网络，通过并行输入实现输入图像的多尺度学习，利用膨胀卷积实现特征图像的多尺度学习，设计了一种端到端的分类网络。以浙江省0.5 m分辨率的光学航空遥感图像为数据源进行了实验，总体分类精度达91.97%，并将其与传统全卷积网络（fully convolutional networks，FCN）方法和基于支持向量机（support vector machine，SVM）的面向对象方法进行了对比，结果表明，本文所提方法分类精度更高，分类结果整体性更强。