【摘要】： 本論文以海洋環(huán)境信息集成為研究對象,以構(gòu)建行之有效的海洋環(huán)境信息集成的技術(shù)框架和方法體系為研究目標(biāo),以解決信息集成中遇到的語法異構(gòu)和語義異構(gòu)問題為主要研究內(nèi)容,以從數(shù)據(jù)到知識、從語法到語義、從單機、局域網(wǎng)到Internet的集成層次和順序為研究路線,系統(tǒng)地進行了基于數(shù)據(jù)倉庫的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)集成研究、基于構(gòu)件和Web Services的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)處理方法集成研究以及基于本體論的海洋知識集成研究,并根據(jù)研究成果,進行了新一代MAGIS(Marine and Atmospheric Geographical Information System)平臺軟件的研發(fā)。論文的主要工作和獲得的成果如下: 1)基于數(shù)據(jù)倉庫的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)集成研究 詳細(xì)論述了海洋環(huán)境數(shù)據(jù)不同于其他行業(yè)數(shù)據(jù)的強烈異構(gòu)性的表現(xiàn)及其深層次原因,較全面論證了數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在解決海洋環(huán)境數(shù)據(jù)集成問題中的適應(yīng)性。設(shè)計了符合海洋環(huán)境數(shù)據(jù)集成特征的數(shù)據(jù)倉庫結(jié)構(gòu)功能模型,并從底層自主研發(fā)了可對海洋數(shù)據(jù)自動抽取、轉(zhuǎn)換、載入的海洋數(shù)據(jù)倉庫ETL(Extraction、Translate and Load)工具,根據(jù)該模型和工具,進行了海洋環(huán)境數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)的實踐。 2)基于構(gòu)件的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)處理方法集成研究 采用構(gòu)件技術(shù)對數(shù)據(jù)管理、時空分析和可視化等海洋環(huán)境數(shù)據(jù)處理方法進行集成,可有效提高這些方法的復(fù)用能力和復(fù)用程度。針對海洋科研領(lǐng)域軟件開發(fā)中的需求不明確、功能模塊間耦合度低等領(lǐng)域特點,充分考慮到構(gòu)件的高封裝、可復(fù)用等技術(shù)優(yōu)勢,建立了基于構(gòu)件的面向海洋科研領(lǐng)域的“并行開發(fā)自主集成”軟件開發(fā)模型,從而為海洋領(lǐng)域的功能模塊的開發(fā)和集成提供整個過程的指導(dǎo)。作為對海洋數(shù)據(jù)讀取方法集成的實踐,運用該開發(fā)模型,研發(fā)了基于構(gòu)件的“海洋數(shù)據(jù)一體化讀取中間件”及其桌面平臺系統(tǒng),為海洋領(lǐng)域的科研人員提供了可對多種數(shù)據(jù)文件格式一體化讀取、對多種關(guān)系數(shù)據(jù)庫智能化導(dǎo)入導(dǎo)出的工具,也為海洋信息系統(tǒng)開發(fā)人員提供了即插即用的構(gòu)件供二次開發(fā)使用。 3)基于Web Services的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)處理方法集成研究 Internet環(huán)境下對海洋環(huán)境數(shù)據(jù)處理方法的集成和復(fù)用提出了新的要求,如通過Web遠(yuǎn)程調(diào)用和互操作、便于網(wǎng)上發(fā)布和查找、跨防火墻的通信、真正和位置、平臺和操作語言無關(guān)等等。為了滿足這些要求,本論文探討了Web Service技術(shù)的基本原理及其Internet環(huán)境下的方法集成中的適應(yīng)性,研發(fā)了集數(shù)據(jù)下載、時空分析和可視化方法為一體的基于Web Services的“海洋信息集成網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺系統(tǒng)”,為Internet的用戶提供了在線數(shù)據(jù)服務(wù)、時空分析服務(wù)和可視化服務(wù),也為Internet的開發(fā)人員提供了可方便調(diào)用的Web Services。 4)基于本體的海洋知識集成初步研究 知識集成是信息集成的最高階段,知識集成中的最大問題是語義異構(gòu)問題。本文深入研討了本體論技術(shù)在有效進行海洋知識集成并解決語義異構(gòu)問題方面的必要性和可行性,探索了基于本體的海洋知識集成的內(nèi)容和方法,并進行了初步的實踐。 5)基于集成思想的新一代MAGIS原型系統(tǒng)的研發(fā) 基于上述成果,進行了新一代MAGIS原型系統(tǒng)的研發(fā)。新一代MAGIS中,進一步強化了集成思想,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)、方法和知識的無縫集成;完善了MAGIS的產(chǎn)品體系和產(chǎn)品結(jié)構(gòu),在以前單機版和局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上,增加了Internet版和開發(fā)版;融入了空間分辨率轉(zhuǎn)換、混合編程、多維和動態(tài)顯示模型、多線程、多級緩存等關(guān)鍵技術(shù)。
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：P715;P208
【圖文】：

圖 2-1 海洋環(huán)境數(shù)據(jù)的多樣來源1．現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)洋現(xiàn)場監(jiān)測和調(diào)查歷史悠久，其常規(guī)手段為調(diào)查船、觀測站、海洋浮測的資料既可以為實驗研究和數(shù)學(xué)研究模型提供可靠的啟發(fā)，也可對法研究的結(jié)果予以驗證。進入 20 世紀(jì) 70 年代以來，由于資料的傳遞術(shù)、定位技術(shù)等方面的空前發(fā)展，發(fā)展全球海洋/大氣長期觀測系統(tǒng)的圍內(nèi)日益高漲。1985 年國際科聯(lián)和世界氣象組織制定了“世界氣候研RP）”中的一個子計劃“熱帶海洋與全球大氣計劃（TOGA）”。政府間（IOC）在第 15 次全體會議（1989 年）上決定與世界氣象組織和聯(lián)合織合作，共同制定全球聯(lián)合海洋觀測系統(tǒng)（GOOS）計劃，并將其納環(huán)境變化的全球系統(tǒng)接觀測數(shù)據(jù)的基本特點是：真實性和離散性。直接觀測數(shù)據(jù)是“海洋實反映”(王躍山，1999)，對模式檢驗、海洋衛(wèi)星遙感資料的校驗應(yīng)不可替代的作用”（韓桂軍等，1999）。也就是說，這些數(shù)據(jù)仍然是最其他數(shù)據(jù)和理論結(jié)果都需要以它為最終參照物。

計 面向應(yīng)用 面向主題當(dāng)前的、最新的細(xì)節(jié)的、二維的、分立的歷史的、聚集的、多維集成的、統(tǒng)一的 讀/寫數(shù)十條記錄 讀上百萬條記錄位 簡單的事務(wù) 復(fù)雜的查詢數(shù) 上千個 上百個小 100MB-GB 100GB-TB境數(shù)據(jù)的集成過程更接近數(shù)據(jù)倉庫的構(gòu)建與數(shù)據(jù)庫在構(gòu)建上的差別，如圖 2-2 和圖 2-3 所示。

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 徐廣袖;黃謨濤;歐陽永忠;陸秀平;張明亮;;海洋磁重數(shù)據(jù)庫建設(shè)及關(guān)鍵技術(shù)研究[J];海洋測繪;2010年04期

2 徐廣袖;黃謨濤;陸秀平;蘇瑩;邱嶺;;海道測量數(shù)據(jù)庫建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)研究[J];海洋測繪;2012年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 馬純永;城域景觀VRGIS一體化仿真平臺研究與實現(xiàn)[D];中國海洋大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 于家潭;基于GIS的海洋大氣信息數(shù)據(jù)可視化關(guān)鍵技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D];中國海洋大學(xué);2010年

2 張峰;基于本體的海洋數(shù)據(jù)集成方法研究[D];中國海洋大學(xué);2008年

3 劉壽鑫;面向海洋虛擬現(xiàn)實和可視化渲染引擎的設(shè)計與實現(xiàn)[D];中國海洋大學(xué);2012年

4 陳文娜;多Agent分布式海洋空間數(shù)據(jù)集成框架及任務(wù)分配機制研究[D];上海海洋大學(xué);2012年

本文編號：2729726