海洋環(huán)境信息集成方法研究與新一代MAGIS平臺軟件開發(fā).pdf

1、本論文以海洋環(huán)境信息集成為研究對象，以構建行之有效的海洋環(huán)境信息集成的技術框架和方法體系為研究目標，以解決信息集成中遇到的語法異構和語義異構問題為主要研究內容，以從數(shù)據(jù)到知識、從語法到語義、從單機、局域網(wǎng)到Internet的集成層次和順序為研究路線，系統(tǒng)地進行了基于數(shù)據(jù)倉庫的海洋環(huán)境數(shù)掘集成研究、基于構件和Web Services的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)處理方法集成研究以及基于本體論的海洋知識集成研究，并根據(jù)研究成果，進行了新一代MAGIS(Ma

2、rine and Atmospheric Geographical Information System)平臺軟件的研發(fā)。論文的主要工作和獲得的成果如下： 1)基于數(shù)據(jù)倉庫的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)集成研究詳細論述了海洋環(huán)境數(shù)據(jù)不同于其他行業(yè)數(shù)據(jù)的強烈異構性的表現(xiàn)及其深層次原因，較全面論證了數(shù)據(jù)倉庫技術在解決海洋環(huán)境數(shù)據(jù)集成問題中的適應性。設計了符合海洋環(huán)境數(shù)據(jù)集成特征的數(shù)據(jù)倉庫結構功能模型，并從底層自主研發(fā)了可對海洋數(shù)據(jù)自動抽取、轉換、載

3、入的海洋數(shù)據(jù)倉庫ETL (Extraction、Translate and Load)工具，根據(jù)該模型和工具，進行了海洋環(huán)境數(shù)據(jù)倉庫建設的實踐。 2)基于構件的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)處理方法集成研究采用構件技術對數(shù)據(jù)管理、時空分析和可視化等海洋環(huán)境數(shù)據(jù)處理方法進行集成，可有效提高這些方法的復用能力和復用程度。針對海洋科研領域軟件開發(fā)中的需求不明確、功能模塊間耦合度低等領域特點，充分考慮到構件的高封裝、可復用等技術優(yōu)勢，建立了基于構件的面向

4、海洋科研領域的“并行開發(fā)自主集成”軟件開發(fā)模型，從而為海洋領域的功能模塊的開發(fā)和集成提供整個過程的指導。作為對海洋數(shù)據(jù)讀取方法集成的實踐，運用該開發(fā)模型，研發(fā)了基于構件的“海洋數(shù)據(jù)一體化讀取中間件”及其桌面平臺系統(tǒng)，為海洋領域的科研人員提供了可對多種數(shù)據(jù)文件格式一體化讀取、對多種關系數(shù)據(jù)庫智能化導入導出的工具，也為海洋信息系統(tǒng)開發(fā)人員提供了即插即用的構件供二次開發(fā)使用。 3)基于Web Services的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)處理方法集成

5、研究Internet環(huán)境下對海洋環(huán)境數(shù)據(jù)處理方法的集成和復用提出了新的要求，如通過Web遠程調用和互操作、便于網(wǎng)上發(fā)布和查找、跨防火墻的通信、真正和位置、平臺和操作語言無關等等。為了滿足這些要求，本論文探討了Web Service技術的基本原理及其Internet環(huán)境下的方法集成中的適應性，研發(fā)了集數(shù)據(jù)下載、時空分析和可視化方法為一體的基于Web Services的“海洋信息集成網(wǎng)絡服務平臺系統(tǒng)”，為Internet的用戶提供了在線數(shù)據(jù)

6、服務、時空分析服務和可視化服務，也為Internet的開發(fā)人員提供了可方便調用的Web Services。 4)基于本體的海洋知識集成初步研究知識集成是信息集成的最高階段，知識集成中的最大問題是語義異構問題。本文深入研討了本體論技術在有效進行海洋知識集成并解決語義異構問題方面的必要性和可行性，探索了基于本體的海洋知識集成的內容和方法，并進行了初步的實踐。 5)基于集成思想的新一代MAGIS原型系統(tǒng)的研發(fā)基于上述成果，進行