基于網(wǎng)格空間信息服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)的研究

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1、分類等IjDc密級編號中國科學(xué)院研究生院博士學(xué)位論文基壬圓搔趁窒悶信息廈蒸差毽撞苤班塞囂熊基3008406攫導(dǎo)教師拯基燕班窺黑熊塵生遨型鱟菹鋈感應(yīng)愿獗窀壓申請學(xué)位級別墨堂基圭學(xué)科專散名稱絲蹩堂皇憋理籃感囂筑論文提交日期2Q籩生壘旦論文答辯日期至堅豎生墨屋培養(yǎng)單位主凰攔堂院遙盛廑廈班冠匱學(xué)位授予單位空基疆堂隘匭蘊壘毽答辯委員會主席中科院遙感應(yīng)用研究所博士學(xué)位論文基于網(wǎng)格的寧問信息服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)研究摘要計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和分布式計算技術(shù)的迅猛發(fā)展為地理信息系統(tǒng)向大眾化、分布式、網(wǎng)絡(luò)化的空間信息服務(wù)的演變提供了技術(shù)基礎(chǔ)?？臻g信息的多樣性、動態(tài)性、異構(gòu)性、海量

2、性、分布性等都對傳統(tǒng)的Intemet環(huán)境下空間信息服務(wù)提出了新的挑戰(zhàn)。目前對于空間信息服務(wù)的研究，主要是以WebService為技術(shù)框架，依據(jù)OGC制定空間信息服務(wù)的一些規(guī)范，如WIVIS，WFS，WCS等。它們在實現(xiàn)空間信息共享與互操作方面起到了一定的作用，但是在對海量分布式空問數(shù)據(jù)的處理以及為用戶提供一體化和透明的服務(wù)方法上遇到了許多難以克服的困難，同時在提供計算能力、協(xié)同能力、遷移服務(wù)能力等方面也多有不足。網(wǎng)格的出現(xiàn)和發(fā)展為空間信息資源的有效利用和共享提供了一個可靠的環(huán)境。網(wǎng)格是在網(wǎng)絡(luò)之上運行的以實現(xiàn)資源共享和咖作為目標(biāo)的軟件基礎(chǔ)設(shè)施，它提

3、供了一種集成的資源和服務(wù)的環(huán)境。網(wǎng)格的出現(xiàn)為解決空間信息服務(wù)領(lǐng)域存在的一些難點問題帶來了希望。高性能并行計算是提高空間信息服務(wù)效率的有效方法，而網(wǎng)格是提供高性能并行計算的有力武器。通過共享資源、協(xié)作以及并行計算，網(wǎng)格技術(shù)可以集成計算能力，提供有效集群和負載平衡，支持多用戶空間操作的協(xié)同，解決空間信息服務(wù)中的諸如計算能力不足、缺乏協(xié)作等問題?；诰W(wǎng)格環(huán)境和移動Agent技術(shù)的結(jié)合，還可以方便地實現(xiàn)空間信息服務(wù)的遷移。本文將網(wǎng)格技術(shù)應(yīng)用到空間信息服務(wù)領(lǐng)域，研究利用網(wǎng)格技術(shù)解決空間信息服務(wù)的共享、效率、計算力、協(xié)同、遷移等問題。論文圍繞“基于網(wǎng)格的空間

4、信息服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)”這一主題，研究了基于網(wǎng)格的空間信息服務(wù)體系結(jié)構(gòu)，以及網(wǎng)格在地圖服務(wù)、空間信息搜索、空間信息協(xié)同服務(wù)和空間信息服務(wù)遷移中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，主要研究工作如下：(1)對網(wǎng)格技術(shù)和空間信息服務(wù)體系結(jié)構(gòu)進行了深入的研究，提出了空問信息服務(wù)應(yīng)用網(wǎng)格技術(shù)主要有四種模式：空間信息網(wǎng)格服務(wù)模式、空間信息分布式并行服務(wù)模式、空間信息協(xié)同服務(wù)模式、空間信息服務(wù)的遷移服務(wù)模式。在此基礎(chǔ)上提出了基于網(wǎng)格中間件的空間信息服務(wù)的四層體系結(jié)構(gòu)。(2)對地圖服務(wù)與網(wǎng)格技術(shù)的結(jié)合進行了研究，探討OGSA(OpenGridServicesArchitecture)與0

5、GCWebServices結(jié)合的兩種方式：將空間信息網(wǎng)格服務(wù)封裝成OGCWebServices；將0GCWebServices封裝成空間信息網(wǎng)格服務(wù)?；贕T3．0設(shè)計和實現(xiàn)了網(wǎng)格地圖服務(wù)，并提出了一個多網(wǎng)格地圖服務(wù)系統(tǒng)的框架，結(jié)合加權(quán)輪詢調(diào)度和地圖分片調(diào)度策略實現(xiàn)網(wǎng)格地圖服務(wù)的負載平衡。將網(wǎng)格地圖服務(wù)技術(shù)應(yīng)用于手機地圖服務(wù)中，通過與J2ME技術(shù)的結(jié)合實現(xiàn)了一個Java手機地圖服務(wù)系統(tǒng)原型。申科院遙感癖用研究所博士學(xué)位論文基于積格酌空閶信息穰務(wù)關(guān)鍵技術(shù)研究(3)研究了闡格環(huán)境內(nèi)酌空聞信息組織、集成、發(fā)現(xiàn)、并行接索和隱形搜索技術(shù)，以及基于網(wǎng)格的空間

6、信息搜索服務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提出了基于網(wǎng)格的空間信息搜索引擎的設(shè)計，探討了利用網(wǎng)格技術(shù)構(gòu)建分布式海量空間信息并行搜索和隱形搜索平臺，實現(xiàn)錢對弼格環(huán)境中豹空間信息并行和隱形搜索。利用網(wǎng)格的資源共享的優(yōu)勢集成海篷分布式空間信息；利用網(wǎng)格的并行計算能力，實現(xiàn)對空間信息并行搜索；利用甄標(biāo)取鍤、中文遍名識別和孵格空聞信息搜索弓l擎等技術(shù)實境海量空間信息隱形搜索。(4)針對群體用戶基于地理信息共同協(xié)調(diào)與合作的需求以及目前GIS軟件還不e8滿足多人實時參與的現(xiàn)狀，對窄間信息協(xié)同服務(wù)展開了研究，指出空閩信息協(xié)同服務(wù)是計算機支持的協(xié)同工作(CSCW)的概念和技術(shù)在空間信

7、息服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用。分孝廳了現(xiàn)有空間信恩協(xié)圜服務(wù)系統(tǒng)，提出了基于鼴格的空閥信息協(xié)疑服務(wù)體系結(jié)構(gòu)，并介紹了網(wǎng)格技術(shù)在實現(xiàn)空間信息協(xié)同服務(wù)中所具有的優(yōu)勢。設(shè)計了基于黼格的空間信息協(xié)箍服務(wù)平臺，并毅分幫式實I；l寸協(xié)同制圖罪務(wù)為倒，實現(xiàn)群體用戶基于閥格的空間信息協(xié)同服務(wù)原型。(5)研究了空間信息服務(wù)的幾種遷移技術(shù)，并比較各自的優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上提港空閱信息服務(wù)移動Agent的概念以及實現(xiàn)網(wǎng)格環(huán)境中躬空聞信患服務(wù)遷移的關(guān)鍵技術(shù)，并以地圖服務(wù)的遷移為例，利用網(wǎng)格中間件ProActive結(jié)合移動Agent技術(shù)實現(xiàn)地圖駐務(wù)的迂移?？偨Y(jié)本文的研究工作，主要創(chuàng)新之處

8、體現(xiàn)在如下幾個方面：(1)基于網(wǎng)格中間件GT3設(shè)計和實現(xiàn)了網(wǎng)格化的地圖服務(wù)，提出了多網(wǎng)格地圖服務(wù)系統(tǒng)框架以及采取加權(quán)輪詢調(diào)度和地圖分片調(diào)