1. Los objetivos esperados del proyecto
(1) Establecer una plataforma SIG tridimensional para
establecer una visualización tridimensional, una zona marítima diversificada y un área terrestre integrada en la plataforma de información geográfica.
(2) Realice la aplicación multidominio
de 3D GIS Realice la aplicación de 3D GIS a múltiples campos como el desarrollo de recursos, la construcción de ciudades digitales y el desarrollo marino, y realice el propósito de la diversificación de valores.
(3) Verdadero SIG de espacio-tiempo cuatridimensional
basado en la plataforma de SIG tridimensional, para obtener un verdadero SIG de espacio-tiempo cuatridimensional.
(4) Descubrimiento de conocimiento utilizando tecnología
de minería de datos La minería de datos espaciales es extraer conocimiento implícito, relaciones espaciales y otra información no explícita contenida en la base de datos espacial pero existe en otros modos para que los usuarios la utilicen. Es un nivel superior de aplicación SIG.
(5) Establecimiento de un almacén de datos espaciales (SpatialDatawarehouse) La
cantidad de datos espaciales es muy grande, y la mayoría de los datos están dispersos en varios departamentos del gobierno, instituciones privadas y empresas. El valor científico y el valor económico, por lo tanto, debemos prestar atención al establecimiento del almacén de datos espaciales para lograr el propósito de la optimización del almacén de datos espaciales.
(6) El desarrollo de la cadena de la industria de SIG se
basa en las tecnologías existentes y en I + D para formar una cadena de la industria de SIG y contribuir a la creación de sabiduría.
(7) Para realizar la popularización de SIG 3D.
Bajo condiciones maduras, desarrolle el cliente móvil 3D GIS y promueva SIG 3D.
2. Plan de implementación del proyecto, ruta técnica, método de organización y análisis de materia
(1) Plan de implementación del proyecto El
sistema de información geográfica en 3D es una base de datos enorme, ya que comenzó tarde, es una tarea ardua y a largo plazo para realizar la construcción del sistema de información geográfica en 3D. La construcción del sistema debe llevarse a cabo de simple a complejo, en tres etapas.
El objetivo de la primera etapa:
Recopile de manera precisa información sobre el mar y la tierra; establezca un sistema de gestión de información tridimensional; capacitación de usuarios de SIG y pueda usar de manera independiente las funciones del sistema.
El contenido de la primera etapa del trabajo:
1. Establecer una clase especial para determinar el personal;
2. Recopilar los datos de información terrestre y marítima del área marítima de la isla;
3. Desarrollar el sistema 3D GIS;
4. Cooperar con el proveedor de software 3D GIS para completar la entrada de datos del sistema SIG, preliminar Establezca un sistema SIG;
5. La capacitación del usuario del sistema SIG 3D puede completar de forma independiente la entrada de datos posterior de SIG 3D.
6. Realice el
objetivo de la segunda etapa de la visualización 3D :
completar la recopilación de información de la isla circundante y el área terrestre; la entrada de la isla circundante y los datos del área terrestre Sistema SIG.
El contenido de la segunda etapa del trabajo:
1. Recopilación de información de las islas circundantes
2. Completar la recopilación de datos de información en el sistema SIG
3. Darse cuenta de la visualización tridimensional El
objetivo de la tercera etapa:
establecer una plataforma tridimensional de intercambio de recursos de datos SIG; garantizar el funcionamiento normal y el mantenimiento del sistema.
La tercera fase del contenido:
1, el centro de datos GIS de recursos que comparte la plataforma tridimensional;
2, equipo de red de tuberías y mantenimiento rutinario en los sistemas de información geográfica, la planificación de redes y optimización de diseño;
3, el desarrollo posterior al proyecto.
(2) Ruta técnica
1. Almacenamiento y procesamiento rápido de grandes cantidades de datos
En 3D GIS, ya sea que se base en una estructura vectorial o una estructura de cuadrícula, la expresión precisa de objetos aprendidos irregularmente encontrará problemas con el almacenamiento y el procesamiento de grandes cantidades de datos. . Además de confiar en los fabricantes de computadoras para producir dispositivos de almacenamiento de gran capacidad y procesadores rápidos en hardware, los algoritmos de software también deben estudiarse para mejorar la eficiencia, como el diseño de varios modelos de datos eficientes para diferentes condiciones, algoritmos de procesamiento en paralelo, algoritmos de compresión wavelet y Procesamiento directo y análisis bajo compresión.
2. El modelo completo de datos espaciales tridimensionales y la estructura de datos La
base de datos espacial tridimensional es el núcleo del SIG tridimensional, está directamente relacionada con la entrada, almacenamiento, procesamiento, análisis y salida de SIG, y su calidad afecta directamente a todo el SIG. Rendimiento El modelo de datos espaciales tridimensionales es la comprensión y abstracción del mundo objetivo de las personas, y es la base teórica para establecer una base de datos espacial tridimensional. La estructura de datos espaciales tridimensionales es la realización concreta del modelo de datos espaciales tridimensionales, la expresión subyacente de los objetos objetivos en la computadora y la base para la representación visual de los objetos objetivos.
3. El desarrollo de métodos de análisis espacial tridimensionales
Las capacidades de análisis espacial son relativamente débiles en los SIG bidimensionales. En la actualidad, la mayoría de los SIG no pueden alcanzar el nivel de toma de decisiones, y solo pueden utilizarse como una gran base de datos espacial para cumplir con la edición, gestión y consulta simples Y los requisitos de visualización no pueden proporcionar directamente planes de toma de decisiones para los tomadores de decisiones. Una gran razón es que en el SIG existente, los tipos y la cantidad de análisis espacial son muy pocos. En 3D GIS, este problema también se enfrenta. Por lo tanto, es un aspecto importante del desarrollo de los SIG tridimensionales para investigar y desarrollar el análisis espacial básico de los SIG e integrar el conocimiento experto en diversos campos en los SIG.
La implementación específica es la siguiente:
(1) Módulo de adquisición de información del
usuario El usuario primero ejecuta este módulo cuando usa el sistema por primera vez, obtiene la información básica del usuario y sus escenarios y propósitos de uso y la almacena, selecciona la interfaz de usuario de acuerdo con los estándares establecidos y vuelve a iniciar sesión Este módulo ya no se ejecuta automáticamente, pero admite agregar nuevos usuarios y modificar la información del usuario, y permite a los usuarios elegir libremente la interfaz.
(2) Módulo de datos
El establecimiento del módulo de datos incluye tres aspectos: importación de datos, organización y gestión de datos, y procesamiento de datos. El formato de datos adopta la integración de datos bidimensionales y tridimensionales. Los datos bidimensionales seleccionan los datos del estándar militar nacional. Para los requisitos de análisis e interacción espacial tridimensional, se seleccionan los dos formatos de datos vectoriales de 3dsmax y 3dgd como fuente de datos. . El procesamiento de datos incluye la generación de LOD de baja precisión.
(3) Módulo de interfaz
Se realizan experimentos cognitivos para diferentes usuarios para formar una interfaz básica adecuada para diferentes tipos de usuarios y agregarla a la biblioteca de interfaz del sistema para admitir diferentes requisitos de los usuarios. La biblioteca de interfaces es editable, lo que permite a los usuarios profesionales agregar y modificar interfaces según sus necesidades.
(4) El módulo de selección de formulario de representación
utiliza una representación bidimensional en un rango de pequeña escala, es decir, en el espacio de símbolos. A medida que se reduce el área de observación del usuario, establezca un umbral en función del experimento (una escala de 1: 5000 es ideal), Una vez que la escala es mayor que el umbral, se convierte en una representación tridimensional y se utilizan cinco niveles de LOD. Para los usuarios que no tienen requisitos para el rendimiento tridimensional, se les permite elegir un rendimiento bidimensional puro.
(5) El módulo de análisis espacial
proporciona funciones SIG básicas como consulta espacial, medición, análisis de superposición, análisis de búfer y análisis de red en un entorno de representación bidimensional; en un entorno tridimensional, debido a la complejidad de su representación espacial, solo consulta , Las funciones de medición y análisis de superposición, los usuarios pueden lograr otras funciones en un entorno bidimensional en la misma área.
(6) Los
datos espaciales del módulo de edición gráfica interactiva utilizan relaciones topológicas de vértices, aristas, triángulos y tetraedros para representar objetos espaciales. Este módulo proporciona herramientas de edición que permiten a los usuarios editar y modificar objetos espaciales y sus elementos constitutivos según sea necesario , Los elementos relacionados cambian automáticamente según la relación topológica.
El marco de la tecnología de integración de la aplicación de tecnología de middleware a 3D GIS estudia principalmente la integración de modelos profesionales de análisis espacial en sistemas 3D GIS de diversas aplicaciones temáticas en forma de middleware, que se llama middleware de análisis espacial profesional 3D GIS. Todo el sistema sigue una arquitectura de 3 capas: en un sistema distribuido, la capa intermedia protege la heterogeneidad de la plataforma del sistema subyacente y la heterogeneidad de múltiples fuentes de datos mediante la adopción de la tecnología de middleware. Cuando el cliente realiza una operación de aplicación, envía una solicitud al sistema a través del agente de interfaz. Basado en el análisis de la solicitud del usuario, el motor de gestión de middleware llama a la parte de implementación correspondiente. En este modo de desarrollo, se puede mejorar la reutilización del modelo de análisis espacial profesional. La combinación de módulos y software es más flexible y no necesita tener en cuenta la heterogeneidad de la plataforma, lo que reduce en gran medida el costo y la dificultad de desarrollo.
(4) Método de organización
A juzgar por las características y los diversos tipos de formas de organización de proyectos, un proyecto puede tener una variedad de formas de organización para elegir, disciplina, independiente, lineal y matriz. La organización de proyectos de matriz también se puede dividir en tipo de matriz débil y tipo de matriz fuerte. Estas formas de organización de proyectos tienen su propio alcance, condiciones y características. No se puede decir qué forma de organización del proyecto es avanzada o atrasada, buena o mala. Por lo tanto, al seleccionar un formulario de organización de proyecto específico, se deben considerar los siguientes factores:
1. La condición física del proyecto, como escala, dificultad, complejidad, estructura del proyecto, número y características de los subproyectos.
2. El estado organizativo del sistema de nivel superior (empresa), así como el número de proyectos realizados o el alcance de las tareas del proyecto.
3. La necesidad de eficiencia y costo del proyecto generalmente puede adoptar un formulario de organización del proyecto de alta eficiencia y bajo costo, y adoptar un formulario de toma de decisiones simple y rápido para permitir que todos los aspectos del proyecto funcionen eficientemente.
(5) Análisis de proyectos El
uso de la tecnología de middleware para realizar un sistema de información geográfica en 3D es actualmente un punto clave de investigación académica nacional y extranjera. Se propone en cierta medida superar los defectos del sistema 2D y así satisfacer las necesidades de las aplicaciones prácticas. El sistema de información geográfica tridimensional puede reflejar el mundo objetivo de manera más realista e intuitiva, y tiene tipos de datos más abundantes. Este tema realiza principalmente un análisis y una discusión exhaustivos sobre las tecnologías y métodos relacionados de visualización en 3D, compara varios métodos de recolección de datos, analiza los errores que pueden ocurrir en el proceso de procesamiento de datos y ofrece varios métodos de control de errores. Sobre la base, para los dos tipos importantes de terreno y características en el sistema de visualización, se proporcionan los respectivos métodos de recolección y procesamiento; a continuación, se introducen varios modelos de datos espaciales tridimensionales importantes, y se analizan y analizan sus respectivas características y comparaciones. El alcance de la aplicación, combinado con el terreno y las características, discutió la selección de modelos de datos y el establecimiento de modelos; introdujo varias tecnologías clave en el proceso de visualización y varias herramientas de visualización comúnmente utilizadas, y las comparó, y finalmente se dio cuenta del uso de intermedios Tecnología de software para implementar mejor SIG 3D.
Establecer una nueva teoría, método, tecnología y sistema de plataforma utilizando tecnología middleware tiene dos aspectos importantes: por un lado, desde la perspectiva del desarrollo de tecnología de software, esta nueva teoría, método y tecnología se orientará Un conjunto de sistemas avanzados de metodología de ingeniería de software para el entorno informático de Internet, que constituye la base teórica para el desarrollo de software informático en el siglo XXI; por otro lado, esta teoría, método y tecnología centrales basados en software en el entorno informático de Internet servirán a nuestro país En los próximos 5 a 10 años, el establecimiento de una industria de software orientada a Internet sentará una base sólida y formará estándares técnicos únicos y patentes técnicas basadas en la nueva plataforma de middleware basada en Internet para proporcionar soporte tecnológico central para el desarrollo de la industria de software de China.
3. Calendario del calendario El calendario
durante el período de implementación del proyecto también es una parte importante del informe del estudio de viabilidad. El llamado período de implementación del proyecto puede denominarse el período de inversión, que se refiere al período desde el momento en que el proyecto de construcción se determina formalmente hasta el momento en que el proyecto alcanza la producción normal. Preparación, operación de prueba hasta la finalización, aceptación y entrega de varias etapas de trabajo. Algunas de las diversas actividades de inversión y vínculos de trabajo en estas fases se influyen entre sí y están estrechamente relacionadas entre sí; otras se llevan a cabo al mismo tiempo y se cruzan entre sí. Por lo tanto, en la etapa de estudio de factibilidad, es necesario llevar a cabo una planificación unificada y un equilibrio integral de todos los vínculos de trabajo en cada etapa del período de implementación del proyecto, y hacer arreglos razonables y prácticos.
1. Etapa de implementación del proyecto del sistema
2. Establecimiento de la organización de gestión de implementación del proyecto
3. Arreglo de recaudación de fondos
4. Preparación de la construcción
5. Preparación de la construcción y la producción
6. Aceptación de finalización
7. Progreso de la implementación del proyecto
4. Cimientos y condiciones de trabajo existentes
(1) Cimientos de trabajo
Desde la década de 1990, debido a los continuos avances en la tecnología informática y la mejora de otras teorías y tecnologías relacionadas, el SIG se ha desarrollado rápidamente en todo el mundo. Se han logrado resultados significativos en el almacenamiento masivo de datos, el procesamiento, la expresión, la visualización y las tecnologías de intercambio de datos. Se puede resumir en los siguientes aspectos:
1. El sistema de hardware utiliza una estructura de servidor / cliente, y inicialmente se ha formado una red y distribución -Estilo, SIG multimedia,
2. En el diseño de SIG, se propuso el concepto de "entorno SIG abierto", y el objetivo final era lograr el intercambio de recursos y datos;
3. Otorgue gran importancia a los problemas de estandarización de datos y calidad de datos, y han formado algunos estándares de datos más factibles;
4. Ha surgido un sistema de gestión de bases de datos orientado a objetos que se llama "DBMS (sistema de gestión de bases de datos)" relacional a objetos;
5. La tecnología "3S" con SIG como el núcleo madura gradualmente, proporcionando nuevas herramientas y métodos para datos espaciales para el trabajo ambiental y de recursos
6. Nuevas herramientas y teorías matemáticas utilizan SIG para hacer que su función de reconocimiento de información y función de análisis espacial Ser mejorado, etc. En la actualidad, la tecnología de middleware ha madurado gradualmente y han aparecido productos de middleware de diferentes niveles y tipos. Se puede dividir aproximadamente en las siguientes categorías:
1. Middleware de mensajes (MessageOrientmiddleware: MOM)
Enviar datos de una aplicación a otra es la función principal del middleware de mensajes. Es responsable de establecer un canal para la comunicación de red y la transmisión confiable de datos. Para garantizar que los datos no se retransmitan ni se pierdan, una función importante del middleware de mensajes es permitir el funcionamiento multiplataforma y proporcionar servicios de transferencia de datos para la integración del software de aplicación en diferentes sistemas operativos. Es adecuado para el intercambio de datos en tiempo no real, como la transferencia de datos de liquidación entre bancos. Los principales productos son: IBMMQSeriesBEAMessageQBEATuxedo / QMicroSoftMSMQ Dongfangtong Technology Tonglink / q.
2. Transaction middleware (TransactionProcessing: TP)
El middleware de transacciones tiene las mismas capacidades multiplataforma y de red que el middleware de mensajes, pero su función principal es administrar la consistencia de los datos distribuidos en diferentes computadoras, coordinar la base de datos para procesar transacciones distribuidas y garantizar el rendimiento y la confiabilidad de todo el sistema Sexo El estándar principal seguido por el middleware de transacciones es el modelo x / opendtp. Es adecuado para sistemas de procesamiento de transacciones en línea, como el sistema de cajeros automáticos del banco, el sistema de facturación de telecomunicaciones. Los principales productos son: BEATUXEDO, IBMCICS, tongeasy
3. Objeto middleware (ObjectMomitor)
El middleware de objetos también se llama ObjectTPMomitor, que generalmente también tiene la función de middleware de transacciones, pero está organizado según un modelo orientado a objetos. Las transacciones electrónicas en línea son muy adecuadas para este tipo de middleware. Debido a que este tipo de aplicación se modifica con frecuencia, la arquitectura orientada a objetos puede mantener suficiente flexibilidad para hacer frente a tales cambios. Cuando se trata de middleware orientado a objetos, debe mencionar Object Request Brokers (ObjectRequestBrokers: ORB). Actualmente hay tres tipos de arquitecturas de intermediario de solicitud de objetos, CORBA, EJB, COM +, ORB es un conjunto de protocolos o estándares, el objeto actual El middleware se construye de acuerdo con una de las tres arquitecturas anteriores, tales como: BorlandVisiBroker, MicroSoftTransactionServer, IONAorbix, IBMcomponentbroker, Dongfangtong Technology tongbroker
4. Servidor de aplicaciones (Servidor de aplicaciones) El
servidor de aplicaciones se utiliza principalmente para construir aplicaciones basadas en WEB, es la plataforma básica para que las empresas implementen el comercio electrónico. Generalmente se basa en la arquitectura J2EE. Facilita el desarrollo, la implementación y la administración de aplicaciones web. Hacer que los desarrolladores se centren en la lógica empresarial. Los principales productos son BEAweblogicIBMwebspere, BorlandAppServer, etc., así como algunos servidores de aplicaciones J2EE de código abierto, como JBOSS.
5. Integración de aplicaciones empresariales (EAI):
una empresa grande a menudo tiene muchos sistemas de aplicaciones informáticas. EAI se puede utilizar para integrar estos sistemas de manera efectiva. Permítales acceder entre sí y lograr la interoperabilidad. Las herramientas de desarrollo de capa superior proporcionadas por EAI pueden ser la mayor diferencia entre EAI y otros middleware, ya que permiten a los usuarios personalizar la lógica empresarial y hacer que los objetos de datos cumplan automáticamente con estas reglas. El usuario típico de EAI es la integración de una gran cantidad de sistemas de aplicaciones de esas empresas gigantes, cuyos principales productos son BEAELINK, BEAWLI, etc.
6. Middleware de seguridad (SecurityMiddlewares) En los
últimos años, con el desarrollo de Internet, la seguridad de la información ha recibido cada vez más atención y ha surgido el middleware de seguridad. Security middleware es una plataforma de desarrollo de aplicaciones abierta basada en infraestructura de clave pública (PKI) y construida sobre una serie de estándares internacionales de seguridad relevantes, que proporciona interfaces de desarrollo para sistemas de aplicaciones hacia arriba e interfaces de algoritmo criptográfico unificado hacia abajo Y maneje interfaces para varias tarjetas IC, chips de seguridad y otros equipos. Los principales productos son: ENTRUSTentrus, Tongtong Technology Tongtong, etc.
La tecnología 3D GIS existente y la tecnología de middleware proporcionan una buena base y referencia para el desarrollo de una plataforma de información geográfica en 3D basada en la tecnología de middleware.
Texto original de:http://www.ztmapinfo.com/blog/index.php/article/57.html