構(gòu)建基于G-S模式的數(shù)字月球平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、“數(shù)字月球”是一個(gè)集月球科學(xué)、信息科學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)于一體的綜合學(xué)科,它不僅是一個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的創(chuàng)新,同時(shí)也是一個(gè)工程技術(shù)系統(tǒng)的創(chuàng)新,是統(tǒng)一地用數(shù)字化手段解決月球科學(xué)問(wèn)題,最大限度利用月球信息資源的有效途徑。數(shù)字月球平臺(tái)作為“數(shù)字月球”概念的應(yīng)用和延伸,是“數(shù)字月球”的重要組成部分,也是“數(shù)字月球”產(chǎn)品化、平臺(tái)化的主要體現(xiàn)方式。
　　 數(shù)字月球平臺(tái)旨在提供以月球空間信息為主的信息服務(wù),空間信息服務(wù)模式是其關(guān)鍵,G/S模式作為一種新型的空

2、間信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式,能夠有效解決海量、異構(gòu)、多源空間數(shù)據(jù)的組織和管理,實(shí)現(xiàn)了空間信息服務(wù)的聚合。
　　 本文針對(duì)我國(guó)繞月探測(cè)工程科學(xué)數(shù)據(jù)發(fā)布和成果共享的需求和現(xiàn)有月球空間信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式的不足,從研究數(shù)字月球平臺(tái)理論體系出發(fā),將G/S模式與數(shù)字月球平臺(tái)進(jìn)行結(jié)合,從信息服務(wù)的角度深入分析和研究了基于G/S模式的數(shù)字月球平臺(tái)的架構(gòu)體系和運(yùn)行機(jī)制,對(duì)其中所涉及的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)地梳理和闡述,建立了一套以數(shù)字月球標(biāo)記語(yǔ)言DLML為基礎(chǔ)

3、的月球空間數(shù)據(jù)描述與分布式集成方法,并以此為核心構(gòu)建了基于G/S模式的數(shù)字月球平臺(tái)原型系統(tǒng)。本文取得的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括:
　　 (1)設(shè)計(jì)了一種月球信息標(biāo)識(shí)語(yǔ)言——數(shù)字月球標(biāo)記語(yǔ)言DLML。在深入研究GML、KML等地理信息標(biāo)識(shí)語(yǔ)言的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)月球探測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)發(fā)布和成果共享的需要,以可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言XML的語(yǔ)法和格式為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一種月球信息標(biāo)識(shí)語(yǔ)言,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)以月球空間對(duì)象為核心的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)以及探月科學(xué)成果數(shù)據(jù)

4、、月球場(chǎng)景漫游控制和分布式數(shù)據(jù)集成的描述。
　　 (2)提出并設(shè)計(jì)了一種基于G/S模式的數(shù)字月球平臺(tái)的技術(shù)架構(gòu)。以“數(shù)據(jù)分散、信息匯聚、服務(wù)聚合”為理念,提出了一種基于G/S模式的、以數(shù)字月球標(biāo)記言語(yǔ)DLML,為核心的數(shù)字月球平臺(tái)的技術(shù)架構(gòu)。該技術(shù)架構(gòu)有別于傳統(tǒng)意義上的虛擬月球系統(tǒng)或基于其它架構(gòu)模式的數(shù)字月球平臺(tái),具有一定的前瞻性和探索性。本文在深入研究基于G/S模式的數(shù)字月球平臺(tái)的基礎(chǔ)上,從我國(guó)月球探測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)發(fā)布與成果共享的

5、角度出發(fā),圍繞數(shù)字月球標(biāo)記語(yǔ)言DLML這個(gè)核心,對(duì)分布式月球空間數(shù)據(jù)服務(wù)器群中的關(guān)鍵技術(shù)和數(shù)字月球?yàn)g覽器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)作了相應(yīng)的研究,最終確立了基于G/S模式的數(shù)字月球平臺(tái)的架構(gòu)體系,并實(shí)現(xiàn)其原型系統(tǒng)。通過(guò)具體的應(yīng)用實(shí)例驗(yàn)證了基于G/S模式的數(shù)字月球平臺(tái)在提供月球空間信息服務(wù)過(guò)程中的有效性、優(yōu)越性,為探索數(shù)字月球平臺(tái)架構(gòu)模式提供了科學(xué)依據(jù)和一定的參考價(jià)值。
　　 (3)提出了一種以服務(wù)聚合為核心的月球空間信息服務(wù)模式。本文將G/S

6、空間信息服務(wù)聚合模式用于數(shù)字月球平臺(tái)的核心——月球空間信息服務(wù)的數(shù)字化,以數(shù)字月球平臺(tái)中的信息服務(wù)過(guò)程為研究對(duì)象,從數(shù)據(jù)分散、信息匯聚和服務(wù)聚合的角度對(duì)基于G/S模式的數(shù)字月球平臺(tái)的架構(gòu)體系和運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行了分析和研究,為建立我國(guó)自主、可控的、面向服務(wù)架構(gòu)的月球空間信息服務(wù)平臺(tái)提供理論依據(jù)和應(yīng)用模型。
　　 基于以上創(chuàng)新性的研究,本文取得的主要成果包括:
　　 1.豐富和完善了“數(shù)字月球”的概念及其應(yīng)用框架
　　

7、在對(duì)“數(shù)字地球”概念及其應(yīng)用進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合月球空間信息服務(wù)數(shù)字化的需求,對(duì)現(xiàn)有“數(shù)字月球”的概念和內(nèi)涵進(jìn)行了補(bǔ)充和完善,明確了“數(shù)字月球”的應(yīng)用框架,系統(tǒng)和全面地闡述了“數(shù)字月球”的含義、理論依據(jù)、框架體系和關(guān)鍵技術(shù),為數(shù)字月球平臺(tái)的構(gòu)建提供了理論指導(dǎo)和實(shí)踐依據(jù)。
　　 2.初步建立了基于G/S模式的數(shù)字月球平臺(tái)的理論體系和技術(shù)架構(gòu)體系。
　　 從“數(shù)字月球”框架的角度,提出涵蓋月球空間信息管理和月球空間信息服務(wù)

8、的數(shù)字月球平臺(tái)的概念,并對(duì)其含義、理論依據(jù)、框架體系、科研意義等進(jìn)行了詮釋,將G/S模式與數(shù)字月球平臺(tái)相結(jié)合,從信息服務(wù)的角度分析和研究了基于G/S模式的數(shù)字月球平臺(tái)的架構(gòu)體系和運(yùn)行機(jī)制,初步建立了基于G/S模式的數(shù)字月球平臺(tái)的理論體系和技術(shù)架構(gòu)體系,為建立我國(guó)自主、可控的數(shù)字月球平臺(tái)提供理論依據(jù)和應(yīng)用模型。
　　 3.建立了一套以數(shù)字月球標(biāo)記語(yǔ)言DLML為基礎(chǔ)的月球空間數(shù)據(jù)描述與分布式集成方法。
　　 在深入研究GML

9、、KML等地理標(biāo)記語(yǔ)言的基礎(chǔ)上,針對(duì)我國(guó)繞月探測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和數(shù)據(jù)發(fā)布與成果共享的需求,設(shè)計(jì)了一種以可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言XML的語(yǔ)法和格式為基礎(chǔ)的月球信息標(biāo)識(shí)語(yǔ)言——數(shù)字月球標(biāo)記語(yǔ)言DLML。通過(guò)數(shù)字月球標(biāo)記語(yǔ)言DLML能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)月球空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、探月科學(xué)成果數(shù)據(jù)、場(chǎng)景漫游控制以及分布式數(shù)據(jù)集成的描述,建立了一套以數(shù)字月球標(biāo)記語(yǔ)言DLML為基礎(chǔ)的月球空間數(shù)據(jù)描述與分布式集成方法。
　　 4.搭建了基于G/S模式的數(shù)字月球平臺(tái)原

10、型系統(tǒng)。
　　 以G/S模式以及“數(shù)字月球”框架為理論基礎(chǔ),以嫦娥一號(hào)CCD影像數(shù)據(jù)和高程數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)支撐,以數(shù)字月球標(biāo)記語(yǔ)言DLML為核心,搭建了基于G/S模式的數(shù)字月球平臺(tái)原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用G/S架構(gòu)模式,前臺(tái)通過(guò)以地學(xué)瀏覽器Geo-browser為原型的數(shù)字月球?yàn)g覽器實(shí)現(xiàn)用戶與系統(tǒng)的功能交互。后臺(tái)通過(guò)分布式月球空間數(shù)據(jù)服務(wù)器管理月球相關(guān)數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字月球標(biāo)記語(yǔ)言DLML能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)以月球空間信息為主的信息進(jìn)行描述、展示