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關(guān)鍵詞:3D-GIS 應(yīng)用現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢
中圖分類號:TP319 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)06-0249-01
自上個世紀(jì)60年代在加拿大首次開發(fā)了地理信息系統(tǒng)(GIS)以來,不到50年間,GIS技術(shù)得到了迅速的成長,在交通、電力、水利、土地管理、電信、消防以及城市規(guī)劃治理等領(lǐng)域都有了廣泛和高效的應(yīng)用。當(dāng)前,這一技術(shù)已突破了從二維到三維的“瓶頸”,出現(xiàn)了三維空間內(nèi)的GIS技術(shù),給人們帶來了新的視覺沖擊,成為一新的發(fā)展方向。
1、三維地理信息系統(tǒng)概述
三維地理信息系統(tǒng)(簡稱GIS),是以計算機的軟件和硬件作為依托,以空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)作為基礎(chǔ),對本維空間數(shù)據(jù)加以科學(xué)的分析和管理,為決策、規(guī)劃和研究、管理提供逼真信息的一項全新的技術(shù),這是一種介于空間技術(shù)、地理科學(xué)和管理科學(xué)的多方向、跨學(xué)科的新興研究領(lǐng)域。
三維GIS,又與虛擬現(xiàn)實(VR)緊密相聯(lián),是隨虛擬現(xiàn)實這一新技術(shù)的產(chǎn)生而發(fā)展起來的。VR技術(shù)是逼真模擬人在現(xiàn)實世界中的人機交互響應(yīng),應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛。因此三維GIS系統(tǒng)在一些國家也被稱為VRGIS系統(tǒng)。
2、三維地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀
我國對三維GIS研究較晚,可是卻獲得了相對突出的進展。據(jù)統(tǒng)計,我國在這一行業(yè)中的規(guī)模可達1000億元,有大約40萬的從業(yè)人員,許多領(lǐng)域已達到或超過國際領(lǐng)先水平,在三維GIS方面的成就尤其突出,在北京就有靈圖、時空信步、國遙新天地等多家主流3D軟件商。當(dāng)前,三維應(yīng)用所涉及的行業(yè)或領(lǐng)域超過40多個。下面通過舉例來對三維GIS的應(yīng)用現(xiàn)狀進行簡單的說明。
2.1 土地資源規(guī)劃
利用三維GIS系統(tǒng),可以建立起三維地理國土信息系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)三維建筑及其分布的精確可視化,使國土資源的規(guī)劃和決策、審批得以更加準(zhǔn)確、科學(xué)。特別是在系統(tǒng)中可以實現(xiàn)靈活、方便的更新和擴展,能夠動態(tài)更新,獲得實時的城市最新三維規(guī)劃模型。同時還可以對規(guī)劃中的城市進行三維模擬仿真,演示未來城市的景觀和效果,作為設(shè)計和規(guī)劃的依據(jù),提高城市規(guī)劃和管理的效率。
2.2 礦產(chǎn)資源遙感監(jiān)測
根據(jù)對地下及海洋中的礦產(chǎn)資源遙感監(jiān)測結(jié)果,資源的開采規(guī)劃和執(zhí)行狀況、地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)等信息,可以構(gòu)建出三維平臺,展示、分析、查詢、統(tǒng)計資源的狀態(tài),這一方法具有多參數(shù)、多層次、實時或預(yù)測等功能和特點,滿足對礦產(chǎn)資源的遙感監(jiān)測及可視化應(yīng)用。
2.3 礦井操作安全監(jiān)控
利用礦山企業(yè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息,可以建立礦山企業(yè)的運行分析系統(tǒng),實現(xiàn)對井下操作工(人)的定位,對設(shè)備(物)的狀態(tài)監(jiān)測及遠程控制,對井下瓦斯(環(huán)境)等的指標(biāo)進行監(jiān)控,使企業(yè)可以實現(xiàn)實時、有效的層層管理和控制,提高礦業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)安全狀況,還可根據(jù)該系統(tǒng)的反應(yīng)分析或預(yù)測當(dāng)前的生產(chǎn)作業(yè)是足夠科學(xué)和合理,從而防范事故的發(fā)生。
2.4 旅游景觀服務(wù)平臺
為了展現(xiàn)旅游景區(qū)的自然和歷史風(fēng)貌、文化景觀,可以利用三維GIS技術(shù)建立網(wǎng)絡(luò)化平臺,向訪問者提供動感、直觀和交互式的旅游信息平臺,推廣宣傳旅游資源和產(chǎn)品,提供相應(yīng)的信息服務(wù),助推客戶和投資企業(yè)的對接,大大提升景區(qū)的對外形象和品牌效應(yīng)。
2.5 軍事和公安指揮系統(tǒng)
三維GIS在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用也是最重要的一個方面,建立實時的、動態(tài)的三維地形地貌平臺系統(tǒng),對于軍事學(xué)的重要意義是不言而喻的。當(dāng)前,這一技術(shù)在軍事方面的應(yīng)用水平高低,也是體現(xiàn)各個國家軍事實力的重要方面。
另外,三維GIS系統(tǒng)還可以應(yīng)用于公安110指揮系統(tǒng),輔助進行警情的實時監(jiān)聽,借助于攝像頭的實時監(jiān)控,了解治安及警力分布狀況,對于提高治安效果,打擊犯罪,提高警力的利用效率具有重要的意義。
2.6 防洪防汛的預(yù)警和管理
根據(jù)水利資源和數(shù)據(jù),可以建立交互式的三維防汛防洪預(yù)警和管理調(diào)度系統(tǒng),對防汛預(yù)案進行制定、修改或?qū)崟r更新和維護,作為抗洪減災(zāi)的決策平臺,為抗洪防汛提供有效的技術(shù)保障。
當(dāng)然,三維GIS的應(yīng)用領(lǐng)域不止上述幾個方面,隨著這一技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,必將獲得更為廣闊的應(yīng)用空間。
3、發(fā)展前景
3.1 GIS的高維化趨勢
當(dāng)前,GIS軟件基本上能夠用數(shù)字高程技術(shù)模型或處理三維空間的實體坐標(biāo),可是,因為無法有效地建立三維實體的拓撲關(guān)系,有些真三維的操作在實現(xiàn)起來就比較困難,也無法持續(xù)地體現(xiàn)實體的時間維度上的變化。所以,GIS將會進一步向四維或多維化發(fā)展。
四維GIS,是指在原有的空間三維的前提下,加上時間維度或變量而成。以地質(zhì)特征為例,并不是一成不變的,而是隨著時間的變化呈動態(tài)變化,有的變化較緩慢,而像地震、暴風(fēng)雨、水災(zāi)和滑坡等這些現(xiàn)象,卻往往會在特定的機制和條件下出現(xiàn)劇烈變化。所以,在三維基礎(chǔ)上加上時間維度,就會逼真地體現(xiàn)出這些變化。當(dāng)然,增加了時間維度,會產(chǎn)生很多問題,其數(shù)據(jù)量也將呈幾何級數(shù)變化,導(dǎo)致在采集數(shù)據(jù)、存取和處理等各方面產(chǎn)生一系列的難度??上驳氖?,這些難題隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,都會在不遠的將來得到解決。
3.2 三維GIS的智能、網(wǎng)絡(luò)以及高集成化趨勢
隨著我國網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,在網(wǎng)絡(luò)上瀏覽以及數(shù)據(jù)是GIS發(fā)展方向,所以說,網(wǎng)絡(luò)化是可以說是三維GIS的最流行、最前沿的操作平臺之一。
傳統(tǒng)的GIS的應(yīng)用主要是在空間的疊加分析以及數(shù)據(jù)庫方面,但知識處理方面和推理能力上相對欠缺,不難預(yù)見,3D-GIS系統(tǒng)會在智能化方面有更加廣闊的發(fā)展空間,也能更好地為人類社會服務(wù)。而智能GIS技術(shù)也必然會促進其向高度集成化方向發(fā)展,并將在未來的應(yīng)用中有著廣闊的發(fā)展前途。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng);現(xiàn)狀;發(fā)展方向;未來前景;分析;
引言
當(dāng)今社會,可以說一個信息社會,科技的發(fā)展,直接影響信息數(shù)據(jù)的發(fā)展更新速度,以信息技術(shù)和對區(qū)域空間應(yīng)用為特征。作為信息技術(shù)和空間應(yīng)用的載體,GIS近年來在生產(chǎn)生活的多個領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用,如防震減災(zāi)、病蟲害防治、洪水暴雨預(yù)警等,越來越引起人們的廣泛關(guān)注?,F(xiàn)狀良好,讓人欣慰。
同時,不僅僅地理信息技術(shù)有所發(fā)展,與之相關(guān)的其他技術(shù)也得到相應(yīng)發(fā)展,GIS與RS,GPS(簡稱“3S技術(shù))的結(jié)合集成、面向空間區(qū)域?qū)ο蠹夹g(shù)的應(yīng)用、GIS與專家管理決策分析系統(tǒng)(ES)相結(jié)合、GIS的網(wǎng)絡(luò)化、GIS與多媒體技術(shù)及虛擬現(xiàn)實技術(shù)的結(jié)合已成為GIS的發(fā)展方向。相信將來在研究人員的不斷努力下,也會取得更好的成績。
一、地理信息系統(tǒng)簡介
地理信息系統(tǒng)(GIS)是近代科技革命以來,誕生的一種針對專門地區(qū)的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是計算機技術(shù)和地理信息的結(jié)合,通過對整個地球表層空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理,再次對相關(guān)數(shù)據(jù)進行運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。因此又被又稱為“地學(xué)信息系統(tǒng)”。
基于位置服務(wù)在地理信息系統(tǒng),在科學(xué)研究中,單純的經(jīng)緯度坐標(biāo)用處極小,信息價值不大,只有將其只與相關(guān)的地理信息相聯(lián)系,隨后將其翻譯為一目了然的信息,才會被用戶認識和理解,找到自己所需要的信息。也就是說,用戶必須將獲取到位置信息與所處的地理環(huán)境進行分析后才能為用戶活動提供信息支持與服務(wù)。所以地理信息系統(tǒng)既是LBS的核心,也是LBS的基礎(chǔ)。
在這個分析的過程,計算機和地理信息系統(tǒng)是相互促進的,計算機的工具對數(shù)據(jù)的分析與處理十分有幫助,地理信息系統(tǒng)作為以計算機為基礎(chǔ)的系統(tǒng),可以對收集到的空間信息進行分析和處理,然后將數(shù)據(jù)進行具象化,,轉(zhuǎn)化成人們熟悉的一目了然的信息使其更易為人們所理解和運用。
同時在各大高校的教學(xué)中,地理信息系統(tǒng)作為一門綜合性學(xué)科,它結(jié)合多種學(xué)科對地理進行研究,其中包括地理學(xué)與地圖學(xué)以及遙感和計算機科學(xué)等等。它是一種可以用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng),因此在不同的科學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,受到了人們的廣泛歡迎,也逐漸成為一個熱門專業(yè)。
二、當(dāng)前現(xiàn)狀
地理信息系統(tǒng)在出現(xiàn)之后,就受到前所未有的重視,受到人們的廣泛應(yīng)用,在地理地質(zhì)找礦、礦產(chǎn)資源預(yù)測風(fēng)險評價、土地用途整治、自然資源管理、區(qū)域經(jīng)濟用途規(guī)劃、國情研究、城市建設(shè)、各種災(zāi)害的評估和防治、農(nóng)作物估產(chǎn)和耕地動態(tài)變化等方面都發(fā)揮著重要作用,應(yīng)用十分廣泛。
城市建設(shè)中,常常會遇到特定時間和地點的交通擁堵,如在每天的中午十二點到一點之間,是我國各地的放學(xué)、上班時間,在一些學(xué)校、公司聚集的地方,這個時間段往往車水馬龍,被人流、車流圍堵的水泄不通,這個時候地理信息系統(tǒng)就發(fā)揮出應(yīng)用的作用,在汽車安裝的導(dǎo)航信息系統(tǒng)中,會通過語音提醒前方多少米處有交通擁堵情況,哪里的交通狀況相對良好,以便人們及時繞行,避開交通高峰地區(qū),既能有效緩解交通壓力,又能減少車流量、人流量,進行分流,避免高峰期因此而導(dǎo)致的交通事故,保障人民的出行安全和效率。
再者,在災(zāi)害防治方面,也要用到地理信息系統(tǒng)的技術(shù)。地理信息系統(tǒng)可以在災(zāi)害期間對受災(zāi)區(qū)域的資料進行詳細的了解跟蹤,并且預(yù)測受影響的區(qū)域,從而制定合理有效的膠原救援疏散方案并且派出合理的組織機構(gòu)。災(zāi)后重建活動中,地理信息系統(tǒng)可以有效的協(xié)調(diào)工作,通過實時的災(zāi)區(qū)相關(guān)信息,將會對災(zāi)區(qū)的復(fù)原損害評估及修復(fù)等工作提供非常大的幫助。
除此之外,地理信息系統(tǒng)在道路災(zāi)害的防治中發(fā)揮了巨大作用,地理信息系統(tǒng)可以宏觀的展現(xiàn)道路的相關(guān)情況,如技術(shù)等級、路面技術(shù)狀態(tài)、路面等級、路面現(xiàn)狀和路面災(zāi)害等,然后將這些數(shù)據(jù)和地理信息系統(tǒng)的位置信息進行關(guān)聯(lián),再在地圖上展現(xiàn)出來,并進行分析。通過運用地理信息系統(tǒng),可與對地質(zhì)災(zāi)害進行預(yù)測,并對具體災(zāi)害的處理規(guī)模進行預(yù)測,進行精確的處理工程。
三、未來發(fā)展趨勢
地理信息系統(tǒng)可以已經(jīng)收集的對地理信息進行分析,以數(shù)據(jù)的形式向我們展示真實的地理信息,并且可以由已有的數(shù)據(jù)對未來的發(fā)展進行合理的預(yù)測,因此地理信息系統(tǒng)在全世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用也就在情理之中,由于其良好的性能,世界各國都在積極努力的發(fā)展地理信息系統(tǒng),所以地理信息系統(tǒng)將會在未來有著極好的反戰(zhàn)。未來地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方向:
(1)地理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化:建立的地理信息系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)相連接,使得地理信息系統(tǒng)得到更加廣泛的運用。
(2)地理信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化:對地理信息系統(tǒng)進行規(guī)范,使得不同國家的系統(tǒng)有著相同的標(biāo)準(zhǔn),從而在世界各地得到更好的利用。
(3)數(shù)據(jù)商業(yè)化:地理信息系統(tǒng)作為對人類科學(xué)研究和日常生活有著極大影響的系統(tǒng),其商業(yè)化是必然的。
(4)系統(tǒng)專業(yè)化:不同的機構(gòu)或個人對地理信息系統(tǒng)的需求不同,因此有必要對地理信息系統(tǒng)進行專業(yè)化,使其滿足絕大多數(shù)的需求。
(5)地理信息系統(tǒng)大眾化:地理信息系統(tǒng)將來會與人們生活息息相關(guān),因此必然會廣泛的被大鐘是用。
(6)結(jié)構(gòu)組件化:搭建一個地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)是一個龐大的工程,所以如何將地理信息系統(tǒng)分割成不同的組件,從而可以快速搭建新的完整的地理信息系統(tǒng)也成為了重要的研究方向。
結(jié)語
地理信息系統(tǒng)是重要的地理實踐和學(xué)習(xí)過程中重要的信息應(yīng)用系統(tǒng),一經(jīng)誕生就在眾多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,本文主要從地理信息系統(tǒng)研究現(xiàn)狀出發(fā),指出了現(xiàn)在存在的問題,指出應(yīng)當(dāng)注意的問題,并相信未來的發(fā)展前景一片光明,展望了未來的發(fā)展趨勢,相信一定會越來越好。
參考文獻:
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作者簡介:
王瑞琪,女,漢,1996年5月2日,漢族,學(xué)生,來自陜西省西安市
謝贏,男,1994年12月,壯族,學(xué)生,來自廣西壯族自治區(qū)南寧市
單位:鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院 專業(yè):地理信息科學(xué)
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代測繪技術(shù);數(shù)字化;信息化
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)以及地理信息系統(tǒng)的運用使得現(xiàn)代測繪技術(shù)的作用領(lǐng)域不斷擴大。目前,世界上已有多個國家實現(xiàn)了現(xiàn)代數(shù)字測繪技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬測繪技術(shù),數(shù)字化信息也正朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,這標(biāo)志著數(shù)字化時代已經(jīng)來臨。近年來,我國經(jīng)濟社會信息化水平不斷提高,使得社會各個領(lǐng)域?qū)?shù)字化測繪產(chǎn)品的需求量也隨之增加,數(shù)字化基礎(chǔ)地理信息已
經(jīng)成為一種不可或缺的數(shù)字地理空間支撐條件。現(xiàn)在,我國正處于非常重要的發(fā)展時期,要進一步加強水利、交通、能源等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及自然資源的開發(fā)利用,這對測繪技術(shù)提出更高的要求,同時也
提供了更廣闊的發(fā)展空間。為此,筆者針對現(xiàn)代測繪技術(shù)的作用及發(fā)展趨勢進行具體闡述。
一、現(xiàn)代測繪技術(shù)的作用
1. 在地理信息系統(tǒng)建設(shè)中起主導(dǎo)作用
地理信息系統(tǒng)(GIS)主要分為2種,即基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)和應(yīng)用地理信息系統(tǒng)?,F(xiàn)代測繪技術(shù)主要為基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)服務(wù),同時為應(yīng)用地理信息系統(tǒng)建設(shè)提供地理信息平臺。GIS的重要內(nèi)容是地理信息數(shù)據(jù),必須依靠現(xiàn)代測繪技術(shù)獲得良好的地理信息數(shù)據(jù)。因此,現(xiàn)代測繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)建設(shè)中起主導(dǎo)作用。
2. 為城市信息化管理提供幫助
測繪成果是對自然地理要素和地表人工設(shè)施的形狀、大小、位置以及屬性等測定的結(jié)果,能為城市規(guī)劃和土地管理等提供重要幫助。測繪資料是一個各等級控制點坐標(biāo)和各種比例尺地形圖,其含有極豐
富和詳細的地理信息,是城市信息化管理中有關(guān)地理信息的唯一來源。由于不同管理部門的職能不同,其對地理信息了解的詳細程度的要求也不一樣。例如,在城市里同一塊區(qū)域,城市規(guī)劃建設(shè)和土地管理
等管理部門需要信息量大且準(zhǔn)確的較大比例地形圖,因為其需要了解該區(qū)域建筑物的布局以及土地使用情況,而供電供水部門需要鋪設(shè)管線,則需要細化到單體房屋類型和結(jié)構(gòu)的地形圖。
3. 滿足人們對地理位置信息的需求
在現(xiàn)實生活中人們都使用過交通圖等地形圖,表明地理位置信息已經(jīng)成為人類生活的重要組成部分,而測繪資料是繪制地形圖的基礎(chǔ),因為構(gòu)建高質(zhì)量地形圖的關(guān)鍵必須依靠準(zhǔn)確詳細的測繪資料。隨著GIS與光盤存儲技術(shù)、可視化技術(shù)和多媒體技術(shù)的融合,以及與GPS和遙感技術(shù)(RS)的集成,將使空間信息獲取和處理更新速度大大加快,使人們能夠?qū)臻g信息進行適時處理,例如進行車輛定位、手機定位等,從而極大地滿足了人們對地理位置信息的需求。
二、現(xiàn)代測繪技術(shù)發(fā)展趨勢
由于計算機技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展,使得測繪技術(shù)也得到了較大發(fā)展?,F(xiàn)代測繪技術(shù)呈現(xiàn)的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)如下。
1. 快速高精度空間定位技術(shù)
由于采用了快速高精度空間定位技術(shù)(主要指GPS技術(shù)),大地測量逐漸由靜態(tài)大地測量過渡到動態(tài)大地測量。動態(tài)大地測量使大地測量范圍從地球局部區(qū)域擴大到地球整個表面,研究對象也從研究地
球表面的幾何特征變?yōu)檠芯康厍騼?nèi)部的結(jié)構(gòu)和特征,從而使傳統(tǒng)的大地測量技術(shù)和理論發(fā)生重大改革。應(yīng)用動態(tài)大地測量技術(shù)還可以精確監(jiān)測地殼運動和海平面的變化,及時對自然環(huán)境變化產(chǎn)生的自然災(zāi)害作出準(zhǔn)確預(yù)報,從而降低人類的損失。
2. 遙感技術(shù)
遙感技術(shù)主要用來對地球上的大陸、海洋、大氣等自然環(huán)境的變化進行長期觀察和研究?,F(xiàn)在,遙感技術(shù)正往多種傳感器(高分辨率衛(wèi)星攝影系統(tǒng)、高分辨率成象光譜儀以及合成孔徑雷達)、多頻譜、多級分辨率、多時相的信息獲取以及快速實時的智能化信息處理的趨勢發(fā)展,并且遙感技術(shù)與遙感制圖、地球資源調(diào)查等的結(jié)合成為今后研究的主要方向。
3. 數(shù)字化攝影測量技術(shù)
傳統(tǒng)攝影測量經(jīng)過模擬攝影測量和解析攝影測量的發(fā)展階段,現(xiàn)在已經(jīng)進入數(shù)字攝影測量時代。由于數(shù)字化攝影測量技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和商品化,數(shù)字化攝影測量系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)的融合極大地促進了測
繪生產(chǎn)過程的數(shù)字化,同時數(shù)字化攝影測量系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)的結(jié)合實現(xiàn)了少和無地面控制點的航空攝影測量,使繁重危險的野外攝影測量工作變得簡單輕松。
4. 地圖學(xué)技術(shù)
現(xiàn)在,地圖學(xué)已經(jīng)朝著多層次、多領(lǐng)域、多時態(tài)以及多功能的方向發(fā)展。遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、自動制圖技術(shù)以及多媒體技術(shù)的發(fā)展使地圖學(xué)的理論、技術(shù)和工藝發(fā)生巨大變化。地圖學(xué)技術(shù)發(fā)
展的關(guān)鍵是如何把遙感技術(shù)和其他快速更新地圖信息的手段結(jié)合,研發(fā)出實用化專題地圖設(shè)計專家系統(tǒng)、地圖自動編輯制版系統(tǒng)以及地圖信息分析應(yīng)用專家系統(tǒng)。
5. 海洋測繪技術(shù)
在海洋測繪方面,海洋測繪技術(shù)向著高精度、全覆蓋以及全過程自動化的方向發(fā)展。利用衛(wèi)星定位技術(shù)或卡爾曼濾波等方法可提高海洋測繪定位精度,研發(fā)航空航天遙感測深系統(tǒng)或高精度條帶式測深系
統(tǒng)來達到全面覆蓋測量海洋信息的目標(biāo),進一步提高海洋測繪自動化過程,通過與海洋圖自動制圖技術(shù)的鏈接建立海洋圖數(shù)據(jù)庫,最終建立海洋測量信息系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:國土測繪;地理信息系統(tǒng);數(shù)據(jù)庫
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,國土測繪信息的精度度和信息整合受到了高度重視。傳統(tǒng)的國土測繪中的測繪方法和地理信息數(shù)據(jù)庫,不能滿足人們及時了解城市現(xiàn)狀的需要,對地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)發(fā)展進行必要的改革已經(jīng)成為必要。通過對地理信息數(shù)據(jù)庫的了解,結(jié)合當(dāng)前技術(shù)應(yīng)用的新成果,對測繪活動中的不足提出了建設(shè)性的建議和意見。
1 地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)與發(fā)展
1.1 內(nèi)容
地理信息可通過衛(wèi)星、航拍及各種地理地圖表現(xiàn)出來,表現(xiàn)形式多樣。地理信息的內(nèi)容包括與地理環(huán)境有關(guān)的數(shù)據(jù)、地質(zhì)、分布規(guī)律、形態(tài)和相關(guān)的圖片、文字,通過這些數(shù)據(jù)和特質(zhì)得到地區(qū)的具體地理信息。在國土測繪中,地理信息的精確性尤為重要,隨著各種地理信息探測的方法增多,均可有效測得當(dāng)?shù)氐牡乩硇畔?shù)據(jù)。
1.2 地理信息數(shù)據(jù)庫設(shè)計
地理信息數(shù)據(jù)庫是有多個不同層次和類別的數(shù)據(jù)庫組成,通過分析衛(wèi)星、遙感等設(shè)備測得的地理信息數(shù)據(jù),進行歸類總結(jié),放入不同的數(shù)據(jù)庫匯總。同時也分為面向政府機關(guān)、企業(yè)單位和公共民眾的數(shù)據(jù)庫,政府機關(guān)的地理信息數(shù)據(jù)庫保密性較強,面向民眾的主要有圖片和數(shù)據(jù)形式。
1.3 地理信息數(shù)據(jù)的整合
對于國土測繪則需要將測得的各地的地理信息數(shù)據(jù)庫進行匯總,并通過一定技術(shù),對所收集的基礎(chǔ)地理信息生成的數(shù)據(jù)從地方坐標(biāo)向國家坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,將多數(shù)據(jù)、多形式、多角度的地理信息數(shù)據(jù)庫作為基礎(chǔ),進行地理信息數(shù)據(jù)的信息化加工處理、信息整合、網(wǎng)格化等處理,最終形成完整的國土基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù),得到完整準(zhǔn)確的國土地理信息。為使普通民眾得到國土地理的相關(guān)信息,在遵循國家相關(guān)保密工作規(guī)定外,對所得國土地理信息進行削減、數(shù)據(jù)處理,完成信息的保密工作,最終形成在公眾網(wǎng)絡(luò)中能正常瀏覽的公開地理信息數(shù)據(jù)庫。
2 地理信息數(shù)據(jù)庫的發(fā)展前景和技術(shù)應(yīng)用的新成果
2.1 發(fā)展前景
隨著科技的不斷進步,許多先進的計算機技術(shù)、遙感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都可以進行地理信息數(shù)據(jù)的獲取,并且建立了地方范圍內(nèi)精確、高效的地理信息數(shù)據(jù)庫,可為城市、企業(yè)、公眾提供可靠有效的地理信息數(shù)據(jù),建立起地理信息網(wǎng)絡(luò),為大眾提供了全面的地理信息。
2.2 技術(shù)應(yīng)用的新成果
GIS技術(shù)在地理信息數(shù)據(jù)整合中起到重要作用,GIS技術(shù)可以把視覺性效果和地理分析功能與一般地理信息的操作(如地理信息數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計、分析等)集成到一起。隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,更多的地理信息可以在網(wǎng)絡(luò)上查詢到,GIS的發(fā)展也順應(yīng)時展,向著更加專業(yè)化、普遍化、智能化的方向發(fā)展,普遍化的發(fā)展,使得公眾可以通過網(wǎng)絡(luò)或者移動終端了解地理信息數(shù)據(jù),提高計算機的感知能力,使得社會聯(lián)系更加緊密。GIS技術(shù)的不斷發(fā)展為地理信息數(shù)據(jù)的共享提供更好的平臺,不斷的改進和升級也會提供更高效科學(xué)的技術(shù)。
3 地理信息數(shù)據(jù)庫的完善建議
對國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的完善,是指在我國已建成的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上,對各地理要素進行分類統(tǒng)計,對基礎(chǔ)地理信息的采集技術(shù)和方法進行改進,對基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)進行改革,對現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫的種類和形式進行豐富,對基礎(chǔ)地理信息的共享和查詢平臺進行優(yōu)化,對核心地形要素數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容進行調(diào)整。針對當(dāng)前測繪活動中的不足,完善測繪地理信息科技工作具體應(yīng)做到以下五點。
3.1 爭取一批重大科技專項的設(shè)立
為了改善目前國土測繪當(dāng)中出現(xiàn)的不足,要有足夠的技術(shù)和資金進行技術(shù)上的改善和研究,積極關(guān)注國家測繪地理信息局的國土地理檢測、信息化處理技術(shù)、地理心理的公眾服務(wù)、測繪衛(wèi)星應(yīng)用、測繪設(shè)備的研究等方面,并充分了解有關(guān)項目的研究方向和內(nèi)容,爭取獲得重大科技專項的設(shè)立。
3.2 加強測繪地理信息基礎(chǔ)研究
對測繪地理信息的基礎(chǔ)加強了解和研究。深入了解地理信息測繪的方法和理論,進行探討和研究,同時對測繪設(shè)備進行檢驗和精度調(diào)節(jié),引進新型測繪設(shè)備,開展設(shè)備學(xué)習(xí)講座。對測繪技術(shù)的方法和手段進行分析和總結(jié),研究出高效、準(zhǔn)確的方法來開展測繪技術(shù)的應(yīng)用,對地理信息數(shù)據(jù)處理改善和提出新的方法,使信息處理速度更快、更加準(zhǔn)確。對所得出的地理信息數(shù)據(jù)的更新和網(wǎng)絡(luò)化深入研究,及時更新和網(wǎng)絡(luò)共享。
3.3 開展測繪地理信息前沿和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)
了解國際測繪地理技術(shù)和方法,進行借鑒和學(xué)習(xí)。加強解決測繪基準(zhǔn)化、地理信息的實時獲取、信息的自動化處理、信息的網(wǎng)絡(luò)共享等測繪系統(tǒng)的核心技術(shù),建成初步的地理信息測繪系統(tǒng),提高地理信息服務(wù)水平,對關(guān)鍵技術(shù)加強研究。
3.4 重視科技成果轉(zhuǎn)化、應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化
對已有的科技成果要及時轉(zhuǎn)化和應(yīng)用,同時加強測繪地理信息生產(chǎn)技術(shù)研究,為成果產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支持。充分了解市場需求,針對市場的兼容性做好產(chǎn)品推銷和宣傳。政府機構(gòu)出臺相關(guān)政策進行科技成果的快速轉(zhuǎn)化,鼓勵相關(guān)地理信息技術(shù)的研究與市場應(yīng)用。對生產(chǎn)單位和企業(yè)積極推廣測繪地理技術(shù),舉辦相關(guān)展覽會,加強宣傳。保護科技成果的自主知識產(chǎn)權(quán),策劃好產(chǎn)品的營銷和管理模式,聯(lián)合高校進行產(chǎn)學(xué)研的綜合。
3.5 進一步完善科技創(chuàng)新體系
鼓勵科技創(chuàng)新,聯(lián)合科研院所、高校的科技資源優(yōu)勢,大力開發(fā)新科技和新產(chǎn)品,針對地理信息測繪相關(guān)企業(yè)的需求,有針對性的進行課題研究,在保證滿足企業(yè)需求的情況下進行科技創(chuàng)新,并且加強地理信息測繪技術(shù)的應(yīng)用和功能。對于各個研究院和實驗中心,應(yīng)該加強交流與合作,形成專業(yè)性強、合作交流的科技創(chuàng)新體系。
4 結(jié)束語
從地理信息數(shù)據(jù)庫的角度出發(fā),發(fā)現(xiàn)國土測繪中不足,提出新的測繪方法。對測繪和地理信息數(shù)據(jù)庫的發(fā)展提出合理建議,高度認可地理信息技術(shù)。了解目前地理信息數(shù)據(jù)庫的發(fā)展和信息數(shù)據(jù)的整合,并且運用新技術(shù)更好的進行地理信息的歸類統(tǒng)計。通過對國土測繪信息整合流通的發(fā)展和內(nèi)容充分了解后,發(fā)現(xiàn)測繪活動中存在的問題,從而提出對地理信息數(shù)據(jù)庫信息的完善建議。通過爭取重大科技專項的設(shè)立、加強測繪地理信息基礎(chǔ)研究、開展相關(guān)地理信息的核心技術(shù)研究、重視科技成果的轉(zhuǎn)換和產(chǎn)品化、完善科技創(chuàng)新體系等方法,來確定國土測繪信息整合流通的發(fā)展趨勢,可知其發(fā)展趨勢良好,前景廣闊。
參考文獻
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[2]數(shù)據(jù)建庫之我見.3S世界[Z].2006.
“物聯(lián)網(wǎng)”、“云計算”……當(dāng)這一個個曾經(jīng)陌生的詞語逐漸變得讓越來越多人熟知的時候,信息化已經(jīng)成為世界不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢和潮流,一個“數(shù)據(jù)為王”的時代正在到來。數(shù)據(jù)正在成為繼土地、勞動力、資本之后的新要素,成為提高未來競爭力的關(guān)鍵。
測繪地理信息部門擁有的是名符其實的大數(shù)據(jù),由于人類社會生產(chǎn)生活80%與空間地理信息相關(guān)。地理信息為國民經(jīng)濟和社會信息化提供了權(quán)威、可靠、標(biāo)準(zhǔn)的公共基底,最有條件集成整合其他各類信息數(shù)據(jù),擁有海量的數(shù)據(jù)資源。據(jù)統(tǒng)計,2007年以來全國地理信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模以年均超25%的速度持續(xù)快速增長,截止2011年地理信息產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值接近1500億元,預(yù)計2015年產(chǎn)值將超2250億元,測繪地理信息產(chǎn)業(yè)正成為國民經(jīng)濟新的重要經(jīng)濟增長點。
測繪地理信息工作是經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎(chǔ)性、保障性工作,是政府管理、決策和服務(wù)都需要借助的現(xiàn)代化、信息化管理手段。中國高層高度重視地理信息工作,、、張高麗多次就地理信息工作作出重要指示。在湖南,數(shù)字湖南被納入“十二五”發(fā)展戰(zhàn)略,成為湖南的“四張名片”之一。省委常委、常務(wù)副省長陳肇雄在2014年全省國土資源工作會上明確強調(diào),“發(fā)展地理信息產(chǎn)業(yè)比發(fā)展傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)具有事半功倍的效果。要特別重視地理信息產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展,國土資源系統(tǒng)要想辦法開發(fā)地理信息服務(wù)平臺,讓社會共享這方面的平臺,讓它發(fā)揮應(yīng)有的經(jīng)濟和社會價值?!?/p>
據(jù)統(tǒng)計,2013年,湖南全省570多家資質(zhì)單位的測繪服務(wù)產(chǎn)值突破20個億,同比增幅25.7%。按目前權(quán)威統(tǒng)計測算,測繪地理信息產(chǎn)業(yè)服務(wù)總值已突破70億大關(guān)。2014年,湖南還將進一步加快推進地理國情普查,構(gòu)建地理國情監(jiān)測體系;扎實推進數(shù)字湖南建設(shè)基礎(chǔ)工程,優(yōu)化地理信息公共服務(wù)體系;加快發(fā)展地理信息產(chǎn)業(yè),促進經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和民生改善;大力加強國土資源信息化建設(shè),提升科學(xué)管理水平。
人類已經(jīng)從IT時代走向DT時代,站在這個時代的節(jié)點,湖南今天的戰(zhàn)略選擇,會為整個行業(yè)、整個產(chǎn)業(yè),為湖南未來大數(shù)據(jù)的發(fā)展提供無限的機會和遐想。順應(yīng)時展潮流,在“四化”推進過程中做好地理信息資源管理和開發(fā)利用這篇大文章,其勢已成,其時已至,湖南地理信息產(chǎn)業(yè)的春天已經(jīng)到來!
地理信息產(chǎn)業(yè)作為以地理信息開發(fā)利用為核心的新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè),已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注,國際地理信息產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,而在國內(nèi),隨著“十二五”規(guī)劃將其列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),各地方政府、企業(yè)、個人都對該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著積極的推動作用,使得地理信息產(chǎn)業(yè)正在我國迎來發(fā)展高峰期。
地理信息產(chǎn)業(yè)是以測繪、地理信息系統(tǒng)(GIS)、衛(wèi)星導(dǎo)航(GNSS)、遙感(RS)等地理信息技術(shù)為基礎(chǔ),以地理信息資源的生產(chǎn)和服務(wù)為核心的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。近年來,地理信息產(chǎn)業(yè)以技術(shù)含量高、發(fā)展空間大、帶動效應(yīng)強等特點,受到世界各國的重視,產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大,尤其我國的地理信息產(chǎn)業(yè)更有著突飛猛進的發(fā)展。2014年中國地理信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將超過3000億元,增長率超過20%,未來幾年年復(fù)合增長將達到22.4%。國家測繪地理信息局負責(zé)人此前預(yù)測,2020年有望突破萬億元大關(guān)。
大部分居民是新一代電子地圖的消費者,同時也可以是電子地圖信息的提供者。如果能通過合理的規(guī)劃方式,使得消費者能夠提供高質(zhì)量的地理信息,對于減少行業(yè)成本,提高效率有著重要意義。影響電子地圖領(lǐng)域未來發(fā)展趨勢的問題包括:如何將消費者的興趣吸引到參與地圖制作中來?應(yīng)該賦予他們多大的權(quán)限來修改地圖?
遙感技術(shù)的發(fā)展與人們生活息息相關(guān)。先進的遙感技術(shù)與電腦科學(xué)網(wǎng)絡(luò)的集合大大推動了科學(xué)家們對地球的觀測水平。目前遙感技術(shù)不僅能滿足對環(huán)境的可見光部分的探測需求,還能滿足對氣溫、濕度、土壤水分含量等科學(xué)數(shù)據(jù)探測的需求。
將來遙感的探測數(shù)據(jù)將融入到計算機網(wǎng)絡(luò)之中,使地球環(huán)境的變化實時展現(xiàn)在工作人員面前。遙感技術(shù)應(yīng)用的未來在于為從業(yè)人員提供各式各樣的、數(shù)據(jù)量足夠多的、分辨率足夠高的衛(wèi)星圖片,同時也依賴于更快速地提供基于這些數(shù)據(jù)的滿足用戶需要的產(chǎn)品。
可以預(yù)見,GPS手機服務(wù)將憑借它便捷的使用方式、接近于零的使用成本、快速而準(zhǔn)確的定位,以及導(dǎo)航等功能,繼續(xù)迅猛發(fā)展。谷歌地圖對英國各個主要城市的公交車達到時間都能提供準(zhǔn)確的計算,誤差基本都在一分鐘之內(nèi),方便了用戶的出行。在未來,基于GPS的服務(wù)將會層出不窮,這必將擴大手機GPS服務(wù)的市場份額。
當(dāng)前,互聯(lián)網(wǎng)地圖、手機地圖、基于各種終端的LBS應(yīng)用、地理信息云等新領(lǐng)域的拓展,都是地理信息技術(shù)與信息技術(shù)融合應(yīng)用的結(jié)果。物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動通信、高性能計算、無線傳感器等新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,將極大地提升地理信息實時獲取、快速傳輸和綜合處理能力,提升地理信息服務(wù)效能,甚至將改變地理信息的應(yīng)用方式,推動地理信息市場的發(fā)展。
作為中國自主建設(shè)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),北斗得到了國家部委和地方政府大力支持,將北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展列為重點工作予以積極推進。同時,北斗的應(yīng)用示范也取得了顯著的成績。交通運輸部通過“重點運輸過程監(jiān)控管理服務(wù)示范系統(tǒng)”,已經(jīng)在9省市近10萬重點運輸車輛上開展北斗應(yīng)用示范。而在民用領(lǐng)域,具備北斗定位功能的智能手機、導(dǎo)航儀已經(jīng)陸續(xù)出現(xiàn)在市場上。隨著北斗在行業(yè)與民用領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化不斷取得進展,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航市場即將迎來快速發(fā)展。
[關(guān)鍵詞]測繪 發(fā)展機遇 智慧城市
[中圖分類號] P217 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-4-214-2
1引言
隨著傳統(tǒng)測繪到數(shù)字化測繪的轉(zhuǎn)變再到信息化測繪的跨越發(fā)展,我國測繪地理信息產(chǎn)業(yè)已進入全面發(fā)展的關(guān)鍵時期,呈現(xiàn)出地理信息需求旺盛、服務(wù)模式多樣多變、測繪技術(shù)日新月異,測繪市場競爭激烈等特點,而城市又是整個社會信息化的核心,在數(shù)字城市乃至智慧城市的建設(shè)過程中,城市勘測事業(yè)必將迎來一場重大的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn),或衰敗!或騰飛!本文通過信息化測繪的特征分析,對信息化測繪體系下測繪服務(wù)保障模式的創(chuàng)新進行了一些思考,并結(jié)合城市勘測業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢與空間分析,提出了當(dāng)前城市測繪實現(xiàn)服務(wù)創(chuàng)新的幾點思路和措施。
2信息化測繪的特征分析
信息化測繪是在數(shù)字化測繪的基礎(chǔ)上,在完全網(wǎng)絡(luò)化運行環(huán)境下,實時有效地向信息化社會提供地理信息綜合服務(wù)的測繪方式。信息化測繪是我國測繪實現(xiàn)了由傳統(tǒng)測繪向數(shù)字化測繪轉(zhuǎn)化和跨越之后進入的又一個新的發(fā)展階段,其最本質(zhì)的內(nèi)涵和特征就是實現(xiàn)實時有效的地理信息綜合服務(wù),信息化測繪體系相對于數(shù)字化測繪體系具有以下幾個標(biāo)志性特征:
(1)數(shù)據(jù)獲取實時化。即體系對地理信息的獲取和數(shù)據(jù)庫建設(shè)將由靜態(tài)生產(chǎn)為主,轉(zhuǎn)為動態(tài)變化監(jiān)測和實時更新為主。信息化測繪要通過綜合采用航空、航天、地面等一切可使用的快速觀測新技術(shù)和組織運作方式,實現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取實時化;同時也將基礎(chǔ)地理信息變化監(jiān)測和實時更新列為基礎(chǔ)測繪的基本任務(wù)。
(2)信息處理網(wǎng)絡(luò)化。由“局域”到“廣域”,即作為數(shù)據(jù)傳輸和信息交互的網(wǎng)絡(luò)支撐運行環(huán)境,對于數(shù)字化測繪生產(chǎn)可以局域網(wǎng)為主;但對于實時有效的地理信息綜合服務(wù)必須依靠廣域?qū)>W(wǎng)或國際互聯(lián)網(wǎng),來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和信息交互徹底的網(wǎng)絡(luò)化。
(3)信息服務(wù)社會化。從“封閉”到“開放”,即體系的運行主體應(yīng)從測繪系統(tǒng)內(nèi)部擴展到其它應(yīng)用部門、從公益性測繪保障體系內(nèi)部擴展到地理信息產(chǎn)業(yè)體系,形成企事業(yè)單位、政府機構(gòu)和用戶大眾協(xié)同運作的開放機制,實現(xiàn)信息服務(wù)的社會化。
(4)基礎(chǔ)設(shè)施公用化。由“專用”到“公用”,即體系的基礎(chǔ)設(shè)施,包括測繪基準(zhǔn)體系和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等的使用,由原來的供專業(yè)使用為主,升級改造為滿足社會公共使用為主,實現(xiàn)測繪基礎(chǔ)設(shè)施公用化。
(5)信息共享法制化。推進信息共享,要切實從政策法規(guī)上為充分的信息共享創(chuàng)造有利條件,妥善解決信息共享中的安全問題和產(chǎn)權(quán)問題,建立信息共享相關(guān)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系和運行機制,實現(xiàn)信息共享法制化。
3測繪服務(wù)的模式創(chuàng)新
測繪方式的轉(zhuǎn)變必將帶來服務(wù)模式的變化,測繪服務(wù)模式發(fā)展隨著測繪技術(shù)發(fā)展可劃分為三個階段:
(1)“圖模式”階段:該階段測繪服務(wù)主要以提供各種比例尺、各類專題的紙質(zhì)地形圖和地圖為主要方式,來滿足國民經(jīng)濟社會發(fā)展和各類建設(shè)工程設(shè)計、施工等方面的需要;
(2)“數(shù)據(jù)模式”階段:該階段測繪服務(wù)主要以提供各種比例尺、各類專題的基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)為主要方式,來滿足社會和行業(yè)信息管理系統(tǒng)對基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)或電子地圖的需求;
(3)“信息模式”階段:該階段測繪服務(wù)將主要以提供與空間地理位置相關(guān)的各類信息和服務(wù)為主要手段,為政府、企業(yè)和社會大眾提供一種網(wǎng)絡(luò)化、實時化和智能化的地理信息綜合服務(wù)。
當(dāng)前,測繪服務(wù)正處于“數(shù)據(jù)模式”階段向“信息模式”階段轉(zhuǎn)換的過渡時期,如何實現(xiàn)信息化測繪體系下的信息化服務(wù),目前各行業(yè)各部門都在積極進行著探索、創(chuàng)新和實踐,特別是城市測繪主管部門和測繪單位更是應(yīng)極力提升測繪地理信息在數(shù)字城市建設(shè)中的龍頭地位、積極發(fā)展壯大測繪地理信息服務(wù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)。著眼于城市測繪的發(fā)展趨勢和國家地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,城市測繪部門如何來提升測繪行業(yè)地位,推動測繪服務(wù)創(chuàng)新,當(dāng)前條件下主要的突破口和入手有以下幾個方面:
①加快城市地理信息公共服務(wù)平臺建設(shè)。建設(shè)涵蓋市區(qū)(縣)兩級的地理信息公共服務(wù)平臺,縱向?qū)崿F(xiàn)市、區(qū)(縣)上下聯(lián)通,橫向?qū)崿F(xiàn)規(guī)劃、建設(shè)、國土、市政、房管、城管、發(fā)改等多部門間的協(xié)同共享。加快公共服務(wù)平臺數(shù)據(jù)更新速度,不斷提高數(shù)據(jù)的鮮活程度。深化平臺在城市規(guī)劃、建設(shè)、管理等方面的典型應(yīng)用,建立三維輔助規(guī)劃應(yīng)用系統(tǒng)、全市建設(shè)項目協(xié)同審批系統(tǒng)、地下管線應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)字社區(qū)、歷史文化地理信息系統(tǒng)等一批有特色的應(yīng)用系統(tǒng)。要通過公共服務(wù)平臺的建設(shè),逐步實現(xiàn)測繪地理信息的社會化應(yīng)用,建立和完善地理信息共建共享的法規(guī)和機制。②開展城市地理市情監(jiān)測。加強上下協(xié)調(diào),積極全面開展地理市情監(jiān)測,加快地理市情信息獲取效率,建立地理市情信息的快速獲取機制和處理體系,加強對基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計分析和知識發(fā)現(xiàn)。加大地理市情監(jiān)測技術(shù)手段研究,特別是多源數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究,包括影像數(shù)據(jù)處理技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)、空間矢量數(shù)據(jù)的處理技術(shù),以及地理市情監(jiān)測專題模型研究等。要通過地理市情監(jiān)測,重點完善和實現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取的實時化、信息處理的網(wǎng)絡(luò)化,不斷提升測繪地理信息部門在城市信息化建設(shè)中的龍頭地位。③推動“智慧城市”建設(shè)。在“數(shù)字城市”建設(shè)成果基礎(chǔ)上,搭建服務(wù)型城市級智慧城市平臺。以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、無線寬帶網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)的多樣化組合為基礎(chǔ),以物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)為支撐,推進基礎(chǔ)性與應(yīng)用型信息系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)和各類信息資源的開發(fā)利用,探索“智慧城市”建設(shè)模式,研究開發(fā)智慧技術(shù)、智慧產(chǎn)業(yè)、智慧人文、智慧服務(wù)、智慧管理、智慧生活等為重要內(nèi)容的城市發(fā)展模式,從而實現(xiàn)城市向國際化大都市高速邁進的發(fā)展戰(zhàn)略。
4城市測繪的發(fā)展空間與機遇
城市測繪的業(yè)務(wù)大致均可分為三部分:(1)傳統(tǒng)類業(yè)務(wù),諸如規(guī)劃撥地、放線等為規(guī)劃服務(wù)的測量業(yè)務(wù);(2)市場類業(yè)務(wù),即除規(guī)劃測量以外的參與市場競爭的其它城市測量業(yè)務(wù),諸如市政測量、房產(chǎn)測量、形變監(jiān)測等業(yè)務(wù);(3)地理信息類業(yè)務(wù),即基于基礎(chǔ)地理信息資源的地理信息服務(wù)業(yè)務(wù)。在信息化測繪發(fā)展的大背景之下,這三類業(yè)務(wù)的發(fā)展空間與前景各有異同。
4.1傳統(tǒng)類業(yè)務(wù)發(fā)展空間不大
傳統(tǒng)類業(yè)務(wù)由于目前還有政策傾斜和保護,發(fā)展比較穩(wěn)定,但市場潛力有限,蛋糕就那么大,難以實現(xiàn)跨越式發(fā)展,而且目前傳統(tǒng)業(yè)務(wù)還時有挑戰(zhàn),一是開發(fā)區(qū)政策有松動,新成立的一些開發(fā)區(qū)和基地,政策靈活,有的業(yè)務(wù)不一定委托城市測繪部門來做,二是一些大型政府專項投資項目,如地鐵、市政路橋建設(shè)等重點測繪工程也不一定都委托給城市測繪單位,這些都給城市測繪的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)發(fā)展帶來不小的挑戰(zhàn)。
4.2市場類業(yè)務(wù)競爭非常激烈
市場類業(yè)務(wù)范圍比較大,如形變監(jiān)測、市政測量、地籍測繪、房產(chǎn)測量等城市測量業(yè)務(wù),都有著很大的市場領(lǐng)域,但市場競爭非常激烈,城市地區(qū)更是測繪單位云集,城市測繪單位競爭力不強,優(yōu)勢不明顯,要想擴大份額也并非易事。
4.3地理信息類業(yè)務(wù)市場潛力巨大、資源優(yōu)勢明顯
當(dāng)前地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,地理信息服務(wù)需求旺盛,地理信息市場潛力巨大,城市測繪單位依托歷史積累的數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢是其他單位無法超越的,這應(yīng)是城市測繪單位實現(xiàn)跨越式發(fā)展得天獨厚的優(yōu)越條件,但當(dāng)前面臨的困難也很多,諸如信息推廣力量單薄,營銷意識有所禁錮,政策環(huán)境不成熟,技術(shù)力量不足等都制約著這方面的發(fā)展。綜上分析,城市地理信息綜合服務(wù)是城市測繪行業(yè)發(fā)展的重大機遇,城市測繪單位只有大力發(fā)展地理信息服務(wù)業(yè)務(wù),才能實現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)的跨越式發(fā)展。
5服務(wù)創(chuàng)新的幾點措施與思路
如何加快發(fā)展城市地理信息業(yè)務(wù),如何實現(xiàn)信息化測繪服務(wù)的創(chuàng)新與跨越,這是一個范圍廣闊、內(nèi)容豐富的課題,只有不斷探索、不斷創(chuàng)新才能逐步發(fā)展,結(jié)合當(dāng)前市場環(huán)境和發(fā)展條件,城市測繪單位可先從以下幾個方面做起:
(1)建立和完善信息化測繪生產(chǎn)體系。從數(shù)據(jù)的采集、生產(chǎn)、處理、管理到數(shù)據(jù)的分發(fā)、服務(wù)等,建立一套完善的信息化測繪生產(chǎn)體系,在已經(jīng)完成的城市連續(xù)運行衛(wèi)星定位系統(tǒng)、城市大地水準(zhǔn)面精化、城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)等的基礎(chǔ)上,發(fā)展完善衛(wèi)星與航空數(shù)據(jù)獲取及更新、三維空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)與處理、數(shù)據(jù)分發(fā)與服務(wù)等生產(chǎn)體系,為地理信息的綜合服務(wù)打好數(shù)據(jù)生產(chǎn)基礎(chǔ)。(2)加快建立城市地理信息公共服務(wù)平臺。在現(xiàn)有基于局域網(wǎng)的基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上,加速搭建基于互聯(lián)網(wǎng)之上的、面向社會和大眾的、開放式的地理信息公共服務(wù)平臺,加快實現(xiàn)地理信息的社會化應(yīng)用與服務(wù)。(3)積極推動智慧城市建設(shè)。智慧城市并不遙遠,要在已經(jīng)取得的數(shù)字城市成果的基礎(chǔ)上,利用城市基礎(chǔ)地理信息資源優(yōu)勢條件,加快啟動智慧城市總體框架設(shè)計,建立和完善地理信息共建共享機制和法規(guī),加強系統(tǒng)宣傳與營銷,通過地理信息公共服務(wù)平臺的輻射和帶動,提升城市測繪在智慧城市建設(shè)中的地位與影響力,積極推動智慧城市的建設(shè)和發(fā)展。
關(guān)鍵詞:地理信息安全關(guān)鍵技術(shù)
中圖分類號: F1 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:
隨著計算機技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、遙感技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,地理信息產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展。近些年來,地理信息產(chǎn)業(yè)以年均 25% 以上的速度快速發(fā)展,成為新的經(jīng)濟增長點。地理信息應(yīng)用已從專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用拓展到面向大眾和政府部門。在軍事領(lǐng)域,地理信息得到廣泛的重視和應(yīng)用,成為現(xiàn)代化戰(zhàn)爭的基礎(chǔ)。。
一、地理信息的安全特征
地理信息主要是以矢量和柵格兩種格式存在的基礎(chǔ)地理信息?;A(chǔ)地理信息的基本特征可概括為客觀存在性與抽象性、時間性與空間性、可存儲性與可傳輸性、可度量性與近似性、可轉(zhuǎn)換性與可擴充性、商品性與共享性等特征?;A(chǔ)地理信息多為海量數(shù)據(jù),具有多源異構(gòu)并分布存儲于不同區(qū)域的特性,數(shù)據(jù)安全技術(shù)必須適合不同的數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)量,在保證數(shù)據(jù)安全的情況下,也必須兼顧到數(shù)據(jù)分發(fā)過程中的傳輸速度。數(shù)字柵格地圖、遙感影像和 DEM 都是常見的柵格地理空間數(shù)據(jù),與普通圖像數(shù)據(jù)在表現(xiàn)形式上相同,因此,其安全保護技術(shù)可以借鑒普通圖像的技術(shù)進行研究。但是,地理空間數(shù)據(jù)的量測、精度和空間分析等特征又使得地理空間數(shù)據(jù)安全技術(shù)具有自身的特點,必須依據(jù)其自身特有的性質(zhì)和應(yīng)用價值來設(shè)計算法。矢量地圖數(shù)據(jù)是通過點、線段、多邊形 3 類圖元來描述目標(biāo)的,主要具有位置特征、屬性特征、空間特征和時間特征,其安全技術(shù)的設(shè)計與選擇應(yīng)充分考慮到這些特征。
二、關(guān)鍵技術(shù)的現(xiàn)狀研究
目前,在信息安全領(lǐng)域中,通常有兩種基本的技術(shù)途徑: ① 密碼技術(shù),其核心是密碼學(xué),包括加密技術(shù)、數(shù)字簽名、數(shù)字證書、訪問控制等; ② 數(shù)字水印,通過在數(shù)字產(chǎn)品中隱藏版權(quán)信息來實現(xiàn)版權(quán)保護。
1、加密技術(shù)
加密技術(shù)是利用數(shù)學(xué)或物理手段,對電子信息在傳輸過程中和存儲體內(nèi)進行保護,以防止泄露的技術(shù)。在傳統(tǒng)加密技術(shù)中,基于密鑰的加密算法不同可以分為兩類: 對稱加密技術(shù)( 常規(guī)密鑰加密) 和非對稱加密技術(shù)( 公開密鑰加密) 。最著名的對稱加密技術(shù)是 DES 算法和 AES 算法,非對稱加密技術(shù)的加密算法主要有 RSA 算法。按照加密時對明文的處理方式,對稱密碼算法又可分為分組密碼算法和序列密碼算法。分組密碼算法是把密文分成等長的組分別加密。序列密碼算法,也稱流密碼算法,即把明文序列與密鑰流序列逐位轉(zhuǎn)換變成密文。序列密碼加密速度最快,安全性較高,因此特別適合于大數(shù)據(jù)量、實時性要求較高的加密場合。序列密碼加密的安全性依賴于序列密碼的隨機程度。移位寄存器是序列密碼中產(chǎn)生密鑰序列的一個主要組成部分,目前已逐漸向非線性領(lǐng)域探索,研究得比較充分的方法有非線性移位寄存器序列,對線性移位寄存器序列進行非線性組合,利用非線性分組密碼產(chǎn)生非線性序列、存儲變換、基于混沌的序列密碼等。近年來,混沌理論在信息安全領(lǐng)域的應(yīng)用研究已越來越受到人們的關(guān)注,混沌序列密碼及其應(yīng)用的研究是近年來密碼學(xué)及其應(yīng)用方向的研究熱點之一?;煦缧蛄忻艽a使用混沌系統(tǒng)生成偽隨機密鑰流,并將其直接用于掩蓋明文?;煦绲囊恍┗咎匦钥梢源蟠蠛喕荑€序列的生成,其非線性特性也可以提高生成密鑰序列的復(fù)雜度,使得不知道加密密鑰的攻擊者幾乎不可能進行有效的破解,它可能是具有相當(dāng)廣泛應(yīng)用前景。
柵格地圖數(shù)據(jù)的加密處理與圖像加密是類同的。目前,對于含有地理位置、傳感器參數(shù)以及地物波譜特征等信息的遙感影像安全問題的研究主要側(cè)重在數(shù)字水印、信息隱藏和圖像加密技術(shù)等方面。利用混沌序列等方法的傳統(tǒng)圖像加密技術(shù)沒有考慮到海量遙感圖像在加密、傳輸過程中給網(wǎng)絡(luò)帶來的巨大壓力,且加解密速度不高。針對遙感影像數(shù)據(jù)海量的特點和對安全保密的應(yīng)用需求,主要研究有選擇性多機密區(qū)域多密級的遙感影像加密算法,實現(xiàn)了面向內(nèi)容的遙感影像多級安全授權(quán)方法; 基于 Montgomery 型橢圓曲線密碼體制的遙感圖像加解密方法,提高了海量遙感數(shù)據(jù)的加解密速度,有效解決了海量遙感影像數(shù)據(jù)的安全保密難題。目前對于 DEM 數(shù)據(jù)加密算法研究較少,主要有應(yīng)用明暗恢復(fù)形狀( SFS) 原理和遙感影像灰度信息加密更新基礎(chǔ) DEM 數(shù)據(jù)的方法,以及在其基礎(chǔ)上的一種基于單幅遙感影像三維重建的 DEM 數(shù)據(jù)加密方法,實現(xiàn)了獲取更高分辨率的數(shù)字高程模型。對于矢量地圖數(shù)據(jù)的加密,大多數(shù)地理信息系統(tǒng)僅僅使用密碼的方式來對地圖進行保護,而并未對地圖的圖像信息進行加密。
另外,在地理信息加密的具體應(yīng)用中,對數(shù)據(jù)經(jīng)壓縮后再進行加密,一方面可較大地減少數(shù)據(jù)相關(guān)性及加密運算量,另一方面有助于提高抗攻擊強度。
2、 數(shù)字水印
數(shù)字水印技術(shù)是信息安全領(lǐng)域中發(fā)展起來的前沿技術(shù),它將水印信息與載體數(shù)據(jù)緊密結(jié)合并隱藏其中,成為載體數(shù)據(jù)不可分離的一部分,由此來確定版權(quán)擁有者,跟蹤侵權(quán)行為,認證數(shù)字內(nèi)容真實性,提供關(guān)于數(shù)字內(nèi)容的其他附加信息等。
一般影像相比,數(shù)字柵格地圖的色彩具有較高的亮度和較小的飽和度,地圖中空域像素值變化比較大,有更大的低頻分量,所以在保證相同的視覺
效果下,數(shù)字柵格地圖低頻分量中具有更高的感覺容量,可嵌入比影像數(shù)據(jù)更強的水印信號。對于數(shù)字柵格地圖的水印技術(shù)研究,目前主要集中在抗差性數(shù)字水印研究方面。
3、 訪問控制
訪問控制是信息安全的核心技術(shù)之一,是對用戶的合法性進行確認,并控制內(nèi)容只能按照許可證要求的方式被使用。這種機制是建立在消息認證或者數(shù)字簽名與公證服務(wù)、時間戳服務(wù)和證據(jù)記錄基礎(chǔ)上的,可使用加密、簽名等密碼學(xué)手段、數(shù)字水印及許可證管理等技術(shù)實現(xiàn)訪問控制。
四、發(fā)展趨勢
面向基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)安全的密碼、水印等理論和技術(shù)處于發(fā)展中,一些關(guān)鍵理論和技術(shù)尚待進一步發(fā)展和完善,主要問題是抗攻擊性。以下是未來信息安全技術(shù)研究呈現(xiàn)出的一些趨勢和特征。
1、 網(wǎng)絡(luò)傳輸中安全技術(shù)的動態(tài)結(jié)合。密碼技術(shù)和數(shù)字水印具有各自優(yōu)缺點,密碼技術(shù)更適合進行權(quán)限控制,水印技術(shù)更適合于操作跟蹤、盜版跟蹤?;诙咛攸c進行綜合應(yīng)用,是進行地理信息安全保護的重點與趨勢?,F(xiàn)在的水印技術(shù)都是靜態(tài)生成與嵌入,如何根據(jù)用戶信息動態(tài)生成數(shù)字水印添到數(shù)據(jù)中去,是水印應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)傳輸不可回避的一個問題。
2、 局部及批量數(shù)據(jù)加密算法研究。在實時性要求很強的系統(tǒng)中,許多常規(guī)的加密算法不再適用。同時,在數(shù)據(jù)傳輸中可能只要求對其中部分區(qū)域加密,即局部加密?;蚺繑?shù)據(jù)傳輸時,實現(xiàn)一次同時加密多個數(shù)據(jù)。
結(jié)語
通過對地理信息安全特征的深刻認識,以及對信息安全關(guān)鍵理論和技術(shù)的深入研究和解決,我們認識到: 地理信息安全面臨著嚴(yán)峻局面,迫切需要實用、可靠的安全技術(shù)手段來解決。密碼技術(shù)和數(shù)字水印作為信息的前沿技術(shù),對于地理信息安全具有不可替代的重要作用。面向海量地理空間數(shù)據(jù)安全保護,并將安全技術(shù)實用化,還有許多問題需要不斷解決。因此, 實現(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用和推廣,地理信息安全技術(shù)必將在信息安全領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。
參考文獻
關(guān)鍵詞:地理信息;安全;關(guān)鍵技術(shù)
隨著計算機技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、遙感技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,地理信息產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展。近些年來,地理信息產(chǎn)業(yè)以年均 25% 以上的速度快速發(fā)展,成為新的經(jīng)濟增長點。地理信息應(yīng)用已從專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用拓展到面向大眾和政府部門。在軍事領(lǐng)域,地理信息得到廣泛的重視和應(yīng)用,成為現(xiàn)代化戰(zhàn)爭的基礎(chǔ)。。
一、地理信息的安全特征
地理信息主要是以矢量和柵格兩種格式存在的基礎(chǔ)地理信息?;A(chǔ)地理信息的基本特征可概括為客觀存在性與抽象性、時間性與空間性、可存儲性與可傳輸性、可度量性與近似性、可轉(zhuǎn)換性與可擴充性、商品性與共享性等特征?;A(chǔ)地理信息多為海量數(shù)據(jù),具有多源異構(gòu)并分布存儲于不同區(qū)域的特性,數(shù)據(jù)安全技術(shù)必須適合不同的數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)量,在保證數(shù)據(jù)安全的情況下,也必須兼顧到數(shù)據(jù)分發(fā)過程中的傳輸速度。數(shù)字柵格地圖、遙感影像和 DEM 都是常見的柵格地理空間數(shù)據(jù),與普通圖像數(shù)據(jù)在表現(xiàn)形式上相同,因此,其安全保護技術(shù)可以借鑒普通圖像的技術(shù)進行研究。但是,地理空間數(shù)據(jù)的量測、精度和空間分析等特征又使得地理空間數(shù)據(jù)安全技術(shù)具有自身的特點,必須依據(jù)其自身特有的性質(zhì)和應(yīng)用價值來設(shè)計算法。矢量地圖數(shù)據(jù)是通過點、線段、多邊形 3 類圖元來描述目標(biāo)的,主要具有位置特征、屬性特征、空間特征和時間特征,其安全技術(shù)的設(shè)計與選擇應(yīng)充分考慮到這些特征。
二、關(guān)鍵技術(shù)的現(xiàn)狀研究
目前,在信息安全領(lǐng)域中,通常有兩種基本的技術(shù)途徑:① 密碼技術(shù),其核心是密碼學(xué),包括加密技術(shù)、數(shù)字簽名、數(shù)字證書、訪問控制等;② 數(shù)字水印,通過在數(shù)字產(chǎn)品中隱藏版權(quán)信息來實現(xiàn)版權(quán)保護。
1、加密技術(shù)
加密技術(shù)是利用數(shù)學(xué)或物理手段,對電子信息在傳輸過程中和存儲體內(nèi)進行保護,以防止泄露的技術(shù)。在傳統(tǒng)加密技術(shù)中,基于密鑰的加密算法不同可以分為兩類:對稱加密技術(shù)(常規(guī)密鑰加密)和非對稱加密技術(shù)(公開密鑰加密)。最著名的對稱加密技術(shù)是 DES 算法和 AES 算法,非對稱加密技術(shù)的加密算法主要有 RSA 算法。按照加密時對明文的處理方式,對稱密碼算法又可分為分組密碼算法和序列密碼算法。分組密碼算法是把密文分成等長的組分別加密。序列密碼算法,也稱流密碼算法,即把明文序列與密鑰流序列逐位轉(zhuǎn)換變成密文。序列密碼加密速度最快,安全性較高,因此特別適合于大數(shù)據(jù)量、實時性要求較高的加密場合。序列密碼加密的安全性依賴于序列密碼的隨機程度。移位寄存器是序列密碼中產(chǎn)生密鑰序列的一個主要組成部分,目前已逐漸向非線性領(lǐng)域探索,研究得比較充分的方法有非線性移位寄存器序列,對線性移位寄存器序列進行非線性組合,利用非線性分組密碼產(chǎn)生非線性序列、存儲變換、基于混沌的序列密碼等。近年來,混沌理論在信息安全領(lǐng)域的應(yīng)用研究已越來越受到人們的關(guān)注,混沌序列密碼及其應(yīng)用的研究是近年來密碼學(xué)及其應(yīng)用方向的研究熱點之一?;煦缧蛄忻艽a使用混沌系統(tǒng)生成偽隨機密鑰流,并將其直接用于掩蓋明文?;煦绲囊恍┗咎匦钥梢源蟠蠛喕荑€序列的生成,其非線性特性也可以提高生成密鑰序列的復(fù)雜度,使得不知道加密密鑰的攻擊者幾乎不可能進行有效的破解,它可能是具有相當(dāng)廣泛應(yīng)用前景。
柵格地圖數(shù)據(jù)的加密處理與圖像加密是類同的。目前,對于含有地理位置、傳感器參數(shù)以及地物波譜特征等信息的遙感影像安全問題的研究主要側(cè)重在數(shù)字水印、信息隱藏和圖像加密技術(shù)等方面。利用混沌序列等方法的傳統(tǒng)圖像加密技術(shù)沒有考慮到海量遙感圖像在加密、傳輸過程中給網(wǎng)絡(luò)帶來的巨大壓力,且加解密速度不高。針對遙感影像數(shù)據(jù)海量的特點和對安全保密的應(yīng)用需求,主要研究有選擇性多機密區(qū)域多密級的遙感影像加密算法,實現(xiàn)了面向內(nèi)容的遙感影像多級安全授權(quán)方法;基于 Montgomery 型橢圓曲線密碼體制的遙感圖像加解密方法,提高了海量遙感數(shù)據(jù)的加解密速度,有效解決了海量遙感影像數(shù)據(jù)的安全保密難題。目前對于 DEM 數(shù)據(jù)加密算法研究較少,主要有應(yīng)用明暗恢復(fù)形狀(SFS)原理和遙感影像灰度信息加密更新基礎(chǔ) DEM 數(shù)據(jù)的方法,以及在其基礎(chǔ)上的一種基于單幅遙感影像三維重建的 DEM 數(shù)據(jù)加密方法,實現(xiàn)了獲取更高分辨率的數(shù)字高程模型。對于矢量地圖數(shù)據(jù)的加密,大多數(shù)地理信息系統(tǒng)僅僅使用密碼的方式來對地圖進行保護,而并未對地圖的圖像信息進行加密。
另外,在地理信息加密的具體應(yīng)用中,對數(shù)據(jù)經(jīng)壓縮后再進行加密,一方面可較大地減少數(shù)據(jù)相關(guān)性及加密運算量,另一方面有助于提高抗攻擊強度。
2、數(shù)字水印
數(shù)字水印技術(shù)是信息安全領(lǐng)域中發(fā)展起來的前沿技術(shù),它將水印信息與載體數(shù)據(jù)緊密結(jié)合并隱藏其中,成為載體數(shù)據(jù)不可分離的一部分,由此來確定版權(quán)擁有者,跟蹤侵權(quán)行為,認證數(shù)字內(nèi)容真實性,提供關(guān)于數(shù)字內(nèi)容的其他附加信息等。
一般影像相比,數(shù)字柵格地圖的色彩具有較高的亮度和較小的飽和度,地圖中空域像素值變化比較大,有更大的低頻分量,所以在保證相同的視覺
效果下,數(shù)字柵格地圖低頻分量中具有更高的感覺容量,可嵌入比影像數(shù)據(jù)更強的水印信號。對于數(shù)字柵格地圖的水印技術(shù)研究,目前主要集中在抗差性數(shù)字水印研究方面。
3、訪問控制
訪問控制是信息安全的核心技術(shù)之一,是對用戶的合法性進行確認,并控制內(nèi)容只能按照許可證要求的方式被使用。這種機制是建立在消息認證或者數(shù)字簽名與公證服務(wù)、時間戳服務(wù)和證據(jù)記錄基礎(chǔ)上的,可使用加密、簽名等密碼學(xué)手段、數(shù)字水印及許可證管理等技術(shù)實現(xiàn)訪問控制。
四、發(fā)展趨勢
面向基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)安全的密碼、水印等理論和技術(shù)處于發(fā)展中,一些關(guān)鍵理論和技術(shù)尚待進一步發(fā)展和完善,主要問題是抗攻擊性。以下是未來信息安全技術(shù)研究呈現(xiàn)出的一些趨勢和特征。
1、網(wǎng)絡(luò)傳輸中安全技術(shù)的動態(tài)結(jié)合。 密碼技術(shù)和數(shù)字水印具有各自優(yōu)缺點,密碼技術(shù)更適合進行權(quán)限控制,水印技術(shù)更適合于操作跟蹤、盜版跟蹤?;诙咛攸c進行綜合應(yīng)用,是進行地理信息安全保護的重點與趨勢?,F(xiàn)在的水印技術(shù)都是靜態(tài)生成與嵌入,如何根據(jù)用戶信息動態(tài)生成數(shù)字水印添到數(shù)據(jù)中去,是水印應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)傳輸不可回避的一個問題。
2、局部及批量數(shù)據(jù)加密算法研究。 在實時性要求很強的系統(tǒng)中,許多常規(guī)的加密算法不再適用。同時,在數(shù)據(jù)傳輸中可能只要求對其中部分區(qū)域加密,即局部加密?;蚺繑?shù)據(jù)傳輸時,實現(xiàn)一次同時加密多個數(shù)據(jù)。