卫星海洋遥感数据的无损压缩及解压算法

在分析卫星海洋遥感单轨三级数据产品特征的基础上,针对游程编码无损压缩算法特征,提出了优化游程编码压缩算法,运用该算法实现了海洋遥感三级数据产品的无损压缩,并与流行的WinRAR压缩软件进行了比较测试,结果表明上述算法对海洋遥感数据均有较高的压缩率,优化游程编码压缩算法在空间复杂度及时间复杂度上均有明显的比较优势,可极大节约海洋遥感数据的存储与共享发布空间。     

海洋湍流数据实时压缩方法研究

海洋湍流因具有随机性特点,目前多采用统计学理论进行研究,因此需要获取大量的湍流观测数据,这给湍流观测设备的数据存储和传输带来挑战。针对上述问题,本文在分析海洋湍流数据特征的基础上,提出了一种高效实时的无损数据压缩方法。以大量的湍流数据增量信息作为数据源构建霍夫曼编码表,并以此作为湍流压缩和解压的字典,从而提高了压缩效率。通过对历史海洋湍流数据进行压缩实验,证明该方法的湍流数据压缩比低至25%,并且具有压缩速度快、处理器占用率低等特点。     

基于CR1000 的海洋剖面测量平台双重数据系统设计

为新型海洋剖面测量平台设计了一种基于CR1000数据采集仪的数据存储安全和数据读取方便的双重数据系统.第一重数据,分散存储于自容式传感器,传感器的上位机软件通过CR1000来读取;第二重数据,集中存储在CR1000的数据扩展模块中,通过海洋剖面测量平台的上位机软件直接读取.实验结果表明,该存储方案可有效地实现采样数据的存储和读取,从而最大限度地保证了新型海洋剖面测量平台的数据安全.     

海洋遥感数据的矩阵重构优化行程——哈夫曼编码无损压缩

在经典的行程编码压缩算法基础上,根据海洋遥感数据取值范围以及空间上相邻其值更易趋同的特点,提出了矩阵重构优化行程编码算法,并与哈夫曼编码算法相结合,实现了海洋遥感数据的高效压缩。经大量的海洋水色、水温遥感数据测试表明,该算法较常规的三元组、行程编码、LZW、单纯的哈夫曼编码压缩算法以及流行工具WinRAR相比,均具有更高的压缩效率和优势,可极大地节约海洋遥感数据的存储与共享空间,提高相关数据的网络传输发布效率及安全可靠性。     

一种声速剖面遥测系统的时延差编码方案设计

针对深海水文观测中,不能对自容式声速剖面仪测量数据进行实时监测的问题,提出对声速剖面测量数据进行时延差编码,采用高精度的水声信号时延差估计技术,进行声速剖面测量遥测,为实时分析海洋水文数据,及时调整水文观测方案提供了技术支持。     

海洋环境调查资料分类与编码研究

为确保海洋环境调查资料在汇集、处理、管理和服务全过程中语义表达的一致性,需采用统一分类和编码技术,设计资料分类编码体系,以满足海洋环境调查资料的汇集、管理与服务需求。在对海洋调查资料分类现状研究的基础上,系统分析了分类影响因素,提出了分类原则和方法,初步构建了基于学科、数据类型和调查方式为主的海洋调查资料分类体系,并对其进行规范化编码。目前该分类体系与编码已应用到海洋环境资料和信息管理业务化工作中。     

NetCDF物理海洋数据云存储技术研究

物理海洋数据具有多维、时空和海量等特征,主要以NetCDF结构化文件格式进行存储。然而,在分布式环境中,结构化文件存在数据块寻址困难、边界不易判定等问题,制约着大数据场景下的存储及应用。论文设计基于HDFS+Spark的NetCDF物理海洋数据云存储方案,首先采用HDFS分布式存储技术存储和管理物理海洋数据;并设计基于Spark并行计算框架的数据分片方案,复写读取接口获取分布式环境下的NetCDF文件数据块地址,实现了物理海洋数据的高效率存储与查询分析。选取中国海域100 a时长的物理海洋数据进行波高-周期散布图统计实验。结果表明:在数亿级记录数条件下,文中方法可将查询分析耗时由集中式文件存储方式的2 300 s缩短至50 s内,效率较集中式文件存储方式提升95%以上,验证了该方法的正确性和有效性。     

海洋地质数据库数据的存储结构

区域海洋地质数据库是利用ORACLE9I和ARCSDE8．2实现对海量数据和空间数据有效存储、管理的企业级数据库，用于管理我国所属海区海洋地质调查获取的基础地质资料和研究成果资料。根据ORACLE系统的体系结构，结合我国区域海洋地质数据的特点，提出了区域海洋地质数据库的存储结构和数据库的用户管理模式，以实现ORACLE中海洋地质数据的优化存储与有效管理。     

基于分布式数据库的海洋动力环境数据云存储

针对海洋动力环境数据的时空特征,提出了基于分布式数据库的云存储技术,设计了分布式管理方案以及相应的时空分片方案和索引机制,实现了数据存储的物理分布性、逻辑整体性和节点自治性,显著提高了数据的查询效率。以南海区域40 a海洋动力环境数据为例进行波高-周期散布图统计,耗时由集中式文件存储方式的2 min缩短至云存储方式的10 s以内。     

海洋地质地球物理数据分类与组织

信息技术的快速变革,有效驱动海洋信息化的发展与创新。实现海洋信息资源的高效存储和管理,需要对海洋数据管理体系进行统筹规划。文章根据海洋地质地球物理数据特点,进行了数据层次分类研究,分析了数据标准化过程,确立了基于文件和数据库的海洋地质地球物理数据存储策略,提出结构化事务型数据库、结构化分析型数据库(NewSQL)和非结构化计算型数据库(NoSQL)相结合的数据组织架构。该数据分类组织方案为实现海洋地质地球物理数据规范化管理、集约利用和共享服务奠定了良好基础,也为其他海洋数据分类与组织研究提供了参考。