中国极地科学数据库系统的研究与建立 I.数据资源的组织以及元数据与数据集的关系研究

在中国极地科学数据库系统项目建设过程中 ,通过对极地科学数据管理现状以及数据分布情况、数据类型等因素进行分析 ,提出数据资源的组织及其表达形式两个关键问题 ,并进行了研究与探讨。结果表明 ,用户对数据共享的持续需求、顺达的行政支持、明确易行的技术要求以及稳定的经费支持是解决数据资源组织问题的关键 ,在项目实施过程中 ,涉及到数据资源组织问题的解决措施都是立足于对上述 4个方面的思考。针对数据的表达形式问题 ,在数据库系统设计中 ,数据的表达形式研究包括了用户需求分析、数据库结构设计等环节。将基础数据表示为数据集和数据说明 (元数据 ) ,后者通过标准化、格式化后作为元数据库与前者 (数据库 )关联。同时 ,将元数据库从纯粹的数据说明集合扩展成数据库的搜索引擎。在实际开发过程中 ,运用上述设计思路解决了极地科学数据种类多、零散、结构复杂的技术难点     

中国极地测绘空间数据元数据管理系统的设计与实现

本文在对历次极地考察所获得的极地测绘空间数据进行整理、分类的基础上,参考国际标准化组织(ISO/TC211)元数据标准、美国联邦地理数据委员会(FGDC)的CSDGM以及中国可持续发展信息共享元数据标准,制定了能够描述中国极地测绘空间数据的元数据标准,基于此设计并实现了中国极地测绘空间数据元数据管理系统。在网络环境下实现了对元数据的浏览、新增、编辑、查询以及网上发布,从而更好地服务于极地科学考察。     

考虑空间关系的极地科学数据本体表达与构建方法研究

两极是世界各国关注和研究的热点地区,极地科学数据量飞速增长,如何高效地管理极地科学数据并提供数据的智能服务,已成为极地数据库研究的重点。针对目前以关键词和主题词等字符匹配为核心的数据库查询中存在的查不全、查不准等问题,以中国南北极数据中心的元数据库作为数据源,引入本体论思想,提出了考虑空间关系的极地科学数据本体构建方法,研究了极地科学数据的语义概念、属性及语义关系,着重考虑了空间关系在本体构建中的形式化表示模型;设计了考虑空间关系的极地本体总体框架;最后,利用本体构建工具实现了极地科学数据本体库的搭建。考虑空间关系的极地科学数据本体库的建立对极地科学数据的精确发现和信息共享提供了有力的支撑。     

沙漠地质记录和人类活动遗迹数据汇交规范化

数据汇交是实现数据共享的前提,是实现科学数据的持续累积、科学整合和有效管理可持续发展的重要基础.分析了沙漠地质记录和人类活动遗迹数据汇交规范化存在的问题,强调了制定沙漠地质记录和人类活动遗迹数据汇交规范的必要性,根据沙漠地质记录和人类活动遗迹资料的数据特性,对数据分类并建立不同专题数据库,因地制宜采纳国际和国内现行的规...     

南极普里兹湾船载地磁三分量数据处理分析

船载地磁三分量测量仪(STCM)具有易携带、无时空限制、多参数测量等特点,在极地恶劣环境下,显然比拖曳磁力仪更具优势。对第29次南极科学考察获得的船载地磁三分量数据进行船磁干扰场的校正分离,获得相应的三分量数据以及总场。校正后地磁三分量数据与拖曳磁力数据进行对比,其标准差为47.56 n T,表明其在极区内工作性能良好,数据质量可靠。计算结果为我国首次在极区海域内获得的地磁三分量磁异常,有关的技术流程方法将为今后中国极地科考实施船载地磁三分量测量提供有效的技术支持。     

后处理差分GPS在南极格罗夫山中小比例尺地形图测图中的应用

针对极地地区恶劣的工作环境 ,本文提出了一种全新的极地测图方法差分GPS测图。通过中国第 1 6次南极科学考察格罗夫山考察的实践表明 ,后处理差分GPS配合以全站仪进行测图 ,速度快 ,省时省力 ,完全可以满足 1∶1万或更小比例尺成图的要求。不失为极地地区大批量地形数据采集的一种有效手段。     

Preliminary study of Chinese Antarctic data management in accordance with the international framework

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基于GPS的“雪龙”船冲击式破冰模式识别研究

"雪龙"号破冰船是我国目前唯一的极地考察船,破冰航行是极地船舶的重要特征之一。以"雪龙"号破冰船的GPS数据为基础,通过建立模型算法识别冲击式破冰这一特殊的航行状态,在整个中国第28次南极考察航次的数据分析中,整体识别率超过86.1%,识别正确率达到98%以上。利用此算法,在中国第27次南极考察航次的破冰识别率也超过85%,识别正确率达到93.5%。雪龙船两个航次实测GPS数据验证了本文算法的可用性,而破冰识别统计结果表明,不同航次的破冰模式具有较大的差异。     

南极长城站气象观测与研究

1980年以来,中国对南极的气象观测和研究已取得了显著进展.1985年2月在乔治王岛建立了南极长城气象站,国际站号为89058,此后一直进行天气观测,并向世界天气监视网发出报告.近年来,根据观测资料并结合南极和南半球其他资料,开展了极区气旋、影晌南极半岛的天气系统、大气化学、高层大气、辐射特点、南极海冰状态与气候变化关系等项目研究.这些研究对了解南极当地气候的形成、发展和变化及其对全球气候的影响提供了重要资料.     

中国极地考察站广域网通信建设与服务现状及展望

通过中国极地考察"十五"能力南极两站卫星通信网络系统项目的建设,我国南极考察站的广域网通信能力和站区网络通信能力已经有了很大提高。系统阐述南极两站的广域网通信现状,内容包括南极两站卫星通信链路的建设情况、考察站计算机网络系统建设情况以及该系统所提供的服务情况,涉及卫星通信、局域网以及VOIP等技术;对未来几年极地考察通信中可能会采用的通信技术建设提出建议。     

地学数据共享中的元数据标准结构分析与设计

针对地学数据共享的实际需求,分析通用地学元数据的构架模式与方法。由此构建的元数据框架包括3个层次,即核心元数据、模式元数据和应用领域专用元数据。结合科技部的国家科学数据网建设规范草案,定义了地学元数据的核心元数据标准,并对应用系统进行设计。研究表明,该元数据标准结构强调地学元数据的可扩展性和兼容性,可以保证现有的主要元数据标准继续使用,避免重复建设。     

国际框架下的中国南极数据管理研究初探

南极数据管理是南极条约协商会议（ＡＴＣＭ）、南极科学研究委员会（ＳＣＡＲ）、国家南极局局长理事会（ＣＯＭＮＡＰ）共同关心并且一直关注的热点问题，也是以新的研究方式、先进的技术手段来积极促进国际南极研究发展的综合性问题。南极数据管理特别规划组在一些成员国和国际机构作出许多主动性努力的基础上把建立和开发南极数据目录系统（ＡＤＤＳ）作为建立和发展国际南极数据（信息）管理系统的首要基础建设加以规划。ＳＣＡＲ－ＣＯＭＮＡＰ南极数据管理联合委员会（ＪＣＡＤＭ）将全面组织和协调国际南极数据管理工作的发展和ＡＤＤＳ的实施。本文介绍了相关的国际背景，解析了南极数据管理国际框架的构成。在这个基本框架下，针对我国南极数据管理工作的现实情况进行了初部探讨，提出了便于付诸实际操作的若干方法，并阐述了相应的学术见解。     

地理空间元数据关联网络的构建

利用资源描述框架（RDF）设计地理空间元数据关联模型,根据地理空间元数据之间的语义关系和语义相关度的计算,以构建以元数据为节点、元数据之间的语义关系为边、语义相关度为权重的关联网络。在这一网络中,一个节点是一个地理空间元数据的资源描述图,包含属性特征（数据来源、空间特征、时间特征、内容）及其关系特征（元数据之间的语义关系、语义相关度）。实验及其分析表明,地理空间元数据关联网络可以有效地支持地理空间数据语义关联检索、推荐等应用,这与传统的基于关键词的元数据检索方式相比,具有更高的准确度。     

中国极区高空大气物理学观测研究进展

中国南极长城站、中山站、昆仑站和北极黄河站有着独特的地理位置,非常适合于开展极区高空大气物理学的观测研究.回顾中国极地考察研究近30年历程,综述极区高空大气物理学研究方面取得的主要进展,他们是:在南极中山站和北极黄河站建立了国际先进的极区高空大气物理共轭观测系统,实现了极区空间环境的连续监测;在极区电离层、极光和粒子沉...     

探讨建立基于Web的中国南极环境评估系统

本文根据“马德里协议”与ATCM通过的其他相关议案对南极环境管理、监测和环境影响评估的要求,在系统研究澳大利亚南极局自2003年起运行的南极环境评估系统[1]的基础上,探讨如何建立中国南极环境评估系统(Ch inese Antarctic Environm entEvaluation System,CAEES)。该系统在设计中将结合中国南极考察活动的特点、规模、发展战略以及环境保护要求,涵盖一系列静态或动态的南极环境要素数据,同时综合相关学科专家的评估意见。该系统拟采取基于W eb的数据库技术来实现南极环境的实时动态评估以及中国南极环境状况报告(Ch inese Ant-arctic Environm ental Report,CAER)的自动生成。     

数字省信息共享平台的设计与实现

数字省、数字城市建设是数字地球的重要方面和基础,具有现实意义和价值,可操作性高。在进行数字省建设过程中,迫切需要各部门之间的信息共享,特别是大比例尺空间基础信息和公共基础信息。信息共享平台将在各部门建立分布式的网络分中心,对各部门现有的数据库进行规范化、网络化和空间化改造,建立信息共享体系。本文以福建省政务信息共享平台为例,详细分析了数字省信息共享平台的总体结构设计、模块功能设计及实现过程,并就系统实现过程中的体会及今后发展方向进行了讨论。     

中国极地科学数据库系统硬件平台建设和系统安全策略

中国极地科学数据库系统是一个物理上分布、逻辑上集中、开放式多数据库集成的系统。依据系统功能需求,系统主要由系统管理模块、数据输入模块和网页发布功能模块组成。系统的特色在于建立了元数据和数据集系统。极地数据库系统的数据库服务器硬件环境是Xseries345,操作系统采用的是Unixware7.1.1(双CPU+磁盘阵列,磁盘阵列系统作RAID5冗余),数据库管理系统使用Oracle8i for Unixware。Web服务器的硬件环境是IBM Netfinity7100(双CPU),操作系统使用的是Windows2003Server,服务器软件为IIS6.0+Net Framwork1.1。目前已经建成“极区海洋学”,“日地物理学”两个子数据库,共涵盖2143个数据集,容量80G的数据在网上提供查询、下载服务。考虑到极地科学数据库现在的数据量有限,数据更新周期较长,更新量较大的特点,目前选用价格低、扩展能力强、成熟可靠的磁带备份技术。采用的备份策略是全量备份。随着技术发展和用户需求,将来应考虑采用新的备份技术,实现备份的自动化,同时加强局域网内部的安全管理。     

地理信息网络共享的研究和应用进展

地学信息对地学研究具有非常重要的作用。本文结合目前互联网上地学信息共享的现状探讨了地理信息网络共享的意义,对基于元数据和网络地理信息系统的地学数据共享的两种机制做了综述,认为地学元数据的可视化查询检索和网络数据融合服务是地理信息网络共享的重要发展方向,最后探讨了将来地理信息网络共享的主要特点。     

极地航空重力测量及其应用进展

在论述航空重力测量技术在目前重力场信息获取中不可替代性的基础上,回顾并简述了国际、国内航空重力测量技术的发展历史,介绍了航空重力测量的基本原理,总结了航空重力测量技术在极地航空地球物理勘探任务中的应用。指出航空重力测量技术是目前唯一兼顾高精度高分辨率并且能覆盖全南极区域的观测手段,在完善南极地区全球重力场模型、研究南极地区地质构造、质量变化等任务中起着非常重要的作用。     

极地微生物菌种数据库的设计及其功能简述

极地微生物菌种数据库,在功能设计上不仅考虑到共享中国极地科学数据库系统的元数据管理、用户权限认证和后台数据管理功能模块与部分数据,而且考虑到新开发的用户管理模块、数据管理与维护模块、数据查询模块,以及文献信息要求等的特殊性。其技术架构采用基于WEB的浏览器/服务器模式。数据库设计中除考虑到管理的主体对象--菌种资源信息外,还考虑用户、资源利用和成效跟踪等相关信息,并通过相关联的用户与权限系统、数据管理与维护系统和数据发布系统,实现用户与操作、资源与利用的一体化管理。该数据库不仅实现多种信息的综合管理与实时发布,而且提供定制式、人性化管理与用户界面以及综合统计和报表等多项功能。