本文關(guān)鍵詞： 對地觀測網(wǎng) 傳感器 資源描述模型 注冊 關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn) 共享 集成管理與協(xié)同觀測　出處：《武漢大學》2013年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著地球環(huán)境的變化,人們對地球觀測數(shù)據(jù)的需求日益復雜化,對地觀測系統(tǒng)呈現(xiàn)多樣性,對地觀測網(wǎng)概念得以發(fā)展。對地觀測網(wǎng)是執(zhí)行地球環(huán)境事件感知任務的地理空間觀測網(wǎng),利用對地觀測傳感器對地球表面和低層大氣進行探測,以獲取用戶感興趣數(shù)據(jù)/信息。眾所周知,傳感器集成管理與協(xié)同觀測是對地觀測網(wǎng)的重大科學問題之一。 對地觀測傳感器是地理空間數(shù)據(jù)獲取的源泉。然而,對地觀測傳感器類型多樣、觀測機理各異、數(shù)量巨大,它們呈現(xiàn)出封閉、孤立和自治性。由于缺乏可共享的描述模型和科學的關(guān)聯(lián)方法,在面對特定陸表事件時,傳感器資源的配置不準確、不全面與不及時,直接導致應急響應時傳感器規(guī)劃與調(diào)度低效。因此,本文旨在將這些分布式、海量與異構(gòu)的對地觀測傳感器資源共享管理起來,這有助于及時、準確與全面地規(guī)劃與調(diào)度傳感器,提高對地觀測傳感器的可管理性和應用效能。 針對地觀測網(wǎng)傳感器資源的特點及其在陸表災害事件監(jiān)測時的低效應用,本文指出了傳感器共享管理是對地觀測網(wǎng)傳感器集成管理與協(xié)同觀測這一重大科學問題中迫切需要解決的一個基礎(chǔ)問題。圍繞這個問題,本文針對傳感器共享管理框架進行深入的分析,從共享管理模型與方法上展開研究。即如何實現(xiàn)對地觀測傳感器共享管理,為特定陸表事件觀測時傳感器集成管理與協(xié)同規(guī)劃奠定基礎(chǔ)。 首先,本文總結(jié)了現(xiàn)有傳感器信息交換標準和相關(guān)元數(shù)據(jù)標準,分析了對地觀測網(wǎng)傳感器資源共享需求,通過擴展與重利用現(xiàn)有傳感器相關(guān)的元數(shù)據(jù)標準,提出了傳感器共享八元組元數(shù)據(jù)模型�；贛OF元級理論標準化定義了傳感器資源描述元模型,建立了嵌套共享元數(shù)據(jù)的傳感器資源描述模型,為實現(xiàn)傳感器資源注冊發(fā)現(xiàn)、協(xié)同規(guī)劃、動態(tài)可視化管理奠定信息模型基礎(chǔ)。 其次,為了實現(xiàn)陸表事件與傳感器的有機關(guān)聯(lián),本文提出了以陸表事件為中心的傳感器關(guān)聯(lián)方法。通過定義事件與傳感器之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則,設(shè)計了基于時空約束的多層次匹配(MM-TL)算法,實現(xiàn)了從事件到傳感器的科學關(guān)聯(lián),改變過去傳感器調(diào)度與規(guī)劃主要依靠被動與不完善的專家經(jīng)驗的局面,為對地觀測網(wǎng)傳感器集成管理與協(xié)同觀測提供了可信的傳感器依據(jù)。 再次,基于開放地理信息聯(lián)盟(OGC)的網(wǎng)絡目錄服務(CSW)規(guī)范,本文提出了基于傳感器資源描述模型和OGC/CSW的傳感器注冊機制,通過擴展CSW核心信息模型以支持傳感器注冊,設(shè)計傳感器資源描述模型與傳感器注冊信息模型之間的映射關(guān)系,實現(xiàn)基于OGC/CSW的傳感器標準注冊,為后續(xù)傳感器發(fā)現(xiàn)提供網(wǎng)絡目錄服務中心。 然后,結(jié)合已經(jīng)建立的OGC/CSW傳感器目錄服務中心,設(shè)計細粒度多層次的傳感器元數(shù)據(jù)查詢項,基于OGC/CSW發(fā)現(xiàn)接口,實現(xiàn)傳感器資源的按需發(fā)現(xiàn)。采用虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù),對符合要求的傳感器資源一體化動態(tài)可視化,有助于傳感器查詢者對傳感器基本信息、時空觀測動態(tài)能力等信息的直觀把握與理解,輔助傳感器調(diào)度與規(guī)劃決策生成。 最后,應用本文所提出的共享管理模型與方法。構(gòu)建了對地觀測傳感器共享管理平臺框架,以長江流域中下游段水文環(huán)境監(jiān)測傳感器資源與內(nèi)澇型洪澇事件為實驗資源,驗證了本文的共享管理模型與方法的有效性與可行性。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：武漢大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P205

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郭忠文;孫玉婷;蔣永國;孫朝隨;;海洋Sensor Web研發(fā)面臨的問題及挑戰(zhàn)[J];中國海洋大學學報(自然科學版);2009年05期

2 歐陽為民,蔡慶生;在數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)具有時態(tài)約束的關(guān)聯(lián)規(guī)則[J];軟件學報;1999年05期

3 嚴恩萍;林輝;莫登奎;;基于CIWI模型的洪湖市水體識別及動態(tài)監(jiān)測[J];水生態(tài)學雜志;2011年06期

4 汪榮峰;廖學軍;;空間場景中傳感器探測能力的可視化方法[J];計算機工程與設(shè)計;2012年02期

5 劉麗萍;張強;孫雨耕;;無線傳感器網(wǎng)絡多目標關(guān)聯(lián)覆蓋[J];天津大學學報;2009年06期

6 韋棟;趙長印;;SGP4/SDP4模型精度分析[J];天文學報;2009年03期

7 章漢武;桂志鵬;吳華意;;網(wǎng)格環(huán)境下空間信息服務注冊中心的設(shè)計與實現(xiàn)[J];武漢大學學報(信息科學版);2008年05期

8 陳家贏;陳能成;王偉;胡楚麗;;基于SensorML的遙感衛(wèi)星傳感器建模方法[J];武漢大學學報(信息科學版);2010年08期

9 葛登科;王亞民;;基于GIS的空間關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法研究[J];現(xiàn)代圖書情報技術(shù);2009年Z1期

10 于躍海,鄭瑞強,何建敏;基于案例推理的ICU應急診斷系統(tǒng)[J];系統(tǒng)工程理論與實踐;2002年03期

相關(guān)會議論文 前1條

1 李德仁;邵振峰;;論天地一體化對地觀測網(wǎng)與新地理信息時代[A];中國測繪學會第九次全國會員代表大會暨學會成立50周年紀念大會論文集[C];2009年

相關(guān)博士學位論文 前6條

1 蔣永國;面向傳感網(wǎng)的海洋觀測數(shù)據(jù)集成關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國海洋大學;2010年

2 劉先省;傳感器管理方法研究[D];西北工業(yè)大學;2000年

3 郭秀娟;基于關(guān)聯(lián)規(guī)則數(shù)據(jù)挖掘算法的研究[D];吉林大學;2004年

4 韋亞星;基于數(shù)據(jù)網(wǎng)格的地理空間信息協(xié)作共享系統(tǒng)研究[D];中國科學技術(shù)大學;2007年

5 陳家贏;對地觀測傳感器信息資源建模和管理研究[D];武漢大學;2010年

6 何杰;多版本開放式地球空間網(wǎng)絡服務統(tǒng)一訪問方法研究[D];武漢大學;2010年

相關(guān)碩士學位論文 前4條

1 張現(xiàn)忠;語義傳感器Web中傳感器本體構(gòu)建研究[D];大連海事大學;2011年

2 陳亮;基于MDA的面向服務平臺對象建模工具的研究與實現(xiàn)[D];吉林大學;2009年

3 曾宣皓;面向林業(yè)監(jiān)測的Sensor Web研究與應用[D];中國林業(yè)科學研究院;2009年

4 楊永波;基于UML和MOF的建模工具的研究與實現(xiàn)[D];吉林大學;2006年

，

本文編號：1503138