地质灾害空间信息共享平台关键技术研究及应用--以汶川地震极震区为例

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近年来,全球气候变化加剧,极端气象异常,地质灾害的发生越来越频繁,尤其是5.12汶川大地震,人们越来越认识到防范和减轻地质灾害对社会经济发展的重要性。地灾信息是国家防灾减灾战略信息资源,如何科学的利用地灾空间信息资源就显的尤为重要,同时灾区各级政府部门和社会大众对权威、可靠的地灾信息服务的需求与日俱增。地质灾害空间信息共享服务平台建设的根本是要建立一个空间信息共享的环境。在这个环境中,地灾空间信息可以在遵从统一规范和标准的前提下,以Web服务的形式供政府各机构、企业和大众共享。共享,包括内容的共享、对象的共享和共享途径等。随着物联网技术及“云计算”的发展,地质灾害管理不仅在管理机制软环境上有显著改革,在地质灾害信息共享方面也有了新的突破。论文提出面向服务的空间信息技术在地质灾害评价中的实践应用,通过SOA技术和GeoWeb2.0技术来实现地灾服务架构。论文探讨建立地质灾害空间信息共享规范,并以信息共享研究为核心目的,研究地质灾害基础数据及业务数据在生产、采集、处理、建库、发布、共享交换、服务聚合全过程的规范化。论文的主要研究内容和取得的主要成果包括:(1)从地灾空间信息共享服务平台建设现状入手,对地灾空间信息共享平台当前的需求做边界确定,包括:信息共享平台数据建设需求、应用服务需求以及系统性能需求,并探讨尤为重要的数据安全,提出地灾共享平台安全保密需求。在需求分析基础上完成空间信息共享模式设计。(2)引入地质灾害本体思想,提出研究区的多源异构地灾信息的集成方法:通过服务聚合和服务组合,实现多源、多尺度、异构地质数据的一体化描述、组织和管理,并进行设计空间数据库模型设计及实例验证。(3)依据地灾本体提出数据分类规则,依据地灾空间信息共享服务分层模型提出的地灾共享服务模式,设计并详细阐述符合极震区的地灾共享服务体系架构;基于共享服务平台设计汶川灾区地质灾害评价应用系统,阐述服务接口设计、评价应用以及最终的系统有效性验证。(4)通过在AppLogic平台上部署极震区地灾共享服务平台,建立地灾云GIS的原型,为西南地区今后提供地灾行业云GIS服务提供借鉴。
摘要第4-6页
ABSTRACT第6-7页
第1章 绪论第11-33页
    1.1 选题依据与研究意义第11-15页
        1.1.1 选题依据第11-13页
        1.1.2 研究意义第13-15页
    1.2 研究区概况第15-23页
        1.2.1 自然地理与社会状况第15-16页
        1.2.2 气象水文第16页
        1.2.3 地形地貌第16-17页
        1.2.4 地层岩性第17-20页
        1.2.5 工程地质、水文地质特征第20-22页
        1.2.6 地质灾害现状第22-23页
    1.3 国内外研究现状及存在问题第23-28页
        1.3.1 国外地理空间信息共享技术研究现状第23-25页
        1.3.2 我国地理空间信息共享技术研究现状第25-27页
        1.3.3 目前存在问题第27-28页
    1.4 论文的主要研究内容及技术路线第28-31页
    1.5 论文主要成果第31-33页
第2章 地灾空间信息共享平台业务体系研究第33-56页
    2.1 地灾空间信息共享平台体系研究目标第33页
    2.2 地灾数据的特点第33-43页
        2.2.1 地灾数据现状分析第34-39页
        2.2.2 地灾数据的建设需求分析第39-40页
        2.2.3 数据标准化整合与改造第40-43页
    2.3 地灾空间信息共享平台用户需求研究第43-47页
        2.3.1 公众需求及服务模式第43-44页
        2.3.2 企业需求及服务模式第44-45页
        2.3.3 政府部门需求及服务模式第45-47页
    2.4 地灾共享平台共享服务需求研究第47-54页
        2.4.1 地灾空间基础信息的共享和交换的需求第47-52页
        2.4.2 数据提供服务第52-53页
        2.4.3 功能提供服务第53页
        2.4.4 应用集成服务第53-54页
    2.5 地灾共享平台安全保密需求分析第54-56页
第3章 基于地灾本体的异构信息集成研究及实践第56-90页
    3.1 多源异构地灾数据集成理论第56-57页
        3.1.1 多源异构地灾数据集成在地灾评价中的重要性第56页
        3.1.2 地灾异构空间数据的表现特征第56-57页
    3.2 本体与地灾本体第57-60页
        3.2.1 本体第57页
        3.2.2 本体分类及作用第57-58页
        3.2.3 地灾本体概念及原型第58-59页
        3.2.4 地灾本体构造准则第59-60页
    3.3 基于地灾本体空间数据库体系第60-72页
        3.3.1 地质灾害数据体系中的“数据孤岛”问题第60-61页
        3.3.2 基于地灾本体灾害数据分类第61-66页
        3.3.3 地灾元数据第66-69页
        3.3.4 基于地灾本体异构空间数据库设计第69-72页
    3.4 地灾空间异构信息集成的传统模式第72-75页
        3.4.1 GIS 数据格式转化第72-73页
        3.4.2 数据中间件访问模式第73-75页
        3.4.3 数据互操作模式第75页
    3.5 改进的地灾异构数据集成方法及实验第75-90页
        3.5.1 服务聚合集成方法第75-87页
        3.5.2 服务组合方法第87-90页
第4章 面向服务架构的地灾空间信息平台第90-117页
    4.1 面向服务架构理论第90-93页
        4.1.1 Web 服务框架第90页
        4.1.2 SOA 技术框架与基本特性第90-92页
        4.1.3 SOA 交付策略第92-93页
    4.2 地灾共享服务理论构建第93-98页
        4.2.1 地灾空间服务共享机制第93-94页
        4.2.2 地灾空间服务共享模式第94-95页
        4.2.3 地灾共享服务组成第95-98页
    4.3 地灾共享服务平台体系架构第98-107页
        4.3.1 技术框架第98-100页
        4.3.2 技术路线第100-101页
        4.3.3 地质灾害空间信息共享服务分层模型构建第101-107页
    4.4 地灾共享服务接口设计第107-111页
        4.4.1 接口形式第107页
        4.4.2 消息流程第107-108页
        4.4.3 承载方式第108页
        4.4.4 结构设计第108-109页
        4.4.5 调用流程第109-110页
        4.4.6 接口定义第110-111页
        4.4.7 接口实现方式第111页
    4.5 地灾空间信息共享平台部署模式第111-117页
        4.5.1 云服务第111-113页
        4.5.2 云类型第113-115页
        4.5.3 云计算特点第115页
        4.5.4 “地灾云”部署模型及安全性第115-117页
第5章 极震区地灾共享服务平台原型实现及应用第117-130页
    5.1 地质灾害综合防治决策支持系统原型第117-127页
        5.1.1 原型系统构建第117-120页
        5.1.2 地灾空间信息门户及运维管理第120-121页
        5.1.3 地质灾害危险性分析子系统构建第121-127页
    5.2 地灾云部署实例第127-129页
        5.2.1 3Tera 公司简介第127-128页
        5.2.2 地灾共享服务在 AppLogic 上部署第128-129页
    5.3 系统有效性验证第129-130页
结论第130-132页
致谢第132-133页
参考文献第133-137页
附录A 作者简介第137页
攻读博士学位期间发表的学术论文第137页
攻读博士学位期间参加的科研项目第137页
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