构建中国虚拟天文台的天文数据结点

随着天文观测数据的爆炸式增长以及数据网格技术等新兴IT技术的日趋成熟,虚拟天文台应运而生。虚拟天文台成为基于数据网格技术的解决复杂海量天文数据的访问和管理的一种有效手段。我们对现有中国虚拟天文台体系结构底层进行设计与实现,并完成了其核心部分一天文数据结点。天文数据结点可发布和管理异构的数据资源,为用户提供统一的数据访问接口,进而为天文学家实现对各种天文数据的无缝透明访问和处理提供了方便。本文重点介绍了我们设计的天文数据结点的体系结构,以及结点各部分的功能,并讨论了其关键技术的实现。     

天文学中的数据挖掘和知识发现

综述了数据挖掘和知识发现在天文学中兴起的必然性及其这几年的发展状况、实现过程和具体任务。分析了当前天文数据的复杂性，介绍了天文学中数据挖掘的科学要求。系统地概括了近年来天文学中数据挖掘和知识发现领域研究的进展及其热点，并阐述了其所面临的挑战。天文学中的数据挖掘和知识发现的兴起将对天文学的发展起到巨大的推动作用，同时也在知识和技术等方面对天文学家提出了新的要求。另外，数据挖掘技术能否在虚拟天文台中成功应用，是虚拟天文台充分发挥作用的关键所在。     

中国虚拟天文台数据访问服务

随着科学技术的进步和大批天文观测项目的实施，天文数据正在呈现爆炸式的增长，天文学正进入一个数据富庶的时代。虚拟天文台项目的首要目标就是要解决这些高度分散、复杂、海量的天文数据的统一访问和管理，实现全球天文数据资源的融合，使天文学家能够高效快捷的获取所需的天文数据。中国虚拟天文台项目基于目前的网格技术，设计和实现网格环境下天文数据的查询访问服务，并为客户应用提供统一的访问接口。本文重点介绍了我们采用GlobusToolkit网格开发工具包，按照国际虚拟天文台联盟最新制订的天文数据标准，完成对天文星表数据资源的网格服务封装，实现天文星表锥形查询(Cone Search)和星表查询网格两个数据服务的工作，并介绍了如何使用天文数据服务搭建其他网格服务。     

天文观测数据开放共享政策与策略分析研究

当代天文学已经进入数据密集型和数据驱动的时代。随着我国天文学研究的不断发展,国内自产的天文观测数据呈现爆炸式增长的趋势。将天文观测数据资源集成并推动数据资源与应用服务的共建共享,建立健全符合科学发展规律的数据资源开放共享政策与制度,使天文科技资源得到高效有序的管理和使用,对国内天文学研究和科普教育的发展至关重要。在充分调研各国政府、部门和国际组织有关政策的基础上,剖析了国外科学数据"完全与公开"的共享原则,介绍了我国科学数据共享有关的管理规定和当前状况,重点论述国际各大天文望远镜项目和天文数据中心天文观测数据资源开放共享的有关政策。对国内天文观测数据资源和开放共享的现状以及存在的问题进行了分析和总结。对我国天文观测数据资源共享工作发展和政策制定提出了具体建议。     

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。     

FITS文件管理器设计与实现

FITS文件管理器(FITS Manager)着眼于对中小规模数量的FITS文件的管理,实现对FITS文件的快速查找、预览以及相关处理。在不改变天文学家现有工作习惯的前提下融入虚拟天文台先进的技术和功能。FITS Manager采用了日趋流行的插件式软件开发模式,在完成了软件跨平台的同时极大地增强了软件的可扩展性。在FITS Manager中,所有的应用功能都由功能插件完成,软件核心组件则为应用插件提供了简便的接口、提高公用功能的复用程度。通过社区开发的模式不断添加各种功能的插件,FITS Manager将努力成为天文学家处理FITS文件的高效平台。     

基于Web Services的星历计算服务平台设计及其实现

为克服复杂耗时的星历计算,基于兼备计算精度高、时间跨度长、内容丰富等优点的Swiss Ephemeris星历计算程序包,利用JNI和Web Service等新兴的技术,我们设计出了一套面向星历研究人员和天文程序开发人员的星历计算服务平台——China-VO Ephemeris WS,并且以日食带的中心食带绘制为例,具体介绍了China-VO Ephemeris WS的功能和使用。     

中国虚拟天文台软件集成

虚拟天文台是一个通过先进的信息技术把全球范围内的天文研究资源无缝透明地联结起来组成的数据密集型在线天文研究环境。文章首先论述了在虚拟天文台系统中进行现有软件集成的必要性和可行性;并分析了软件集成的粒度问题;其次详细介绍了将现有软件封装为服务的常规方法;最后,介绍了ImageMagick图像处理软件的具体封装和实现流程,并作了详细讨论。     

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。