自发地理信息

自发地理信息一、自发地理信息产生的背景随着GoogleEarth、Web2.0和网络技术的飞速发展，一个新的地理信息时代已经到来，随之而来的还有地理信息创建、维护、应用的新方式，即全部由大众完成，也就是自发地理信息。Web2.0的标注上传功能，移动设备的不断普及，可方便实现与包括智能手机在内的传感器网络相连，使普通大众成为义务的信息提供者。Web1.0的主要特点是用户通过浏览器获取信息，web2.0更加注重用户的交互作用，用户既是网站内容的消费者，也是网站内容的创造者，作为一个主动者参与到网络的发展中，代表是blog，wiki。随着Web2.0时代的到来，用户和互联网的关系已经有了很大的改变，用户可以通过浏览器获取信息，并且可以和互联网进行交互，用户既是网站内容的浏览者，也是网站内容的创造者。浏览者，指用户享受网站上提供的功能，而创造者，则指用户可成为互联网的作者，可以在互联网上创建自己的作品，分享并上传自己的信息，Web2.0发挥的是大众的力量。美国科学院院士MichaelF.Goodchild为了阐述在Web2.0的环境下地理信息的协作生产和地理知识的传播与共享的问题，提出了人人都是传感器的概念(CitizensasVoluntarySensors)。云计算的提出，使webservice可以方便的实现与智能手机在内的传感器网相连接，web2.0的标注和上传功能使大众成为义务的信息提供者。自发地理信息产生的社会条件是公众存在着对地理信息传播与共享的需求,同时，地理信息相关知识与技能逐渐被公众认识、了解、掌握，成为社会常识。3S(GIS,GIS,RS)技术普及、公共可用的地理信息处理工具、在线地理信息可视化服务等是VGI产生的专业背景。二、自发地理信息定义自发地理信息（VolunteeredGeographicInformation，缩写VGI），是指用户通过在线协作的方式，以普通手持GPS终端、开放获取的高分辨率遥感影像以及个人空间认知的地理知识为基础参考，创建、编辑、管理、维护的地理信息。自发地理信息的概念由M.F.Goodchild于2007年提出。此概念是用户创建内容(User-generatedcontent,UGC)、Web2.0等思想与地理信息系统相结合的产物，反映了互联网时代地理信息新的获取与应用方式。Openstreetmap、Wikimapia、GoogleMapMaker都是以采集与管理自发地理信息为基本模式的网络协作项目，它们提供基础地图，并允许用户创建新的地理数据或更新已有数据。自发地理信息被认为是公众参与的地理信息系统在因特网下的发展，它提供了普通人操作和使用地理数据的权利，同时为维护动态更新的开放地理数据库提供了可行的方案。自发地理信息(VGI)是关于地理信息采集、管理、应用能由大众自发完成的一系列新观念和与此相关的新技术的总称，VGI的核心观念认为,大众在互联网络、开放的地理信息处理工具和在线地理信息可视化工具等的帮助下,也可以成为地理信息的生产者和消费者(李德仁2009)。VGI的观念与地理数据生产、管理、更新、应用都由专业人士主持开展的现实经验不同，VGI数据包含比传统地理框架数据更广泛的内容,并随客观世界的变化而更新。由于技术的发展,越来越多的传统信息被用户标记上地理坐标(Amitayetal.2004)从而使它们能够作为空间对象被数据库所管理并成为VGI数据的一部分。三、自发地理信息的作用自发地理信息使地理信息不断地被创建并相互交叉应用，缩短了地理信息创建和传播的时间，地理信息的提供者和使用者不再有严格的区别，降低了普通大众获取、分享和处理地理信息的门槛，让更广泛的群体通过地理思考和空间思维为自己服务，促进了地理信息在普通大众的普及程度。VGI数据的意义在于补充地理框架数据的不足，提供丰富的细节。VGI数据是协作劳动和集体智慧的产物，它集中了普通大众的地理空间知识并为传播与共享创建了基础平台。VGI数据的意义在于补充现存地理框架数据的不足,为更好地描述现实世界提供细节数据:VGI是协作劳动和集体智慧的产物,而且具有随时编辑特性,使得VGI数据能够在多数人的检验下尽可能地保持现势性;VGI数据的意义还在于通过VGI的数据采集模式提供一个公共版权的数据集,使得每个人都能够获得关于这个世界上什么地方有什么东西的知识,同时,每个人都能够利用这一个数据集来开发自己需要的特定应用。四、自发地理信息的特点自发地理信息如果按照数据的性质大致可以分为两类:图形数据和语义数据。图形数据包括GPS轨迹,用户勾勒的点线面矢量地物,兴趣点信息;语义信息色括地物属性信息和相关文本、图像和音视频等。按照数据类带可以分为矢量数据、文本信息、图片信息和音视频信息四种。矢量数据主要包括用户通过手持或者车载GPS设备如智能手机、便携式导航设备(PortableNavigationDevice,PND)等获取的GPS轨迹信总和兴趣点信息。以在线网站共享的高分辨率影像为底图通过用户手工勾勒形成的点线面矢量地物,除了几何信息外还也括对矢量数据的描述,一般以属性信息和元数据存储。反馈及时、内容详细、数据准确、可以反复修改利用缺点：使用权限问题（许可证!保密!使用权限）VGI数据中图形信息有以下4个特点:①数据质量的不可预测,数据可能存在偏差、重复、错误;②几何对象复杂,代表大范围自然地物的几何对象随着不断的编辑会变得更加详细且复杂,可包含10万数量级的点,类似于GSHHS数据;③几何对象分布不均匀,数据创建是自发的、无规范的,因而数据条目分布不均匀且疏密不一致;④更新连续发生,几何对象随时会被编辑,数据更新操作频繁。VGI数据相对专业数据在较多方面具有劣势,但其现势性强、成本低。随着3G、4G乃至5G无线通信技术的发展,当无线上网达到10MB/s～100MB/s后,上亿个手机将成为自发地理信息的重要来源。VGI数据与专业测绘数据的特点差异使传统数据管理系统难以处理VGI数据,其数据特点和应用需求需进行VGI数据管理。1.细节丰富2.准实时更新3.更新成本低4.数据分化5.数据质量的不可估测五、自发地理信息的采集与获取自发地理信息的上传可以采用移动设备，数据是地理信息产业发展的基础，数据的及时更新则是其发展的关键要素之一。利用移动设备采集数据，可完全满足数据及时更新的需求。移动GIS技术的发展，使得随时随地获取信息变得轻松自如。这种VGI+Mobile的形式正如微博的火爆和流行一样，也将成为用户贡献数据的一种必然趋势。大众用户浏览遥感影像描绘地物轮廓线或给出特征要素提取的种子点、提供地物的地名、与其有关的历史事件和社会文化相关描述信息等。六、自发地理信息的应用1.旅游：旅游关注度、旅游景区的空间结构演化、旅游景区设计2.商业、土地管理2在处理自然灾害时的应用.2013年，台风海燕袭击菲律宾后，有志愿者根据最新的卫星图，在OpenStreetMap（OSM）上对受灾地区进行编辑（PennStateNews，2013）救援人员根据志愿者提供的最新数据和以前的数据进行对比，马上就能估算出不同地区的受灾程度，当然，这只是OpenStreetMap发挥类似的作用一个例子实际上，OpenStreetMap的第一次大规模应用是2010年海地地震之后，志愿者们就通过它成功地为海地救灾提供了援助自发地理信息的灾害预警导航灾害预警环境生态、水土保持七、自发地理信息的相关问题1.公众提供分享地理信息的动机以及以及影响这些信息质量的因素2.用什么方法验证VGI以及添加VGI的元数据3.VGI可以用于构建一种大型的传感器网络吗4.不同的通信技术，如互联网、手机以及其他通讯技术使用VGI的限制，相应的隐私问题如何解决5.VGI数据的质量与可靠性6.VGI数据的管理、存储、索引结构7.VGI数据管理需要解决数据清理与质量控制、绘图相关查询的高性能处理以及频繁更新、实时动态的多尺度表达等问题。8.VGI如何用于地图的更新