城市遥感数据组网并实现共享

17．3．3　城市遥感数据组网并实现共享

服务于城市资源管理、动态监测服务的数据组网技术的内容研究主要包括如下方面:

(1)卫星遥感影像、航空遥感影像、地面监测目标数据的组网，建立天级卫星遥感平台和GPS卫星定位系统、空级遥感平台、地面群测群防监测预警系统兼顾的满足城市资源管理、动态监测服务需求的业务组网技术。

(2)数据层组网技术，研究网格计算环境下如何快速获取分布式存储的数据，如果从组网环境下的分布式存储的海量遥感影像中快速检索到有用的信息。

其技术框架如图17-5、图17-6所示，包括不同源遥感影像数据间的组网和遥感数据与非遥感数据间的组网。

图17-5　多源遥感影像数据组网

图17-6　遥感数据与其他数据组网

在数据层组网里面，将群测群防手段的有效性与现代化的通信手段和信息化手段相结合，为城市资源管理、动态监测服务的快速信息获取服务。

最初是利用数字图像处理软件对卫星数字图像进行几何纠正与位置配准，在此基础上采用人机交互方式从遥感影像中获取有关地学信息。这种方法的实质仍然是遥感影像目视判读，它依赖于影像解译人员的解译经验与水平，它在遥感图像解译方法上并没有新突破。

由遥感图像解译的复杂性带来的辅助解译信息的多解性，以及这些地学信息如何与遥感信息结合的问题仍然没有解决。此外，大比例尺GIS专题数据库不能覆盖所有研究区域等问题也没有得到很好的解决。目前，遥感信息、地理辅助信息与地质学知识综合的智能化处理与分析，已经形成的数理统计方法、人工神经网络方法和相关空间推理方法也得到了广泛的应用。城市资源管理、动态监测服务是个巨大的系统工程，大量的地面工程是无法用别的手段所替代的。因此，研究结合天际、空际、地面相结合的数据网络，才是现实可行的解决途径。

与强大的用户需求相比，目前的城市网络电子地图的主要缺陷是社会化属性不足、成图周期长、现势性差、信息量不足、垂直摄影方向与人的视线方向不一致、比例尺固定不符合视觉上的近大远小、用户参与量测和挖掘功能不强等。因此，网络电子地图已难以全面满足城市各行业信息化应用的要求，更无法适应当今互联网公众信息服务的要求。第三次Internet浪潮下Web 2．0理念要求为用户提供的各种服务应具备体验性(experience)、沟通性(communicate)、差异性(variation)、创造性(creativity)和关联性(relation)等特性。对空间信息服务而言，可视是体验性的基础(Google Earth，virtual earth)，按需可量测是创造性和差异性的保障，时空可挖掘则为关联性的专业应用提供技术保障。Web 2．0下空间信息服务需求体系如图17-7所示。

图17-7　Web 2．0空间信息服务需求

城市各种影像正好弥补了网络电子地图的不足，可直接向公安、市政、交通、导航、LBS等行业提供满足需要的高精度的地图数据、全要素信息以及厘米级分辨率的影像数据，这种“可视、可量、可挖掘”的近景影像数据即被称为可量测的实景影像，它与网络电子地图产品相结合，则可搭建一个以正射影像和实景影像为主要共享数据源的“影像城市”共享平台。基于空间信息网格的服务平台可有效地融合集成Web 2．0技术(如Ajax)，为用户提供互动的沟通服务。

空间信息服务较之地理信息系统的一个重要进步就是从简单提供数据到提供服务，即能针对不同需求的用户提供个性化的解决方案。正射影像和实景影像为代表的影像产品正契合空间信息服务的这一要求。以实景影像为例，实景影像是由3S集成的移动测量系统获得的，每张像片的外方位元素则由车载GPS/INS系统自动测定，将这些数据连同立体相对前方交会算法一起放在网上，任何终端上的用户即可按自己的需要进行量算和解译。其主要优势体现在以下三个方面:

(1)实景影像上可能提供城市景观的立面图像信息，这些可视、可量测和可挖掘的自然和社会信息能够弥补4D影像中不能包含的大量细节信息，提高空间信息服务数据源的信息量，提供更多更新的服务内容。

(2)实景影像是聚焦服务、按需测量的产物，能满足社会化行业用户对信息的需求，可以在传统的4D产品与用户需求之间的鸿沟间起到桥梁作用。

(3)实景影像采集工期短，操作简便，数据更新快，具有很强的现势性，可有效提高空间信息服务的准确性。

面向服务架构(service-oriented architecture，SOA)以“服务”为粒度来满足各种需求，这些服务可以被远程的动态注册、发现与调用，还可被动态地组合与编配在一起形成服务链。它的特点是根据业务逻辑对服务进行了不同粒度的封装，且服务的使用者可根据需求动态地发现和使用所需服务。

SOA是一种松散耦合的软件体系结构，在这种体系结构中，由各自独立可复用的服务去构成系统功能，这些服务向外公布有意义明确的接口，面向服务的集成(service-oriented integration，SOI)将传统的集成对象与开放的、高灵活性的Web Services整合在一起，是通过对这些实现透明的接口的调用来完成的，其体系结构如图17-8所示。

图17-8　SOA体系结构

在面向服务的体系结构中主要有三种角色:

服务消费者是需要使用服务的应用程序或其他的服务，通过对注册中心的服务进行查询后，根据接口说明信息并使用某种传输协议与服务，绑定并执行服务功能。

服务提供者是创建服务的实体，可以从服务消费者处接受请求并可以远程执行所请求服务，通过向注册中心发布服务接口信息以供服务消费者发现和访问服务。

服务注册中心处于中心位置，提供了展示服务的功能，服务消费者通过查询存储有服务信息库的注册中心，以找到感兴趣服务的接口信息。

面向服务的共享与面向数据的共享有着显著的区别，如表17-1所示。

表17-1　　　　　　面向空间数据的共享与面向空间信息服务的共享的比较

当前，数字城市共享服务从单纯的符号、文字和二维地图上升到三维、航空和地面多视角等多维位置服务，地理空间信息服务数据正朝着“大信息量”、“高精度”、“可视化”方向发展，对数据的生产、加工、服务内容和更新手段提出了新的挑战。国外网络地图服务产品包括:Google Earth，MSN Virtual Earth，Yahoo SmartView等，它们都开始提供影像地图服务。影像城市共享平台的建设成为数字城市建设后的新的迫切需求。