第7章-WebGIS的熱點(diǎn)和前沿

WebGIS原理與應(yīng)用朱進(jìn)蘇州科技大學(xué)環(huán)境學(xué)院2024年5月30日第7章WebGIS的熱點(diǎn)和前沿2024/5/30slide27.1研究熱點(diǎn)2024/5/30slide3研究熱點(diǎn)自發(fā)式地理信息21世紀(jì)以來(lái)，用戶創(chuàng)建內(nèi)容(usergeneratedcontent,UGC)成為一個(gè)突出現(xiàn)象維基百科(Wikipedia),YouTube,Facebook,Twitter,微博,微信的流行自發(fā)式地理信息(volunteeredgeographicinformation,VGI)是由公眾自愿創(chuàng)建的，而不是有專業(yè)數(shù)據(jù)生產(chǎn)部門的專業(yè)人員創(chuàng)建的地理空間數(shù)據(jù)(Goodchild,2007)2024/5/30slide4自發(fā)式地理信息案例2024/5/30slide5自發(fā)式地理信息GeoTweet推特的GeoTweeting功能，發(fā)布的微博附帶位置信息可以使用諸如ArcGISServer要素服務(wù)(FeatureService)所支持的Web編輯功能來(lái)實(shí)現(xiàn)ArcGISExplorer的Twitter插件可以發(fā)布GeoTweets，并看到所關(guān)注的朋友的GeoTweets2024/5/30slide6自發(fā)式地理信息2024/5/30slide7自發(fā)式地理信息OpenStreetMapOpenStreetMap（簡(jiǎn)稱OSM）是一個(gè)網(wǎng)上地圖協(xié)作計(jì)劃，目標(biāo)是創(chuàng)造一個(gè)內(nèi)容自由且能讓所有人編輯的世界地圖。OSM的地圖由用戶根據(jù)手提GPS裝置、航空攝影照片、其他自由內(nèi)容甚至單靠地方智慧繪制。2024/5/30slide8自發(fā)式地理信息OpenStreetMap2010年海地大地震中，OSM極大地提高了地面搜救小隊(duì)的工作效率，地圖以GeoEye等公司提供的最新衛(wèi)星照片為基礎(chǔ)。志愿者可以隨時(shí)用隨身的電腦或手機(jī)在地圖上即時(shí)標(biāo)注救護(hù)站、帳篷和倒塌的大橋，不在前線的工作人員則可以增加一些通過(guò)twitter傳來(lái)的情況。它繪制出的海地災(zāi)區(qū)地圖，幾乎每一秒都是最新的。2024/5/30slide9自發(fā)式地理信息意義把公眾作為傳感器：提供遙感系統(tǒng)不能提供的獨(dú)特尺度，在空間上，人們可以近距離觀察地面事物，在時(shí)間上，經(jīng)常訪問(wèn)某些地點(diǎn)。為建設(shè)空間信息基礎(chǔ)設(shè)施提供了輔助手段：提供了大量免費(fèi)的大部分情況下很準(zhǔn)確和詳盡的VGI促進(jìn)公眾參與GIS的發(fā)展：公眾利用GIS來(lái)提供數(shù)據(jù)和參與決策，內(nèi)容與公眾有關(guān)，能激發(fā)興趣，簡(jiǎn)單易用，與社交網(wǎng)絡(luò)結(jié)合等2024/5/30slide10自發(fā)式地理信息不足無(wú)序性非規(guī)范性冗余性質(zhì)量完整性個(gè)人隱私2024/5/30slide11協(xié)同GIS概念一群人采用GIS技術(shù)來(lái)創(chuàng)建一個(gè)協(xié)同工作的環(huán)境，從而完成共同的任務(wù)。如何利用地理空間技術(shù)，來(lái)支持人與人之間的合作與決策空間和時(shí)間特征空間上，協(xié)同者可以在同一地點(diǎn)，也可以互相遠(yuǎn)離在世界上，既可以是同步的(實(shí)時(shí))，也可以是異步的(在不同時(shí)間)2024/5/30slide12協(xié)同GIS應(yīng)用大量的規(guī)劃和決策，尤其是應(yīng)急響應(yīng)，需要多個(gè)團(tuán)體和機(jī)構(gòu)完成，他們可能位于不同的地點(diǎn)本質(zhì)實(shí)時(shí)的共享和交換數(shù)據(jù)(地圖、手繪圖形、注記、消息和提醒等)讓人們清晰地了解事情的整個(gè)態(tài)勢(shì)，為參與者提供通用態(tài)勢(shì)圖(commonoperationalpicture,COP),讓所有人能夠同一時(shí)間”看見”相同的信息2024/5/30slide13協(xié)同GIS技術(shù)Web技術(shù)、GIS技術(shù)和計(jì)算機(jī)支持下的協(xié)同工作技術(shù)(computer-supportedcooperativework,CSCW)的交匯CSCW軟件包括即時(shí)消息軟件、視頻會(huì)議軟件、Web會(huì)議軟件、電子黑板、博客、微博、Web日歷和電子郵箱等可以在電子地圖中加入類似的功能，方便進(jìn)行地理坐標(biāo)、標(biāo)注的交流2024/5/30slide14協(xié)同GIS2024/5/30slide15協(xié)同GIS2024/5/30slide16在協(xié)同指揮作戰(zhàn)平臺(tái)上標(biāo)繪各自的位置和行軍路線，與友軍共同制定行動(dòng)計(jì)劃地理標(biāo)簽(Geotag)概念地理標(biāo)簽是對(duì)諸如照片、視頻、網(wǎng)頁(yè)和RSS源等各種數(shù)字媒體添加位置信息，不僅包括經(jīng)緯度，還可以包括高度和方位自動(dòng)地理標(biāo)簽：智能手機(jī)，能夠自動(dòng)記錄照片的位置手動(dòng)地理標(biāo)簽：人工指定其位置，在地圖上放大到拍攝位置，指定照片的拍攝位置，寫入到圖片文件中。如ArcGISExplorer2024/5/30slide17地理標(biāo)簽(Geotag)2024/5/30slide18地理標(biāo)簽(Geotag)作用按照空間位置來(lái)組織照片等類型的數(shù)據(jù)2024/5/30slide19地理標(biāo)簽(Geotag)作用豐富了地理信息：更加直觀、生動(dòng)和吸引人為數(shù)據(jù)挖掘提供了重要價(jià)值的信息源2024/5/30slide20地理解析(Geoparsing)概念給文檔中的文字或段落確定地理位置信息如：GeoNames將RSS轉(zhuǎn)化為GeoRSS將文檔轉(zhuǎn)換成地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)，把大量的文檔按空間位置來(lái)組織，可以將它們繪制在地圖上，并對(duì)其中隱藏的信息進(jìn)行快速的空間搜索。由于人類語(yǔ)言的模糊性，地理解析是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域。2024/5/30slide21基于位置的服務(wù)(LBS)模式休閑娛樂(lè)型：以簽到(check-in)為主生活服務(wù)型：團(tuán)購(gòu)、優(yōu)惠券推送、服務(wù)點(diǎn)評(píng)型社交型：Foursquare、陌陌2024/5/30slide22在線虛擬現(xiàn)實(shí)概念虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality,VR)是一種讓用戶與計(jì)算機(jī)模擬的環(huán)境進(jìn)行交互的技術(shù)，其中計(jì)算機(jī)模擬的環(huán)境可以是真實(shí)世界，也可以是虛擬的世界。呈現(xiàn)的效果從兩方面來(lái)評(píng)價(jià)逼真性：包括感知的寬度(感知的維度數(shù)量，視覺(jué)、聽覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué))和深度(感知通道的分辨率，2.5維還是3維)兩個(gè)指標(biāo)。交互性2024/5/30slide23在線虛擬現(xiàn)實(shí)概念目前，許多VR應(yīng)用程序能夠在Web瀏覽器和手機(jī)客戶端中流暢地運(yùn)行，形成在線虛擬現(xiàn)實(shí)在線虛擬地球：GoogleEarth，ArcGISExplorer用戶進(jìn)入三維內(nèi)部的虛擬環(huán)境：2024/5/30slide24在線虛擬現(xiàn)實(shí)GoogleProjectTango構(gòu)建室內(nèi)三維模型2024/5/30slide25在線虛擬現(xiàn)實(shí)淘寶Buy+（敗家）2024/5/30slide26傳感器網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)概念傳感器網(wǎng)由眾多傳感器(sensor)及其所測(cè)量的數(shù)據(jù)所構(gòu)成，是可通過(guò)萬(wàn)維網(wǎng)和應(yīng)用程序接口來(lái)查找和訪問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)-OGC傳感器網(wǎng)是一個(gè)由眾多分布在不同地方的傳感器組成的環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)，這些傳感器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，一個(gè)傳感器采集到的信息可以被其他傳感器所共享，傳感器具有自我推理能力，它可以進(jìn)行智能的自主操作，并進(jìn)行自動(dòng)診斷和恢復(fù)。-NASA2024/5/30slide27傳感器網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)例子USGS的全國(guó)水情信息查詢系統(tǒng)擁有數(shù)百萬(wàn)個(gè)傳感器站點(diǎn)，用于收集水流、地下水水位和水質(zhì)信息。美國(guó)環(huán)保局監(jiān)測(cè)水質(zhì)和其他生物和物理數(shù)據(jù)美國(guó)的地表自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)-地面氣象觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)2024/5/30slide28傳感器網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)SWEOGC的傳感網(wǎng)絡(luò)整合框架(SensorWebEnablement,SWE)http:///ogc/markets-technologies/swe利用位置等參數(shù)找出所需傳感器及其觀測(cè)數(shù)據(jù)以標(biāo)準(zhǔn)格式獲取傳感器的實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)，以便對(duì)數(shù)據(jù)處理和定位對(duì)傳感器進(jìn)行模型編程，以增加其智能性發(fā)布、訂閱和接受由傳感器發(fā)出的提醒和警報(bào)2024/5/30slide29傳感器網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)SWESWEstandardsenabledeveloperstomakealltypesofsensors,transducersandsensordatarepositoriesdiscoverable,accessibleanduseableviatheWeb.2024/5/30slide30傳感器網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)SWE2024/5/30slide31傳感器網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)最早由MIT的KevinAshton于1999年提出，它是”物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”它把sensor裝到電網(wǎng)、道路、橋梁、收費(fèi)站、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道、冰箱和汽車等各種物體中，并且把它們連接起來(lái)。人們可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，從而達(dá)到智慧的狀態(tài)-智慧城市2024/5/30slide32傳感器網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)2024/5/30slide33云計(jì)算和云GIS云計(jì)算是一種信息技術(shù)資源交付和使用的模式，它提供一個(gè)方便的、按需使用的、可配置的計(jì)算資源池(帶寬、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用程序以及服務(wù))，這些資源可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，根據(jù)使用量的需要而伸縮，不需要租用者的過(guò)多干預(yù)2024/5/30slide34云計(jì)算和云GIS云計(jì)算特征按需自助服務(wù)：自行部署資源廣泛的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)：桌面、平板、手機(jī)等與地理位置無(wú)關(guān)的資源池：資源被虛擬化和共享池化，被眾多用戶租用快速伸縮(彈性):資源表現(xiàn)為無(wú)限的，可以隨時(shí)增加和減少購(gòu)買量服務(wù)計(jì)費(fèi)2024/5/30slide35云計(jì)算和云GIS云計(jì)算服務(wù)模式軟件即服務(wù)(SoftwareasaService,Saas):以網(wǎng)站和Web服務(wù)的形式提供應(yīng)用程序，如GMAIL，GoogleDoc等平臺(tái)即服務(wù)(PlatformasaService,Paas)：提供應(yīng)用程序運(yùn)行環(huán)境、開發(fā)接口和開發(fā)工具，如谷歌AppEngine和微軟WindowsAzure設(shè)施即服務(wù)(InfrastructureasaService,Iaas)：為消費(fèi)者提供計(jì)算能力、存儲(chǔ)空間和網(wǎng)絡(luò)帶寬等資源，如Amazon的簡(jiǎn)答存儲(chǔ)服務(wù)(SimpleStorageService，S3)及其彈性云(ElasticComputingCloud，EC2)和Apple的iCloud2024/5/30slide36云計(jì)算和云GIS云計(jì)算的層次基礎(chǔ)設(shè)施在最下端，平臺(tái)在中間，軟件在頂端。2024/5/30slide37云計(jì)算和云GIS云計(jì)算優(yōu)點(diǎn)節(jié)約成本降低復(fù)雜性提高可用性增強(qiáng)移動(dòng)性云計(jì)算缺陷目前的資源和功能還不完全安全和保密：公有云和私有云2024/5/30slide38云計(jì)算和云GIS云GIS也稱為地理云(GeoCloud)，通過(guò)云計(jì)算技術(shù)提供GIS功能Esri的云GIS產(chǎn)品部署在云中的ArcGISServerArcGISOn