基于元数据的地理空间信息Web服务及其开发研究

地理空间信息Web服务的基础是元数据,通过元数据接口可以有效地发现和提供地理空间信息服务。基于CSDGM标准,分析和扩展地理空间信息服务模块,包括1个复合元素和11个数据元素。提出2种基于元数据的地理空间信息Web发布模式,并从服务角度对二者进行了比较。结合第2种模式分析了地理空间信息服务的关键技术,并进行了应用实例验证。     

地理空间数据来源本体及其在数据关联中的应用

数据来源是数据可靠性评价的重要参考因素,是地理空间数据本体的重要研究内容。本文针对来源这一重要的地理空间数据研究对象,系统地分析了地理空间数据来源的涵义,建立了地理空间数据来源本体模型,在此基础上,提出了地理空间数据来源本体的概念体系和来源本体概念间关系及其属性的形式化表达方法,并构建出地理空间数据来源本体。最后,以“科技基础性工作专项”项目数据资料为例,基于来源本体库,利用RDF从来源角度实现数据的语义关联,通过web前端框架D3.js技术实现数据与其来源信息的可视化。结果表明,基于来源本体的数据关联可以有效解决数据来源信息描述不规范的问题以及能够支持地学数据语义检索、智能推荐等应用,为促进地学数据共享和数据关联应用提供了一种新方法和新思路。     

大数据时代中国气候变化科学数据共享服务的发展现状与趋势分析

随着气候变化研究的进一步深入,中国已经积累和发布了越来越多气候变化方面的数据,为深入系统的科学研究和科技创新提供了宝贵的数据资源。相关数据存量越来越大,存储类型越来越丰富,促使我们进入一个前所未有的大数据时代。大数据时代需要对海量数据进行挖掘和应用,必然离不开数据的开放和共享。本文首先对气候变化驱动因素科学数据、气候变化事实科学数据、气候变化影响与适应科学数据、气候变化未来预估科学数据、气候变化相关经济社会数据五大类别数据共享服务的现状进行了全面总结,并对数据质量及数据应用的特色进行了系统分析。在此基础上,对大数据背景下气候变化科学数据共享服务未来的发展趋势如服务管理、市场化运营、商业服务、公众服务、数据出版、区块链技术、人工智能、数据挖掘、机器学习、基于模型计算的动态数据共享等进行了展望。最后,总结了气候变化科学数据共享服务在大数据时代所面临的挑战。     

矢量Web网络地图应用研究

矢量数据的分块组织和渐进传输是解决海量矢量数据Web应用的重要手段。针对当前大数据背景下,单一的渐进传输方法对减少数据量的效果有限,且不能满足根据可视区域进行数据传输,提出了分块渐进传输的方法,结合Google Maps瓦片切分方案对数据进行分级分块处理,得到多分辨率矢量瓦片数据,结合矢量要素的属性意义这一因子,对其进行重要性排序,分批次选取传输,然后考虑显示窗口大小的因素,在数据调用中最大限度地减少瓦片数据的拼接,提高可视化渲染效率。最后通过实验实现服务器端矢量数据的分级分块组织以及选取操作,建立数据的多分辨率表达模型,在客户端进行调度显示,形成一套矢量数据分块渐进传输体系,为矢量地图数据的Web应用提供了可借鉴方法。     

不同滤波方法对GRACE反演西南岩溶区陆地水储量变化的影响

不同滤波方法反演陆地水储量变化的结果不同,但目前关于西南岩溶区的不同滤波方法之间的对比研究相对较少.利用Gauss 200 km、Fan 200 km、Han 200 km和DDK4四种滤波方法反演了西南岩溶区的陆地水储量变化,并采用尺度因子进行了校正.在空间分布上,Han和Fan滤波较Gauss滤波更为平滑,但损失的真实信号更多,Han滤波损失最为严重;DDK滤波在进行南北向滤波的同时更能保持原始信号的量级和形状.在时间序列上,4种滤波的陆地水储量距平（TWSA）年趋势分别为8.64、8.77、9.05和9.39 mm/a,周年振幅分别为90.19、94.47、112.92和89.34.不同滤波反演的陆地水储量变化的空间分布差异较大;4种滤波的周年相位差别不大,且由于尺度因子的影响,校正后的陆地水储量距平振幅大小顺序为Han > Fan > Gauss > DDK.对于研究区的陆地水储量变化反演,Fan滤波和DDK滤波较好.      

开源地理信息共享平台GeoNetwork及其定制应用实践

开源地理信息共享平台GeoNetwork基于通用的元数据存储和交换标准,具有面向服务的灵活架构,成为机构、行业整合分散地理信息的有效平台。本文介绍GeoNetwork,涉及架构、关键技术、核心功能定制等;基于GeoNetwork构建了兴都库什——喜马拉雅地区(HKH地区)地理信息共享网络中国节点,实践表明,GeoNetwork满足区域及行业地理信息共享平台的功能需求,定制开发的平台为区域合作研究和生态保护提供了支持。     

多源遥感影像共享平台的设计与实现

在分析不同来源遥感影像共享的基础上,提出了适合多源遥感影像的"影像波段/影像栅格+GridGeome-try+元数据"的基本数据结构。GridGeometry是遥感影像空间信息的抽象,采用GridGeometry可以避免直接对大数据量的遥感影像进行处理;采用ISO 19115元数据标准实现对遥感影像相关信息的描述,并基于XML和数据库技术实现对元数据的表达、存储、解析和处理。最后本文提出了多源遥感影像共享平台的主要体系,并在该体系的基础上实现了多种服务形式,包括:定制的共享网站和符合OGC规范的WMS、WFS和WCS服务等。不同的服务形式能够满足用户的多层次需要,而且为更灵活的服务应用提供了标准接口,在技术上为共享服务的广泛使用提供有力的保障。     

地学e-Science研究与实践——以东北亚联合科学考察与合作研究平台构建为例

地学e-Science被认为是继理论分析、实验观察和模拟计算之后的地学科研方法,将促进传统地学科研模式的变革,提升地学研究的效率和水平。由于地学e-Science的研究刚刚起步,国内外学者对其本质、内容、技术架构和未来发展,还缺乏一个统一、清晰的认识。认为地学e-Science的实质就是支撑地学研究的信息化环境及其在此基础上开展的各类地学科研活动,其总体架构包括信息化基础设施、地学资源、功能服务和科研应用4个层次。基于地学e-Science的研究可以实现地学科研模式的4个转变。实践表明地学e-Science原型系统:东北亚联合科学考察与合作研究平台通过信息化技术和数字化资源改变了传统科学考察的模式,极大促进了中国、俄罗斯、蒙古3国科学家联合科学考察的效率。     

基于SOA的地球系统科学数据共享平台架构设计与实现

为了能够有效整合集成分散、异构的地球系统科学数据资源,为用户提供“一站式”的数据共享服务,需要一种分布式的数据共享平台.本文首先分析了分布式地球系统科学数据共享平台对互操作的需求,然后设计了基于SOA(Service-Oriented Architecture)的分布式地球系统科学数据共享平台的总体架构.该平台由物理上分布、逻辑上统一的总中心、认证中心和分中心共同构成,采用Web Services技术将数据共享核心业务封装成一系列的Web服务:数据中心信息同步服务、元数据推送与管理服务、多源异构数据访问服务等.通过Web服务这种松散的耦合机制,不仅能够很好地实现数据中心之间的互操作,而且具有良好的开放可扩展性,可快速纳入新的异构系统作为分布式数据共享平台的节点,其数据共享核心服务,也可以方便地集成到其他应用系统中,为它们提供数据共享的功能.最后介绍了Web服务实现与部署的方法.分布式的地球系统科学数据共享平台已经应用到国家科技基础条件平台建设项目:地球系统科学数据共享网中.截止到2007年底,通过共享平台成功整合了10.23TB的分散数据资源,为3万多用户提供17TB的数据服务.     

分布式多标准地学元数据共享研究与实践

多种不同地学元数据标准共存是目前地学数据共享工作中面临的现状之一。以XML及相关内容为基础,实现对多标准地学元数据的一致化定义和表达。通过分析XML元数据在不同处理阶段的形式和特点,提出XML元数据的存储、解析和转换方案。"XML元数据 关键信息项字段映射"方案在保证检索性能的前提下,实现对不同标准元数据的统一存储和管理。在元数据的审查、发布流程中,通过行业数据专家和平台管理员的参与,尽可能确保元数据内容的正确性。通过结合多标准地学元数据共享平台和Web Services等分布式技术,提出星形分布式元数据共享体系;介绍基于该体系构建的地球系统科学数据共享网二期平台的元数据管理实例,目前该体系包括1个总中心和全国范围内的13个分中心。