协同标绘

秋记与你分享1灾情协同标绘与综合研判系统秋记与你分享2☞主要内容课题研究的目的意义1国内外发展及研究现状2课题研究的具体内容3秋记与你分享3课题目的设计一个异地地图协同标绘系统，支持多用户进行实时或异步地图标绘、地图编辑和文件传输等操作，无缝地交换、协调和同步他们的计划和行动，实现标绘信息交流和感知。此系统是为了适应于网上共同完成计划图和设计图的需求而产生的，主要目的是网上实时设计、部署和调度，使减灾中心管理人员和减灾专家通过计算机网络实现多用户协同工作，预测灾害发展趋势，为减灾工作提供决策服务秋记与你分享4课题意义分布式灾情信息协同标绘原型系统，支持多用户无缝、实时的灾害目标协同标绘，实现标绘信息交流和可视化感知，强化灾情信息的快速提取与综合研判能力，将信息优势转化为减灾决策优势，为系统的业务化和工程化奠定关键技术预先研究基础，直接服务于国家应急抗灾决策和部署的空间信息保障体系。秋记与你分享5研究背景计算机支持协同工作—CSCW(computerSupportedCooperativeWork)，是信息化进程的产物，是指在物理空间上相对分散的工作个体通过计算机和互联网络来协作完成共同的任务。计算机技术的发展趋势也在逐渐走向协同工作的方式。CSCW体现并符合当今信息时代人们工作的群体性、交互性、分布性和协同性等特点，因而日益受到人们的重视并广泛地应用到实际当中。目前对CSCW技术的研究主要包括：协同系统的建设、群体的工作方式、支持群体工作的相关技术和应用系统开发。秋记与你分享6国内外发展及研究现状协同交互工作最早于1984年由IreneGreif和PaulCashman等人提出，当时是为了描述他们所组织的有关如何用计算机支持来自不同领域与学科的共同工作的课题。Ellis在1991年提出“协同交互系统可以定义为这样的计算机系统，它支持一组用户参与一个共同的任务，并提供给他们共享环境的接口。协同交互技术的实质是通过计算机网络为用户建立一个共享环境，在这个环境下，用户可以相互合作来共同完成一项工作。秋记与你分享7目前协同交互系统非常多，如：桌面会议系统、远程教学、远程医疗、远程实时军事指挥、分布式虚拟环境、协同写作与编著系统、工作流系统等协同标绘最多也最早运用于军事指挥上，目前在国际上，外军已将一些较为优秀、实用的系统用于军队作战和指挥。秋记与你分享8在国内，我军的计算机标图工作起步较晚。目前，已经开发出成熟、实用的单机标绘系统，如相关单位开发的标图系统、参谋系统等。网络环境下的协同标绘也已经有不少研究，比如信息工程大学测绘学院已经做出了原型系统，但是离真正实用还是有一定的距离。秋记与你分享9典型示例美军于2004年开发的一个网络通用态势图WebCOP，它是基于ArcGIS软件的建设方案，WebCOP满足了显示战场相关信息的要求，包括：地图、情报信息、设施和设备以及融合了位置动向和时间的实时接收的信息，提供了在地理信息基础上叠加显示来自战场空间相关的各种实体信息的能力。如图：秋记与你分享10XMPP(可扩展消息处理现场协议)是基于XML(可扩展标记语言)的协议，它用于即时消息(IM)以及在线检测。它可以实现服务器之间的准即时操作。XMPP的前身是Jabber，一个开源形式组织产生的网络即时通信协议。XMPP目前被IETF国际标准组织完成了标准化工作。标准化的核心结果分为两部分：“核心ML流传输协议”和“基于XML流传输的即时通讯扩展应用研究现状--XMPP秋记与你分享11通常的网络传输协议都是采用TCP/IP协议，但是该协议较为底层，直接用于本系统会导致数据传输的复杂性。对于协同标绘系统来说，其传输特征是多用户对多用户之间进行消息传播，类似于即时通讯的传输模式，因此我们底层使用目前比较流行的IM通信协议XMPP来构建。通信栈如图所示：秋记与你分享12本系统采用XMPP协议传输协同标绘信息，有如下优点：可以方便的实现点对点通信。不需要对复杂的TCP/IP协议进行编程，可以很容易的实现不同操作用户机器之间的信息传输。可以灵活的传输各种数据。基于XMPP的易扩展性，能够方便的将图元信息、控制与同步信息、协同感知信息等打包成XMPP协议允许的格式，极大的简化数据包的生成与解包。较高的传输速率。因为是直接在TCP/IP协议基础上设计的传输协议，冗语的数据包较少，使得XMPP协议传输效率很高，能够达到标绘系统对响应时间的要求。秋记与你分享13研究具体内容面向灾情监测与评估的时效性和准确性需求，将计算机支持的协同工作(CSCW)技术引入到GIS灾情标绘技术中，开展分布式协同标绘系统体系框架研究和关键技术研究；同时结合专家决策支持系统，开展基于空间分析的灾情研判模型研究，实现对灾情的综合研判。灾情信息的协同标绘技术研究灾情信息的协同标绘基本任务是通过建立协同工作开发环境和运行环境，使网上各个参加单位对同一幅态势图进行同步或异步标绘操作。目标是强化标绘操作互通、互联、互操作能力，加速标绘信息的交流，完成协同态势信息感知。灾情信息的协同标绘技术研究主要包括(1)分布式协同标绘系统体系架构研究;(2)协同感知技术研究。秋记与你分享14专家知识下的灾情综合分析与研判技术研究灾情综合分析与研判系统主要是依托减灾中心管理人员和减灾专家，启动防灾救灾信息决策系统，并实时收集和提供灾情信息，预测灾害发展趋势，为减灾工作提供决策服务。专家知识下的灾情分析与研判技术包括(1)基于背景知识库与空间分析的灾情研判模型研究;(2)基于运筹统计学的灾情研判模型研究。秋记与你分享15灾情协同标绘与综合研判系统的体系架构数据缓存模块数据发送与接收模块协同标绘模块用户1用户管理工作区数据管理会议管理主席发送标绘消息遥感底图/工作区数据遥感底图/工作区数据数据同步数据缓存模块数据发送与接收模块协同标绘模块用户2灾情协同标绘与综合研判系统的体系架构秋记与你分享16协同标绘系统框架灾情协同标绘与综合研判系统的框架架构秋记与你分享17并发控制对于本系统来说，一个非常重要的问题是如何解决多个用户同时进行标绘、同时访问和操作共享信息所引起的并发控制问题。本系统针对共享资源的并发控制主要通过以下四个途径解决：单个图元的共享控制。•标绘锁属性初始化•标绘锁请求遥感底图的共享控制数据不一致的检测和补偿针对不可中断操作的并发控制秋记与你分享18创新点基于IM通讯协议XMPP的海量数据多用户传输方案协同标绘所使用的遥感底图数据量通常在GB以上，另外标绘过程的图元数目也很庞大。本系统采用分布式点对点通信方式，将海量的数据分布到各个用户端，随着用户数量的增加，服务器负载不会有太大的负担，能够做到对遥感底图的流畅浏览和标绘信息的及时更新。秋记与你分享19首次研发灾情信息协同标绘系统目前在减灾领域还没有类似的标绘系统，传统的标绘方式都是单机标绘，对于大型任务，需要将任务区进行分解，每个操作员将各自的任务完成后合并为一个单一的文件。该过程缺少协同感知能力，整个过程缺乏整体性和流畅感，并且效率较低。本系统克服了这些缺点，所有用户在同一虚拟的工作区协同标绘，相互之间可以实时更新标绘结果，极大的提高生产效率。秋记与你分享20谢谢