AstroGrid CEA架构的应用研究

AstroGrid是一个成熟并已广泛运用的英国虚拟天文台(VO-Virtual Observatory)项目。公共执行架构(Common Execution Architecture,CEA)作为其重要组成部分,通过构建一套合理的接口和框架实现对虚拟天文台天文应用执行过程的建模。详细介绍了AstroGrid CEA的实现原理、基本架构、接口分析和应用模型,并通过CEA实现中国科学技术大学光谱处理数据的发布,完成基于FITS格式的锥型检索服务,最后在此基础上就如何运用CEA进行完整的讨论。     

基于虚拟天文台的HXMT卫星数据检索发布系统设计与实现

目前,国际上诸多天文项目均遵循虚拟天文台（Virtual Observatory,VO）标准协议开发各天文数据检索发布系统,对外公开发布数据,并对数据资源进行VO注册,从而使用户通过虚拟天文台门户网站即可访问获取不同天文项目的数据集.硬X射线调制望远镜（HXMT）卫星项目也将虚拟天文台技术引入HXMT卫星数据检索发布系统的设计与实现过程中,既满足HXMT卫星数据发布需求,又将HXMT卫星数据融入虚拟天文台环境,实现国际天文数据的共享共用.系统提出了符合虚拟天文台规范的体系架构,并选取SCS锥形检索、VOTable数据格式等虚拟天文台标准协议加以实现,采用MVC模式、SSH框架以及各种J2EE技术进行软件研发,提供检索访问、浏览下载和可视化功能.实践和应用结果表明,系统在解决天文数据资源互操作、共享发布、检索访问及异构应用集成方面均具有可操作性,对我国空间天文卫星数据检索发布系统的研制具有参考意义.     

虚拟天文台数据访问系统（VO—DAS）任务调度设计与实现

为解决异地、异构、海量天文数据无缝透明地统一访问,中国虚拟天文台（China-VO）研究小组自主设计并开发了一套解决方案——虚拟天文台数据访问系统（VO—DAS）。着重从执行流程、设计模式、Session机制、生命周期、资源销毁、异常处理等模块详细阐述了该系统的任务调度设计。为了验证该系统的可行性和性能,最后描述了多个天文科学范例。     

中国虚拟天文台资源信息管理

信息技术的高速发展正在逐步影响着传统的科学研究领域,虚拟天文台(VO)就是其中的一个典型代表.它与当前最前沿的网格技术结合起来,以实现全球天文资源的共享,充分挖掘海量天文数据的科学潜能.在中国虚拟天文台的设计与实现过程中,我们采取了开放网格服务架构(OGSA)的体系结构,以服务的方式来组织和管理虚拟天文台中的资源.中国虚拟天文台资源管理系统的设计实现,资源信息的注册及发现是一个关键的问题,直接影响着整个系统的运行.本文以OGSA为基础,结合Globus Toolkit 3(GT3)的具体实现,阐述中国虚拟天文台资源信息管理系统的设计与实现.     

虚拟天文台:科学、工具及应用

阐述了虚拟天文台的科学目标、可能的基于虚拟天文台的项目、虚拟天文台的作用和意义;着重介绍了目前虚拟天文台项目开发的各种工具及应用．随着各种工具的开发、集成和应用,虚拟天文台的功能将越来越完善,其成功的科学范例再次显示了虚拟天文台的优越性,标志着虚拟天文台正在从“概念”转向“操作”,由“技术”向“科学”靠近,以“科学”为主旋律前进。虚拟天文台将成为天文学家科研工作必不可少的一部分。     

虚拟天文台的技术进展

虚拟天文台是在望远镜和探测器的研制技术、计算机网络技术取得突破性进展的条件下产生的，与最新的信息技术紧密结合成为其发展最鲜明的特点。用可扩展标记语言（简称XML）技术封装天文数据，把虚拟天文台建立在网格的体系结构之上是当今虚拟天文台技术发展的主流。按照目前虚拟天文台具代表性的层次式体系结构分层介绍各个层次的相关技术，同时提出充分利用现有资源优势实施中国虚拟天文台计算的设想。     

中国虚拟天文台研发策略与重点

由于不同的天文和技术背景，不同的虚拟天文台项目采取了不同的研究策略。本文首先介绍了国际上几个典型虚拟天文台项目的研发目标和工作重点；然后讨论了包括中国虚拟天文台在内的小型虚拟天文台项目在研发方面的优势和劣势。中国虚拟天文台项目根据自身所处的具体情况确定自己将走应用路线，争取在某些领域取得突破，研发重点包括五个方面：China-VO系统平台建设、国内外天文数据的统一访问、现有天文工具的虚拟天文台集成、天文设备的虚拟天文台集成、虚拟天文台基础上的公众教育。     

中国虚拟天文台的核心功能需求调查分析

经过十余年的不断建设和发展,中国虚拟天文台(China-VO)已成为支撑天文学观测、研究、教学的重要技术和资源平台。随着多信使天文学和时域天文学时代的到来,虚拟天文台也需要升级自身的核心能力,给天文工作者提供更精准的服务和技术支撑。为此,中国虚拟天文台团队结合天文学的发展方向和信息技术发展趋势梳理了一份核心技术需求清单,并以问卷的形式针对领域内专家和用户开展了调研。通过对调研结果的统计分析,中国虚拟天文台团队明确了未来一段时期的主要努力方向和目标,计划采用平台化开发模式,并开放第三方开发接口,以吸引更多感兴趣的开发者基于虚拟天文台资源做出实用的工具,更好地实现资源与技术向服务的快速转换。     

虚拟天文台数据访问系统(VO-DAS)任务调度设计与实现

为解决异地、异构、海量天文数据无缝透明地统一访问,中国虚拟天文台(China-VO)研究小组自主设计并开发了一套解决方案——虚拟天文台数据访问系统(VO-DAS)。着重从执行流程、设计模式、Session机制、生命周期、资源销毁、异常处理等模块详细阐述了该系统的任务调度设计。为了验证该系统的可行性和性能,最后描述了多个天文科学范例。     

用MapReduce框架构建虚拟天文台数据节点

MapReduce是一种大规模分布式并行处理框架,最初被用于互联网服务中的海量数据处理,并逐渐扩展到各个行业领域。目前,虚拟天文台面临着越来越多的地面及空间望远镜观测到的海量天文数据。为了提高中国虚拟天文台数据节点处理海量天文数据的能力,首次提出基于MapReduce框架构建中国虚拟天文台数据节点的方法,并以批量星表交叉认证为例描述了具体实现过程,性能评估结果证明基于MapReduce框架构建虚拟天文台数据节点,可以在性能、扩展性与成本等多方面获得收益。     

面向Web服务的天文数据发布技术

目前主流的天文数据发布主要使用基于Web页面和基于REST风格的Web服务两种发布技术,但存在诸多不足,特别是不利于自动化工具实现机器识别并调用。WebService技术作为一种日趋成熟的分布式计算模型,拥有跨平台与松耦合等很多优势,通过Web服务实现天文数据发布可以提高天文研究工作的灵活性和自动化程度。对Web服务在虚拟天文台中的应用情况及目前主要的天文数据发布技术进行了系统的调研,并在此基础上就如何实现符合IVOA规范且面向Web服务的天文数据发布服务进行了分析,针对一个天文数据发布实例,设计并实现了同时支持SOAP风格和REST风格的锥型检索服务,测试结果表明服务设计是成功的。     

中国虚拟天文台体系结构

虚拟天文台是天文技术和信息技术结合的产物，其体系结构体现着与最新信息技术的结合。本文首先介绍虚拟天文台的工作流程和原理，进而介绍了虚拟天文台体系结构研究的最新进展。以网格技术为基础，给出了中国虚拟天文台的层次式体系结构和服务式体系结构。     

Integrating VOEvents with AstroGrid through STAP services

VOEvent packets describe transient space events, so the Simple Time Access Protocol (STAP) specification provides a useful time‐based query mechanism. Once event metadata has been extracted from VOEvent packets to a relational database, an AstroGrid STAP client web service can be configured to query the events. The resulting STAP service is registered with an IVOA compliant registry, and users can then query VOEvent archives through virtual observatory data searching applications such as the AstroGrid VOScope application. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Building a VO-compliant Radio Astronomical DAta Model for Single-dish radio telescopes (RADAMS)

The Virtual Observatory (VO) is becoming the de-facto standard for astronomical data publication. However, the number of radio astronomical archives is still low in general, and even lower is the number of radio astronomical data available through the VO. In order to facilitate the building of new radio astronomical archives, easing at the same time their interoperability with VO framework, we have developed a VO-compliant data model which provides interoperable data semantics for radio data. That model, which we call the Radio Astronomical DAta Model for Single-dish (RADAMS) has been built using standards of (and recommendations from) the International Virtual Observatory Alliance (IVOA). This article describes the RADAMS and its components, including archived entities and their relationships to VO metadata. We show that by using IVOA principles and concepts, the effort needed for both the development of the archives and their VO compatibility has been lowered, and the joint development of two radio astronomical archives have been possible. We plan to adapt RADAMS to be able to deal with interferometry data in the future.