论广义空间信息网格和狭义空间信息网格_李德仁
近10年信息网格文献计量分析
６ ．１ ８ ％，是 我 国信息 网格 研究 的 核心期 刊 群 。其 中 ７ 《 算 机 工程 》 《 算 机 应 用研 究 》 《 汉 大 学学 报 计 、计 、武 （ 息 科 学 版 ） 、计 算 机 应 用 》 《 电子 学 与计 算 信 》《 、微 机》《 绘科学》 期 刊 ， 文量共 ６ 、测 ６种 载 ２篇 ， 占论 文
文 献 主题等 进行 了统计 分 析 。
２ 统 计 与 分 析 ２ １ 文 献 年 度 分 布 ．
年 回落 ，０ １ 文献量 回落到 ２ ０ ２１年 ０ ３年 的水 平 。 ２２ 作 者发文 分析 ． 对 每 门学科 ， 广州 市都 有 一个 发表 文献 较 多 、 而 影 响较 大 的作者 集合 ， 这就 是所 谓 的活跃 作者群 。 活 跃 作者 群 中 的作 者也 称 为核 心作 者 ，他 们是 一 门学 科 的 中坚 力 量 。 根据 普赖 斯理 论 ， 核心作 者 中发表 文 献 最少 的文 献数 Ｎ与发 表文 献最 多 的文献 数 Ｎ 有 一 如 下关 系 ：
２１ ０ ２年 ５月
情 报 探 索
第 ５期 （ １ ５期 ） 总 ７
近 １ 年信息网格文献计量分析 水 ０
李 海晨
摘
郑 官 升
பைடு நூலகம்
（ 龙 江 大 学信 息 管 理 学 院 哈 尔滨 １０ ８ ） 黑 ５０ ０
要 ： 中国 学 术文 献 网络 出版 总 库 的 文 献 为依 据 ， ２ ０ ￣ ０ １年 有 关 信 息 网格 的 ５ １ 文 献进 行 计 量 学 统 计 ， 从 文 以 对 ０２２１ ０ 篇 并 文献 计 量 统 计 分 析
智慧城市建设经验及启示
智慧城市建设经验及启示【摘要】目前，我国各地政府纷纷推出智慧城市发展战略，努力争夺先发优势。
积极推动智慧城市建设不仅有利于提高政府的管理效率，而且有利于提升居民的生活质量。
但是，忽视城市当前的发展阶段和未来发展定位等因素而盲目开展智慧城市建设，很可能造成不可估量的损失。
本文以台湾桃园县为例，通过回顾台湾桃园县智慧城市建设历程，总结成功经验，以期为未来的智慧城市建设提供参考。
【关键词】智慧城市桃园县经验启示一、引言智慧城市，狭义上是指综合利用物联网、云计算等新一代信息技术获取、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求作出智能的响应，创造更美好的城市生活。
广义上是能够充分整合优化各类资源，满足人的全面发展的城市。
智慧城市的实质是充分利用现代信息化技术，创新经济社会发展模式。
核心思想是通过运用信息化手段，提高经济社会运行效率，实现人与经济、社会、自然的和谐发展。
智慧城市的理念是随着信息技术的不断发展而逐渐形成的。
20世纪80年代以来，全球定位系统技术、地理信息系统与遥感系统等空间信息网格平台的逐渐完善掀起了数字地球、数字城市建设的热潮。
20世纪90年代以来，物联网与传感器网络、空间信息网格等技术的发展为数字城市向智能城市演进提供了广阔的空间，世界各地掀起了智能地球、智能城市建设的热潮。
21世纪以来，随着全球物联网、新一代移动宽带网络、下一代互联网、云计算等新一轮信息技术的迅速发展和深入应用，城市信息化进入智慧城市阶段。
智慧城市是城市信息化发展的高级阶段，是信息技术与城市管理深度融合的必然阶段。
桃园县智慧化的建设经历了数字桃园（E-桃园）到移动桃园（M-桃园），再到智慧桃园（i-桃园）的过程，逐渐形成了完善的城市生活网络体系。
桃园县智慧化的成功与发展战略规划清晰、建设步骤稳健等因素密切相关，桃园县以改善城市管理效率、提高居民生活质量为导向，稳步推进智慧城市建设。
成矿规律与成矿预测
一、成矿规律与成矿预测概论1.成矿规律学:是应用地学理论来研究矿床的形成、时空分布及其演化规律的学科，是指导矿床勘查，进行成矿预测的基础.2.成矿预测是根据成矿规律或矿化信息,按一定的方法和程序对不同规模的矿化单元(矿带\矿田\矿体)的产出位置、矿化类型、资源量等的预测。
成矿预测通常包括(1)定性预测：概念预测：利用矿床分布的概念模式预测矿床。
(2)定量预测：矿床统计预测：根据矿床分布的统计规律预测矿床。
前者是后者的基础，后者是对前者的定量化表达。
以成矿规律为基础的成矿预测工作，是矿床勘查工作创新的基本途径。
二、.成矿地质背景和控矿地质因素分析1.成矿地质背景形成矿床的各种地质作用（事件）、成矿条件和控矿因素的总和。
最基本的控矿因素:(1)地层(岩性)(2)构造:褶皱:背斜和向斜断裂:压\张\扭性断裂(3) 岩浆岩: (a)超基性(科马提岩/橄榄岩）：Ni\Cu\Cr\PGE(b)基性岩（玄武岩/辉长岩）:Fe\V\Ti(c)中性岩（安山岩/闪长岩）：Fe、Cu、Pb、Zn、Au(d)酸性岩（流纹岩/花岗岩）：W、Sn、Bi、Mo、Li、Be、Nb、Ta(e) 碱性岩（正长岩）：Au、Cu、Mo不同类型的矿床具有不同的成矿地质背景和控矿因素组合。
2.地质异常（1）由地质异常事件形成的物质组成、结构构造、成因序次与围岩具有显著差别的地质体；（2）小概率事件形成的稀有地质体，服从统计规律；（3）矿床是典型的地质异常体。
3.控矿因素(1)地层(岩性)控矿(2)构造(褶皱+断裂)控矿(3)岩浆岩控矿:成矿专属性(4)地球化学(元素丰度+挥发分)三、.成矿时空分布规律1.成矿期\成矿域一定的成矿物质在一定地质时期的某些地区或一定地区的某些地质时期内的富集规律。
(1)这种有利于某种矿产或多种矿产富集的地质时间区间称为成矿期。
(2)有利于成矿的区域成为成矿省(带\矿集区) .2.研究意义在研究成矿规律时，采用成矿期、成矿省、矿化分带性等概念。
狭义与广义相对论浅说
《狭义与广义相对论浅说》李醒民中国科学院大学作为思想家，爱因斯坦的以开放的世界主义、战斗的和平主义、自由的民主主义、人道的社会主义为标志的社会政治哲学，以及远见卓识的科学观、别具慧眼的教育观、独树一帜的宗教观，无一不是人类宝贵的思想遗产，它们将会成为21世纪“和平与发展”主旋律中的美妙音符，永远充当社会进步和文明昌盛的助推器。
他的科学哲学是由五种要素——温和经验论、基础约定论、意义整体论、科学理性论、纲领实在论——构成的独特而绝妙的多元张力哲学。
在这个兼容并蓄、和谐共存的哲学统一体中，这些不同的乃至异质的要素相互限定、珠联璧合，彼此砥砺、相得益彰，保持着恰如其分的“必要的张力”，从而显得磊落轶荡、气象万千。
他的探索性的演绎法、逻辑简单性原则、准美学方法、形象思维等科学方法论别出机杼，所向披靡。
他关于科学的客观性、可知性、统一性、和谐性、因果性、简单性、不变性等的科学思想涵义深邃，意蕴隽永。
它们是19和20 世纪之交科学哲学和科学方法论的巅峰——以马赫、庞加莱、迪昂、奥斯特瓦尔德、皮尔逊为代表的批判学派——之集大成和发扬光大，是现代哲学的思想奇葩和智慧结晶，从而在哲学史和思想史上浓墨重彩地大书一笔，成为世人取之不尽、用之不竭的精神宝藏。
爱因斯坦作为一个大写的人，他对生命的价值和人生意义的理解，他对真善美的不懈追求，他的独立的人格、仁爱的人性和高洁的人品，这一切形成了他的丰盈的人生哲学和道德实践，成为人类高山景行的楷模和人的自我完善的强大的精神力量。
在某种意义上，作为人的爱因斯坦比作为科学家和思想家的爱因斯坦还要伟大。
当他活着的时候，全世界善良的人似乎都能听到他的心脏在跳动；当他去世时，人们不仅感到这是世界的巨大损失，而且也是个人的不可弥补的损失。
这样的感觉和情愫是罕有的，一个自然科学家的生与死能在世人中间引起这样的感觉，也许在历史上还是头一次。
说到此处，我蓦然想起宋人钱惟演的《对竹思鹤》。
钱诗云：“瘦玉萧萧伊水头，风宜清夜露宜秋。
从数字地球到智慧地球
从数字地球到智慧地球从数字地球到智慧地球李德仁龚健雅邵振峰*摘要：本⽂分析了数字地球的发展及其取得的成就，探讨了伴随着IT技术、通信技术和传感器技术的发展⽽出现的传感器⽹络和物联⽹这⼀新的基础设施，设计了基于全IP架构的物联⽹的平台框架和典型应⽤，并展望了从数字地球发展到智慧地球的趋势和美好前景。
关键词：数字地球传感器⽹络物联⽹智慧地球数据服务功能服务⼀数字地球及其取得的成就前美国副总统阿尔·⼽尔在1998年提出数字地球时，为我们勾勒出⼀个诱⼈的虚拟地球景象，使真实地球作为⼀个虚拟地球进⼊了互联⽹，使普通⽼百姓，甚⾄⼀个⼩孩⼦都能⽅便地运⽤⼀定的科学⼿段了解⾃⼰所想了解的有关地球的现状和历史，既能获得⾃然⽅⾯的信息，如地形、地貌、地质构造、⼭脉河流、矿藏分布、⽓候⽓象等，也能获得⼈⽂⽅⾯的信息，如经济、⽂化、⾦融、⼈⼝、交通、风⼟⼈情等，真可谓“全部地球尽收眼底”。
这个虚拟的数字地球以空间位置为关联点整合相关资源(以地理信息系统和虚拟现实技术集成各类数据资源)，实现了“秀才不出门，能知天下事”（See everything on Web）。
*李德仁，中国科学院院⼠，中国⼯程院院⼠，国际欧亚科学院院⼠，武汉⼤学教授、博⼠⽣导师，主要从事以遥感(RS)、全球卫星定位系统(GNSS)和地理信息系统(GIS)及其集成为代表的空间信息科学的科研和教学⼯作。
龚健雅，博⼠，武汉⼤学教授，博⼠⽣导师，测绘遥感信息⼯程国家重点实验室主任。
邵振峰，博⼠，武汉⼤学测绘遥感信息⼯程国家重点实验室3S集成研究室。
图1真实地球和数字地球的关系数字地球是⼀个⽆缝的覆盖全球的地球信息模型，把分散在地球各地的从各种不同渠道获取到的信息，按地球的地理坐标组织起来，既能体现出地球上各种信息（⾃然的、⼈⽂的、社会的）的内在有机联系，⼜便于按地理坐标进⾏检索和利⽤。
数字地球是信息化的地球，它包括全部地球资料的数字化、⽹络化、智能化和可视化的过程在内]8[。
GIS名词解释
LBS位置服务（LBS，Location Based Services）又称定位服务，是指通过移动终端和移动网络的配合，确定移动用户的实际地理位置，从而提供用户所需要的与位置相关的服务信息，是利用用户位置信息进行增值服务的一种移动通信与导航融合的服务形式。
（2005）GPS全球定位系统（Global Positioning System）是利用人造卫星进行点位测量导航技术的一种，由美国军方组织研制建立，从1973年开始实施，到90年代初完成。
（1998）XML（可扩展标识语言）是通用标识语言标准（SGML)的一个子集，它是描述网络上的数据内容和结构的标准。
（2004）OGC（OpenGIS协会，OpenGIS Consortium)是一个非赢利性组织，目的是促进采用新的技术和商业方式来提高地理信息的互操作(Interoperablity)，OGC会员主要包括GIS相关的计算机硬件和软件制造商，数据生产商以及一些高等院校，政府部门等，其技术委员会负责具体标准的制定工作。
（2004）SIG空间信息栅格（spatial information grid,SIG）是一种汇集和共享地理上分布的海量空间信息资源，对其进行一体化组织与协同处理，从而具有按需服务能力的空间信息基础设施。
（吴信才）（2004）4D产品指数字线化图（DLG）、数字高程模型（DEM）、数字正射影像图（DOM）、数字栅格图（DRG）。
（2005）数字高程模型（Digital Elevation Model 简称DEM）是在高斯投影平面上规则格网点平面坐标（x,y）及其高程（z）的数据集。
DEM的水平间隔可随地貌类型不同而改变。
根据不同的高程精度，可分为不同等级产品。
数字正射影像图（Digital Orthophoto Map简称DOM）是利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空相片/遥感相片（单色/彩色），经逐象元进行纠正，再按影像镶嵌，根据图幅范围剪裁生成的影像数据。
信息资源规划的协同策略与方法
形成具体的管理标准和规范 ； ， 另外 在信息系统设计中 ， 数 据以及编码也要规范。尽可能遵从 国际或国家的规范标 准． 以确保与外部其他程序的整合及数据共享。
［］ ４ 邱春既 张亚南． 城市网格化管理系统乎台初步设计 ［ ． Ｊ 西安科技大学 ］
学报２ ０ ２ （） ６９ ． ０ ８ ８１： －９ ９－
［］ １ 陈平． 托数 字城市技 术， 依 创建 城市管 理新模式 ［］ Ｊ．中国科 学 院院刊，
２ ０ （） ２ ０ ２ ２ ０ ５３ ： ２ －２ ．
主 要 参考 文 献
［］ ２ 陈平． 京东城 区城市 管理新模 式 ［］ 球信息科 学，０ ６８３： 北 Ｊ． 地 ２ ０， （）ｌ ［］ ３ 李德 仁 ， 洪超 ， 宾 邵振 峰． 国土资 源网格 化 管理与 服务 系统 的设 计与实 现 ［］武汉大 学学报 ： Ｊ． 信息科 学版２ Ｏ，３１：７ －７ ． Ｏ ８ （） １４ ５ ３ ４ ．
［ 关键 词 】 协同规划 ； 信息资源规 划； 数据交换 ｄｉ１．９９ ． ｓ．６３ ０９ ．０ ００ ．２ ｏ ０３６￣ ｉｎ １７ — １４２ １．８０ ８ ： ｓ ［ 中图分类号 ］Ｆ７．Ｔ ３２ ［ ２０ ；Ｐ０． ７ １ 文献标识码 ］Ａ ［ 文章编号 ］１７ — １４２ １）８ ０７ — ５ ６３ ０９ （０００ —０ ２ ０
８ 杨丽徙， 王家耀厦德峰， 陈根永， 程其先．Ｉ 与模糊模式识别理论在变电 ＧＳ 不同级别网格化管理有各 自不同的粒度。 级别低的层 ［］ 站选 址 中的应用 ［］电力系 统 自动ｆ１ ０ ， （８：７８． Ｊ． 匕 ０ ３ ７１ ）８－ ９ ２ ２ 次 ， 执行 更多具 体 的巡 查 、 需要 监控 以及 外业 工作 ； 别高 级
空间信息技术
空间信息技术(Spatial Information technology)是20世纪60年代兴起的一门新兴技术，70年代中期以后在我国得到迅速发展。
主要包括卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)等的理论与技术，同时结合计算机技术和通讯技术，进行空间数据的采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用等。
空间信息技术在广义上也被称为“地球空间信息科学”，在国外被称为GeoInformatics。
一、地理信息系统的基本概念1 数据与信息数据(计算机时代）：指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字、文字、符号、声音、图像等。
信息：是现实世界在人们头脑中的反映。
它以文字、数据、符号、声音、图象等形式记录下来，进行传递和处理,为人们的生产，建设，管理等提供依据。
数据与信息两者关系: 数据是信息的表达、载体，信息是数据的内涵，是形与质的关系。
只有数据对实体行为产生影响才成为信息，数据只有经过解释才有意义，成为信息。
信息的特点客观性：任何信息都是与客观事实相联系的，这是信息的正确性和精确度的保证。
适用性：问题不同、影响因素不同，需要的信息种类是不同的。
信息系统将地理空间的巨大数据流收集，组织和管理起来，经过处理、转换和分析变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息，这是由建立信息系统的明确目的性所决定的。
如股市信息，对于不会炒股的人来说，毫无用处，而股民们会根据它进行股票的购进或抛出，以达到股票增值的目的。
传输性：信息可在信息发送者和接受者之间进行传输信息的传输网络，被形象地称为“信息高速公路”。
共享性：信息与实物不同，信息可传输给多个用户，为用户共享，而其本身并无损失，这为信息的并发应用提供可能性。
2 地理空间数据（简称为地理数据）是指以地理空间位置为参照，描述自然、社会和人文经济景观的数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字。
包括：地理空间位置数据；属性数据；时域（间）数据。
3 地理信息是有关地理实体空间分布、性质、特征和运动状态的信息，它是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理及环境数据的解释，是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征。
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: 地球空间信息学是一 个现代的科学术
语, 所涉及的是空间数据的采集、 量测、 分析、 存贮、 管理、 显示和应用的集成方法 , 属于现代空间信息 科学与技术。 从理 论 上 , 地 球 空 间 信 息 学 可 以 回 答 何 时 ( w hen) 、 何地 ( where)、 何种目标 ( what object) 发生 了何种变化 ( w hat change) , 但目前地球空间信息系 统尚未达到网格技术所设想的无缝集成和协同计算 的境界, 所以尚达不到上述 4 W 的目标。主要问题 在于 : ( 1)数据处理 信息提取 知识发现 应用服
收稿日期 : 2005 03 22; 修订日期 : 2005 04 11 基金项目 : 国家 863计划 ( 2003AA 132080) 资助。 作者简介 : 李德仁 ( 1939
), 男 , 武汉大学教授 , 中国科学院院士 , 中国工程院 院士 , 国际欧亚科 学院院士。已发表论 文 400 余篇 , 出版
第 9卷
第 5期
2005 年 9 月
遥 感 学 V o. l 9, N o . 5 Sep. , 2005
文章编号 : 1007 4619( 2005) 05 0513 08
论广义空间信息网格和狭义空间信息网格
李德仁
( 武汉大学 测绘遥感信息工程国家重点实验室 , 湖北 武汉 430079)
专著 9部。李德仁教授提出地球空间信息科学的概念和理论体系 , 长期从事以遥感 ( R S) 、 全球卫星定位系统 ( G PS ) 和地理信 息系统 ( G IS) 为 代表的空间信息科学与多媒体通讯技术的科研教学工作 , 致力于高新技术的产业化发展。 E m ai: l drl@ i whu. edu . cn。
[ 1]
得到了应用, 取得了传统分布式技术难以达到的效 果。 利用网格计算技术 , 不仅可以解决以上问题 , 而 且可以最大限度地整合虚拟组织里的各种资源, 为 数据的 管 理和 问题 的 求解 提 供非 凡 的 服务 质 量 ( QoS , Qua lity o f Serv ice), 为 社会各行各业 提供前 所未有的、 功能巨大的、 资源共享和信息服务。
信息网格是要利用现有的网络基础设施、 协议
1 网格技术
Internet的第三次浪潮
规范、 W eb 和数据库技术, 为 用户提供一体 化的智 能信息平台, 其目标是创建一种架构在 OS 和 W eb 之上的基于 In ternet的新一代信息平台和软件基础 设施。在这个平台上, 信息的处理是分布式、 协作和 智能化的 , 用 户可以通过单一 入口访问所有信 息。 信息网 格 追求 的最 终 目标 是 能够 做 到 服务 点 播 ( serv ice on dem and) 和一步到位的服务 ( one c lick is enough)。信息网格 的体系结 构、 信 息表示和 元信 息、 信息连通和一致性、 安全技术等是目前信息网格 研究的重点。 目前 , 网格研究主要以美国和欧洲为首 , 尽管网 格技术还远不如互联网和 W eb 技术那么成熟 , 但却 已有政府、 公 司和研究所进入 了试验或使用阶 段。 其中英国政府已投资 1 亿英镑 , 用以研发 英国国 家网格 ( UK national g rid ) ; 美国政府用于网格技术 的基础研究经费则高达 5 亿美元。 2000 年 2 月, 美 国国防科技局特别小组正式提出全球信息网格 G IG ( g lobal infor m a tio n grid), 并以 勇士 C4I 计划为基 础进行开发, 预计 2020年完成。 GIG 企图实现计算 机网、 传感器网和武器平台网的聚合优化, 面向不同 层次的用户提供其所需要的信息 , 过滤不需要的信
务的流程是串行的。各类传感器只是以点方式 ( 卫 星导航定位系统 ) 或面方式 ( 各类航空航天遥感系 统 ) 进行数 据采集, 一般不具有在 轨数据处理和实 时计算功能; 信息处理单元一般以单机和人机交互 方式工作 ; 数据挖掘与知识发现尚处于起步阶段 ; 应 用服务是孤立的或专一的而不是网络化智能服务。 ( 2)各类对地观测卫星资源的开发利用和共享 程度低, 数据处理、 信息提取和知识发现在理论和算 法上尚有很大的难度 , 造成数据海量、 信息不足, 知 识难觅。 ( 3)对地观测系统通常是孤立的 , 按专业区分
网格 ( grid) 是近年 逐渐兴起的一个研究领域。 网格技术将各种信息资源 (内容 ) 连接起来, 比现有 网络更有效地利用信息资源 息网格和知识网格
[ 3] [ 1, 2]
。
对网格的研究工作分为 3个层次 : 计算网格、 信 。计算网格是网格的系统层 , 它为应用层 ( 信息网格、 知识网格等 ) 提供系统基础 设施。信息网格研制一体化的智能信息处理平台 , 消除信息孤岛, 使用户能方便地发布、 处理和获取信 息。知识网格研制一体化的智能知识处理平台 , 消 除知识孤岛 , 使用户能方 便地发布、 处理和获取知 识。 网格技术研究工作主要涉及网格计算、 信息网 格和网格服务等方面。 网格计算 ( grid com putin g) 通过网络 连接地理 上分布的各类计算机 ( 包括机群 ) 、 数据库、 各类设 备等, 形成对用户相对透明的虚拟的高性能计算环 境 , 它的应用包括分布式计算、 高吞吐量计算、 协同 工程和数据查询等。网格计算被定义为一个广域范 围的 无缝集成和协同计算环境 。
2 广义空间信息网格
2 . 1 问题的提出 人类生活在地球的 4 大圈层 ( 岩石圈、 水圈、 大 气圈和生物圈 ) 的相互作用之中 , 其活动范围可涉 及上天、 入地和下海。这种自然的和社会的活动有 80 % 与其所处的时空位置密切相关。为了获得这些 随时间变化的地理空间信息 , 在上个世纪 70 年代以 来, 随着信息技术、 通信技术、 航空航天遥感、 导航定 位技术的飞 快发展 , 形成 了以 全球 导航 定位系 统 ( GNSS), 遥感系统 ( RS)和地理信息系统 ( G IS) 为核 心 的 地 球 空 间 信 息 学 ( Geo spat ial in form ation science)。 国际标准化组织 ( ISO ) 对地球空间信息学下的 定义为
第 5期
李德仁 : 论广义空间信息网格和狭义空间信息网格
515
为气象卫星、 环境与灾害卫星, 资源卫星、 海洋卫星 , 测图卫星, 导航定位卫星和军用卫星等类型, 缺少以 用户导引的多平台、 多传感器、 多分辨率、 多时相数 据的整体集成与融合。 ( 4) 地球空间信息系统与通信网格的集成度较 低 , 未形成面向应用的实时卫星调度、 数据集成、 信 息自动提取与灵性服务一体化的网格体系。 于是网格技术与地球空间信息技术的融合与集 成作为一个突出问题便提出来了。这种集成与融合 促成了广义空间信息网格的产生。 2 . 2 广义空间信息网格的定义与任务 综合上述网格技术发展的特点和地球空间信息 学面临的问题, 我们给出广义空间信息网格如下定 义: 广义空间信息网格指的是在网格技术支持下 , 在信息网格上运行的天、 空、 地一体化地球空间数据 获取, 信息处理, 知识发现和智能服务的新一代整体 集成的实时 /准实时空间信息系统。 建立好广义空间信息网格所面临的任务是 : ( 1) 借助天、 空、 地各类传感器 , 实现全天候、 全 天时、 全方位的全球空间数据获取; ( 2) 借助由卫星通信、 数据中继网 , 地面有线与 无线计算机通信网络组成的天地一体化信息网格 , 实现从传感器直到应用服务端的无缝交链 ; ( 3) 在广义空间信息网格 上实现定量化、 自动 化、 智能化和实时化的网格计算 , 实现从数据到信息 和知识的升华; ( 4) 通过广义空间信息网格对各类不同用户提 供空间信息灵性服务 , 将最有用的信息, 以最快的速 度和最便捷的方式送给最需要的用户。 2 . 3 广义空间信息网格的基本组成 能够完成上述任务的广义空间信息网格 , 至少 需要以下 4 个系统组成。 2 . 3 . 1 智能传感器网络 ( sm art sen sor web) 直到今日, 绝大多数天、 空、 地传感器一般是专 门用来进行数据采集的 , 并将原始数据传送至计算 机接收系统 , 再由相应的数据处理系统进行数据处 理和信息提取, 最后才能提供给用户和回答用户提 出的问题, 但它不可能满足实时用户的需求。 随着传感技术、 计算机硬、 软件技术、 网络通信 ( 包括无线和移动通信、 卫星通信等 ) 技术的进步 , 在上述网格技术和网格计算环境下, 未来的传感器
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遥
感
学
报
第 9卷
息 , 并逐步形成该用户所需要的知识 , 对决策的形成 起辅助作用。作为该计划的一部分, 美国海军陆战 队还推动一项耗资 160 亿美元、 历时 8 年的项目 , 包 括系统研发、 制造、 维护及升级。美国能源部的山地 亚国家实验室也宣布 , 其 先进战略运算创新计划 网格 将 用于核武器研究。此外 , 美国国防部与欧 洲能源机构等都已先后开始采用网格技术。网格的 应用范围涉及美国诸多领域, 包括能源、 交通、 气象、 水利、 农林、 教育、 环保等都对高性能运算网格及信 息网格有迫切的需求。 产业界已经在大力推动这一工作 , 包括惠普公 司的 e Speak 和 e Serv ic e 、 IBM 公司的 W eb Serv ices、 微软公司的 . Net 以及太阳微系统公司的 Open N et Env ironm en t( Sun ONE ) 。这 些 公 司 已 经 在 使 用 XM L、 SOAP、 UDD I等标准接口方面达成共识。 在国内, 中国科学院计算技术研究所对网格技 术的研究已较为深入, 其研究的项目称为织女星网 格 , 研究工作分为 3 个层次 , 即计算网格、 信息网格、 知识网格。 在网格的体系标准方面 , 国际上有一个非常大 的组织 OGSA ( Open G rid Serv ices A rch itecture) 制定 网格服务体系标准。 OGSA 已经成为国际上公认的 标准, IB M 在倡导推广。另外还有一个全球网格论 坛 GGF ( G loba l Grid F orum ), 是一个独立从事研究、 开发、 发布和支持有关网格活动的组织。网格论坛 里已经有很多单位 都围绕 OGSA 来进行 研究和应 用。 通过以上讨论, 可以概括地讲, 网格是什么 ? 网 格是构建在互联网上的一组新兴技术, 它将高速互 联网、 计算机、 大型数据库、 传感器、 远程设备等融为 一体, 为科技人员和普通百姓提供更多的资源、 功能 和服务。互联网主要为人们提供电子邮件、 网页浏 览等通信功能, 而网格则能提供更多更强的功能, 它 能让人们共享计算资源、 存储资源、 数据资源、 信息 资源、 知识资源、 专家资源和其它各类资源 。 网格是一种基础设施 , 资源共享是其基本特征 , 而网格计 算 是在 多 个机 构 组成 的 动态 虚 拟 组织 ( VO, V irtua l Organ izatio n)间实现协作式资源共享和 问题求解。网格计算是一种全新的软件结构 , 它能 有效地组织大量低成本的模块存贮体和服务器创建 一个虚拟计算资源, 透明地分布式地有效地利用这 些资源 , 任何一个网格点均能共享存贮、 计算、 数据 库、 基于位置的应用服务等功能。目前, 网格计算技 术在仿真学、 医学、 地学、 生物科学、 军事等众多领域