森林资源数据分布式管理技术研究

论文摘要

由于森林资源数据具有分布性、异构性和多样性,同时受计算机技术发展水平限制,林业信息系统在建设过程中缺乏统一规划和共享机制,从而导致各个林业信息系统形成信息孤岛,系统间很难共享和交换数据,影响信息资源的整合开发利用,森林资源数据的价值不能得到充分体现和应用,阻碍了林业信息化发展步伐。为实现异构森林资源数据的分布式管理和共享,本论文在分析了我国森林资源数据特点和应用中存在的问题和国内外研究现状的基础上,在数字林业平台的框架下,以Web服务化的各类森林资源数据为研究对象,以元数据为核心,提出了森林资源分布式管理体系结构,研究了元数据全局模型、服务统一接口、分布式数据和服务的统一管理、多视角数据发现等异构森林资源数据分布式管理关键技术。基于研究成果建立森林资源数据分布式共享和管理系统原型,开展相关技术的功能测试实验,为实现跨部门和跨管理层次的数据集成、交换、共享和应用提供一种符合技术发展趋势、比较完整可行的解决方案。本文取得的研究成果有:第一,提出了森林资源数据分布式管理体系结构。以全国森林资源数据服务为对象,研究了森林资源数据分布式系统体系结构的组成状况,各层的功能,层与层间的关系;研究了各数据节点在国家、省、地市、县的层次关系。该体系结构在技术上解决了分布式数据共享机制问题,在管理上保证了数据所有者的权益,愿意共享数据,在应用上满足了不同层次的应用需求。第二,设计了全局元数据模型。研究了全局元数据模型的内容和组织模式、各类元数据之间的关联关系,元数据自动提取技术和元数据服务化方法。全局元数据模型是实现异构森林资源数据物理分布逻辑统一的基础,是数据发现、统一访问的基础。研究元数据聚合机制。分析元数据聚合策略,设计了元数据聚合模块,元数据聚合过程。从而保证了各节点元数据向中心节点高效而可靠的聚合。第三,研究了以公共数据元目录为基础的数据转换机制,通过指明数据表字段和数据内容所遵循的规范和标准,消除数据在语义上的异构性,为实现数据转换、融合提供依据。实现了统一服务接口,通过较少的服务接口实现对分布系统内数据访问、元数据访问和服务管理工作。设计了基于OLAP技术的元数据多维数据展现体系结构,可以方便、迅速、准确地定位到要查找的数据对象,多视角展现数据。第四,开发了森林资源数据分布式管理原型系统,系统实现了统一数据服务、统一管理服务、统一元数据服务。并实现了数据门户,包括全局数据目录、服务目录,数据查询,分布式数据管理、服务授权等功能,辅助统一接口的使用。通过原型系统验证了研究和设计的正确性,表明本文提出的森林资源数据分布式管理技术是可行的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.1.1 森林资源数据特点
• 1.1.1.2 森林资源数据管理应用现状和问题
• 1.1.1.3 当前信息技术发展现状
• 1.1.1.4 研究前提和范围界定
• 1.1.2 研究目的和意义
• 1.1.2.1 研究目的
• 1.1.2.2 研究意义
• 1.1.3 项目来源与经费支持
• 1.2 国内外研究现状与评述
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.1.1 森林资源管理应用现状
• 1.2.1.2 国外元数据标准研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.2.1 森林资源管理应用现状
• 1.2.2.2 国内元数据标准研究现状
• 1.2.3 研究评述
• 1.3 研究目标和主要研究内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 主要研究内容
• 1.4 研究技术路线
• 第二章 相关技术基础
• 2.1 分布式技术比较
• 2.2 WEB 服务
• 2.2.1 Web 服务概念
• 2.2.2 Web 服务体系结构
• 2.2.2.1 Web 服务模型
• 2.2.2.2 Web 服务体系结构中的角色
• 2.2.2.3 Web 服务体系结构中的操作
• 2.2.2.4 Web 服务的构件
• 2.2.3 Web 服务的核心技术
• 2.2.3.1 XML
• 2.2.3.2 SOAP
• 2.2.3.3 WSDL
• 2.2.3.4 UDDI
• 2.2.4 Web 服务平台的选择
• 2.3 元数据管理技术
• 第三章 森林资源分布式管理体系结构
• 3.1 数据管理方式选择
• 3.2 数字林业平台介绍
• 3.3 森林资源数据分布式管理体系结构
• 3.3.1 单点结构
• 3.3.1.1 数据存储层
• 3.3.1.2 服务层
• 3.3.1.3 聚合层
• 3.3.1.4 数据安全
• 3.3.1.5 门户
• 3.3.2 多点结构
• 第四章 关键技术研究
• 4.1 遵循原则
• 4.2 全局元数据模型
• 4.2.1 元数据组成
• 4.2.1.1 内容元数据
• 4.2.1.2 服务元数据
• 4.2.1.3 节点元数据
• 4.2.1.4 搜索元数据
• 4.2.2 元数据关系
• 4.2.3 元数据自动提取
• 4.3 元数据服务化
• 4.4 元数据聚合
• 4.5 数据转换
• 4.6 统一服务接口
• 4.7 数据展现
• 4.8 应用流程
• 第五章 原型系统实现和应用
• 5.1 原型系统简介
• 5.2 系统环境
• 5.3 系统功能
• 5.3.1 各类数据服务
• 5.3.1.1 数据发现服务
• 5.3.1.2 元数据服务
• 5.3.1.3 数据提供服务
• 5.3.2 数据查询和展示
• 5.3.2.1 全局数据目录
• 5.3.2.2 多维数据展示
• 5.3.2.3 数据查询
• 5.3.2.4 服务元数据浏览
• 5.3.2.5 内容元数据浏览
• 5.3.3 分布式数据管理
• 5.3.3.1 内容元数据管理
• 5.3.3.2 服务元数据管理
• 5.3.3.3 数据管理
• 5.3.3.4 服务管理
• 5.3.4 应用实例
• 5.3.4.1 应用背景
• 5.3.4.2 应用内容和意义
• 5.3.4.3 实验环境和数据
• 5.3.4.4 实现方法
• 5.3.4.5 实现效果
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 6.3 展望
• 参考文献
• 在读期间的学术研究
• 致谢