基于模型驱动的海洋环境数据平台研究与应用

设计了基于模型驱动架构的海洋环境数据平台,论述了其数据模型设计和功能设计,开发了基于Web Services平台原型系统。该平台以数据对象模型为核心,实现了海洋环境数据与用户业务逻辑的松散耦合,解决了传统数据库设计模式在面对具有时空动态变化特性的海洋环境数据存储与管理时出现的效率低、扩展性和通用性不足等问题,提高了海洋数据管理效率和共享服务能力。     

大数据理念在海洋环境观测数据共享中的应用研究

随着海洋观测技术、科学调查手段、信息技术等的发展,海洋观测数据量日益庞大、观测要素的种类日益繁多,而我国海洋观测平台的条块管理模式造成了观测数据的分布式和区域化,使得资料共享成为近海研究的大障碍,影响了对数据价值的挖掘。文章介绍了近年来蓬勃发展的大数据的概念及其核心价值,并分析了当前海洋环境观测数据共享的需求。在此基础上,提出了一种基于大数据理念的海洋环境观测数据共享平台框架及相应的共享技术方案,并重点探讨了分布式的数据存储结构,以及从数据级和应用级两个层次进行信息共享的机制,数据更新和维护策略等。     

中国海岸带及近海科学数据平台研究与开发

基于海洋数据的多样性和时空复杂性的特点,采用目前先进的大型空间数据库管理软件——Oracle9i的ArcSDE,ArcGIS桌面系统,完成了海岸带及近海科学数据平台实体的装载和组织工作,并在ArcObject组件的基础上开发了基于C/S的数据平台的前端管理系统,当前该系统可以实现面向海洋用户的遥感数据无缝拼接、多源数据多种快速查询、提取、影像数据的装载以及影像元数据的管理和修改等多种功能.该系统主要服务对象是涉及国家主管海岸带和近海专业的科研调查部门或个人,自其建立以来已经陆续开展一些应用服务,达到了理想的效果,满足了用户的需求.     

一种新的海量海洋环境数据库组织结构的研究与实现

针对海洋环境数据量大访问效率低的问题,提出了1种新的数据库组织结构及其数据操作算法.表结构设计类似数据采集的实际地理经纬度网格,除了时间,纬度,将所有的经度直接作为属性列,每个经度列的值是1个结构,存放该点的所有海洋环境属性数据.根据该结构设计了相应的操作算法,实现了元数据管理,数据载入以及数据查询等操作.最后通过实验进行验证.实验表明,该结构及其操作算法降低数据存储冗余,提高查询性能,并降低数据的网络传输量.     

最优插值法及其在热带太平洋海表温度数据同化中的应用

利用M IT gcm模式和最优插值法搭建的同化平台对热带太平洋赤道附近的海表温度SST数据进行了数值同化处理。结果表明,同化处理有效兼顾了模式模拟值和观测值,纠正了模式模拟值出现的误差,数值同化结果更接近于观测值。该同化平台能够更好地反映出SST的分布特征,该同化方法可以有效地对海表数据进行数值预报。     

中国海岸带及近海多源数据空间组合和运行的基础研究

基于来自空间和常规的海岸带及近海多源信息,旨在满足国家空间数据基础建设和应用的迫切需求,在对诸多信息特征进行分析的基础上,建立了中国海岸带科学数据平台概念模型,并在此概念模型的基础上进行了具体的逻辑结构、遥感影像数据的ARCSDE存储、遥感数据的元数据存储等模型设计.同时阐述了多源数据空间组合的复杂技术及其关键意义,一俟由此实现海岸带及近海数据库建立和系统业务化运行,便可更加有效地为海岸带及近海调查、研究、开发应用和管理提供智能化信息分析的平台和技术服务.     

基于BP神经网络的摇臂式波浪发电平台取能效率预测

取能效率是衡量波浪发电装置设计合理与否的重要参考标准。文章首先介绍了摇臂式波浪发电平台，接着对BP神经网络的原理和算法进行了描述，最后以水池试验过程中收集的数据为样本数据，在Matlab平台上运用BP神经网络对实海况下摇臂式波浪发电平台的取能效率作了仿真预测。仿真结果表明：实海况下摇臂式波浪发电平台的取能效率达到了预期目标，进一步说明BP神经网络成功训练出可靠的网络，在此基础上预测的数据具有一定的参考价值。     

矢量地图数据的加密算法

加密技术是保障数据安全的最主要的手段，结合矢量地图数据的特点，设计了一种基于混沌序列的数据加密算法。实验证明，该算法加密效率高，保密性好。     

海洋数据信息共享平台关键技术研究与实现

根据国内外已有海洋信息共享技术和海洋专业数据格式的分析,对海洋数据信息共享平台设计中的元数据、web GIS、MarineXML等关键技术进行研究,提出1种海洋数据信息共享平台的设计架构,结合B/S模式的MapXtremeJava插件并采用webGIS的瘦客户端策略和JSP开发实现该平台.运行结果表明,该平台能够较好满足海洋领域用户的信息服务需求.     

数据融合技术在多源潮汐数据分析中的应用

为了充分利用现有潮汐数据以建立高精度的潮汐分析模型，在利用最小二乘法进行潮汐分析的基础上，将数据融合技术应用于具有多源潮汐数据的分析，提出潮汐数据的分类方法，建立了三种潮汐数据融合方案，推导了各种方案的数据融合公式，并分析了各种方案的特点及适用范围。     

Argo数据的网络可视化集成平台开发及其应用

为了方便广大用户实时获取和使用A rgo资料,研制开发了“A rgo网络数据库可视化平台”。该平台以数据库管理的形式,使用W eb-G IS技术,并采取可视化方式向用户提供查询和获取全球海洋中的A rgo资料。文中就该平台的设计、组成与功能和应用等作一系统介绍,以帮助广大A rgo资料用户熟悉和了解该平台,推动A rgo资料的应用研究进程。     

“数字辐射沙脊群”资源与环境信息管理平台设计与关键技术

针对江苏中部岸外辐射沙脊群海洋资源与环境数据的综合管理和信息辅助决策需求,基于Client/Server(C/S)和Browser/Server(B/S)混合架构完成了"数字辐射沙脊群"资源与环境信息管理平台的研制。平台采用组件式模块化方法开发,实现了基本的海洋信息管理、查询、分析与共享发布功能以及面向海洋深层次应用的数据挖掘、专题图自动生成、数据产品制作、海洋二维动力场可视化及浅海三维地形可视化模拟功能,为辐射沙脊群资源的合理开发利用提供了技术支撑。论文详细介绍了平台的设计思路,并对建设过程中采用的关键技术进行了深入探讨,目的为实现我国"数字海洋"的一体化建设提供参考。     

MapX与Oracle Spatial技术集成应用--以青岛海岸带地质信息系统开发为例

介绍了“青岛市海岸带地质信息系统”开发研制的关键技术。运用Mapinfo软件及其拓展组件MapX作为系统GIS开发平台,Oracle Spatial作为数据库技术平台,Visual Basic作为二次开发工具,将GIS的空间分析、可视化查询和Oracle数据管理功能有机集成,开发出具有空间数据库和空间分析功能兼备的信息应用系统。上述技术也可在其它领域推广应用。     

Argo-type profiling float observations under the Arctic multiyear ice

To monitor and better understand temperature and salinity conditions in the Arctic Ocean interior, we developed a new Argo-type ocean profiling system for the polar oceans. This Polar Ocean Profiling System (POPS) consists mainly of an ice platform and an Argo-type subsurface CTD profiler. The ice platform includes a system controller that manages all data acquisition, processing, formatting, and messaging. Iridium satellite communication technology sends the observation data and also allows remote commands to be sent from the laboratory to the buoy. The profiler is mounted on an oceanographic cable interfaced to the platform; the profiler moves along the cable between depths of 10 and 1000 m. The inductive modem system provides data transfer between the ice platform and the profiler. In April 2005, field tests of the POPS were conducted in the Arctic Ocean near the North Pole. Later on, commands were sent via Iridium from the laboratory to the buoy to change the data sampling acquisition frequency, allowing us to obtain 14 temperature and salinity profiles during the first 22 days. We confirmed that POPS could measure temperature and salinity with conservative accuracies better than 0.01 °C for temperature and 0.01 for salinity. Following this test, we initiated the observation of the Arctic Ocean from 10 m down to 1000 m depths in April 2006 using POPS, and we also started sending the data to the global telecommunication system (GTS) in real time. These data are the first Argo data sent from the Arctic Ocean. Not only Arctic oceanographers but also everyone who is interested in Arctic oceanographic conditions can easily access these data from the Argo data server.     

中国大洋研究成果数据库平台系统建设

参考国内外大洋科学数据库建设的情况,提出建立中国大洋研究成果数据库平台系统的原理和设计方法。采用c/s和b/s结构的平台系统的设计和建立,实现了数据采集、数据录入、数据查询、数据统计等模块的功能设计。对数据库平台统一和规范化的管理有利于数据库共建和信息共享。     

桶形基础平台负压沉贯数据分析处理系统

介绍了桶形基础平台负压沉贯数据分析处理系统的组成及数据分析处理方法.该数据分析处理系统是为保证海上桶形基础平台现场施工能顺利沉贯到位而研制,可对海上平台现场施工过程进行实时监测,对沉贯数据进行快速分析、处理,并根据桶形基础平台状态对负压沉贯过程进行智能控制.     

基于AISA+机载高光谱的海上石油开发溢油监测研究——以珠江口海域为例

采用中国海监南海航空支队在珠江口石油平台执法中获取的机载高光谱溢油数据,对AISA+机载高光谱数据特点进行了分析,并对石油开发平台周围的油膜和海水进行了分析研究,尝试进行基于AISA+机载高光谱遥感影像的珠江口石油平台油膜分布自动提取,对获取的机载高光谱数据进行辐射定标和地理几何校正,得到了地物表现反射率数据;分析了太阳耀光产生的原因,根据获取的高光谱数据特点及水体光谱特性进行太阳耀光的消除,获得了较好效果;采用阈值法进行溢油分布的提取,便于应用于实际工作中.并采用等密度分割法,对溢油的污染程度做了半定量研究.     

Argo网络数据库可视化平台技术及其应用

文中系统介绍了改进后的Argo网络数据库可视化平台结构、功能及其应用,以方便广大Argo资料用户对改进后的该平台有一全面的了解,推动Argo资料的应用研究进程。     

Characteristics and distribution patterns of reef complexes on the carbonate platform margin in deep water areas: the western South China Sea

As a potential oil and gas reservoir, reef complexes have been a research focus from petroleum geologists for a long time. There are favorable conditions for the development of reef complexes in the South China Sea; however, their internal structures, evolution and distribution are still poorly understood. Based on 2D and 3D seismic data, the internal structures and evolution patterns of the reef complexes on the carbonate platform margin in the deep water areas over the western South China Sea were studied in detail. The result shows that two types of reef complexes, i.e., fault controlling platform margin reef complexes and ramp reef complexes have been developed in the study area. The reef complexes have independent or continuous mound or lenticular seismic reflections, with three internal structures (i.e., aggrading, prograding and retrograding structures). There are different growth rates during the evolution of the reef complexes, resulting in the formation of catch-up reefs, keep-up reefs and quick step reefs. The study also reveals that different platform margin reef complexes have different internal structures and distributions, because of the different platform types. These results may be applied to the exploration and prediction of carbonate platform margin reef complexes in other areas that are similar to the study area.     

半潜式钻井平台浮箱表面裂纹前沿断裂参量和临界状态评估研究

对于半潜式钻井平台浮箱,裂纹的扩展不仅影响结构的水密性甚至可能对结构的安全产生巨大威胁,并直接决定平台的整体使用寿命。以南海某平台为研究对象,对浮箱板壳椭圆形表面裂纹前沿应力强度因子的分布规律,以及裂纹形状系数对裂纹前沿应力强度因子分布规律的影响等进行了研究。在此基础上,基于BS7910规范中‘合于使用’原则,对裂纹的临界状态进行了分析和评定,为海洋环境条件下半潜式钻井平台浮箱表面裂纹的极限尺寸研究提供了一种科学的方法。