基于网格的森林防火辅助决策系统模型的研究

论文摘要

森林资源的持续稳定发展是世界各国关注的焦点,防御和控制森林火灾也受到各国的普遍重视。随着信息技术在森林防火办公管理工作中的作用日益显著,森林防火辅助决策系统已经成为日常森林防火工作中不可缺少的工具。因此,森林防火机构必须不断利用新技术研究开发适合自身业务的森林防火辅助决策系统,加强信息共享和协同工作能力,提高工作效率,以适应信息时代对森林防火工作的要求,更好的为森林防火的日常工作服务。本课题研究以黑龙江省重点科技攻关项目《面向数字林业应用软件关键技术的研究》为依托,在“数字林业”的研究背景下,将新兴的网格技术引入到森林防火专题研究中来,结合实际情况,用面向服务的思想架构森林防火辅助决策系统模型,致力于克服现有的辅助决策系统自身所固有的资源共享受限、协同工作能力差、系统开发成本高、维护复杂等不足。本文的主要研究内容包括以下几个方面:（1）阐述课题研究的背景和意义,以黑龙江省塔河林业局防火现状为切入点,分析森林防火的功能需求和数据需求,分析了现有的森林防火辅助决策系统中存在的缺陷和不足之处,提出利用网格技术来弥补这些不足和缺陷。（2）整理和研究网格技术及其发展的最新成果,将网格技术与面向服务的架构（SOA）作了分析和比较。深入学习和研究了网格支撑技术OGSA体系架构、Web Service技术和GT4工具包等,并掌握了它们之间的关系,为后面建立森林防火辅助决策系统模型打下了坚实的基础。（3）将网格技术与森林防火辅助决策系统相结合,构建基于网格的森林防火辅助决策系统模型,并着重研究了该模型的体系结构以及各层的构建方法和工作机制,重点说明了空间数据共享机制和网格专家系统工作机制。（4）深入探讨了在实际开发过程中的软硬支撑环境和系统安全配置,最后说明了开发网格服务的一般方法,并以林火扑救策略的确定为例说明了FFP-GDSS工作的一般流程。目前国内外在林业领域应用网格技术的研究还处于起步阶段,目前还没有成功的范例,因此本课题的研究具有前瞻性、向导性、探索性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 项目背景
• 1.2 森林防火现状分析
• 1.3 网格技术的国内外研究现状及趋势
• 1.4 森林防火网格模型的应用潜力分析
• 1.5 论文的主要研究内容及创新点
• 1.5.1 论文的主要研究内容
• 1.5.2 论文的创新之处
• 1.5.3 论文的组织结构
• 2 网格技术与面向服务的架构
• 2.1 网格技术概述
• 2.1.1 网格的基本概念
• 2.1.2 网格的特色
• 2.1.3 网格技术与其它分布式计算技术的比较
• 2.2 面向服务的架构（SOA）
• 2.2.1 SOA的定义
• 2.2.2 SOA的特点及优势
• 2.2.3 SOA与Web Services的联系与区别
• 2.3 网格技术与SOA的关系
• 2.4 本章小结
• 3 森林防火辅助决策系统需求分析
• 3.1 系统背景
• 3.2 系统设计原则
• 3.3 业务功能需求分析
• 3.4 系统数据需求分析
• 3.4.1 数据结构和输入
• 3.4.2 数据管理与数据变换
• 3.5 目前成型的解决方案分析
• 3.6 本章小结
• 4 构建网格的支撑技术
• 4.1 开放网格服务体系结构（OGSA）
• 4.2 OGSA互操作规范——WSRF
• 4.2.1 Web服务资源生命周期
• 4.2.2 Web服务资源的属性
• 4.2.3 Web服务的可更新引用
• 4.2.4 Web服务服务组
• 4.2.5 Web服务基本错误
• 4.2.6 Web服务通知
• 4.2.7 WSRF的优势分析
• 4.3 Web Service
• 4.3.1 XML技术
• 4.3.2 SOAP协议
• 4.3.3 WSDL服务描述语言
• 4.3.4 UDDI统一描述、发现与集成协议
• 4.4 Globus项目及GT4工具包
• 4.5 OGSA、WSRF、Web Service和GT4之间的关系
• 4.6 本章小结
• 5 基于网格的森林防火辅助决策系统模型
• 5.1 总体设计思想
• 5.2 总体模型结构设计
• 5.2.1 网格应用层
• 5.2.2 网格中间件层
• 5.2.3 Web服务资源层
• 5.2.4 异构资源层
• 5.3 空间数据共享机制
• 5.4 网格专家系统工作机制
• 5.5 网格服务原型开发方法
• 5.5.1 支持环境的配置
• 5.5.2 开发工具安装
• 5.5.3 安全环境配置
• 5.5.4 开发网格服务的一般步骤
• 5.6 基于模型的业务运行流程
• 5.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢