理论来源
从对地观测卫星到对地观测脑 作者: 李德仁 王密 沈欣 董志鹏
21世纪以来,高分辨率对地观测卫星快速发展,对地观测系统由最初的单星模式发展为现在的轻小型卫星组建星座,实现了全天时、全天候、全方位的对地精细化观测。未来将对地观测卫星星座与通信卫星、导航卫星和飞机等空间节点通过动态组网,建立天基空间信息网络,以实现智能化空天信息的实时服务。为了进一步增强系统的智能化水平,提高系统感知、认知能力和应急响应能力,本文提出未来空间信息网络环境下对地观测脑(earth observation brain,EOB)的概念,对地观测脑是基于事件感知的智能化对地观测系统。详细介绍了对地观测脑的概念模型及需要解决的关键技术,举例说明了对地观测脑初级阶段的感知、认知过程。将来对地观测脑可以回答何时(when)、何地(where)、何目标(what object)发生了何种变化(what change ),并在规定的时间(right time)和地点(right place)把这些正确的信息(right information)推送给需要的人(right people)的手机或其他智能终端,全球用户可实时获得所需的任何数据、信息和知识。关键词:对地观测卫星;对地观测脑;智能对地观测系统;空间感知与认知;应急响应能力;天空地一体化协同对地观测。
多级时空网格
从数字地图到空间信息网格——空间信息多级网格理论思考 作者: 李德仁 朱欣焰 龚健雅
网格是高性能计算机、数据源、因特网三种技术的有机组合和发展,它把分布在各地的计算机连接起来,用户分享网上资源,感觉如同个人使用一台超级计算机一样。从数量上来说,网格的带宽更高,计算速度和数据处理速度大幅提高,结构体系比现有网络更有效的利用信息资源。网格的根本特征是资源共享,消除资源孤岛。目前网格技术研究工作主要在网格计算、信息网格等方面。网格计算(Grid Computing)通过网络连接地理上分布的各类计算机(包括机群)、数据库、各类设备和存储设备等,形成对用户相对透明的虚拟的高性能计算环境,它的应用包括分布式计算、高吞吐量计算、协同工程和数据查询等诸多功能。网格计算被定义为一个广域范围的"无缝集成和协同计算环境"。信息网格是要利用现有的网络基础设施、协议规范、Web 和数据库技术,为用户提供一体化的智能信息平台,其目标是创建一种架构在 OS 和 Web 之上的基于 Internet 的新一代信息平台和软件基础设施。在这个平台上,信息的处理是分布式、协作和智能化的,用户可以通过单一入口访问所有信息。信息网格追求的最终目标是能够做到服务点播(Service On Demand)和一步到位的服务 (OneClick Is Enough)。
网格应用
地理国情信息的多级网格化表达 作者: 李德仁 邵振峰 丁 霖
地理国情来自国情。国情是指一个国家的社会性质、政治、经济、文化等方面的基本情况和特点,主要包括自然环境和资源、科技教育状况、经济发展状况、政治状况、社会状况、文化传统、国际环境和国际关系等。地理国情是重要的基本国情,是从地理的角度分析、研究和描述国情,即以地球表层自然、生物和人文现象的空间变化和它们之间的相互关系、特征等为基本内容,对构成国家物质基础的各种条件因素作出宏观性、整体性、综合性的描述,涵盖了国土疆域面积、地理区域特征、地形地貌特征、道路交通网络、江河湖海分布、土地利用与土地覆盖、城市布局和城镇化扩张、生产力空间布局、灾害分布、环境与生态状况等。 地理国情信息具有宏观性、整体性和综合性等特点,涵盖了与地理空间位置相关的自然、人文、社会、经济地理信息,以及在此基础上进行统计分析所形成的相关信息。地理国情信息主要包括感知信息、统计信息和分析信息等。感知信息是直接或间接获取并能直观反映在遥感影像、地图、地理信息系统等介质上的地理信息,如道路、水系、居民地等信息 ;统计信息是在感知信息的基础上进行处理、统计所得到的信息,如国土面积、湖泊面积等 ;分 析信息是以感知信息和统计信息为基础。