基于GS模式的開源數(shù)字地球平臺(tái)研究的中期報(bào)告

基于GS模式的開源數(shù)字地球平臺(tái)研究的中期報(bào)告一、研究背景數(shù)字地球是一個(gè)集合地球科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息科技的復(fù)雜系統(tǒng)，其核心是對(duì)地球上所有可視化數(shù)據(jù)的融合和處理。數(shù)字地球可用于探查地球運(yùn)動(dòng)與人類行為之間的關(guān)系、預(yù)測(cè)地球自然和人為災(zāi)害、解決環(huán)境問題等。數(shù)字地球的開源平臺(tái)對(duì)促進(jìn)數(shù)字地球的發(fā)展和應(yīng)用非常重要。目前，已經(jīng)有許多數(shù)字地球平臺(tái)，其中基于GoogleEarth開發(fā)的GoogleEarthEnterprise、NASA開發(fā)的WorldWind、ESRI公司開發(fā)的ArcGISEarth都具有很高的商業(yè)化和研究價(jià)值。然而，這些平臺(tái)大多都是封閉式商業(yè)軟件，限制了其在學(xué)術(shù)和教育領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，開源數(shù)字地球平臺(tái)的研究和開發(fā)成為了當(dāng)前數(shù)字地球研究的熱點(diǎn)問題?；贕S模式的開源數(shù)字地球平臺(tái)是近年來出現(xiàn)的一種新型數(shù)字地球平臺(tái)，其優(yōu)點(diǎn)在于具有高度的可定制性和開放性。GS模式（GeoServer）是一種開源的地理信息服務(wù)平臺(tái)，可用于在Web環(huán)境下共享地理信息。基于GS模式的開源數(shù)字地球平臺(tái)主要由地理信息的數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)加載三個(gè)模塊組成。二、研究內(nèi)容本研究的主要內(nèi)容是基于GS模式的開源數(shù)字地球平臺(tái)的研究和實(shí)現(xiàn)。研究內(nèi)容包括以下三個(gè)方面：1.數(shù)據(jù)源的處理數(shù)據(jù)源是數(shù)字地球平臺(tái)的核心之一。本研究的數(shù)字地球平臺(tái)需要支持多種空間數(shù)據(jù)源，如地圖圖層、DEM數(shù)據(jù)、衛(wèi)星影像等。為了實(shí)現(xiàn)平臺(tái)數(shù)據(jù)源的可視化、處理和加載，本研究使用了GeoServer，GeoServer可以將數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)換為WebGIS服務(wù)并提供服務(wù)化的數(shù)據(jù)處理能力。2.數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理是數(shù)字地球平臺(tái)的關(guān)鍵步驟。為了實(shí)現(xiàn)各種算法在開源數(shù)字地球平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)，本研究使用了Python，并在平臺(tái)中集成了開源地理信息處理庫GDAL、OGR、Shapely等，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球平臺(tái)對(duì)算法的支持。3.數(shù)據(jù)加載數(shù)據(jù)加載是數(shù)字地球平臺(tái)的最終步驟，數(shù)字地球平臺(tái)需要能夠加載和渲染多種地理信息數(shù)據(jù)類型，如矢量數(shù)據(jù)、衛(wèi)星影像、等高線等。為實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球平臺(tái)的數(shù)據(jù)加載功能，本研究采用了通用的Web開發(fā)技術(shù)，如HTML、CSS、JavaScript等。三、研究成果1.開源數(shù)字地球平臺(tái)的搭建本研究成功搭建了基于GS模式的開源數(shù)字地球平臺(tái)，并將其部署到了Web環(huán)境下。該數(shù)字地球平臺(tái)可以加載多種地理信息數(shù)據(jù)類型，實(shí)現(xiàn)了地理信息數(shù)據(jù)的可視化和處理功能。2.算法實(shí)現(xiàn)本研究將多個(gè)地理信息處理算法集成到數(shù)字地球平臺(tái)中，這些算法包括DEM生成、地形分析、柵格計(jì)算等?；谒惴ǖ闹С?，本研究的數(shù)字地球平臺(tái)具備了較高的數(shù)據(jù)處理能力。3.應(yīng)用案例實(shí)現(xiàn)本研究還成功實(shí)現(xiàn)了多種應(yīng)用案例，如合成孔徑雷達(dá)（SAR）成像、地表覆蓋度計(jì)算、地形分析等，證明了本研究的數(shù)字地球平臺(tái)具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。四、結(jié)論本研究基于GS模式的開源數(shù)字地球平臺(tái)的研究和實(shí)現(xiàn)成功構(gòu)建了一套靈活可擴(kuò)展的數(shù)字地