欢迎来到国家规划重点课题数据中心!
课题中心

测绘大数据时代的信息管理策略探讨

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2024-04-24 浏览次数:

一、选题背景与意义

(一)选题背景

随着信息技术的飞速发展,大数据时代已然来临。在测绘领域,测绘数据的规模、种类和复杂性都在急剧增加。传统的测绘数据管理方式已难以适应大数据环境下的需求。测绘大数据涵盖了地理信息、遥感影像、地形地貌等多源异构的数据,这些数据不仅具有海量性,还具备高时效性、多样性和价值密度低等特点。如何高效地管理和利用这些测绘大数据,成为当前测绘行业面临的重要挑战。

(二)选题意义

本课题的研究具有重要的理论和实践意义。在理论方面,通过对测绘大数据时代信息管理策略的探讨,有助于丰富测绘信息管理的理论体系,为相关领域的研究提供新的思路和方法。在实践方面,有效的信息管理策略能够提高测绘数据的质量和利用效率,降低数据管理成本,为测绘行业的发展提供有力支持,推动测绘行业向智能化、信息化方向发展。

二、研究目标与内容

(一)研究目标

1. 测绘大数据特征与挑战的系统分析本研究旨在深入剖析测绘大数据"5V"特征(Volume-海量、Variety-多样、Velocity-高速、Veracity-真实、Value-价值)在信息管理中的具体表现,揭示数据获取、存储、处理、分析和应用全生命周期中的关键瓶颈问题。重点分析多源异构数据融合、实时动态更新、质量控制和价值挖掘等方面的技术挑战,为构建信息管理体系奠定理论基础。

2. 智能化信息管理体系的创新构建基于测绘大数据的特性,设计"数据-平台-服务"三位一体的信息管理架构。数据层构建多模态测绘数据湖,实现海量数据的统一存储与治理;平台层开发分布式计算引擎和智能分析工具,支持高效数据处理;服务层打造按需服务的应用生态,推动数据价值转化。该体系将突破传统信息管理的局限,实现从数据管理到知识服务的跃升。

3. 全流程管理策略的优化设计针对测绘大数据特点,提出覆盖数据采集、质量控制、融合处理、智能分析、安全共享等环节的闭环管理策略。重点开发基于区块链的数据溯源技术、基于AI的质量控制算法、基于知识图谱的语义关联方法等创新技术方案,形成可操作、可推广的管理范式,提升测绘信息管理的效率和水平。

4. 行业应用标准的引领示范通过研究成果转化,制定《测绘大数据信息管理技术规范》等行业标准,开发配套的技术工具和平台系统,为测绘企事业单位的信息化建设提供系统解决方案。特别关注新型基础测绘、实景三维中国、智慧城市等国家重大工程中的大数据管理需求,推动行业管理模式的转型升级。

(二)研究内容

1. 测绘大数据特征与挑战研究系统分析遥感影像、激光点云、倾斜摄影、移动测量等新型测绘数据的技术特性;研究多时相、多尺度、多分辨率数据的融合难题;探讨数据爆炸式增长对存储计算架构的挑战;评估数据质量不一致对应用的影响。通过构建"技术-管理-应用"三维分析框架,全面把握测绘大数据管理的核心问题。

2. 信息管理体系架构设计创新设计"四层三域"的管理体系:基础设施层构建弹性可扩展的云边端协同计算环境;数据资源层建立时空大数据平台;能力支撑层开发智能处理与分析工具;应用服务层形成多样化解决方案。在数据域实现全要素采集与融合,在平台域保障高效处理与安全,在服务域推动知识发现与价值释放。

3. 关键技术突破与创新重点攻关四大核心技术:多源数据智能聚合技术,解决异构数据时空基准统一问题;分布式实时处理技术,应对高频更新数据的即时分析需求;数据质量动态评估技术,建立全流程质量控制体系;知识图谱构建技术,实现从数据到知识的转化。这些技术创新将大幅提升测绘大数据的管理效能。

4. 行业应用与标准制定选择典型应用场景(如自然资源监测、城市信息模型、应急测绘等)开展示范验证;总结不同应用场景下的最佳管理实践;编制技术标准和管理规范;开发通用化工具平台。通过产学研用协同,推动研究成果在行业内的广泛应用,引领测绘信息管理的创新发展。

三、研究方法与技术路线

(一)研究方法

1. 文献研究法本研究将系统检索IEEE Xplore、Springer、中国知网等中英文数据库,全面梳理近五年测绘大数据与信息管理领域的研究成果。重点分析多源异构数据融合、分布式存储计算、时空大数据分析等关键技术的研究进展,归纳总结不同技术路线的优缺点。

2. 调查研究法设计《测绘大数据信息管理现状调查问卷》,面向测绘企事业单位、科研院所开展调研。问卷内容涵盖数据获取能力、存储架构、处理技术、应用需求等维度,采用Likert五级量表和开放式问题相结合的形式。选取典型单位进行深度访谈,了解其在数据标准、质量控制、安全共享等方面的具体实践与挑战。

3. 案例分析法选取自然资源三维立体"一张图"、实景三维中国建设、智慧城市时空大数据平台等国家级项目作为典型案例。采用"背景-技术-管理-效果"四维分析框架,重点考察其数据治理体系、技术架构、应用模式等方面的创新实践。

4. 模型构建法基于复杂系统理论,构建"数据-平台-服务"三层管理模型。数据层设计多源数据融合与质量控制算法;平台层开发分布式时空索引与并行计算框架;服务层构建基于微服务的应用接口。采用UML统一建模语言规范模型表达,通过原型系统验证模型的可行性与有效性,为行业提供标准化参考架构。

(二)技术路线

1. 数据治理技术路线采用"采集-清洗-融合-质控"的闭环流程:研发多源传感器数据智能接入网关,实现异构数据统一接入;设计基于知识图谱的数据清洗规则引擎,提升数据一致性;开发时空基准自动转换算法,解决坐标系统差异问题;构建多维度质量评估模型,实现数据质量动态监控。技术路线强调区块链技术的应用,确保数据全生命周期可追溯。

2. 平台架构技术路线遵循"云原生+微服务"的设计理念:基础设施层采用容器化技术实现资源弹性调度;数据管理层构建时空大数据湖,支持PB级数据高效管理;计算分析层集成Spark、Flink等分布式计算框架;服务支撑层提供标准化API接口。特别注重边缘计算节点的部署,满足实时性要求高的应用场景。

3. 智能分析技术路线融合深度学习与时空分析技术:研发基于GNN的时空数据关联分析算法,挖掘数据内在联系;开发自适应变化检测模型,实现地理要素自动更新;构建多模态预训练大模型,提升语义理解能力。技术路线强调人机协同,通过可视化分析工具降低技术门槛。

4. 应用服务技术路线采用"平台+生态"的开放模式:核心平台提供基础数据服务与共性工具;行业合作伙伴基于平台开发专业应用。设计多层次服务接口,支持从原始数据到决策知识的全链条服务。建立开发者社区,促进技术交流与资源共享,形成良性发展的应用生态。

四、研究进度安排

(一)第一阶段(第1-2个月)

1. 确定研究课题,查阅相关文献,了解研究现状和发展趋势。

2. 制定研究计划和技术路线。

(二)第二阶段(第3-5个月)

1. 开展调查研究,收集测绘行业对信息管理的需求和存在的问题。

2. 分析测绘大数据的特点和信息管理面临的挑战。

(三)第三阶段(第6-7个月)

1. 构建测绘大数据信息管理体系,确定体系的总体架构和功能模块。

2. 提出测绘大数据信息管理策略和方法。

(四)第四阶段(第8-15个月)

1. 选取典型案例进行分析,验证所提出的策略和方法的有效性。

2. 根据案例分析结果,对策略和方法进行优化和完善。

(五)第五阶段(第16-17个月)

1. 撰写研究报告,总结研究成果。

2. 对研究过程进行回顾和反思,提出进一步研究的方向和建议。

(六)第六阶段(第18-19个月)

1. 准备课题结题材料,进行课题结题答辩。

2. 将研究成果应用于实际工作中,推动测绘行业的信息管理水平提升。

五、预期成果

完成《测绘大数据时代的信息管理策略探讨》研究报告,报告内容包括测绘大数据的特点和现状分析、信息管理面临的挑战、信息管理体系的构建、信息管理策略和方法的提出以及案例分析和应用验证等。

六、研究的创新点

(一)理论创新

本课题将大数据理论与测绘信息管理理论相结合,构建适合测绘大数据时代的信息管理理论体系,丰富和发展了测绘信息管理的理论内涵。

(二)方法创新

提出基于分布式存储、数据挖掘和机器学习等先进技术的测绘大数据信息管理策略和方法,提高了测绘数据的管理效率和利用价值。

(三)应用创新

通过实际案例的应用验证,将研究成果应用于测绘行业的信息管理实践中,为测绘行业的信息化建设提供了新的思路和方法。

七、研究的可行性分析

(一)理论可行性

本课题的研究基于大数据理论、信息管理理论和测绘科学理论等多学科理论基础,具有坚实的理论支撑。同时,国内外相关研究成果也为课题研究提供了有益的参考。

(二)技术可行性

目前,大数据技术、云计算技术、数据挖掘技术等先进技术已经在各个领域得到广泛应用,为测绘大数据的信息管理提供了技术保障。本课题将充分利用这些技术,实现测绘大数据的高效管理和利用。

(三)资源可行性

本课题研究团队拥有丰富的测绘信息管理研究经验和专业知识,具备开展本课题研究的能力。

(四)实践可行性

本课题的研究成果将应用于测绘行业的信息管理实践中,具有较强的实践指导意义。同时,通过与测绘企业和相关部门的合作,能够确保研究成果的有效应用和推广。