龚健雅院士--地理信息智能服务网

基于Microsoft Azure空间信息处理服务
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基于Microsoft Azure空间信息处理服务
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传感网服务
1)传感器网络概念
3
2)传感器建模与标准 3) 传感应用实例
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概念背景
对地观测传感网
Dr. Vincent Tao,第 York Univ GeoICT Lab 46 页
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传感器工作流程
获取传感器信 息及数据 规划及指挥传 感器观测任务
发现服务及传感器， 用于提供数据
SOS
SPS
Catalog Service
SAS WNS 通知或者传递 信息
用于接收所有SWE 服务的数据和信息
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Clients
多传感器卫星传感器预报与规划调度
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空天地传感信息的实时传输
Amazon EC2 & S3
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基于云计算平台的遥感图像处理系统OpenRS
OpenRS-Cloud技术体系
算法调用
OpenRS-Cloud
任务管理
调用器
OpenRS核心插件系统
基于MapReduce并行框架
滤波算法 插件
分类算法 插件
。。。。。
分布式数据 交换系统
任务状态 监控
任务分解与 合并
地面接收站 地面无线 传感网络
Internet
网关
传输网络 远程用户 典型监测 区域
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地面传感网
基于自组网技术的地面大气水文传感 网，自动连续实地测量环境参数 江河堤围险段安全监测系统 大气环境综合监测系统，通过双 视场低空激光雷达探测20公里以 下大气环境参数
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水下传感网
空间信息处理智能服务关键技术
空间信息服务分类 空间信息服务语义描述
4
空间信息服务语义注册
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传感网信息服务
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传感网在水环境检测中的应用
操作界面 集成模型操作 EIA操作
数据目录
数据描述
点 矩形
每个数据的参数
(时间, 深度)
时间深度
参数值
全局图
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水质评价
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水质参数内插与可视化
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3D水动力-水质耦合模型数值模拟格网和结果可视化
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水下传感网
多层次自组织网络和Internet组成的 异构网络实现水下传感器和远程终端 之间的信息交流。
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地面传感网试验场
10cm 30cm
1m 约800平方米 50cm
地面传感网实验系统
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搜索地面传感器
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传感网信息服务
山西运城王家岭煤矿 井下传感器SOS服务
云服务 分包
服务 聚合 自主 服务
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虚拟Web桌面
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用户虚拟云空间
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应用中心
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数据中心
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地图符号化及标注
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地图符号化及标注
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地图符号化及标注
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基于Microsoft Azure空间信息处理服务
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地理信息处理服务平台--GeoSquare
Service Registration Center
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地理信息处理服务平台--GeoSquare
Geospatial Processing Service Components
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地理信息处理服务平台--GeoSquare
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国家、省、市节点服务聚合
国家测绘地理信息局 黑龙江测绘地理信息局 国家测绘地理信息局 伊春市城乡规划局 国家测绘地理信息局
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天地图的多级服务平台
抚顺规划局
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基于天地图的应用系统开发—国家灾害应急系统
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基于天地图开发的应用系统—中国地震网
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空间信息处理服务
其他遵循标准的、 瘦 / 胖地球空间客户 端
公用地球空间网络服务环境 / Internet
网络服务协议（WSDL，UDDI，OWL-S等）
中间 件服 务与 管理 层 虚拟数据/工作 流管理器 服务模块开发 环境 模型/工作流引 擎 地球空间模型 仓库 工作流运行管 理器 地球空间服务 模块仓库 数据/处理服务语 义匹配引擎 服务组合评价与 优化模块 数据产品 和服务发 布管理器 其他遵循标准 的、可增值的 服务提供者
DEM数据库
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三维模型
来自百度文库
三维模型
国家地理信息公共服务平台设计思想
纵向多级，分级管理
国家、省、市分别建立基础地理信息数据库，分级维护和管理
横向多库，分建分管
基础地理信息和各部门专业信息分别建库，各自管理与维护
异构共享，在线集成
兼容不同软硬件环境，实现纵横异构地理信息在线共享与集成
统一标准，协同服务
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地理空间信息资源服务网逻辑结构
传感器资源
传感器规划服务 传感器注册 数据获取服务 数据注册 注册服务 中心
计算资源
空间数据资源
处理服务
网络资源
处理资源
组合服务
存储资源
处理注册 空间信息注册 知 识 注 册 可 视 化 服 务 服 务 质 量 评 价
空间信息资源
知识发现服务
地学知识资源
用户需求(数据、信息、知识)
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主要功能
资源后台动态管理与状态检测； 数据 互联 管理 检测 用户产品定制单解析； 用户产品定制单解析处理； 影像 处理 用户数据互联； 影像地图在线制图服务； 影像在线自助处理； 在线 制图 遥感云服务发现与服务聚合； 在线地图符号和地图整饰模板库； 用户自主影像服务发布与推送。
子任务的分 解与合并
子任务LOG 实时输出 子任务的运 行进度
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OpenRS-Cloud 处理结果展示
可以直接在浏览器上查看处理结果，左图展示了EDISON边缘提取算法 ，右图为KMean分类
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OpenRS-Cloud通过WebService提供桌面 级调用接口
Service distribution
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服务链构建
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分布式数据与处理集成服务
服务 服务注册 1注册 注册 服务 2
服务查询
服务链建立 服务链建立
服务链运行 服务链运行
运行结果 运行结果
计算机根据服务链自动计算得到的结果 第 26 页 根据项目要求和已有处理模块建立抽象服务链 将抽象服务链映射成 BPEL执行服务链 将一个已经设计好的处理服务模块 在注册服务中心查询得到处理服务的软件模块 一个洪水淹没的计算实例 2 在网络上注册 将一个已经设计好的处理服务模块 1 在网络上注册
地理空间传感网实现的目标
自主的、任务可定制的、动 态适应并可重新配置的观测 系统 一组遵循特定传感器行为和 接口规范可互操作的网络智 能服务 通过过程模型，沟通异构传感 器系统，模型与仿真和决策支 持系统之间的桥梁
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观测互联网
服务互联网
模型互联网
传感器网络与数据获取标准
传感器模型语言 Sensor Model Language (SensorML) 传感器预报服务标准 Sensor Alert Service 传感器观测服务标准 Sensor Observation Service 传感器规划服务标准 Sensor Planning Service. 观测与测量标准 Observations and Measurement 传感器标置语言 Transdure Markup Language 。。。。。。
制定统一标准，保障纵向、横向各种数据库在获得许可情况下互
联互通，协同服务
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www.imagehlj.com
国家地理信息公共服务平台（天地图）
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国家地理信息公共服务平台（天地图）
全国拥有300多个城市的高分辨率数据
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国家与省节点的无缝聚合
国家测绘地理信息局 国家测绘地理信息局 山西省综合地理信息中心 国家测绘地理信息局
GeoSquare
share
collaboration
web-based
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地理信息处理服务平台--GeoSquare
Architecture and components;
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地理信息处理服务平台--GeoSquare
Portal demo
www.GeoSquare.org
基本问题
对地观测系统 物联网 社会网
柔性观测体系
Sensor Web
传感器即插即用
协同观测
资 源 模 型 布 局 优 化 观 测 规 划 观 测 传 输
高效融合
融 合 体 系 点 面 融 合 第 47 页 模 式 同 化 异 常 检 测
聚合服务
任 务 模 型 服 务 访 问
服 务 组 合
服 务 协 同
Service Registration Center Web Based Geospatial Processing Components Geospatial Service Composition Tool Remote Sensing Data Processing Platform OpenRS open applications
桌面程序直接利用OpenRS-Cloud的WebService接口实现并行镶嵌与纠 正
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资源三号卫星遥感云服务平台
资源三号卫星遥感云服务主要针对用户特殊需求，提供基于资源三号卫
星影像的影像产品在线定制服务，满足不同用户、不同区域、不同行业、不
同专题的多元化、深层次产品和服务的应用。
高性能云计算支持 个性化数据在线管理 在线数据深加工 功能用户自定制
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异构系统高效互联互访与互操作技术
空间信息公 众服务系统 空间信息政 务服务系统 林业信息 管理系统 环境信息 管理系统 交通信息 管理系统
客 户 层
注册服务、地图服务、要素服务、覆盖服务、处理服务接口规范
GeoGlobe服务软件
SuperMAP服务软件
MapGIS服务软件
电子地图
影像数据库
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OpenRS-Cloud Web型的算法提交界面
可直接获取和 设定位于云端 的算法插件的 参数信息； 可直接利用远 程集群进行并 行处理； 集成WebGIS 技术查找感兴 趣遥感图像
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OpenRS-Cloud 任务进度查看
通过浏览器可 直接查看任务 的执行状况
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地理空间数据服务
1
1)数据集成与在线服务技术
2) 地理信息公共服务平台
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空间数据在线服务软件平台--GeoGlobe
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地理空间信息服务标准
注册服务标准 目录服务标准
地图服务接口标准(WMS)
地理要素服务接口标准(WFS)
地理覆盖服务接口标准(WCS)
地图瓦片服务接口标准(WMTS)
云计算与服务技术
基础设施作为服务(Infrastructure as a Service (IaaS)) 平台作为服务(Platform as a Service (PaaS)) 软件作为服务(Software as a Service (SaaS)
Microsoft Azure
Google App Engine
中间件服务层 (服务中心)
地球空间数据互操作协议（WCS,WMS,WFS,WRS）
分布 式数 据服 务管 理层
公用数据库服务器
服务器n1
服务器n2
数据池
数据提供 者的私有 协议
对地观测数据 其它地球空间数据 数据服务器层 其他数据提供者
地理信息处理服务平台--GeoSquare
A Web Based GeoCoputation Prototype System-- GeoSquare is developed by Wuhan University
1) 处理服务平台体系架构
2
2)处理服务平台--GeoSquare 3) 分布式数据与处理集成服务 4) 基于云平台的处理服务技术
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集成 式地 理信 息客 户端 层
用户
用户
用户定义格式、用户 界面、数据表达等 交互式地球空间模
型开发 应用工程组件 客户层（多重协议客户端）
多源数据处理
协同操作界面
地理信息智能服务网
龚健雅
武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室
2013年12月11日
汇报内容
1. 地理空间信息数据服务
2. 地理空间信息处理服务 3. 传感网服务 4. 空间信息处理智能服务关键技术
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从地理信息系统到地理信息服务
地理信息技术已经从地理信息系统发展到地理信息服务， 而且扩展到与所有地理信息相关的服务资源，包括： 空间数据资源 处理软件资源 空间信息资源 地学知识资源 传感器资源 计算资源 存储资源 网络资源