海洋Sensor Web服务接口与远程访问软件系统设计与实现

论文摘要

随着国家对海洋观测领域的重视,各海洋管理部门都纷纷建立自己的传感器观测网络,并积累了大量的观测数据。由于没有统一的标准对传感器及传感器观测数据进行描述,同时又因为海洋数据格式多样、数据获取方式及应用领域等方面不同,使得这些数据资源不能有效利用、共享性差,无法发挥现有观测数据应有的作用。因此,在异构海洋传感器观测网络中,使用统一接口和协议管理各类传感器和传感器观测数据是各海洋管理部门研究的重点。为了提高数据利用率,克服数据共享的难题,本文参照OGC提出的传感器观测服务、传感器模型语言、观测与测量标准等服务规范,结合海洋观测网络实际需求,设计并实现了海洋Sensor Web服务接口与远程访问软件系统。本文首先对系统需求进行分析,给出了系统的总体结构,划分出Web服务、地理信息可视化、数据查询、数据可视化、数据下载、图像打印及用户管理等功能模块。然后对系统各功能模块进行了详细设计,尤其对Web服务中的传感器观测服务、传感器规划服务及传感器通知服务进行研究,制定统一的Web访问接口,并给出各服务接口之间的工作流程。最后利用MyEclipse6.0软件开发平台,采用Java、Web Service、JFreeChart等技术对系统各功能进行了实现。本系统通过发布和访问Web服务接口,将数据以图像和表格形式进行显示,提供数据查询、数据下载、图像打印等功能。此外,系统通过Google Earth API接口将传感器信息加载到地图上,方便查询传感器分布情况,实现对传感器信息统一管理。本文采用标准服务规范制定统一数据访问接口,实现及验证了系统各模块功能,解决了异构数据共享难题,提高了异构观测网络之间的互操作性,为海洋信息资源管理提供技术支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本文研究内容及组织结构
• 2 系统需求分析
• 2.1 系统设计目标
• 2.2 开发环境分析
• 2.3 系统功能分析
• 2.3.1 海洋数据信息集成
• 2.3.2 传感器节点管理
• 2.3.3 传感器Web 服务
• 2.3.4 数据可视化服务
• 2.3.5 数据查询服务
• 2.3.6 用户管理
• 2.4 关键技术
• 2.4.1 可扩展标记语言
• 2.4.2 Google Earth 插件
• 2.4.3 数据库建模工具
• 2.4.4 Web Service 技术
• 2.4.5 JFreeChart 插件
• 2.5 本章小结
• 3 系统总体设计
• 3.1 系统总体设计
• 3.2 系统软件结构设计
• 3.3 Web 服务接口设计
• 3.3.1 传感器观测服务接口设计
• 3.3.2 传感器规划接口设计
• 3.3.3 传感器通知服务接口设计
• 3.4 系统功能设计
• 3.4.1 地理信息可视化子模块
• 3.4.2 数据查询子模块
• 3.4.3 数据可视化子模块
• 3.4.4 数据定制子模块
• 3.4.5 数据下载子模块
• 3.4.6 图像打印子模块
• 3.4.7 用户管理子模块
• 3.5 本章小结
• 4 系统详细设计
• 4.1 SOS 接口详细设计
• 4.1.1 SOS 接口概述
• 4.1.2 注册传感器接口
• 4.1.3 数据上传接口
• 4.1.4 服务元数据获取接口
• 4.1.5 传感器描述接口
• 4.1.6 观测数据获取接口
• 4.2 SPS 和WNS 接口详细设计
• 4.2.1 SPS 接口
• 4.2.2 WNS 接口
• 4.3 数据库设计
• 4.3.1 关系数据库概述
• 4.3.2 Java 数据库连接
• 4.3.3 数据库的逻辑结构
• 4.4 功能模块详细设计
• 4.4.1 地理信息可视化模块
• 4.4.2 数据查询模块
• 4.4.3 数据可视化模块
• 4.4.4 数据定制模块
• 4.4.5 数据下载模块
• 4.4.6 用户管理模块
• 4.5 本章小结
• 5 系统实现
• 5.1 系统开发环境的选择
• 5.1.1 软件开发模式
• 5.1.2 系统开发环境
• 5.2 系统功能实现
• 5.2.1 系统主界面
• 5.2.2 地理信息可视化
• 5.2.3 数据查询
• 5.2.4 数据可视化
• 5.2.5 数据定制
• 5.2.6 数据下载
• 5.2.7 用户管理
• 5.3 本章小结
• 6 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文