数字孪生城市已成为新型智慧城市建设的主流技术路线与发展目标。数字孪生城市的核心是城市信息模型(City Information Modeling,CIM)。传统的GIS+BIM的建模方法存在明显的局限:面向对象的数据组织方式会因对象本身的纷繁复杂和对象ID...数字孪生城市已成为新型智慧城市建设的主流技术路线与发展目标。数字孪生城市的核心是城市信息模型(City Information Modeling,CIM)。传统的GIS+BIM的建模方法存在明显的局限:面向对象的数据组织方式会因对象本身的纷繁复杂和对象ID的私有定义而难以解决数据组织汇聚的问题。北斗网格码技术(包括剖分时间码)提供了一个时空网格框架,可构建地球全域空间数字孪生网格数据模型,其实质是一个基于时空编码的开放性大数据架构,可通过网格关联组织城市多源异构时空数据,支撑数字孪生城市CIM建模。具体建模过程包括时空网格编码、网格关联数据、网格数据加载、数据驱动模型4个步骤。基于北斗网格码的时空网格框架对于CIM平台具有重要的赋能价值。展开更多
针对数字孪生城市亟需空间统一框架与数据高效组织问题,基于地球空间剖分理论及相应的《地球表面空间网格与编码》(GJB8896-2017)、《北斗网格位置码》及《地球空间网格编码规则》等国家标准编制成果,提出发展一种数字孪生城市空间网格...针对数字孪生城市亟需空间统一框架与数据高效组织问题,基于地球空间剖分理论及相应的《地球表面空间网格与编码》(GJB8896-2017)、《北斗网格位置码》及《地球空间网格编码规则》等国家标准编制成果,提出发展一种数字孪生城市空间网格框架与GDS(Grid Data System)数据平台技术。城市多尺度立体剖分网格空间是一种地球空间的客观存在,城市万事万物在某一时间内一定落在某一或某几个网格体中,由此发展的GDS技术面向空间数据统一组织,有利于发展出面向空间建模的新型G-GIS、G-BIM等系统,是对传统GIS、BIM等面向对象建模数据系统的创新探索;有助于构建统一的空间数据框架进而实现城市多源异构数据的汇聚、关联与高效计算,对支撑数字孪生城市建设具有理论与实践意义。展开更多
针对以卫星本体为组织单元开展卫星应用时存在的地面覆盖表征不统一、难整合,现有的卫星分析方法存在大量重复计算、耗时严重等问题,提出了一种基于地理网格的卫星资源一体化组织模型。该模型的基本思路为:以全球等经纬度剖分网格体系(g...针对以卫星本体为组织单元开展卫星应用时存在的地面覆盖表征不统一、难整合,现有的卫星分析方法存在大量重复计算、耗时严重等问题,提出了一种基于地理网格的卫星资源一体化组织模型。该模型的基本思路为:以全球等经纬度剖分网格体系(geographical coordinate global subdivision grid with one-dimension-integer on two to nth power,GeoSOT)多尺度网格作为统一的空间表征单元和索引主键,建立一张数据库大表对多星时空覆盖能力进行归一化网格组织,用存储代价换计算时间,提升分析计算效率。选择区域目标访问分析和区域覆盖率计算作为典型应用方法进行实验,初步验证了基于该模型的分析方法的计算效率较传统方法有较明显的提升。该模型可为多星资源整合、联合分析、协同调度提供技术基础。展开更多
通信、导航、遥感一体的天基信息服务系统的建设将对跨境实时通信、动目标全球跟踪、灾害快速响应等提供有力保障,同时也对高效的网络通信,特别是卫星路由规划算法提出了新的要求。为优化通信链路,进一步降低时延,充分利用网格空间关系...通信、导航、遥感一体的天基信息服务系统的建设将对跨境实时通信、动目标全球跟踪、灾害快速响应等提供有力保障,同时也对高效的网络通信,特别是卫星路由规划算法提出了新的要求。为优化通信链路,进一步降低时延,充分利用网格空间关系直视、编码计算效率高的优势,提出了卫星星座空间互联网格化计算方法。基于GeoSOT-3D(geographic coordinate subdivision grid with one dimension integer coding on 2nTree-3D)模型,构建了空天网格索引大表,并提出了一套通过查询网格通视情况来进行卫星通视分析以及星间路由规划的算法。通过仿真90/15/2的Walker星座,构建空天网格索引大表,进行星间通视分析、星间效率规划的实验验证与效率对比,结果发现,网格通视分析效率较传统算法提升2.2倍;基于预先建立通视大表的通视分析效率较传统算法提升20.9倍;网格化星间路由规划效率在最短距离约束下提升近25倍;在最小跳数约束下则提升约20倍。因此,该算法具有可行性与高效性,能显著提升星间通视及空间链路规划的计算效率。此外,该算法能够用于紧急通信、灾害预警、海上救援等方面,为卫星互联网建设作出贡献。展开更多
文摘数字孪生城市已成为新型智慧城市建设的主流技术路线与发展目标。数字孪生城市的核心是城市信息模型(City Information Modeling,CIM)。传统的GIS+BIM的建模方法存在明显的局限:面向对象的数据组织方式会因对象本身的纷繁复杂和对象ID的私有定义而难以解决数据组织汇聚的问题。北斗网格码技术(包括剖分时间码)提供了一个时空网格框架,可构建地球全域空间数字孪生网格数据模型,其实质是一个基于时空编码的开放性大数据架构,可通过网格关联组织城市多源异构时空数据,支撑数字孪生城市CIM建模。具体建模过程包括时空网格编码、网格关联数据、网格数据加载、数据驱动模型4个步骤。基于北斗网格码的时空网格框架对于CIM平台具有重要的赋能价值。
文摘针对数字孪生城市亟需空间统一框架与数据高效组织问题,基于地球空间剖分理论及相应的《地球表面空间网格与编码》(GJB8896-2017)、《北斗网格位置码》及《地球空间网格编码规则》等国家标准编制成果,提出发展一种数字孪生城市空间网格框架与GDS(Grid Data System)数据平台技术。城市多尺度立体剖分网格空间是一种地球空间的客观存在,城市万事万物在某一时间内一定落在某一或某几个网格体中,由此发展的GDS技术面向空间数据统一组织,有利于发展出面向空间建模的新型G-GIS、G-BIM等系统,是对传统GIS、BIM等面向对象建模数据系统的创新探索;有助于构建统一的空间数据框架进而实现城市多源异构数据的汇聚、关联与高效计算,对支撑数字孪生城市建设具有理论与实践意义。
文摘针对以卫星本体为组织单元开展卫星应用时存在的地面覆盖表征不统一、难整合,现有的卫星分析方法存在大量重复计算、耗时严重等问题,提出了一种基于地理网格的卫星资源一体化组织模型。该模型的基本思路为:以全球等经纬度剖分网格体系(geographical coordinate global subdivision grid with one-dimension-integer on two to nth power,GeoSOT)多尺度网格作为统一的空间表征单元和索引主键,建立一张数据库大表对多星时空覆盖能力进行归一化网格组织,用存储代价换计算时间,提升分析计算效率。选择区域目标访问分析和区域覆盖率计算作为典型应用方法进行实验,初步验证了基于该模型的分析方法的计算效率较传统方法有较明显的提升。该模型可为多星资源整合、联合分析、协同调度提供技术基础。
文摘通信、导航、遥感一体的天基信息服务系统的建设将对跨境实时通信、动目标全球跟踪、灾害快速响应等提供有力保障,同时也对高效的网络通信,特别是卫星路由规划算法提出了新的要求。为优化通信链路,进一步降低时延,充分利用网格空间关系直视、编码计算效率高的优势,提出了卫星星座空间互联网格化计算方法。基于GeoSOT-3D(geographic coordinate subdivision grid with one dimension integer coding on 2nTree-3D)模型,构建了空天网格索引大表,并提出了一套通过查询网格通视情况来进行卫星通视分析以及星间路由规划的算法。通过仿真90/15/2的Walker星座,构建空天网格索引大表,进行星间通视分析、星间效率规划的实验验证与效率对比,结果发现,网格通视分析效率较传统算法提升2.2倍;基于预先建立通视大表的通视分析效率较传统算法提升20.9倍;网格化星间路由规划效率在最短距离约束下提升近25倍;在最小跳数约束下则提升约20倍。因此,该算法具有可行性与高效性,能显著提升星间通视及空间链路规划的计算效率。此外,该算法能够用于紧急通信、灾害预警、海上救援等方面,为卫星互联网建设作出贡献。
