Цифровая эталонная модель Земли - Digital Earth Reference Model - Wikipedia

Период, термин Цифровая эталонная модель Земли (DERM) был придуман Тимом Форесманом в контексте видения всеобъемлющей геопространственной платформы как абстрактного потока информации в поддержку видения Эла Гора Цифровая Земля.[1] Эталонная модель «Цифровая Земля» направлена ​​на облегчение и продвижение использования информации с географической привязкой из множества источников через Интернет.[2] А цифровая эталонная модель Земли определяет фиксированную глобальную систему отсчета для Земли, используя четыре принципа цифровой система,[3] а именно:

  1. Дискретное разделение использование регулярной или нерегулярной ячеистой сетки, плитки или Сетка;[4]
  2. Получение данных используя теорию обработки сигналов (отбор проб и квантование ) для присвоения двоичных значений из непрерывный аналог или другие цифровые источники к дискретным перегородкам ячеек;
  3. An упорядочивание или именование ячеек которые могут предоставить как уникальные пространственная индексация и географический адрес;
  4. Набор математические операции построено на индексировании для алгебраических, геометрических, логических преобразований, преобразований обработки изображений и т. д.

Различие между «цифровой» и «аналоговой» эталонной моделью Земли заключается в том, как покрывается вся поверхность Земли. Мозаика относятся к конечному числу объекты / клетки которые покрывают поверхность дискретными перегородками, а Решетка[требуется разъяснение ] относятся к заказанным комплектам точки покрывающие поверхность в непрерывном векторном пространстве. Математическая основа для цифровой эталонной модели Земли представляет собой мозаику, в то время как математическая основа для аналоговой эталонной модели Земли представляет собой решетку.

Ценность цифровой эталонной модели Земли для кодирования информации о Земле сродни значению, полученному из других источников. цифровой технологии, а именно синхронизация физического домена с информационным доменом, например, в цифровой звук и цифровая фотография. Эффективность проявляется в хранении, обработке, интеграции, обнаружении, передаче, визуализации, агрегации и аналитических преобразованиях, преобразованиях слияния и моделирования. Ссылка данных на Цифровую эталонную модель Земли (DERM) становится вездесущий облегчение распределенных пространственных запросов, таких как «Что здесь?» и «Что изменилось?». Изображение и обработка сигналов Теория может быть использована для работы с данными, на которые ссылается DERM.

Структура DERM не зависит от данных, что позволяет выполнить общее квантование всех источников данных с географической привязкой в ​​общую сетку. Затем приложение, алгоритмы и операции могут разрабатываться в сети независимо от источников данных.

Подходы с использованием аналогового эталона требуют тщательного руководства слияние для создания цифровых продуктов, таких как цифровые карты или другая картографическая, навигационная или геопространственная информация (см. также ГИС ). Однако цифровые модели более слабые при геометрических преобразованиях, где перемещение, масштабирование и вращение должны соответствовать положениям дискретных ячеек, тогда как в аналоговой модели с континуумом местоположений геометрическое преобразование является прямым и не требует повторной обработки или повторной выборки.

Форма ячейки в таких представлениях может иметь решающее значение для достоверности, адаптируемости и полезности сетки. Поскольку прямолинейные структуры интуитивно понятны, но не имеют оптимизационных характеристик, таких как мозаика, особенно при мозаичном размещении на сфере, другие схемы, включая области Вороного, кривые Пеано, треугольники и шестиугольные мозаики, были продвинуты в качестве превосходных альтернатив.

Много заказ и наименование моделей были реализованы как индексирование геопространственных баз данных для эффективного поиска данных (R-Trees, QTM, HHC). Немногие из этих моделей охватывают полную цифровую эталонную модель Земли, в которой как формирование цифр, представляющих иерархию, в которой индекс содержит отношения между родительскими и дочерними элементами, так и формирование цифр, которые монотонно сходятся по заданному модулю ко всем векторным вещественным числам.

Международное общество цифровой Земли имеет постоянный комитет, рассматривающий реализации и стандарты DERM, который включает как опорную систему Земли, так и дополнительные требования к метаданным и семантике атрибутов.

Рекомендации

  1. ^ Беседа Тима Форесмана с Чарльзом Херрингом в Новой Зеландии, Digital Earth Convention, 2007 г.
  2. ^ Джон Д. Эванс, Управление цифровой Земли НАСА, июнь 2001 г. http://www.cartome.org/draft-derm.htm В архиве 2008-10-10 на Wayback Machine
  3. ^ Перри Р. Петерсон, Джин Жирар, Чарльз Херринг, 2006 г. см. http://www.pyxisinnovation.com/pyxwiki/index.php?title=Digital_Earth_Reference_Model
  4. ^ Сахр, К., Д. Уайт, А.Дж. Кимерлинг. 2003. "Геодезические дискретные глобальные сеточные системы", Картография и географическая информатика, Том 30, № 2, стр. 121-134. видеть http://www.sou.edu/cs/sahr/dgg/pubs/gdggs03.pdf В архиве 2008-09-11 на Wayback Machine Обзор дискретных глобальных сетей