[01252220]移动互联网空间信息集成服务与应用研究

一、课题来源与背景

广东省科技创新百项工程中以 “广东省空间信息集成与应用研究”（2002B32101）立项;又以广东省重点引导项目“空间信息共享集成技术及典型综合应用研究”和“基于XML的网上空间信息发布系统的研制”的项目获得滚动支持;华南师范大学作为主持单位，从211项目中投入230万元支持;还得到国家基金项目支持。

广东省国土资源厅、广州地理研究所、广州气象卫星地面站、中山大学和中科院南海海洋研究所等单位联合实施应用示范。在广东省科技厅项目验收和国家基金结题后，又与广州奥格智能科技有限公司签订了“移动互联网地理空间信息共享集成服务平台和推广应用”合作协议，将成果应用于“番禺区国土测绘”数字广州“地理空间框架建设应用示范系统番禺试点”和“广州开发区土地管理”等项目中;随之，又推广至“长春市市政公用局综合监管信息系统一期工程”等四个应用工程项目中，使成果扩展至移动互联网应用;课题自2002～2014年历时12年，并仍逐步向全国范围扩展应用案例。

二、技术原理及性能指标

1、课题组采用XML-GML-SVG技术体系，研发了新一代具有自主知识产权的SVG WebGIS移动互联网空间信息共享集成服务软件和技术体系鉴于SVG难以实现WEBGIS的特色功能—空间分析等问题，重点制定了SVG空间信息表达规范和拓扑逻辑表达标准;研发了空间叠合分析中智能空间几何图形重构流程和算法，解决了其在世界级经典难题中计算效率、几何精度和特殊情形处理（如：复杂几何对象嵌套）等方面的问题，满足了SVG WEBGIS空间在线分析应用需要，且率先扩展了SVG 3D空间建模和可视化功能，创建了基于内存数据库的空间信息可视化数据库，以及与HTML5兼容的“自适应性图形用户界面”等。

2、SVG WebGIS空间信息服务安全技术问题主要提出了七种矢量地图水印算法和两种三维模型的水印算法，它们既能保证矢量地图精度，又具有抗缩放、旋转、平移、剪裁、抗无损压缩等攻击优点;各种算法均包括：矢量地图预处理、水印嵌入、水印提取及水印完整性验证的全过程。数字水印制作则统一方法，包括：2位、8色和多色数字密码等，以保护空间矢量数据和三维模型的知识产权。

3、为保障系统的空间数据库更新和应用：

（1）针对遥感图像预处理过程中光学图像快速去云方法、大尺度差异图像融合方法研究，提出了Poisson 图像融合的四种方法;

（2）针对遥感图像自动分类，提出形状自适应领域（SAN）分析和遥感影像混合像元分解等方法。

三、性能指标

1、基于SVG WEBGIS“空间信息共享集成服务”软件平台，解决了：

（1）新一代移动互联网空间信息发布方法和网络图形界面技术;

（2）多用户、高并发应用的强负载能力和可用性，达到并发8000客户端，完成10000次查询请求仅需8s;

（3）海量空间矢量数据渐进传输和矢量地图交互制图的多种要求;

（4）移动客户端在线空间分析只需数秒钟。

2、为空间信息数据安全和知识产权保护成果提出七种矢量地图的数字水印算法和两种三维网格模型的数字水印算法，均具有时空复杂度低，图形精度保持好，鲁棒性强的优势，并开发了多色水印制作、数字水印的嵌入和检测工具。

3、空间信息遥感更新提出： （1）将基于Poisson 的图像融合四个方法，用于遥感光学图像去云、镶嵌预处理方法、高比例差异图像融合的应用需求; （2）首创基于人类视觉认知的形状自适应领域特征分析方法，在提高遥感图像土地利用自动分类和城市不透水层信息提取中呈现显著的效果。

四、技术的创新性与先进性 1、国际W3C组织SVG专业小组对基于SVG空间信息网络发布技术标准认同; 2、成果率先推出实质意义的SVG WebGIS软件平台，不仅可支持网络制图各种基本功能，还可支持移动互联网WEBGIS所需的高性能空间分析功能。

五、技术的成熟度 成果已开发成软件组件，可选择性集成于移动互联网平台，且已在若干应用工程中运行。

六、适用范围和安全性研究成果的技术体系适用于移动互联网“空间信息共享集成服务”，可服务于各级规划、建设、管理;服务于政府、企业、社区、公众;服务于公共安全、资源环境保护、应急响应等领域，且可在传统移动互联网电子产品、数字中国和智慧城市等领域中有应用前景。同时，成果提供了空间信息共享服务的知识产权保护的措施和动态空间信息更新服务的解决方案等，提供了可持续的、安全的应用关键技术。

七、应用情况及存在问题基于SVG WebGIS的移动互联网空间信息共享服务方法和技术体系成果被国际W3C SVG工作组认同，并在四个工程项目中落实成果应用和推广，取得直接经济效益3500万元。

八、历年获奖情况成果应用于“长春市市政公用局综合监管信息系统一期工程”中，获得2012年中国地理信息产业优秀工程银奖;“形状自适应邻域遥感分类方法”在第二十九届亚洲遥感会议上，获得最佳论文奖;获2009年全国大学生挑战杯二等奖和2010年广东省挑战杯创业大赛银奖等。