第7章-WebGIS的热点和前沿

WebGIS原理与应用朱进苏州科技大学环境学院2024年5月30日第7章WebGIS的热点和前沿2024/5/30slide27.1研究热点2024/5/30slide3研究热点自发式地理信息21世纪以来，用户创建内容(usergeneratedcontent,UGC)成为一个突出现象维基百科(Wikipedia),YouTube,Facebook,Twitter,微博,微信的流行自发式地理信息(volunteeredgeographicinformation,VGI)是由公众自愿创建的，而不是有专业数据生产部门的专业人员创建的地理空间数据(Goodchild,2007)2024/5/30slide4自发式地理信息案例2024/5/30slide5自发式地理信息GeoTweet推特的GeoTweeting功能，发布的微博附带位置信息可以使用诸如ArcGISServer要素服务(FeatureService)所支持的Web编辑功能来实现ArcGISExplorer的Twitter插件可以发布GeoTweets，并看到所关注的朋友的GeoTweets2024/5/30slide6自发式地理信息2024/5/30slide7自发式地理信息OpenStreetMapOpenStreetMap（简称OSM）是一个网上地图协作计划，目标是创造一个内容自由且能让所有人编辑的世界地图。OSM的地图由用户根据手提GPS装置、航空摄影照片、其他自由内容甚至单靠地方智慧绘制。2024/5/30slide8自发式地理信息OpenStreetMap2010年海地大地震中，OSM极大地提高了地面搜救小队的工作效率，地图以GeoEye等公司提供的最新卫星照片为基础。志愿者可以随时用随身的电脑或手机在地图上即时标注救护站、帐篷和倒塌的大桥，不在前线的工作人员则可以增加一些通过twitter传来的情况。它绘制出的海地灾区地图，几乎每一秒都是最新的。2024/5/30slide9自发式地理信息意义把公众作为传感器：提供遥感系统不能提供的独特尺度，在空间上，人们可以近距离观察地面事物，在时间上，经常访问某些地点。为建设空间信息基础设施提供了辅助手段：提供了大量免费的大部分情况下很准确和详尽的VGI促进公众参与GIS的发展：公众利用GIS来提供数据和参与决策，内容与公众有关，能激发兴趣，简单易用，与社交网络结合等2024/5/30slide10自发式地理信息不足无序性非规范性冗余性质量完整性个人隐私2024/5/30slide11协同GIS概念一群人采用GIS技术来创建一个协同工作的环境，从而完成共同的任务。如何利用地理空间技术，来支持人与人之间的合作与决策空间和时间特征空间上，协同者可以在同一地点，也可以互相远离在世界上，既可以是同步的(实时)，也可以是异步的(在不同时间)2024/5/30slide12协同GIS应用大量的规划和决策，尤其是应急响应，需要多个团体和机构完成，他们可能位于不同的地点本质实时的共享和交换数据(地图、手绘图形、注记、消息和提醒等)让人们清晰地了解事情的整个态势，为参与者提供通用态势图(commonoperationalpicture,COP),让所有人能够同一时间”看见”相同的信息2024/5/30slide13协同GIS技术Web技术、GIS技术和计算机支持下的协同工作技术(computer-supportedcooperativework,CSCW)的交汇CSCW软件包括即时消息软件、视频会议软件、Web会议软件、电子黑板、博客、微博、Web日历和电子邮箱等可以在电子地图中加入类似的功能，方便进行地理坐标、标注的交流2024/5/30slide14协同GIS2024/5/30slide15协同GIS2024/5/30slide16在协同指挥作战平台上标绘各自的位置和行军路线，与友军共同制定行动计划地理标签(Geotag)概念地理标签是对诸如照片、视频、网页和RSS源等各种数字媒体添加位置信息，不仅包括经纬度，还可以包括高度和方位自动地理标签：智能手机，能够自动记录照片的位置手动地理标签：人工指定其位置，在地图上放大到拍摄位置，指定照片的拍摄位置，写入到图片文件中。如ArcGISExplorer2024/5/30slide17地理标签(Geotag)2024/5/30slide18地理标签(Geotag)作用按照空间位置来组织照片等类型的数据2024/5/30slide19地理标签(Geotag)作用丰富了地理信息：更加直观、生动和吸引人为数据挖掘提供了重要价值的信息源2024/5/30slide20地理解析(Geoparsing)概念给文档中的文字或段落确定地理位置信息如：GeoNames将RSS转化为GeoRSS将文档转换成地理空间数据库，把大量的文档按空间位置来组织，可以将它们绘制在地图上，并对其中隐藏的信息进行快速的空间搜索。由于人类语言的模糊性，地理解析是一个具有挑战性的领域。2024/5/30slide21基于位置的服务(LBS)模式休闲娱乐型：以签到(check-in)为主生活服务型：团购、优惠券推送、服务点评型社交型：Foursquare、陌陌2024/5/30slide22在线虚拟现实概念虚拟现实(VirtualReality,VR)是一种让用户与计算机模拟的环境进行交互的技术，其中计算机模拟的环境可以是真实世界，也可以是虚拟的世界。呈现的效果从两方面来评价逼真性：包括感知的宽度(感知的维度数量，视觉、听觉、嗅觉、触觉)和深度(感知通道的分辨率，2.5维还是3维)两个指标。交互性2024/5/30slide23在线虚拟现实概念目前，许多VR应用程序能够在Web浏览器和手机客户端中流畅地运行，形成在线虚拟现实在线虚拟地球：GoogleEarth，ArcGISExplorer用户进入三维内部的虚拟环境：2024/5/30slide24在线虚拟现实GoogleProjectTango构建室内三维模型2024/5/30slide25在线虚拟现实淘宝Buy+（败家）2024/5/30slide26传感器网和互联网概念传感器网由众多传感器(sensor)及其所测量的数据所构成，是可通过万维网和应用程序接口来查找和访问的网络-OGC传感器网是一个由众多分布在不同地方的传感器组成的环境监测网，这些传感器通过无线网络进行通讯，一个传感器采集到的信息可以被其他传感器所共享，传感器具有自我推理能力，它可以进行智能的自主操作，并进行自动诊断和恢复。-NASA2024/5/30slide27传感器网和互联网例子USGS的全国水情信息查询系统拥有数百万个传感器站点，用于收集水流、地下水水位和水质信息。美国环保局监测水质和其他生物和物理数据美国的地表自动观测系统-地面气象观测网络2024/5/30slide28传感器网和互联网SWEOGC的传感网络整合框架(SensorWebEnablement,SWE)http:///ogc/markets-technologies/swe利用位置等参数找出所需传感器及其观测数据以标准格式获取传感器的实时和历史数据，以便对数据处理和定位对传感器进行模型编程，以增加其智能性发布、订阅和接受由传感器发出的提醒和警报2024/5/30slide29传感器网和互联网SWESWEstandardsenabledeveloperstomakealltypesofsensors,transducersandsensordatarepositoriesdiscoverable,accessibleanduseableviatheWeb.2024/5/30slide30传感器网和互联网SWE2024/5/30slide31传感器网和互联网物联网最早由MIT的KevinAshton于1999年提出，它是”物物相连的互联网”它把sensor装到电网、道路、桥梁、收费站、建筑、供水系统、大坝、油气管道、冰箱和汽车等各种物体中，并且把它们连接起来。人们可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，从而达到智慧的状态-智慧城市2024/5/30slide32传感器网和互联网2024/5/30slide33云计算和云GIS云计算是一种信息技术资源交付和使用的模式，它提供一个方便的、按需使用的、可配置的计算资源池(带宽、服务器、存储、应用程序以及服务)，这些资源可通过互联网，根据使用量的需要而伸缩，不需要租用者的过多干预2024/5/30slide34云计算和云GIS云计算特征按需自助服务：自行部署资源广泛的网络访问：桌面、平板、手机等与地理位置无关的资源池：资源被虚拟化和共享池化，被众多用户租用快速伸缩(弹性):资源表现为无限的，可以随时增加和减少购买量服务计费2024/5/30slide35云计算和云GIS云计算服务模式软件即服务(SoftwareasaService,Saas):以网站和Web服务的形式提供应用程序，如GMAIL，GoogleDoc等平台即服务(PlatformasaService,Paas)：提供应用程序运行环境、开发接口和开发工具，如谷歌AppEngine和微软WindowsAzure设施即服务(InfrastructureasaService,Iaas)：为消费者提供计算能力、存储空间和网络带宽等资源，如Amazon的简答存储服务(SimpleStorageService，S3)及其弹性云(ElasticComputingCloud，EC2)和Apple的iCloud2024/5/30slide36云计算和云GIS云计算的层次基础设施在最下端，平台在中间，软件在顶端。2024/5/30slide37云计算和云GIS云计算优点节约成本降低复杂性提高可用性增强移动性云计算缺陷目前的资源和功能还不完全安全和保密：公有云和私有云2024/5/30slide38云计算和云GIS云GIS也称为地理云(GeoCloud)，通过云计算技术提供GIS功能Esri的云GIS产品部署在云中的ArcGISServerArcGISOn