“互联网+”年代的地舆时空大数据与地舆信息科学

来源:全球体育app 时间:2021-09-15 14:40:10 阅读:3

  “互联网+”年代的 地舆时空大数据与地舆信息科学 CONTENT 01 02 03 04 05 导言 “互联网+”的实质及其深远含义 地舆时空大数据:大数据与地舆时空数据的交融 地舆信息科学:由来与内在 中心理论与要害技能 总结 06 01 PART ONE 引论 1.引论 大数据、地舆时空大数据、“互 联网+”,是最近人们谈论最多的问 咱们应该怎样认 识大数据、地舆时空 大数据、“互联网+” 题;地舆信息科学是地舆学、测绘 科学与技能都重视的问题,并且已 经是一个学科专业。 与地舆信息科学及其 之间的联系呢?这是 一个值得讨论的问题。 02 PART TWO “互联网+”的实质及其实际 与深远含义 2.“互联网+”的实质及其实际与深远含义 提出 由李克强总理在2015年的政府作业报告中提出,随后在本年的7 月1日国务院发布《“互联网+”举动辅导定见》,明确提出11项要点行 动和7个方面的保证办法,紧接着深圳市等省市也发布了相关文件。 实质 “互联网+”实质上是互联网、物联网、云核算等新式 信息技能在各行各业的深度交融集成使用。 含义 “互联网+”是工业互联网化的着力点,将引起一场科技革新和 工业革新。我国现已敞开了“互联网+”年代的大门。 03 PART THREE 地舆时空大数据 大数据与地舆时空数据的交融 3.地舆时空大数据:大数据与地舆时空数据的交融 大数据: 什么是“大数据” 大数据的实质 大数据的含义 这儿,要害是“大”和“数据”。但能够这样来了解:大数据是指其规划 (体量大)和杂乱程度(多样性)常常超出了现在数据库办理软件和传统数 据处理技能在可接受的时刻内(快速性)搜集、存储、办理、检索、剖析、 发掘和可视化(价值)才干的数据集的聚合。 大数据不在于“大”,也不在于“数据”,而在于驾御大数据,即使用大 数据(见 [ 美 ]Bill Franks《驾御大数据》、 [ 美 ]Anand Rajaiamen , Jffrey David Ullman《互联网大规划数据发掘与分布式处理》、[英]维克托.迈尔-舍 恩伯格《大数据取舍之道》、[中]谭磊《大数据发掘》) 大数据带来的信息风暴正在改动咱们的日子、作业和思想,敞开了一个重 大的年代转型:思想革新、商业革新和办理革新,大数据工业随之鼓起,将颠 覆千百年来人类的思想惯例,对人类的认知与国际沟通办法提出了新的应战。 (见[英]维克托.迈尔-舍恩伯格等《大数据年代》) 3.地舆时空大数据:大数据与地舆时空数据的交融 地舆时空数据: 什么是地舆时空数据 指以地球为目标,根据一起时空基准,与方位相关联的 地舆要素(或现象)信息的数据。具有时刻维(T)、空间维 (S)和特点维(D)等特征。 3.地舆时空大数据:大数据与地舆时空数据的交融 地舆时空数据: 地舆时空数据的实质 反映地舆国际(时空)的空间结构和空间联系及其随时刻的 改变,是人类知道地舆国际的根底。 地舆时空数据的含义 是同享、交流和聚合大数据的时空结构,是各部门、各行业 信息同享、交流的渠道,是全部大数据聚合的渠道。 3.地舆时空大数据:大数据与地舆时空数据的交融 地舆时空大数据: 什么是地舆时空大数据 指大数据与地舆时空数据的交融,即以地球为目标、基 于一起时空基准,活动于时空中与方位直接或直接相关联的 大数据。 这样界定地舆时空大数据是根据两个实际: 一是,人类日子在地球上,人类的全部活动都是在必定的时空(时刻和空间) 中进行的,而一切数据都是人类活动(社会、出产、日子……)的产品; 二是,从可视化角度讲,一切大数据只有当其与地舆时空数据集成后,才干 直观地为人们供给大数据的空间概念。 3.地舆时空大数据:大数据与地舆时空数据的交融 地舆时空大数据: 地舆时空大数据的实质 提醒了简直一切大数据都需求并且能够与地舆时空数据融 合的这样一个规则。如计划生育大数据与地舆时空数据交融, 能够提醒履行计划生育方针以来国家人口增长和负增长时刻序 列趋势及其区域差异。 3.地舆时空大数据:大数据与地舆时空数据的交融 地舆时空大数据: 地舆时空大数据的价值和含义 集大数据的价值含义与地舆时空数据的价值含义于一体, 任何规则的得出,任何决议计划的做出,都必须根据必定时刻、确 定地址(区域)的大数据,即地舆时空大数据。 全球现已进入(时空)大数据年代,企业决议计划进程正由程序 驱动变为数据驱动;(时空)大数据已成为制造业立异的动力, 我国54%的制造业正在使用数字化东西推进转型晋级。 3.地舆时空大数据:大数据与地舆时空数据的交融 地舆时空大数据: 来自处理人类面对的全 球性问题的推进。 来自对地观测——泛 在测绘的推进。 产生 动因 来自新式信息技能开展 的推进。 来自企业经济效益的推进。 政府的地舆时空大数据 地舆时空大数据的来历 互联网地舆时空大数据 企业的地舆时空大数据 个人的地舆时空大数据 3.地舆时空大数据:大数据与地舆时空数据的交融 地舆时空大数据: 地舆时空大数据的特征 除一般大数据的“5V”或“4V”特征外,还具有 方位 时刻 特点 规范 多源 异构 空间基 准、时 间、尺 度、语 义等不 一起 多维 点、线、 面、体 的三维 方位 (X,Y, Z) 拓扑、 方向、 衡量很 杂乱 方位、 特点等 随时刻 改变而 改变 每个位 置点、 线、面、 体上都 有自己 的数量、 质量特 征和说 明性信 息 空间尺 度改变, 即份额 尺改变 一切大 数据与 空间数 据集成 构成空 间数据 立方体, 即“全 息”可 视化 04 PART FOUR 地舆信息科学 由来与内在 4.地舆信息科学:由来与内在 由来: ? 信息年代地舆学与测绘学深化穿插开展的产品 地舆学 古代地舆学 (19世纪中期前) 数字革新 信息革新 测绘学 古代测绘学 近代测绘学 (传统测绘学) 现代测绘学 (信息化测绘学) GNSS、RS、GIS 近代地舆学 (传统地舆学) 现代地舆学 (信息化地舆学) 计量地 理学 20世纪80年代 地 理 信 息 科 学 数字化 测绘学 20世纪末21世纪初 地舆信息科学的构成来自两个方面: 一是,科学交融与概括思潮的逻辑扩大,这是一条理论、演绎的思想路线; 二是,技能与使用的推进,这是一条从实践到知道,从理性到理性的思想路线。 两者相互交织,相互促动,一起推进地舆信息科学的产生。 4.地舆信息科学:由来与内在 由来: ? 从GIS中之“S”看地舆信息科学 GIS开展至今,作为学术称号有三种称谓: GISystem 强 调 GIS 的 工程技能的 一 面 , 很长时刻内都被 称之为“地舆信 息工程” GIScience 强 调 GIS 的 科学的一面, 1992 年 由 Goodchild 提出, 界说为“信息科 学有关地舆信息 的一个分支学科 ” GIService 强 调 GIS 的 使用即地舆信息 工业的一面,是 GISystem 、 GISicence的底子 意图 概括起来,统筹了科学、技能、工程和工业,构成了完好的“科学-技能工程-工业”的常识链。地舆信息科学、技能是支撑;地舆信息工程是要害,是 科学技能转化为出产力的要害;开展地舆信息工业是意图。 4.地舆信息科学:由来与内在 由来: ? 从科学范式改变的视角看地舆信息科学 美国闻名科学哲学家THOMAS S.KUHN(库恩)在《The Structure of Scientific Revolutions》(《科学革新的结构》)一书中提出“范式” 的概念和理论: 指的是一个一起体成员所同享 的崇奉、价值、技能等等的集 合,指惯例科学所赖以运作的 理论根底和实践规范,是从事 某一科学的研讨者集体所一起 遵照的国际观和行为办法。 4.地舆信息科学:由来与内在 核算机图灵奖得主Jim Grey的四个科学范式理论 4.地舆信息科学:由来与内在 核算机图灵奖得主Jim Grey的四个科学范式理论 榜首范式 产生于几千年前。是描绘自然现象的,以调查和实 验为根据的研讨,可称为经历范式。 第二范式 产生于几百年前。是以建模和概括为根底的理论学科和分 析范式,可称为理论范式。 第三范式 产生于几十年前。是以模仿杂乱现象为根底的核算科学范 式,可称为模仿或核算范式。 第四范式 今日正在呈现,是以数据调查为根底,联合理论、试验和 模仿一体的数据密布核算的范式,可称为数据密布型范式。 4.地舆信息科学:由来与内在 能不能使用Jim Grey四个科学范式理论来看地舆信息科学呢 第三范式:核算范式 1、模仿核算、体系概括办法 2、以核算机的使用为标志 产生于20世纪初 3 榜首范式:经历范式 1、直观逻辑思想 2、以调查者试验为根据 产生于几千年前 4 第四范式:数据密布型范式 1、以地舆时空大数据为根底 2、以互联网、物联网、云核算 为新的技能手段 今日正在呈现 1 2 第二范式:理论范式 1、科学假定、理论剖析 2、以理论思想和数据办法 为根据 产生于几百年前 4.地舆信息科学:由来与内在 当今的地舆信息科学,正面对着时空大数 据年代的全球性应战,“第四范式”可能是解 决面对应战的具有实质性的理论、办法与技能, 不仅是科研办法的改变,也是人们思想办法的 大改变(大数据思想),经过大数据剖析和大 数据发掘,能够发现曩昔的科学办法发现不了 的新形式、新常识和新规则。这正是地舆信息 科学要处理的问题。 所以,大数据年代的到来也是推进地舆信 息科学开展的重要因素,一起数据密布型科学 范式也成为地舆信息科学的科学研讨范式。 4.地舆信息科学:由来与内在 内在: 地舆信息科学是信息科学有关地舆信息的一个分支学科(Goodchild,1992)。 它的研讨目标是地舆信息,是关于地舆信息的实质特征和运动规则的一门学科, 是新的认知形式、调查角度和技能渠道,其内容包含三个层面: 理论层面 首要研讨地舆信息的实质、结构、描绘、分类和表达,地舆信息 产生、提取、传输、重构和效果机制,地舆信息运动进程中的熵增、熵 减、差错和不确定性以及感应与行为机制,地舆信息运动的核算模仿。 技能层面 首要包含地舆信息技能体系的开发,集成与使用(GNSS、RS、 GISystem),时空大数据根底设施建造技能。 使用层面 首要研讨根据理论辅导和技能支撑的人口、资源、环境和社会的 区域规划和办理等方面的使用。 05 PART FIVE 中心理论与要害技能 5.中心理论与要害技能 中心理论: (1)地舆信息一起时空基准理论(空间、时刻、物理基准) ?全球大地坐标基准的归一化 ?全球笔直基准的无缝化 5.中心理论与要害技能 中心理论: (2)地舆信息的基本理论 (3)地舆信息同化理论 (4)地舆时空认知理论 (5)地舆信息传输理论 (6)地舆时空信息的解译与反演理论 (7)地舆时空信息的不确定性理论 (8)地舆时空信息(大数据)的可视化理论 5.中心理论与要害技能 要害技能: (1)高精度GNSS的全球化和时刻体系的精准化技能 (2)地舆时空信息智能感知(时空大数据获取)技能 (3)地舆时空大数据分布式存储与办理技能 (4)地舆时空大数据并行处理技能 (5)地舆时空大数据发掘与常识发现技能 (6)地舆时空大数据可视化技能 5.中心理论与要害技能 5.中心理论与要害技能 5.中心理论与要害技能 5.中心理论与要害技能 5.中心理论与要害技能 5.中心理论与要害技能 5.中心理论与要害技能 5.中心理论与要害技能 5.中心理论与要害技能 要害技能: (7)地舆时空信息服务技能 ?根据Web Service的地舆信息同享与空间数据互操作技能 ②查找 UDDI注册中心 客户端 使用体系 浏览器 Web Service WSDL SOAP SOAP ③绑定 ①注册WSDL文档 ④调用 文档 恳求 呼应 SOAP 数据服务 SOAP 操作服务 目录服务 音讯 音讯 服务 地址 Shape File WSDL文档 数据 Oracle PostGIS SQL 5.中心理论与要害技能 要害技能: (7)地舆时空信息服务技能 ?根据Grid Service的信息资源同享与协同处理问题技能 用户按需组 合服务构成 面向使用的 服务才干 结构地舆信 息服务网格 与虚拟安排, 树立服务管 理节点 将体系功用 依照规范封 装为网络/ 网格服务 使用n 服务聚合 网 格 条 件 下 注册服务 验证服务 辨认服务 查询服务 办理服务 体系1 体系2 体系n 5.中心理论与要害技能 要害技能: (7)地舆时空信息服务技能 ?根据云核算的地舆时空信息服务技能 5.中心理论与要害技能 要害技能: (7)地舆时空信息服务技能 ?根据网格(Grid)集成与弹性云的“混合式”地舆时空信息服务技能 5.中心理论与要害技能 要害技能: (8)地舆信息获取(传感器)、处理(出产)和使用(服务)“一体化”技能 ?“一体化” 指“互联网+”环境下,地舆时空信息从获取到供给使用的全进程或 一切环节都在网络/网格环境上进行,即完成地舆(时空)信息在网 络/网格上可控、有序、高效活动。 ? 中心技能 ?根据“互联网+”的“全作业流”、“全工业链”、“全价值链” 的自适应构建技能 ?根据“互联网+”的“全作业流”、“全工业链”、“全价值链” 各环节的软件接口技能 ?线性“作业流”、“工业链”、“价值链”与分布式并行处理相融 合的技能 ?根据“互联网+”的信息资源同享与协同作业技能 实际的 “地舆国际” 感知的 “地舆国际” 实际国际的 榜首次模型表达 地舆信息处理—各类 地舆信息产品的派生 重构的 “地舆国际” 了解、剖析与发掘 认知的 “地舆国际” 实际国际的 第2次模型表达 用户对实际国际的 认知模型(常识) GIS 地舆信息科学整体结构 06 PART SIX 总结 6.总结 ?地舆信息科学是信息年代地舆学与测绘学穿插交融和深化开展的新式学科。 ?“互联网+”的实质是互联网、物联网、云核算在各行各业深度交融集成使用, 是地舆信息科学开展的柱石。 ?地舆时空大数据是大数据与地舆时空数据的交融,反映地舆国际(时空)的空 间结构及随时刻的改变,为地舆信息科学的开展供给了取之不尽,用之不竭的数 据支撑。 ?地舆信息体系、地舆信息科学、地舆信息服务三者的侧要点不同,但统筹了科 学、技能、工程、工业的特征,构成了完好的“科学、技能、工程、工业”的知 识链(或常识网络),这样就能提醒三者之间的联系。 ?四个科学范式的理论也适用于测绘学与地舆学科学范式的开展改变,**正在出 现的数据密布型科学范式关于地舆信息科学而言是思想办法的革新,也是科研方 式的革新,即以核算为中心变为以数据为中心。 ?中心理论与要害技能是支撑地舆信息科学开展的必要条件,也是学科的研讨内 容。

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