开放式虚拟地球集成共享平台及重大工程应用

项目年度编号：1400230335

完成单位：武汉大学 国家基础地理信息中心 武大吉奥信息技术有限公司 国家测绘局黑龙江基础地理信息中心 

省　　市：湖北

公布年份：2011年

成果类别：应用技术

关 键 词：地理信息系统 平台软件 地理信息共享服务系统 

摘      要：以高分辨率遥感影像为特征构建的网络三维虚拟地球既是国家地理信息公共服务的基础平台，又是国防军事指挥系统的信息集成平台，是国家地理信息产业发展与国防信息化建设的核心技术。如何管理覆盖全球多尺度PB级海量地理信息，构建三维虚拟地球，并进行高效传输与实时可视化以及与专业GIS的集成是中国空间信息技术面临的巨大挑战。项目重点突破多源多尺度多时相海量地理信息管理、网络传输、共享集成与可视化的理论、方法与关键技术，研发开放式虚拟地球集成共享平台软件GeoGlobe，并成功应用于国家、省、市多级地理信息共享服务系统和军事指挥系统，获得了重大社会经济效益和军事效益。主要科技内容：1．创立了全球无缝多级格网递归剖分与异构虚拟地球协同服务理论，提出了时空一体化编码方法，首次建立了时空一体化异构虚拟地球数据模型，使之具有全球无缝多源、多尺度、多时相PB级海量空间数据管理能力和多种虚拟地球数据的整合能力，满足国家级大型空间数据库管理与共享服务的要求。2．提出广域网、局域网、本机缓存一体化索引机制与协同调度方法，突破大规模用户并发访问海量数据高效检索的瓶颈问题，使P2P环境下的空间数据调度效率提高了110倍。3．发明了矢量与栅格数据自适应渐进传输方法和静动态结合的多细节层次(LOD)三维模型快速可视化方法，漫游帧率35帧/秒以上，解决了有限网络带宽条件下海量空间信息与三维城市模型高效传输与实时可视化难题。4．提出语义导航的分布式空间信息及处理服务注册、发现和聚合方法，实现多种虚拟地球信息整合以及与专业GIS的无缝集成，解决了虚拟地球和专业GIS的信息孤岛问题。5．研制了具有自主知识产权的开放式虚拟地球集成共享平台软件GeoGlobe，使之不仅具有通用虚拟地球高效管理和浏览全球海量空间数据的能力，而且具有多种异构虚拟地球数据共享、与专用GIS互操作、与网络服务软件聚合等重要创新特色。自2006年产品发布以来，GeoGlobe在国防、测绘、国土和电力等领域得到广泛应用，建立了100多个应用系统，实现了产业化，直接与间接经济效益3亿多元。基于GeoGlobe建立了中国数据量最大的两个国家级地理信息系统：“国家地理信息公共服务系统和“全国国土资源二次调查空间数据管理与三维可视化系统，彻底改变了过去中国国家级地理信息系统必须依赖国外软件的局面；基于GcoGlobe还开发了军事应用系统：“××作战三维数字化战场环境系统和“××全球目标信息系统等；省级应用系统：黑龙江省地理信息公共服务平台、福建电力GIS应用系统等；市级应用系统：南京市城市规划信息系统、齐齐哈尔地理信息公共服务等系统。项目在国内外发表论文140多篇，其中三大检索(SCl/EI/ISTP)论文60多篇；出版专著3部；专利2项；软件著作权5项；省部级一等奖2项，二等奖1项。引领了二维平面地理信息系统向开放式三维地理信息集成共享平台跨越式发展，为建立中国独立自主的地理信息公共服务体系和军事信息系统奠定了坚实的技术基础。