数字海洋应用服务系统构建及关键技术研究

我国首次探索了"数字海洋"从科学概念到工程实体的建设实践,经过系统建设和运行过程取得了显著成果,同时存在的问题逐渐显现出来.本研究总结了数字海洋原型系统存在的问题,在此基础上,开展了数字海洋应用服务系统系统架构设计,功能研发以及关键技术研究.通过实践证明,系统在数据共享、信息集成和可视化表达等方面具有良好的应用前景.     

数字海洋水体模型建立与三维可视化技术研究

在分析数字海洋水体要素信息表达需求基础上,提出了"水体立方"数据模型及其建立方法;基于 TerraSuite、Ev-Globe 等三维地理信息软件,研究了海面模拟、水体要素立体表达和海洋虚拟场景建立,其中通过"像元体"表达三维水体要素是本文的重点.该研究对数字海洋原型系统建设有技术指导作用.     

海洋信息组织与存储模型研究及其在“数字海洋”中的应用

基于中国数字海洋建设的经验和成果,制定了海洋数据要素的分类方案,将海洋信息分为5大类：海洋点要素、海洋线要素、海洋面要素、海洋网格要素、海洋动态要素。采用基于特征的方法和面向对象的技术设计了适合数字海洋大型信息系统工程建设的时空数据模型,探讨了海洋空间数据模型、海洋立体格网数据模型、关系数据模型在数字海洋数据仓库建设中...     

海洋信息组织与存储模型研究及其在"数字海洋"中的应用

基于中国数字海洋建设的经验和成果,制定了海洋数据要素的分类方案,将海洋信息分为5大类:海洋点要素、海洋线要素、海洋面要素、海洋网格要素、海洋动态要素.采用基于特征的方法和面向对象的技术设计了适合数字海洋大型信息系统工程建设的时空数据模型,探讨了海洋空间数据模型、海洋立体格网数据模型、关系数据模型在数字海洋数据仓库建设中...     

基于Skyline的海洋地质三维可视化系统开发与实现

融合海洋地质专题信息与海洋基础数据、遥感数据等,采用B/S架构实现基于Skyline的海洋地质Web三维GIS系统的组织、发布和应用技术,为海洋地质三维地理信息系统的实现奠定了基础,并从三维场景建模、B/S架构Web可视化和系统功能设计等方面详细地介绍了Skyline软件在海洋地质GIS中的集成应用。     

数字海图三维可视化应用技术研究

结合目前数字海图的三维可视化应用需求,对不同类型的数字海图从数据获取、处理、三维表达、可视化管理和应用等方面进行了分析。主要介绍了栅格海图的可视化显示,shp矢量海图图层的自动加载和三维符号化显示,基于海图控件的S-57的SENC海图的动态、多要素海图信息影像化三维表达和管理等方面的内容,为海洋测绘成果应用、测绘信息保障提供新的技术手段和应用平台。     

数字海洋与海洋数据立法

1998年,美国副总统戈尔提出“数字地球”概念,引起中国科技界的高度重视,中科院和科技部等部门立即开展了“中国数字地球发展战略研究”,探讨中国“数字地球”建设问题,海洋界在此基础上提出了中国“数字海洋”问题。 一、中国“数字海洋”概念和现有条件 所谓“数字海洋”,就是将有关海洋的所有资料和数据按照地球表面的真三维(或四维)地理坐标,按时间序列输入计算机,利用海洋地理     

构建数字海洋系统的模式设计

在以信息技术为基础的知识经济时代 ,集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的地球信息系统迅速发展起来了 ,它用数字化手段统一地处理地球问题 ,并为人类最大限度地提供信息资源 ,也包括丰富的海洋信息资源。本文从“数字海洋”的角度来讨论海洋信息系统 ,这对我国的海洋管理、调查、研究、开发、利用、维护和保护等具有重要意义。１“数字海洋”的特点我国海洋事业的迅速发展 ,极大地推动和确立了海洋综合管理和海洋可持续利用的指导思想。其进展可归纳为５个方面 :一是发展了海洋调…     

海洋数值模式结果可视化集成处理系统研制

随着海洋预警技术及计算能力的快速发展,海洋数值模式预报体系日趋完善。如何快速获取丰富、直观的海洋数值模式可视化产品是当前的研究热点。本文分析、提炼多源海洋数值模式结果(以Net CDF文件格式存储)的控制参数,利用虚拟化平行计算技术,采用核心服务器+数据处理服务器架构,实现海洋数值模式结果可视化集成处理系统研制。该系统能兼容多类模式结果处理,不仅提高了海洋数值模式结果可视化处理速率,也大大提升了服务器硬件资源的使用率。     

海洋观测航线断面数据的三维可视化实现

根据海洋观测航线获取的实测剖面数据,利用IDL的面向对象图形方式编程,实现了在显示海底地形的基础上按航线坐标显示的三维断面分布图,同时,实现了使用鼠标旋转三维断面分布图的功能。     

数字海洋数据体系结构研究

海洋数据的多源性、多态性和多样性以及数据量庞大等特点决定了其不同于其它数据,如何更加合理有效地存储和管理海洋数据,为海洋综合管理信息系统和＂数字海洋＂原型系统建设提供有力的数据支撑,是一个紧迫需要解决的问题。本文对各类海洋资源、海洋环境、海洋经济、海洋管理等数据进行统一的体系规划,构建统一标准的海洋数据体系框架,以实现国家、省（市）等各级海洋数据的有效管理,满足＂数字海洋＂海洋信息基础平台建设需要。     

数字海洋中数据体系结构研究

海洋数据的多源性、多态性和多样性以及数据量庞大等特点决定了其不同于其它数据,如何更加合理有效地存储和管理海洋数据,为海洋综合管理信息系统和"数字海洋"原型系统建设提供有力的数据支撑,是一个紧迫需要解决的问题.本文对各类海洋资源、海洋环境、海洋经济、海洋管理等数据进行统一的体系规划,构建统一标准的海洋数据体系框架,以实现国家、省 ( 市 ) 等各级海洋数据的有效管理,满足"数字海洋"海洋信息基础平台建设需要.     

中国“数字海洋”原型系统构建和运行的基础研究

1 引言 "数字海洋"伴随"数字地球"战略的提出应运而生,是"数字地球"十分重要的组成部分,是"数字地球"理论和技术在海洋工作领域的体现和再创新[1-5].国外与"数字海洋"相关的研究主要包括全球海洋观测系统(GOOS)、基于遥感技术的全球海平面上升研究、区域性海洋观测如信息服务系统等,比较典型的有GOOS,美国的改善海洋观测系统(IOOS)、澳大利亚的BLUELINK等系统[6-9].     

数字海洋云计算服务流中数据预部署研究

Data pre-deployment in the HDFS （Hadoop distributed file systems） is more complicated than that in traditional file systems. There are many key issues need to be addressed, such as determining the target location of the data prefetching, the amount of data to be prefetched, the balance between data prefetching services and normal data accesses. Aiming to solve these problems, we employ the characteristics of digital ocean information service flows and propose a deployment scheme which combines input data prefetching with output data oriented storage strategies. The method achieves the parallelism of data preparation and data processing, thereby massively reducing I/O time cost of digital ocean cloud computing platforms when processing multi-source information synergistic tasks. The experimental results show that the scheme has a higher degree of parallelism than traditional Hadoop mechanisms, shortens the waiting time of a running service node, and significantly reduces data access conflicts.     

多源异构海量海洋数据综合管理平台构建研究

为满足海洋应用对数据管理的需求, 针对海洋数据的特点, 采用分层的思想提出了一个海洋数据综合管理平台的体系结构, 并对海洋数据的共享, 构建海洋元数据和海洋数据安全性管理等关键问题分别给出解决方案。通过一个基于B/S 的多源异构海量海洋数据综合管理平台的实现表明本文的方法是可行且有效的。     

基于LIC的海流动态模拟与可视化

线积分卷积(LIC)方法是一种针对矢量场数据的可视化技术,本文主要研究了LIC方法应用于海洋流场的可视化质量改进问题。主要包括以下几点改进:根据海流运动方向改变稀疏背景噪声的指向以使流线变得更加细长明亮;针对稀疏噪声中海流变化剧烈的区域流线会出现分叉的问题,采用忽略稀疏背景噪声流线追踪时非主流线部分的纹理点的积分计算方法来解决此问题,同时可以省去不必要纹理点的积分计算的开支,加快显示速度;采用赋予海流随机的初始相位的方法来解决稀疏噪声循环动画突兀的问题;通过流线的运动速度快慢或者流线的颜色来表示海流速度大小;通过对海流数据进行插值并改善边界流线追踪条件的方法可形成完整细致的全球海流图像。实验结果表明,该方法可以生成纹理对比强烈、细节清晰、动画连贯的高质量海流运动图像,具有良好的可视化效果。     

渤海曹妃甸深水港老龙沟潮流通道稳定性研究——数字海洋技术的应用

主要应用数字海洋技术,对曹妃甸港区 25 万吨级矿石码头建成后的东侧老龙沟潮流通道的冲淤变化进行了研究.集曹妃甸地区 1953-2006 年多期海图资料,在地理信息系统软件 ArcGIS 支持下,对老龙沟潮流通道不同时期 0 m、5 m 和 10 m 等深线进行叠加对比分析;以 DEM 模型为载体,综合 1979-2005 年曹妃甸地区多时相、多分辨率遥感影像与水下地形信息解译的结果,并与 1997 年老龙沟实测断面水深测量数据对比分析,获得老龙沟潮流通道的冲淤演变趋势:近 50 年来老龙沟口门宽度未发生明显变化;深槽位置基本未变,稳定性较好.局部地区有冲淤变化,老龙沟西北侧潮滩有明显的淤进,尾端向西偏移,潮流通道尾端 ( 向陆侧 ) 10 m 等深线有 2 ～ 2.5 m 的浅滩变浅趋势,但基本处于微冲或微淤的动态平衡之中.1953-1986 年以淤积为主,淤积量为 30.2×107 m3,冲刷量为 3.1×107 m3,年均淤积速率为3.7 cm/a.1983-2006 年以冲刷为主,冲刷量为 11.4×107 m3,淤积量为 9.4×107 m3,年均冲刷速率为 0.35 cm/a.该研究结果能为曹妃甸港区规划和唐山港的进一步发展提供保证,对沿海潮汐通道的保护利用以及港口工业的发展具有重要的借鉴意义.