基于网格空间信息服务关键技术的研究

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1、分类等IjDc密级编号中国科学院研究生院博士学位论文基壬圆搔趁窒闷信息厦蒸差毽撞苤班塞嚣熊基3008406攫导教师拯基燕班窥黑熊尘生遨型鲎菹鋈感应愿獗窀压申请学位级别墨堂基圭学科专散名称丝蹩堂皇憋理篮感嚣筑论文提交日期2Q笾生垒旦论文答辩日期至坚竖生墨屋培养单位主凰拦堂院遥盛廑厦班冠匮学位授予单位空基疆堂隘匦蕴垒毽答辩委员会主席中科院遥感应用研究所博士学位论文基于网格的宁问信息服务关键技术研究摘要计算机网络技术和分布式计算技术的迅猛发展为地理信息系统向大众化、分布式、网络化的空间信息服务的演变提供了技术基础。空间信息的多样性、动态性、异构性、海量

2、性、分布性等都对传统的Intemet环境下空间信息服务提出了新的挑战。目前对于空间信息服务的研究，主要是以WebService为技术框架，依据OGC制定空间信息服务的一些规范，如WIVIS，WFS，WCS等。它们在实现空间信息共享与互操作方面起到了一定的作用，但是在对海量分布式空问数据的处理以及为用户提供一体化和透明的服务方法上遇到了许多难以克服的困难，同时在提供计算能力、协同能力、迁移服务能力等方面也多有不足。网格的出现和发展为空间信息资源的有效利用和共享提供了一个可靠的环境。网格是在网络之上运行的以实现资源共享和咖作为目标的软件基础设施，它提

3、供了一种集成的资源和服务的环境。网格的出现为解决空间信息服务领域存在的一些难点问题带来了希望。高性能并行计算是提高空间信息服务效率的有效方法，而网格是提供高性能并行计算的有力武器。通过共享资源、协作以及并行计算，网格技术可以集成计算能力，提供有效集群和负载平衡，支持多用户空间操作的协同，解决空间信息服务中的诸如计算能力不足、缺乏协作等问题。基于网格环境和移动Agent技术的结合，还可以方便地实现空间信息服务的迁移。本文将网格技术应用到空间信息服务领域，研究利用网格技术解决空间信息服务的共享、效率、计算力、协同、迁移等问题。论文围绕“基于网格的空间

4、信息服务关键技术”这一主题，研究了基于网格的空间信息服务体系结构，以及网格在地图服务、空间信息搜索、空间信息协同服务和空间信息服务迁移中应用的关键技术，主要研究工作如下：(1)对网格技术和空间信息服务体系结构进行了深入的研究，提出了空问信息服务应用网格技术主要有四种模式：空间信息网格服务模式、空间信息分布式并行服务模式、空间信息协同服务模式、空间信息服务的迁移服务模式。在此基础上提出了基于网格中间件的空间信息服务的四层体系结构。(2)对地图服务与网格技术的结合进行了研究，探讨OGSA(OpenGridServicesArchitecture)与0

5、GCWebServices结合的两种方式：将空间信息网格服务封装成OGCWebServices；将0GCWebServices封装成空间信息网格服务。基于GT3．0设计和实现了网格地图服务，并提出了一个多网格地图服务系统的框架，结合加权轮询调度和地图分片调度策略实现网格地图服务的负载平衡。将网格地图服务技术应用于手机地图服务中，通过与J2ME技术的结合实现了一个Java手机地图服务系统原型。申科院遥感癖用研究所博士学位论文基于积格酌空阊信息穰务关键技术研究(3)研究了阐格环境内酌空闻信息组织、集成、发现、并行接索和隐形搜索技术，以及基于网格的空间

6、信息搜索服务系统结构，提出了基于网格的空间信息搜索引擎的设计，探讨了利用网格技术构建分布式海量空间信息并行搜索和隐形搜索平台，实现钱对弼格环境中豹空间信息并行和隐形搜索。利用网格的资源共享的优势集成海篷分布式空间信息；利用网格的并行计算能力，实现对空间信息并行搜索；利用甄标取锸、中文遍名识别和孵格空闻信息搜索弓l擎等技术实境海量空间信息隐形搜索。(4)针对群体用户基于地理信息共同协调与合作的需求以及目前GIS软件还不e8满足多人实时参与的现状，对窄间信息协同服务展开了研究，指出空闽信息协同服务是计算机支持的协同工作(CSCW)的概念和技术在空间信

7、息服务领域的应用。分孝厅了现有空间信恩协圜服务系统，提出了基于鼹格的空阀信息协疑服务体系结构，并介绍了网格技术在实现空间信息协同服务中所具有的优势。设计了基于黼格的空间信息协箍服务平台，并毅分帮式实I；l寸协同制图罪务为倒，实现群体用户基于阀格的空间信息协同服务原型。(5)研究了空间信息服务的几种迁移技术，并比较各自的优缺点。在此基础上提港空阅信息服务移动Agent的概念以及实现网格环境中躬空闻信患服务迁移的关键技术，并以地图服务的迁移为例，利用网格中间件ProActive结合移动Agent技术实现地图驻务的迂移。总结本文的研究工作，主要创新之处

8、体现在如下几个方面：(1)基于网格中间件GT3设计和实现了网格化的地图服务，提出了多网格地图服务系统框架以及采取加权轮询调度和地图分片调