如今,军事利益相关方利用各种地理空间基础设施和技术,同时利用地理数据的广泛使用和分布,为军事行动场景建立军事场景模型和/或进行地理空间分析。虽然提供了大量技术,但在潜在的联合军事行动或军民联合行动中,由于利益相关者之间存在不同的坐标参考系统(CRS)、不一致的资源、不同的数据格式和不同的责任区,地理空间通信会遇到一些困难。多学科地理空间通信、数据整合和共同的地理空间建模框架对于准确和富有成效地建模军事场景以协助联合行动是不可或缺的。离散全球网格系统(DGGS)虽然不是一个新概念,但最近在地理空间界出现了各种分布式实施方案,作为整合、分析和管理地理空间数据的框架。
本论文试图利用现有的分布式实施方案,应用 DGGS 来整合来自军方和民间利益相关者的不同格式、二维和高程地理空间数据集,以确定这种方法在军事场景建模方面的潜力。对数据集量化的不同方法进行了探讨,以确定其效率、质量和协助进行地理空间军事分析的能力,同时为 DGGS 转换开发了相应的应用程序接口。鉴于军事场景的模型,研究探讨了地理可视化的替代方案,并使用 DGGS 方法对军事地理空间行动(测距)进行了案例研究。
研究结果表明,DGGS 方法在军事场景建模方面具有巨大潜力,它提供了一个基于区域的统一框架,囊括了不同的定性和定量军事信息,提供了强大的连接性和层次关系,增强了定性空间感知和多学科地理空间交流。数据集的 DGGS 转换展示了先进的集成、分割、聚合和可视化能力,同时也利用了三维数据。通过 DGGS 集成,可以在数据库中实现统一存储,促进军事数据的分发。DGGS 还能支持常见的军事地理空间操作(如测距)。然而,结果的质量在很大程度上取决于原始数据的精度/空间不确定性和场景覆盖的精度要求。同时,由于该技术仍处于新兴和动态优化阶段,在处理高精度要求和将其作为高定位精度框架用于大规模军事场景覆盖方面还不成熟。
本文正文由导言和五个主要章节组成。第 2 章介绍本论文的理论背景和相关研究。讨论了离散全球网格系统(DGGS)的基本理论和概念、现有实现以及开放地理空间联盟(OGC)的抽象规范。随后,本章讨论了军事地理空间应用、地理信息系统 (GIS) 和地理空间数据在军事中的使用,以及与研究范围相关的现行军事地理空间标准。第 3 章概述了用于实现本论文研究目标的方法。从概念上解释了该方法的不同步骤。第 4 章将进一步详细介绍方法的实施。第 5 章介绍了该方法的结果以及对这些结果的分析,以实现研究目标。最后,第 6 章给出了本论文的结论。论文回顾了研究问题,以确定目标的实现程度,随后讨论了方法论的局限性。最后,在结果分析的基础上,讨论了对该主题未来研究以及未来工作的建议。
图 3.6: 军事案例研究 - 从发射区探测可能受影响的民用机场域的导弹射程