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当期目录

    2015年 第0卷 第10期    刊出日期:2015-10-25
    国家基础地理信息资源建设与服务
    国家基础地理信息数据库建设与更新
    刘建军
    2015, 0(10):  1-3,19.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0300
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    介绍了国家基础地理信息数据库的建设背景、发展历程、更新现状和应用情况,重点阐述了目前国家基础地理信息数据库更新工作的总体部署、技术路线、组织实施和更新效果,并简要进行了现状评述和前景展望。
    30m全球地表覆盖遥感制图生产体系与实践
    廖安平, 彭舒, 武昊, 陈利军, 张委伟
    2015, 0(10):  4-8.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0301
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    在以"多源影像最优化处理、参考资料服务化整合、覆盖类型精细化提取、产品质量多元检核"为主线的总体研究基础上,依托生产技术规范体系、全过程质量控制手段和支持环境,通过30m地表覆盖产品和技术设计、多源影像资料收集整合处理、分区按类型地表覆盖数据提取组织实施及数据产品集成与优化,构建了工程化的30m全球地表覆盖遥感制图生产体系,实现了预期的产品指标,完成了2000和2010两个基准年的30m地表覆盖数据产品研制。通过精度评价,该套数据产品分类精度达到80%以上。该生产体系的构建为开展较高分辨率全球地表覆盖数据产品研制、细化、更新奠定了基础,为开展大规模遥感影像信息提取、表达和应用起到了示范作用。
    国家测绘基准体系基础设施建设
    张鹏, 武军郦, 孙占义
    2015, 0(10):  9-11,37.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0302
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    测绘基准是地理要素在真实世界的空间位置的参考基准,是基础性测绘工作的基础,也是国民经济、社会发展、国家安全等建设的重要基础。我国测绘基准基础设施建设经历了几十年的变迁,从满足建国初期的快速经济建设需要,到适应现代经济社会广泛的需求,从无到有,由弱变强。本文对以往测绘基准基础设施建设情况进行了回顾,指出了存在的问题,并根据国家现代测绘基准体系基础设施建设工程情况对现代测绘基准建设进行了阐述,并对现状和今后的发展提出了建议。
    国家航空航天遥感影像获取现状及发展
    李明, 赵俊霞, 胡芬
    2015, 0(10):  12-15,51.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0303
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    介绍了国家航空航天遥感影像获取的发展现状和应用情况,重点阐述了近年来国家航空航天遥感影像获取在能力建设、技术创新和成果应用方面取得的成果,并简要对影像获取发展前景进行了展望。
    国家基础地理信息中心应急测绘保障服务现状与展望
    周治武, 赵勇, 朱秀丽, 赵婷婷, 李然, 朱杰
    2015, 0(10):  16-19.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0304
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    从数据获取、传输、制图服务、数据分发服务与应急系统建设5个方面介绍了国家基础地理信息中心应急测绘保障服务的现状,阐述了应急测绘保障服务技术体系、产品形态与服务模式等方面的内容,展望了应急测绘保障服务下一步的发展,提出了"纵向延伸,横向合作、向外扩展"的总体思路。
    国家基础地理信息中心计算机和网络系统建设
    翟永, 刘津, 刘磊, 陈杰, 邢绪超, 毛敬明
    2015, 0(10):  20-23.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0305
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    回顾了国家基础地理信息中心计算机和网络发展的初创、奠基、发展3个主要阶段,并对每个阶段的主要系统架构、技术特点和设备配置进行了全面分析与总结。认为中心初创时期主要实现了单机到网络时代的跨越,奠基时期主要实现了网络到高速网络的跨越,发展时期主要实现了高速网络到云计算/大数据时代的跨越。基于上述3个跨越,中心具备了强大的科学计算、数据库管理、存储备份、核心机房保障和运行维护能力,能够保障国家基础地理信息系统安全稳定运行。同时,在总结目前计算机和网络系统不足的基础上,提出了完善大数据快速处理、大数据分析、大数据存储管理、大数据异地容灾和大数据快速发布能力的未来建设展望,说明了技术发展的方向。
    学术研究
    柱面基准下的深度图像建模研究
    黄明, 杨炳伟, 李军, 盛国君
    2015, 0(10):  24-29.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0306
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    不规则三角网模型重建点云模型是目前已经成熟的算法,但该算法具有较大的时间复杂度和空间复杂度,尤其是无法提取模型的几何参数,而三维模型重建后的几何参数的描述却具有重要的作用。针对这一问题,本文将传统深度图像概念拓展到了三维,并提出了一种基于柱面基准的深度图像三维重建方法。首先利用高斯映射法和几何法确定柱面模型初值,再进一步通过Levenberg-Marquardt算法进行全局参数优化得到柱面参数曲面,将拟合的圆柱作为新的基准面进行点云格网化并计算深度值,所得到的具有栅格结构的深度值即为深度图像,进而得到基于深度图像的三维圆柱实体模型。试验表明,该方法在不降低精细纹理表达的前提下能够有效地实现快速构网,同时保留了几何参数信息等优势。
    垂线偏差自动测量系统CCD星像去噪方法
    代杰, 郭金运, 姜爱辉, 于学敏, 王博
    2015, 0(10):  30-33.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0307
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    根据天文大地测量原理,并集成GNSS和CCD技术,垂线偏差自动测量系统能够实现垂线偏差的快速高精度测量。该测量系统后端主要任务是对CCD星像进行处理,作为CCD星像处理的前提,图像噪声处理可为此后星象搜索准确率与定位精度等工作提供保障。本文通过峰值信噪比的计算,对中值滤波、均值滤波、Butterworth低通滤波及组合去噪方法在仿真CCD星像去噪中的效果进行了比较。试验结果表明,采用3×3模板的中值滤波方法对CCD星像的去噪效果优于其他方法。基于去噪前后成对实测CCD星像,分别计算测站点垂线偏差及其标准差,比较结果表明3×3模板的中值滤波方法对CCD星像去噪能有效改善垂线偏差的精度。
    遥感聚合图像的快速拓扑矢量化方法
    瞿华蓥, 沈金祥, 张洪
    2015, 0(10):  34-37.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0308
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    鉴于当前遥感图像矢量化效率普遍不高,提出了一种遥感聚合图像的快速拓扑矢量化方法。该方法对聚合图像中的聚合对象进行唯一性标号,并将这个标号作为属性赋予生成的矢量多边形,通过矢量多边形的标号间映射关系便可以快速建立复杂岛屿多边形的拓扑包含关系。试验表明,该方法能够精确地完成斑块对象边界追踪及复杂岛屿多边形处理,并显著提高矢量化的速度。
    大气散射理论的遥感影像雾霾去除新方法
    刘文静, 周绍光, 赵梦银, 向晶
    2015, 0(10):  38-43.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0309
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    基于大气散射的物理模型,针对雾霾的厚薄分布状况,给出了一种有选择性的雾霾去除新策略。在深入分析相关研究的基础上,新方法主要进行了两方面的改进,首先增加了抠图能量函数的数据项的精度,并增大了该能量函数的正则化参数值;其次对分布不均的雾霾影像使用自适应参数的云背景模型进行了预处理。改进方法的去霾结果更加清晰,色调、亮度分布均匀,而且色彩变化比较平滑自然,相比于已有同类算法,去霾效果更为理想。
    激光点云与航空影像融合分类
    闫利, 蒋宇雯
    2015, 0(10):  44-46,64.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0310
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    为了更好地利用激光点云数据和航空影像数据信息,改善影像分类效果,提出了将激光点云数据与航空影像进行融合分类,实现面向对象的融合分类方法。在航空影像的分水岭分割算法中加入激光点云高程信息计算梯度,然后结合两种数据源的特征,建立分层分类的规则集得到地物的分类结果。试验表明,激光点云的高程信息能够改善影像分割效果,也能将地面地物与非地面地物较好地区分,对建筑和植被的分类起到了有效作用。
    西安市城市热岛效应影响因子分析研究
    张瑜, 黄曦涛, 韩玲, 谢露蓉, 严荣华
    2015, 0(10):  47-51.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0311
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    以西安市市区为研究对象,先通过定性分析确定了西安市热岛效应影响因子,再利用西安市1995-2013年间8期Landsat卫星影像和统计年鉴数据,在ERDAS 9.2、ArcGIS 9.2等软件的支持下,获取了西安市建成区面积、绿化面积、人口、降雨量、平均风速、废气排放量、能源消耗人工煤气、能源消耗液化石油气、运输量、GDP、工业总值共11个热岛效应影响因子数据,创新性地使用模糊数学中灰色关联度理论定量研究了西安市热岛效应影响因子的贡献率大小,旨在为西安市热岛效应的有效控制提供参考依据。研究结果表明,影响力表现为降雨量>平均风速>废气排放量>建成区面积>人口>能源消耗人工煤气>能源消耗液化石油气>运输量>绿化面积>GDP>工业总值,且人为因素对城市热岛效应造成的负面影响日趋显著,不容忽视。
    厚松散层开采条件下覆岩运动与地表移动规律研究
    徐良骥, 王少华, 马荣振, 朱楠
    2015, 0(10):  52-56.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0312
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    为分析厚松散层条件下采煤引起的覆岩运动与地表移动变形规律,以淮南矿区顾北矿13121工作面、谢桥矿11316工作面、张集矿1217(1)工作面等3个厚松散层开采条件下的地表移动观测站实测资料为基础,并结合相似材料模拟试验进行研究,总结归纳了厚松散层开采条件下产生的地表下沉系数偏大和地表移动变形活跃期等问题,获得了厚松散层条件下覆岩运动与地表移动变形规律研究方面具有一定参考价值的结论。
    MIMU信号下的变形预测
    杨金显, 李志鹏
    2015, 0(10):  57-59,68.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0313
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    为了能够对自然界中的变形进行有效预测,提出了一种惯性测量参数的多维时间序列分段模式的变形预测方法。首先采集MIMU测量单元信号,建立MIMU时间序列的AR模型,采用Kalman滤波进行信号处理;然后把处理过的数据分为不同数据段,设第一段数据为基准段,把后采集的数据段与第一段数据进行相似度量,计算相似度,预测变化规律;最后采集不同车辆通过大桥时的MIMU信号,处理数据结果能够反映大桥变化规律,说明变形预测方法是有效的。
    结合微博数据挖掘的时空特征分析
    何宗宜, 苗静, 彭将, 胡雪芸
    2015, 0(10):  60-64.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0314
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    在大数据背景下处理海量数据时,数据的获取和分析手段至关重要。本文运用网络平台的开放接口API,对特定的地理区域和特定的用户采集包含时空信息的数据,建立了一个通过模拟登录自动发送网络请求,解析与提取返回数据,集数据采集、处理、入库于一体的微博数据采集系统;用微博数据的发布位置分布及集聚状态研究了用户的行为特征。试验表明,该方法可为事件发现、趋势预测、用户特征分析等方面提供信息。
    地理矿情监测内涵浅析
    程琳琳, 王龙, 马逯, 邹宇, 董雪梅, 王金明
    2015, 0(10):  65-68.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0315
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    地理矿情是指矿区或矿业城市与资源开采密切相关的自然地理要素和人文地理要素的空间分布特征、动态演化规律等一系列信息。全面、准确地掌握地理矿情信息是加快矿山信息化建设、建设智慧矿山的必要前提。本文重点对地理矿情的内涵进行了全面、系统分析,总结了地理矿情监测的基本内涵、内容体系,分析了地理矿情监测与矿山基础测绘的联系与区别,以及地理矿情监测的核心业务及地理矿情数据获取、处理、成果服务等业务流程的特点,为顺利开展地理矿情监测奠定了基础。
    技术交流
    浅谈北斗多星系统RTK测量坐标转换参数测设的质量控制
    黎彬
    2015, 0(10):  69-71,93.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0316
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    随着我国北斗卫星导航系统(BDS)投入民用,基于BDS、GPS、GLONASS等多星系统的RTK测量将变得越来越高效,国家与行业已制订了相关的RTK测量技术规范,但目前RTK测量坐标转换参数的测设存在复杂性与多样性,本文对基于北斗多星系统的RTK测量坐标转换参数测设的质量控制方法进行了探讨。
    一种平面坐标系转换的新思路及在曲线测设中的应用
    唐佑辉, 韩晓涛, 俞礼彬, 郑宏光
    2015, 0(10):  72-75.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0317
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    测量中平面坐标系的转换应用较多,在公路中带有缓和曲线的曲线测设中ZH切线直角坐标系和HZ切线直角坐标系之间的转换,以及ZH切线直角坐标系和施工测量坐标系之间的转换都涉及平面直角坐标系之间的转换。"工程测量学"教材不同版本给出了不同的公式,公式的由来及正确性值得推敲。本文详述了平面坐标系转换公式的推导过程,对左手坐标系和右手坐标系分别论述,指出了转换公式不同的原因及相互转换的方法,并结合曲线测设的实际应用进行了说明,具有一定的实用意义。
    半严格模型在机载LiDAR系统自动检校中的应用研究
    李乐林, 江万寿, 姜三, 张靖
    2015, 0(10):  76-80.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0318
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    机载LiDAR系统检校的目的是消除系统误差的影响,提高原始点云数据的精度。在对飞行条件进行一定假设的前提下,激光扫描直接定位的严格模型可以简化为半严格模型,降低了系统检校模型对于原始观测数据的依赖。考虑到人工交互方式建立条带之间对应关系的缺陷,本文提出顾及点云特征的改进ICP算法获取条带之间的变换关系,建立了机载LiDAR系统的自动检校流程。采用包头检校场的真实LiDAR数据进行试验,结果表明本文提出的系统检校流程可以很大程度上消除系统误差的影响。
    eCognition影像自动解译及精度评价
    蒋好忱, 任宏权, 秦先锋, 王永龙
    2015, 0(10):  81-84,106.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0319
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    利用甘肃省白银市WorldView-2多光谱波段遥感影像,经预处理后采用eCognition软件通过影像筛选、多尺度分割、解译规则集建立、成员函数运算,自动解译了9种不同的地物类别,分别为旱地、无轨道路路面、水面、低矮房屋建筑区、硬化地表、天然草地、乔木林、工业设施及温室大棚。通过目视解译及野外实地验证对自动解译结果进行了精度评价,并与传统分类方法进行了比较。结果表明,基于eCognition的影像自动解译效果较为理想,解译总体精度达到了79.88%,Kappa系数为0.747,与人工目视解译相比大幅提高了解译效率,相对于传统分类方法大幅提高了解译精度。本研究在进一步改进地理国情普查及国情要素动态更新的方法上具有指导意义。
    一种低空无人机航摄系统关键技术的试验研究
    谢建春, 孙丙玉, 李文清, 王海红
    2015, 0(10):  85-87,125.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0320
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    在普通无人机航摄系统的基础上,通过采用GPS实时动态差分技术、高精度的测时技术、数据处理技术,实现了利用低空无人机航摄系统制作1:500比例尺的DOM、DEM;经试验后对DOM、DEM精度检查表明,该系统制作的DOM平面精度、DEM高程精度均符合相关测量规范要求。该无人机航摄系统突破了传统航空摄影测量模式,无须外业像片控制测量,提高了工作效率,节省了大量成本;其数字处理可实现计算机自动生产。
    利用遥感影像进行城市绿化与城市热岛研究——以永新县为例
    熊淑娣, 吴辉, 叶柯
    2015, 0(10):  88-93.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0321
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    采用卫星遥感方法,按照江西省住房和城乡建设厅规定的技术标准,全面查清了永新县建成区范围内的绿地及绿化覆盖状况。结合城市热岛效应分析数据,检验永新县城市绿地系统规划执行情况、城市绿化及生态环境建设情况,为城市发展总体规划、政府有关部门决策提供科学依据。
    基于航空影像的盘锦湿地监测空间数据采集方法研究
    马婉婷, 桑特, 王峰
    2015, 0(10):  94-98.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0322
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    随着航空摄影的日益常态化,高分辨率的航空影像将成为湿地监测的重要数据源之一。本文以地理国情普查数据为基础,结合盘锦双台河口湿地的具体情况,建立了湿地监测的数据分类基本框架。利用2013年、2008年、2003年3期航空影像数据选取代表性区域,与地理国情普查地表覆盖数据相叠加进行了分析,形成了双台河口湿地的地表覆盖分类空间数据的采集方法。
    义乌市遥感影像应用服务平台设计与实现
    寿春法
    2015, 0(10):  99-102,125.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0323
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    随着对地观测技术的迅猛发展,遥感影像数据量成指数级增加,但目前对如何高效组织管理海量、多源遥感影像数据并未形成理论体系。本文从应用试验角度出发,在分析现有遥感影像应用平台应用现状的基础上,重点研究了航片组织结构、影像数据保密机制、航摄拐角点缺失补齐等关键技术,采用C/S、B/S结构,设计开发了义乌市遥感影像应用服务平台,实现了义乌市海量影像自动化预处理、多源遥感影像数据集成化管理,可为政府相关部门提供快速、准确、简便的影像数据应用服务。
    地理国情普查样本数据入库质量检查方法研究
    程滔
    2015, 0(10):  103-106.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0324
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    第一次全国地理国情普查在全国范围内采集的遥感影像解译样本数据数量将达数百万个,并将在后续长期的地理国情监测中不断积累递增。本文针对地理国情普查成果数据库建设需求,研究了样本数据入库质量检查方法。通过解析样本数据结构及各数据之间的逻辑关系,抽象了检查对象和检查内容,并设计了检查模型和检查算法,提出了一种从宏观到微观的综合质量检查方法。研究表明,该方法全面实现了样本数据各项内容的质量检查,检查结果可作为样本数据质量的评定依据。同时,设计开发了样本数据入库质量检查软件,经测试证明,该软件能够大大提高质量检查效率,降低作业成本,解决大数据量样本数据入库质量检查的技术问题,可为地理国情普查样本数据成果的数据库建设提供有效的质量检查手段。
    利用机载激光三维点云构建张家界地貌DEM
    段佳, 孙敬宇, 刘海飞, 胡娈运, 华建新
    2015, 0(10):  107-109,113.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0325
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    以张家界地貌为研究对象,以武陵源区218km2为研究范围,采用平均点云密度为每平方米8~15个点的机载激光雷达三维点云数据进行高精度DEM制作。根据张家界地貌的复杂性,使用Terrasoild软件设计了区别于传统方法的分类流程和分类参数,采用自动和人机交互的分类方法完成点云数据的地面点分类,构建了张家界武陵源区不规则格网和规则格网的1:2000的DEM模型,为张家界地貌的定量分析提供了数据基础。
    ArcGIS支持下的土地利用时空数据库设计与功能实现
    丁春雨, 晏明, 张晓娇, 马冠南
    2015, 0(10):  110-113.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0326
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    时空数据模型是时态地理信息系统(TGIS)的核心,它能够有效组织和管理时态地理数据,但由于其复杂性,目前仍然是一个非常具有挑战性的课题。本文介绍了与时空数据模型相关的研究概况,包括时空数据模型的研究进展、时空数据库中的时间和时空拓扑关系,探讨了土地利用时空数据模型的设计和功能实现,阐述了时空数据模型中变化的概念,在此基础上利用基态修正模型的思想,对模型的框架进行了设计,并给出了变化信息的提取方法,利用ArcGIS丰富的空间分析功能对变化土地利用信息进行了提取,最后给出了时空数据库结构的设计。
    Hadoop支持下的地理信息大数据处理技术初探
    王凯, 曹建成, 王乃生, 郭朝阳, 张哲
    2015, 0(10):  114-117.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0327
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    大数据时代的到来,给GIS的创新发展带来了前所未有的机遇。本文对Hadoop和GIS进行了研究分析,提出了基于Hadoop的GIS大数据处理模型。试验结果显示,该模型能够扩充Hadoop的空间运算能力,对后期地理信息大数据挖掘和分析有一定的参考价值。
    电网GIS全过程管理及数据获取技术研究
    陈亮, 殷博, 单宝麟, 边立云, 杜剑
    2015, 0(10):  118-121.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0328
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    针对电网GIS数据的及时性维护、低压及营销用户设备的数据获取存在的较大需求,通过对电网GIS在不同环节、不同业务部门的数据管理需求及维护流程的研究,提出了一套安全、规范、高效的电网GIS数据全过程管理体系,探讨了移动终端安全通信及自动采集过程中涉及的关键技术。该研究成果有利于保证电网GIS数据的整体性、完整性、准确性和及时性,能够推动平台及各业务系统的实用化,推进了智能电网的信息化建设。
    测绘地理信息论坛
    地理信息的安全特征综述
    周卫, 朱长青, 吴卫东
    2015, 0(10):  122-125.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0329
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    当前,地理信息已经成为一种重要的信息资源,具有基础性和战略性的特征,其中一些含有政治、军事和经济等敏感信息。地理信息又是一种商品,具有流通性、共享性和公益性等特征。地理信息产业已经成为新的经济增长点,如何平衡地理信息的安全和共享应用出现的矛盾,已越来越受到普遍关注。地理信息的安全特征是地理信息安全理论的基本问题,也是建立地理信息安全政策和安全保障体系的重要依据,本文对此进行了探讨和综述,以期促进地理信息安全和共享应用。
    测绘地理信息教学
    利用SensorML构建传感网教学模型实例
    孟小亮, 边馥苓, 崔晓晖, 石小川
    2015, 0(10):  126-129.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0330
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    为应用与试验空间信息与传感网相关教学中异构传感网信息资源的共享与可重用理论,设计与开发了传感网虚拟试验教学平台,提出了利用SensorML构建传感网信息模型的方法,分别为卫星传感、航空传感、地面传感和公众传感系统构建了教学模型实例。虚拟试验教学平台与教学模型以网络为传感网信息及其处理功能的载体,具有支持远程网络试验,不受时间、地域和设备等条件限制,可自定义和可扩展试验内容等特点。
    创新型测绘工程复合型人才培养机制的研究
    林卉, 赵长胜, 梁亮, 王李娟, 邵聪颖
    2015, 0(10):  130-132.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0331
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    随着计算机等现代信息科学的发展,企业公司呈现出对复合型创新人才的迫切需求,急需培养复合型人才,尤其是高新技术类学科专业和紧缺的应用型学科专业,但是现有的专业培养模式不能满足复合型人才培养的需求。本文结合测绘工程专业近些年的培养现状,突出现代人才需求,加强综合素质人才的培养,提出了"四纲三系"的培养方案。经过几年的实践探索,培养了一大批"宽知识面,高素质,强实践能力,懂管理,能创新"的复合型测绘人才,证明该培养机制是非常有效并具有很强的示范辐射作用。