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

1、本論文以海洋環(huán)境信息集成為研究對(duì)象，以構(gòu)建行之有效的海洋環(huán)境信息集成的技術(shù)框架和方法體系為研究目標(biāo)，以解決信息集成中遇到的語(yǔ)法異構(gòu)和語(yǔ)義異構(gòu)問(wèn)題為主要研究?jī)?nèi)容，以從數(shù)據(jù)到知識(shí)、從語(yǔ)法到語(yǔ)義、從單機(jī)、局域網(wǎng)到Internet的集成層次和順序?yàn)檠芯柯肪€，系統(tǒng)地進(jìn)行了基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的海洋環(huán)境數(shù)掘集成研究、基于構(gòu)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(shí)集成研究，并根據(jù)研究成果，進(jìn)行了新一代MAGIS(Ma

2、rine and Atmospheric Geographical Information System)平臺(tái)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(cāng)庫(kù)的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)集成研究詳細(xì)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(qiáng)烈異構(gòu)性的表現(xiàn)及其深層次原因，較全面論證了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)在解決海洋環(huán)境數(shù)據(jù)集成問(wèn)題中的適應(yīng)性。設(shè)計(jì)了符合海洋環(huán)境數(shù)據(jù)集成特征的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)功能模型，并從底層自主研發(fā)了可對(duì)海洋數(shù)據(jù)自動(dòng)抽取、轉(zhuǎn)換、載

3、入的海洋數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)ETL (Extraction、Translate and Load)工具，根據(jù)該模型和工具，進(jìn)行了海洋環(huán)境數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)的實(shí)踐。 2)基于構(gòu)件的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)處理方法集成研究采用構(gòu)件技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)管理、時(shí)空分析和可視化等海洋環(huán)境數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行集成，可有效提高這些方法的復(fù)用能力和復(fù)用程度。針對(duì)海洋科研領(lǐng)域軟件開(kāi)發(fā)中的需求不明確、功能模塊間耦合度低等領(lǐng)域特點(diǎn)，充分考慮到構(gòu)件的高封裝、可復(fù)用等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，建立了基于構(gòu)件的面向

4、海洋科研領(lǐng)域的“并行開(kāi)發(fā)自主集成”軟件開(kāi)發(fā)模型，從而為海洋領(lǐng)域的功能模塊的開(kāi)發(fā)和集成提供整個(gè)過(guò)程的指導(dǎo)。作為對(duì)海洋數(shù)據(jù)讀取方法集成的實(shí)踐，運(yùn)用該開(kāi)發(fā)模型，研發(fā)了基于構(gòu)件的“海洋數(shù)據(jù)一體化讀取中間件”及其桌面平臺(tái)系統(tǒng)，為海洋領(lǐng)域的科研人員提供了可對(duì)多種數(shù)據(jù)文件格式一體化讀取、對(duì)多種關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)智能化導(dǎo)入導(dǎo)出的工具，也為海洋信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員提供了即插即用的構(gòu)件供二次開(kāi)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(duì)海洋環(huán)境數(shù)據(jù)處理方法的集成和復(fù)用提出了新的要求，如通過(guò)Web遠(yuǎn)程調(diào)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(tái)和操作語(yǔ)言無(wú)關(guān)等等。為了滿足這些要求，本論文探討了Web Service技術(shù)的基本原理及其Internet環(huán)境下的方法集成中的適應(yīng)性，研發(fā)了集數(shù)據(jù)下載、時(shí)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(luò)服務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)”，為Internet的用戶提供了在線數(shù)據(jù)

6、服務(wù)、時(shí)空分析服務(wù)和可視化服務(wù)，也為Internet的開(kāi)發(fā)人員提供了可方便調(diào)用的Web Services。 4)基于本體的海洋知識(shí)集成初步研究知識(shí)集成是信息集成的最高階段，知識(shí)集成中的最大問(wèn)題是語(yǔ)義異構(gòu)問(wèn)題。本文深入研討了本體論技術(shù)在有效進(jìn)行海洋知識(shí)集成并解決語(yǔ)義異構(gòu)問(wèn)題方面的必要性和可行性，探索了基于本體的海洋知識(shí)集成的內(nèi)容和方法，并進(jìn)行了初步的實(shí)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(jìn)行