中国岩石圈三维结构数据库网络服务功能研究

论文摘要

岩石圈三维结构研究对于矿产勘探、能源勘探、地质灾害预报等具有重要的理论意义和实用价值,因此它一直是地学领域的重点。八十年代以来,我国开展了许多岩石圈深部地球物理、地质、地球化学等探测工作,获得了大量反映岩石圈深部物质三维结构与变形的宝贵数据。这些数据大都以老式的磁盘或介质的形式保存,资料价值得不到充分的发挥。国土资源部在九五计划期间实施了中国岩石圈地球物理数据库研究计划,建成了深地震测深、深地震反射剖面、深部重力、磁力测量、宽频带数字地震观测、大地电磁测深、大地热流测量等数据子库。但是,地学数据具有空间分布性,数据多样性等特点,早期的数据库系统仅能提供单纯的地学属性数据检索,已经无法满足地学工作者的科研需要。而地理信息系统(Geographic Information System简称GIS)则以其自身的优势解决了这一问题。为了进一步研究的需要,2000 年国土资源部在中国岩石圈三维结构专项计划中开展了数据库项目研究,除了进一步完善九五地球物理数据库以外,增加了地球化学、盆地深部构造等新的数据库,同时引入了 GIS 技术建立了专业化的数据平台,这些数据库共涉及 13 个专业,既有探测数据也有研究性的成果数据。岩石圈是一个整体,若要实现综合性的研究,数据的共享已经成为不可缺少的一部分。随着各子库的建成和国际网络共享服务平台的建立,中国岩石圈三维结构的各专业资料应该向一体化、数字化和网络化方向迈进,而融合空间信息系统与网络技术的WebGIS 为实现这一目标(地学数据的发布、共享、查询与分析等)提供了可能。本文通过对Web 发布技术和GIS 技术的研究,逐步集成了中国岩石圈三维结构各专业的数据,实现了异构数据一体化,并基于WebGIS 技术开发了先进的网络服务平台。重要的研究成果如下:1.通过分析中国岩石圈三维结构研究所包含的 13 个专业的数据和数据子库的特点,研究对关系数据库概念模型和空间数据模型,集成各专业的属性数据和空间数据,提取统一的数据模型,建立了应用于网络服务的综合性数据库;2.基于 WebGIS 开发了一个 B/S 结构的网络服务平台,建立了基于服务器的网络结构模式,实现了真正的“瘦客户端”,即用户无须下载任何软件就可以对所有的岩石圈三维结构数据进行查询和分析。3.利用可视化的操作方式实现网络交互处理,扩大了科学数据的实用性,降低了获取专业数据所需的专业知识和技术要求。在开发过程中建立了属性数据服务和空间数据服务两种服务体系。通过对空间平台的开发工具 ArcIMS4.0 的体系结构和 ArcXML通讯方法的深入研究,实现了专题数据检索、基于空间关系和属性特征的查询、缓冲区分析、专题图制作等多种网络服务功能。

论文目录

• 第一章 中国岩石圈三维结构数据库网络服务的设想
• 1.1 岩石圈研究的意义
• 1.2 我国岩石圈三维结构研究现状
• 1.3 国内外地学数据服务现状
• 1.4 选题意义
• 第二章 实现空间服务的基本方法
• 2.1 GIS 概述
• 2.1.1 GIS 的概念
• 2.1.2 GIS 的发展
• 2.1.3 GIS 的应用
• 2.2 WebGIS 的基本原理与实现方法
• 2.2.1 WebGIS 概况
• 2.2.2 WebGIS 的设计思想
• 2.2.3 几种WebGIS 产品比较
• 第三章 岩石圈各专业子库的建设
• 3.1 各专业子库的建设
• 3.2 岩石圈构造数值模拟数据子库的建设
• 3.2.1 属性数据库的设计和空间数据的建立
• 3.2.2 数值模拟数据子库管理系统的开发
• 3.3 本章小结
• 第四章 网络服务功能实现的技术路线
• 4.1 需求分析
• 4.2 实现策略
• 4.3 应用服务方案
• 4.4 网络服务功能模块
• 4.4.1 模块组成
• 4.4.2 平台特点
• 4.5 本章小结
• 第五章 网络服务数据集成
• 5.1 属性数据库的集成
• 5.1.1 数据库平台的移植
• 5.1.2 数据模型的提取与建立
• 5.1.3 图像数据的存储和处理方法
• 5.2 空间数据部分
• 5.2.1 空间数据模型研究
• 5.2.2 海量空间数据存储方式
• 5.2.3 空间数据整合
• 5.3 本章小结
• 第六章 ArcIMS 服务体系研究
• 6.1 ArcIMS 体系结构研究
• 6.1.1 空间服务器
• 6.1.2 应用服务器
• 6.1.3 应用服务连接器
• 6.2 ArcIMS 的GIS 能力
• 6.3 ArcXML 数据通讯研究
• 6.3.1 ArcXML 基本通信过程
• 6.3.2 ArcXML 的框架
• 6.3.3 ArcXML 地图配置文件及请求响应
• 6.3.3.1 地图配置文件
• 6.3.3.2 ArcXML 的请求响应
• 6.4 本章小结
• 第七章 网络服务平台的建立
• 7.1 平台主页设计和内容规划
• 7.2 空间数据平台的建设
• 7.2.1 空间数据服务的建立
• 7.2.2 空间平台的组成
• 7.2.3 WebGIS 功能的实现
• 7.2.3.1 空间数据平台的初始化
• 7.2.3.2 空间平台对请求和响应的处理过程
• 7.2.3.3 实现多个空间服务的方法
• 7.2.3.4 树形图层列表的实现
• 7.2.3.5 显示图层要素的属性数据及空间信息
• 7.2.3.6 空间要素的超链接显示
• 7.2.3.7 分级专题图的实现
• 7.3 属性数据平台的建设
• 7.3.1 深部地球物理数据浏览
• 7.3.1.1 按地学断面和重点区域的查询
• 7.3.1.2 按专业查询
• 7.3.2 岩石圈构造与演化数据浏览
• 7.3.3 地学断面数据浏览
• 7.4 本章小结
• 第八章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人资料