海洋传感观测服务柔性开发技术研究

海洋传感观测服务能够实现多个海洋观测系统间的数据共享与集成,支持大范围、多学科的海洋科学研究。在软件开发过程中,由于不同观测系统的数据库异构互异,导致传感器观测服务软件难以复用,开发效率低。本文针对数据库结构的相似性进行分析,提出海洋传感观测服务的柔性开发模型,设计可适配于异构数据库的服务构件。该构件通过配置观测数据在具体数据库的存储结构,实现了数据库结构向服务模式定义的映射;服务构件根据配置信息生成数据库查询语句,实现观测数据的自动提取,避免了数据库异构导致的重复开发的问题。通过将服务构件应用在实际开发中,验证了该模型的有效性与可行性。     

海洋与海岸带数据库开发与数据可视化的集成与应用

针对大量的海洋与海岸带地质数据,烟台海岸带地质调查中心设计开发了海洋与海岸带数据库管理与可视化系统,文章对数据库系统的开发环境、功能模块进行了介绍。该系统的开发与使用实现了多源异构地质数据的“汇聚-处理-展示”一体化,对地质信息资源的使用价值和利用率的提高具有重要意义。     

基于多源定位数据的实时船舶监控系统设计

船舶监控涉及多类异构数据源,互联难度大。本文提出了一种采用多源定位数据的实时船舶监控系统(Vessel Monitoring System,VMS)设计方案,解决了多源异构数据的互联问题。该方案通过可扩展接口采集各类船舶终端的定位数据,采用多源定位数据融合算法,实现了实时显示船舶位置及快速回放船舶航行轨迹,并能与不同类型的船舶终端交互信息。经实际验证,该系统有效可行,对于促进中国船舶监控物联网发展具有重要作用。     

面向海洋领域的环境数据管理模型的设计与研究

在信息技术飞速发展的当代,如何对高精度、多维度、多源异构的海洋环境数据进行有序管理和高效应用是一项重点和难点。通过采用特定领域建模(DSM)技术,设计面向海洋领域的环境数据管理模型,论述其数据对象抽象和元模型构建过程,并开发了应用系统实例,验证了模型的有效性,在实现海洋环境数据与具体业务逻辑的松散耦合的基础上,解决了基于数据库的传统设计模式在管理多源、异构、多模态的海洋环境数据时遇到的效率低下、灵活性差和扩展性不足等问题,提高了海洋环境数据的管理效率和服务能力。     

海洋大数据处理软件体系结构设计

针对海洋数据格式与海洋信息应用系统的异构性,提出一种基于移动代码(Mobile code)的海洋大数据处理软件体系结构。首先,利用统一的网络服务接口与数据交换格式,规范海洋信息应用系统之间的数据访问与共享。其次,通过移动代码将海洋大数据的处理过程移至云端,提高信息处理效率。应用示例实现了异构海洋信息应用系统间的互操作,并且缩短了海量数据的处理时间,验证了该体系结构在海洋大数据处理中的通用性与有效性。     

海洋观测复杂虚拟仪器云服务模型设计

目前,海洋观测领域的观测系统由不同机构,采用不同技术和研发平台进行开发,由此带来了传感器设备接入、系统架构差异、数据格式不统一和系统集成困难等问题。为了解决以上问题,本文提出一种新的海洋观测复杂虚拟仪器云服务模型。根据该模型开发的海洋观测系统可以实现功能的自由定制,并可对异构环境下的海洋观测系统进行无缝集成。并针对系统集成后造成的响应时间下降问题,提出多组件副本自适应算法。通过对海洋观测系统的实际开发、集成、应用与理论分析,对该模型进行了验证。结果表明,该模型有效可行,实现了异构系统的集成,提高了系统开发效率,对海洋观测系统的大规模集成有着重要意义。     

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。     

海图与航海通告一体化生产技术研究

在分析传统海图与航海通告生产模式基础上,借助数据库驱动海图生产模式,研究了海图与航海通告一体化生产技术,提出海图与航海通告一体化生产技术实现方案以及数据库模型。经分析,该技术能够有效提高海洋空间地理信息数据的利用率,以及航海图书产品生产作业效率,更好地满足各种军事活动保障任务需求。     

基于本体的海洋地球化学数据互操作系统设计与实现

国际深海资源的勘查和开发,积累了大量珍贵的大洋样品和分析测试数据。为完成多源异构海洋地质化学数据的自动集成和智能检索,设计了基于大洋样品本体模型的大洋样品地质化学数据互操作系统。系统为三层架构,分别是数据层、语义层和应用层。数据层完成了数据汇交模板定制;语义层完成了模式和语义互操作;应用层完成了基于语义的一站式数据检索。系统在ODP-ICP-AES、PetDB、GEOROC3个数据库模型上进行了实验,实验结果显示:该系统在确保数据源独立性、安全性、时效性的前提下,实现了海量大洋调查数据和模型的复用。     

海洋站观测资料监控可视化及系统设计研究

面向海洋站各类报文的监控统计,解除前台可视化与数据提取的紧耦合关系,提供统一部署、统一维护的解决方案。系统基于asp.net MVC框架搭建,建立报文监控数据库,将监控的各类报文接收状态及统计信息入库,解决单一种类报文统计效率较低的问题。通过asp.net MVC技术实现前台页面的搭建,实现业务逻辑、数据实体以及视图的分离。通过面向接口的编程方式提高系统的灵活性,降低各层之间的依赖程度。使用Entity Framework实现领域模型的设计方式。通过spring.net技术实现面向切面编程,在实现MVC架构的前提下简化开发。     

海洋底质标准化处理系统设计与开发

介绍海洋底质标准化处理系统的开发背景、总体结构、功能及特点。该系统基于海洋底质标准化数据记录格式,解决了数据格式转换繁琐和不规范等问题,具有代码及格式维护、转换规则配置、数据格式转换、文件浏览和错误日志生成等功能,在实现人机交互和高度集成的基础上,具有灵活性和可扩展性。应用结果表明,该系统操作简单、使用方便、运行稳定,...     

海洋地球物理数据库设计与实现

在对海洋地球物理数据类型和特点进行分析的基础上,从海洋地球物理元数据、基础数据库和空间数据仓库等几个方面对海洋地球物理数据库进行设计,并基于C/S和B/S架构开发了海洋地球物理数据库管理系统。经应用实践,该系统能够实现海洋地球物理数据的高效化管理和便捷化共享,提高了数据的使用效率,满足海洋调查、科研、管理等工作的需求。     

基于ArcEngine的海洋生态系统健康评价信息系统研究

文章采用健康距离模型作为海洋生态系统健康的定量评价模型,以组件式GIS开发包ArcEngine作为系统开发平台,设计并开发了一套海洋生态系统健康评价信息系统,实现了健康评价、海洋数据浏览与管理、数据查询和空间分析等功能并介绍了系统关键功能模块及实现代码,对相关软件系统的研发工作具有一定的借鉴意义。     

海洋灾害领域本体研究及应用

随着海洋信息化的推广和应用,大量海洋灾害历史数据被积累下来,形成分布式海洋灾害数据集。但是,这些数据集具有较大的异构性,导致共享和交互困难。本文研究建立海洋灾害领域本体,形成海洋灾害信息在领域间的共同理解,并在本体指导下,构建海洋灾害数据库。最后,开发了基于本体的海洋灾害WebGIS查询系统。     

海洋环境数据在线服务系统设计与实现

文章针对海洋数据信息孤岛、服务对象单一等问题,设计了海洋环境数据在线服务系统。采用并行数据库技术实现数据的快速组织整理、查询检索,解决数据高耦合、高冗余等问题,提高对数据的快速检索能力。利用虚拟化技术完成存储、服务器、网络设备资源整合与集群建设,解决物理设备分布散乱、利用率低的问题,提高资源利用率,节约成本。利用域控管理机制,实现系统信息安全与数据在线服务。     

电子航海通告预处理系统的设计与实现

快速和准确地处理多元异构数据文档,是实现电子航海通告信息由互联网获取到生产实际应用的核心环节.基于对航海通告源数据结构与特点的分析,设计了通告预处理数据库模型、系统功能模型及工作流程,利用OCR技术、数据库技术及VS2010编程环境,研发了电子航海通告预处理系统,解决了通告文档内容的拆分与整合、识别与提取、检核与修编等...     

基于LabVIEW虚拟仪器技术的海洋环境监测数据采集与处理系统

介绍一种基于LabVIEW虚拟仪器技术的数据采集与处理系统。该系统以单片机和计算机为硬件平台,采用高精度16位Σ-ΔA/D转换器AD7705对采集到的信号进行A/D转换,通过串口进行数据通信,实现了叶绿素浓度的计算机自动采集、实时数据显示、分析和数据管理等功能。该实现方案还可用于温度、盐度等参数的高精度自动数据采集系统,在海洋环境监测中具有推广应用的现实前景。     

基于边缘计算的海洋观测要素自匹配方法

在对海洋观测数据进行大规模集成时,需要对现有数据源的观测要素与集成系统的观测要素之间建立匹配映射关系,由于海洋观测数据源存储结构复杂,数据转换计算量大,造成海洋观测要素匹配耗时长、错误率高等问题,阻碍了异构海洋观测系统的大规模集成。文中提出了一种新的海洋观测要素自匹配方法,采用边缘计算降低网络传输数据量;采用分组快速搜索算法和ω-KNN算法提高要素匹配准确性和效率。利用实际的海洋观测数据集搭建原型系统,对海洋观测要素自匹配方法进行验证,结果表明该方法执行效率提高2.67倍,准确率达到96%,在保证海洋观测要素匹配准确性的同时,进一步提高了要素匹配效率。     

基于WebGIS的海洋科学数据共享平台的分析与设计

根据国家自然科学基金委青岛海洋科学资料共享服务中心建设的实际情况,从需求分析、系统结构设计、数据建模以及实现技术等几个方面,详细介绍了基于WebGIS的海洋科学数据共享平台建设的思路和方法。在建设过程中,采用用户界面层、业务逻辑层、数据库层的三层架构模式进行系统软件设计,提高了系统的可维护性;运用组件技术进行编码,实现了代码的封装性和可复用性;采用关系型数据库和Netcdf格式相结合来进行数据的存取,解决了海洋数据结构复杂、格式不统一的问题,使查询变得更为方便;利用IDL和ION技术来开发WebGIS,实现了电子海图的漫游、数据查询以及数据统计结果输出。     

基于MATLAB and Simulink的波浪能装置液压能量转换系统仿真研究

液压式能量转换系统是波浪能发电装置应用最为广泛的一种能量转换方式。本文针对波浪能液压能量转换系统展开了模型仿真研究,建立了带有蓄能稳压环节和液压自治控制器的波浪能装置液压能量转换系统的数学模型。基于所建立的数学模型搭建了波浪能装置液压转换系统的MATLAB and Simulink仿真框图,对系统进行仿真,并利用实海况实验得到的发电数据和仿真数据进行对比。结果显示,二者之间的相对误差较小,验证了该系统仿真模型的准确性。此外,还分别模拟了规则波和随机波输入情况下液压能量转换系统的发电特性曲线。仿真结果表明,无论是规则波还是随机波,经过液压能量转换系统之后,输出的发电特性都比较稳定,也即是利用该能量转换系统实现将不稳定的波浪能转换成稳定的电能,提高了发电质量,为后续的电力输送及并网提供了便利。