关于网格的海洋信息互操作平台的研究及其应用

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1、第’章综述索、传送、评估和共享。1．1．2互操作的三个层面海洋信息资源共享需要处理三个层面的互操作，包括：数据互操作、软件互操作和语义互操作。海洋信息中数据格式异构现象普遍。以观测数据为例，目前，我国海洋观测数据的存储格式包括“九五"期间设计的电报码格式、“十五”期间的文本文件格式、XML文件格式、数据库(数据库也各不相同)格式等，这给信息共享带来很大困难，为了解决这一问题，必须采用标准的数据转换机制，实现数据层面的互操作。资源共享还面临另一个困难——软件平台异构。在过去的十几年中，我国开发的海洋应用系统彼此之间相对独立，服务相关性不高，导致整个体系的服务功能不能充分体

2、现，系统效益不能充分发挥。如何建立一个应用系统集成平台，使之成为能够相互操作的服务体系是迫切需要解决的问题。另外，海洋系统还是一个开放性的系统，需要不同领域专家和单位的参与，也需要容纳不同领域的应用和资源。但是不同领域的概念之间存在很大的差异，如何在概念描述上达成一致，实现语义互操作是信息共享需要解决的重要问题。1．1．3上海海洋灾害网格系统需要解决的问题上海海洋灾害网格系统是建设在上海海洋环境预报中心的一套以灾害案例展示、灾害预警报和观测信息查询为主的业务应用系统。在系统的设计中，面临如下问题：首先，上海海洋灾害网格需要共享下属30多个海洋观测站和5个海洋中心站的海洋

3、观测数据资源。正如前面分析，这些数据资源具有异构性，需要建立一种数据共享机制，实现对异构数据的转换，并在中心将数据表达出来，而后进行数据处理和分析。另外，如何发现、获取分布式信息资源也是本系统必须考虑的根本问题。其次，上海海洋灾害网格必须对中心和下属单位原有的应用进行整合，以发挥整体服务优势，为此需要在添加新应用的同时，兼容以往的应用。因而，该系统必须是一套开放性的系统，可以方便的将应用集成到网格中。再次，目前上海海洋预报中心的应用系统大多独立开发，这些应用中重复开发了许多实现相同功能的模块，导致开发和维护成本的浪费。如何将这类模块封装为服务，并在网格环境中实现服务的发

4、现和调用是系统开发的重点。最后，上海海洋灾害网格要对社会公众开放。不同的用户对网格的需求不同，2第一章综述如何为不同的用户提供个性化的服务也是需要考虑的问题。1．2研究内容与贡献本文对海洋应用领域做了广泛的调研，从数据、软件和语义互操作三个方面分析了海洋信息共享面临的问题。针对这些问题，参考了大量国内外资料，对信息共享技术进行了深入的研究、分析。本文在研究的基础上，提出了一个海洋信息资源共享平台模型，该模型采用层次结构划分，通过服务衔接的方式实现信息共享与业务协同，并引入服务集成函数的概念，将完成某项业务功能的一类服务集成调用。本文的重点是元数据系统设计，这是实现资源发

5、现的基础，也是信息共享平台的核心。在元数据系统中，本文提出建设资源元数据、资源模板元数据、服务元数据、服务模板元数据，同时描述了各元数据之间的关系，通过模板的设计实现网格数据和服务的规范化，这也是本文的主要贡献。课题组在海洋信息网格共享平台设计的基础上，做了预研性的开发，实现了共享平台模型的主要功能，并将试验的成果应用到上海海洋灾害网格平台。1．3论文的结构本文共分为六章：第一章综述。概要性的描述本文的研究来源，需要解决的问题，以及文章的主要内容。本章是全文内容的概述。第二章海洋信息互操作相关研究。介绍了信息共享领域研究的现状。第三章海洋信息网格共享平台架构设计。描述了

6、一个针对海洋信息共享应用的网格模型，为海洋信息共享提供解决方案。第四章海洋信息网格共享平台实现。描述试验环境下实现海洋信息共享网格主要功能的过程。第五章上海海洋灾害网格系统应用。结合上海海洋灾害网格运行的效果图，用实例说明的方式介绍了上海海洋灾害网格的主要功能。第六章总结与展望。总结了海洋信息共享网格的设计和实现，并展望下一步工作的重点和方向。第二章海洋信息互操作相关研究2．1信息共享与互操作相关研究2．1．1互操作与信息共享的概念简单的说，互操作的概念就是不同的系统能够无缝的进行通讯和共享数据。但是为了实现真正意义上的互操作，必须从三个方面进行考虑，即语义、软件和数据

7、。语义互操作削除实体概念之间的差异，软件互操作削除应用平台之间的差异，而数据互操作解决数据异构的问题。三个互操作层次不同。目前，针对上述三种互操作，人们主要关注于如下解决方式：首先，利用本体技术实现语义互操作I¨。即在应用领域中建设统一本体以消除语义的分歧，也就是说用领域中所有参与者达成共识的词汇对概念进行描述。其次，利用Web服务实现软件互操作。Web服务采用SOAP(SimpleObjectAccessProtoc01)协议作为信息传递的基础，将不同的应用封装为服务，所有服务共同遵守统一标准接口，从而实现与平台、开发语言无关的软件互操