袁雪梅,蔣永國,郭忠文

(中國海洋大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院,山東青島266100)

海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn)*

袁雪梅,蔣永國,郭忠文

(中國海洋大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院,山東青島266100)

根據(jù)國內(nèi)外已有海洋信息共享技術(shù)和海洋專業(yè)數(shù)據(jù)格式的分析,對海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺設(shè)計中的元數(shù)據(jù)、Web GIS、MarineXML等關(guān)鍵技術(shù)進行研究,提出1種海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺的設(shè)計架構(gòu),結(jié)合B/S模式的Map Xtreme Java插件并采用Web GIS的瘦客戶端策略和JSP開發(fā)實現(xiàn)該平臺。運行結(jié)果表明,該平臺能夠較好滿足海洋領(lǐng)域用戶的信息服務(wù)需求。

海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺;元數(shù)據(jù);Web GIS;MarineXML;JSP

海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺一般是指為海洋數(shù)據(jù)的獲取、加工處理、定制下載、可視化以及專題應(yīng)用等一體化服務(wù),提供海洋數(shù)據(jù)信息化、信息共享化平臺支撐,目前海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺主要有B/S和C/S 2種模式。

國際上,海洋數(shù)據(jù)共享相關(guān)項目研究主要有:美國NOAA發(fā)起的IOOS(Integrated Ocean Observing System)[1-2]、美國NSF等資助的MM I(Marine Metadata Interoperability)[3]、歐盟資助的MarineXML[4];國內(nèi)海洋數(shù)據(jù)共享平臺有科技部的科學(xué)數(shù)據(jù)共享工程——海洋科學(xué)數(shù)據(jù)共享中心、908-03數(shù)字海洋項目——中國數(shù)字海洋工程、“十五”863計劃海洋動力環(huán)境立體監(jiān)測動態(tài)信息服務(wù)集成示范系統(tǒng)和“九五”863計劃海洋環(huán)境立體監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)和示范試驗——上海示范區(qū)。采用B/S結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺,授權(quán)用戶可以在任何時間、任何地點下載、查看和使用海洋數(shù)據(jù),用戶還可以通過1個簡單的瀏覽器界面可以訪問經(jīng)過專業(yè)的GIS分析產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

本論文通過對海洋數(shù)據(jù)格式和海洋數(shù)據(jù)信息平臺需求進行分析,對海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺的總體架構(gòu)、平臺功能、元數(shù)據(jù)以及基于MarineXML的海洋數(shù)據(jù)XML展示和WebGIS等關(guān)鍵技術(shù)進行了分析和研究,最后用JSP和Map Xtreme Java等技術(shù)開發(fā)實現(xiàn)了該平臺。

1 海洋數(shù)據(jù)格式分析

在設(shè)計平臺之前,對已有的海洋專業(yè)數(shù)據(jù)格式進行了調(diào)研與分析,海洋科學(xué)數(shù)據(jù)有很多不同的專業(yè)存儲形式和標準格式,如二進制文件、ASCII(文本)文件、NetCDF、HDF等,二進制通用氣象數(shù)據(jù)表示格式BU -FR、格點化的二進制文件GRIB[7-8]等。

對二進制文件、ASCII文件和已知數(shù)據(jù)文件格式的情況下可以用多種程序設(shè)計語言讀取,ASCII文件可利用Office Excel,O rigin,Surfer,Grads,MA TLAB,IDL等專業(yè)和非專業(yè)的繪圖軟件調(diào)入原始數(shù)據(jù)或進行統(tǒng)計計算后的數(shù)據(jù)進行繪圖。而一般的二進制文件均可轉(zhuǎn)為ASCII文件,再進行計算和繪圖。對于HDF等文件需要從相關(guān)網(wǎng)站下載到讀取相應(yīng)產(chǎn)品的IDL,Fo rtran,M A TLAB語言的源程序或者利用HDFLook,HDFView,ENV I等專業(yè)軟件。

NetCDF(Network Common Data Format,網(wǎng)絡(luò)通用數(shù)據(jù)格式)[5-6]是美國大氣研究大學(xué)協(xié)會UCAR(U -niversity Corporation for A tmosphere Research)在Unidata Projects中項目科學(xué)家開發(fā)出來的,針對科學(xué)數(shù)據(jù)的特點,提出的1種面向數(shù)組型數(shù)據(jù)、適于網(wǎng)絡(luò)共享的數(shù)據(jù)描述和編碼標準。NetCDF是1種二進制的、自描述的獨立于機器的用于保存科學(xué)數(shù)據(jù)的文件格式,存儲量小,讀取速度快。它也是1個數(shù)據(jù)類庫接口,這個數(shù)據(jù)類庫包含了訪問數(shù)組格式的功能。這種格式的接口和類庫都支持產(chǎn)生、訪問和共享科學(xué)數(shù)據(jù)。NetCDF是1組針對陣列數(shù)據(jù)訪問的接口,1個可自由分發(fā)的數(shù)據(jù)訪問庫(包),支持C,Fo rtran,C++,Java以及其他的語言。這個NetCDF庫為表示科學(xué)數(shù)據(jù)提供跨平臺的、與機器無關(guān)的數(shù)據(jù)格式的支持。這些接口、庫以及數(shù)據(jù)格式可以讓科研工作者更方面的創(chuàng)建、訪問和共享科學(xué)數(shù)據(jù)。

HDF(Hierarchical Data Fo rmat,層次式數(shù)據(jù)格式)[9-10],由美國伊利諾伊大學(xué)的國家高級計算應(yīng)用中心NCSA于1987年組織開發(fā),是1種新型的分層式數(shù)據(jù)文件,這種文件中既可以包含不同維數(shù)的二維、多維數(shù)組,又可以包含圖像等,將有關(guān)數(shù)據(jù)格式描述的元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)存放在同一個文件中,元數(shù)據(jù)除了包括如何解讀數(shù)據(jù)本身的描述數(shù)據(jù)外,還包括產(chǎn)品類型,采集時間,衛(wèi)星軌道參數(shù)及經(jīng)緯度信息等各種參數(shù)。HDF格式已經(jīng)被廣泛用于目前國外各種衛(wèi)星傳感器的標準數(shù)據(jù)格式,目前最為流行的讀取HDF文件的語言是交互式數(shù)據(jù)語言

IDL(Interactive Data Language)或創(chuàng)建復(fù)雜算法(如矩陣運算和線性代數(shù))的MA TLAB語言。Fo rtran,C等傳統(tǒng)程序設(shè)計語言工具也可以讀取HDF文件,但程序代碼較為復(fù)雜。

2 海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺需求分析

海洋數(shù)據(jù)信息平臺的創(chuàng)作目的是通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)涉海院校的海洋調(diào)查數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)共享,為不同用戶提供多級海洋數(shù)據(jù)信息。該平臺的主要功能就是面向海洋應(yīng)用、研究和開發(fā),采用GIS和數(shù)據(jù)庫復(fù)合形式組織與管理各種海洋多維數(shù)據(jù),實現(xiàn)了海洋GIS數(shù)據(jù)多元瀏覽和空間查詢,快速查找海洋記錄和數(shù)據(jù)集以及基于海洋元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)查詢與管理,本平臺面向大專院校學(xué)生和海洋科技工作者,為不同用戶層面提供多級海洋數(shù)據(jù)資料和信息產(chǎn)品,全面提升平臺資料信息共享能力。本平臺的技術(shù)特點是使用比較流行的面向?qū)ο笳Z言,界面友好,操作方便快捷,同時該平臺具有較好的移植性和安全性,較好滿足海洋用戶信息服務(wù)的要求,在一定程度上提高了海洋數(shù)據(jù)的利用率。

依據(jù)海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺的安全性需要,該平臺的用戶大致可以分為2類:普通用戶和授權(quán)用戶。根據(jù)用戶的身份,授予不同的權(quán)限,以保障海洋數(shù)據(jù)使用的安全。

3 海洋數(shù)據(jù)信息平臺的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 總體設(shè)計架構(gòu)與功能

通過海洋數(shù)據(jù)格式及海洋數(shù)據(jù)信息平臺的需求分析,對海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺的總體架構(gòu)進行設(shè)計,以便平臺更好的開發(fā)實現(xiàn),本平臺主要包括3部分:數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層、應(yīng)用與門戶,具體架構(gòu)見圖1。

圖1 海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺的架構(gòu)圖Fig.1 A rchitecture of marine data info rmation sharing p latform

為了達到海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺各個功能模塊具有高內(nèi)聚、低耦合,此平臺的功能模塊包括了海洋基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息、海洋元數(shù)據(jù)查詢、Web GIS系統(tǒng)、XML數(shù)據(jù)查詢和產(chǎn)品數(shù)據(jù)查看等功能模塊。其中Web GIS系統(tǒng)實現(xiàn)了海洋GIS數(shù)據(jù)多元瀏覽和空間查詢,快速查找海洋記錄和數(shù)據(jù)集;海洋基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息可以使用戶清晰的查看物理海洋、海洋遙感、海洋生物等數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)描述;海洋觀測數(shù)據(jù)可以使授權(quán)用戶下載自己感興趣的觀測數(shù)據(jù),具體功能模塊見圖2。

圖2 海洋數(shù)據(jù)信息平臺的功能模塊Fig.2 Functionalmodelsof marine data information shaming p latfo rm

目前該平臺可以提供的海洋基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括:物理海洋數(shù)據(jù)、海洋遙感數(shù)據(jù)、海洋生物數(shù)據(jù)、海洋氣象數(shù)據(jù)、海洋地質(zhì)數(shù)據(jù)、海洋化學(xué)數(shù)據(jù)及其他。

3.2 元數(shù)據(jù)設(shè)計技術(shù)

元數(shù)據(jù)(M etadata)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù),可以用于描述海洋信息的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)和訪問方式等。元數(shù)據(jù)的使用能夠在一定程度上消除數(shù)據(jù)資源之間的語義獨立性和異構(gòu)性,幫助實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的整合和交換。隨著海洋數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和用戶數(shù)量的增加,利用合適的元數(shù)據(jù)來描述海洋信息,是海洋信息生產(chǎn)、存儲、更新和再利用的必然趨勢。

目前,海洋環(huán)境信息沒有統(tǒng)一的、被業(yè)界所公認的海洋數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)標準。通過研究發(fā)現(xiàn)海洋環(huán)境數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)與地理信息系統(tǒng)中空間數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)相似,空間數(shù)據(jù)的屬性值相當于海洋數(shù)據(jù)的要素值;空間數(shù)據(jù)中空間實體包括有點、線、面等多種類型,因此,可以借鑒比較成熟的空間地理數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)標準,以此為藍本形成海洋環(huán)境信息的元數(shù)據(jù)標準。

為此,本平臺所采用海洋元數(shù)據(jù)格式參考國際地理信息元數(shù)據(jù)標準(ISO 19115)、澳大利亞海洋數(shù)據(jù)中心(AODC)的M arine Community Profile of ISO 19115、生態(tài)科學(xué)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)標準(GB/T 20533-2006)、氣象數(shù)據(jù)集核心元數(shù)據(jù)標準(QX/T 39-2005)、國土資源信息核心元數(shù)據(jù)標準(TD/T 1016-2003)和中科院網(wǎng)絡(luò)信息中心的科學(xué)數(shù)據(jù)庫核心元數(shù)據(jù)標準V 2.0,認為海洋信息元數(shù)據(jù)主要包括所描述數(shù)據(jù)資源的標識信息、內(nèi)容信息、聯(lián)系信息、數(shù)據(jù)質(zhì)量信息、空間信息、分發(fā)信息等實體。海洋信息元數(shù)據(jù)元素總體上可分為:1)核心元素:各類科學(xué)數(shù)據(jù)通用的元數(shù)據(jù)元素;2)海洋核心元素:海洋領(lǐng)域各類專門的元數(shù)據(jù)元素;3)個別領(lǐng)域元素:某一具體海洋類數(shù)據(jù)使用,適用于個別海洋學(xué)科數(shù)據(jù)。

如圖3所示,所制定的海洋信息元數(shù)據(jù)(M arineMD_MetaData)根節(jié)點主要包括聯(lián)系信息(MD_Contact-Info)、標準名稱(M dStandName)、版本信息(M d-StandVer)、標識信息(MD_Identification)、內(nèi)容信息(MD_Content Info)、分發(fā)信息(MD_Distribution Info)、質(zhì)量信息(MD_DataQuality Info)、參照系信息(MD_ReferenceSystem Info)。具體子節(jié)點的XML描述由于本文篇幅原因就不在一一介紹了。

圖3 海洋信息元數(shù)據(jù)XML根節(jié)點Fig.3 XML root node of marine information metadata

從描述粒度上看,以上所制定的基于XML海洋信息元數(shù)據(jù)標準,滿足海洋數(shù)據(jù)實際和以后擴展的需要,也就是說滿足原始數(shù)據(jù)文件、標準數(shù)據(jù)集、數(shù)據(jù)表、數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)倉庫等數(shù)據(jù)狀態(tài)交換與集成的需要,同時也支持各種具體的海洋元數(shù)據(jù)服務(wù)。

用戶可以選擇海洋元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)類型、原始數(shù)據(jù)來源、負責單位等信息,用戶也可以指定元數(shù)據(jù)的時間段、經(jīng)緯度等信息來查詢感興趣的海洋數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)信息。

3.3 Web GIS技術(shù)

Web GIS[11]是指基于Internet/Intranet平臺進行信息發(fā)布、數(shù)據(jù)共享、交流協(xié)作。Web GIS是以Web頁面作為GIS軟件的用戶界面,將Internet和GIS技術(shù)結(jié)合在一起,能夠進行各種交互操作的GIS,其核心是在GIS中嵌入H TTP和TCP/IP標準的應(yīng)用系統(tǒng),實現(xiàn)了在Internet/Intranet環(huán)境下空間信息管理。Web GIS具有空間顯示和查詢功能、發(fā)布速度快、發(fā)布范圍廣以及Web GIS具有較低的軟件成本和系統(tǒng)維護較方便,本平臺采用了Web GIS技術(shù),使用戶可在任何時間、任何地點通過網(wǎng)絡(luò)比較直觀的、可視化的訪問GIS服務(wù)。

國外比較有代表性的Web GIS系統(tǒng)平臺[11]有ESRI公司的A rc IM S;Map Info公司的M ap Xtreme;Autodesk公司的Map Guide;Intergraph公司的Geo-M edia Web M ap等。國內(nèi)Web GIS平臺[11]有由武漢吉奧信息工程技術(shù)有限公司的GeoSurf,國家遙感應(yīng)用工程技術(shù)研究中心的地網(wǎng)GeoBeans等平臺。Web GIS的開發(fā)涉及很多技術(shù),所有的功能都從底層做起,將是1項非常龐大的工程,且M ap Xtreme Java[12]是Internet/Interanet上的純Java的地圖服務(wù)器,因此,海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺采用了M ap Info公司的M ap Xtreme Java作為開發(fā)插件來地理系統(tǒng)的2次開發(fā)工具,此插件能提供1個可視化、直觀的地圖信息。

M ap Xtreme Java主要由M apJ,Map XtremeServlet,Renderer和DataProvider組成。M apJ對象主要是獲取客戶端對地圖的操作和管理地圖的各種狀態(tài);M ap XtremeServlet是1個非常關(guān)鍵的組件,接收M apJ對象的地圖繪制請求,同時還能向數(shù)據(jù)提供者(DataP-rovider)發(fā)送數(shù)據(jù)請求信息;DataProvider提供的數(shù)據(jù)是M apJ對象和地圖數(shù)據(jù)之間的關(guān)鍵環(huán)節(jié),每個圖層都有自己內(nèi)嵌的DataProvider,還可以訪問數(shù)據(jù)源;Renderer是地圖渲染組件,顯示地圖數(shù)據(jù)。各部分之間的關(guān)系見圖4。

圖 4 Map Xtreme Java組件之間的關(guān)系Fig.4 Relationship among componentsof Map Xtreme Java

3.4 基于MarineXML海洋數(shù)據(jù)展示

XML[13-14]已成為Internet環(huán)境下事實上的數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)交換的標準。XML具有強大的數(shù)據(jù)描述能力,它是結(jié)構(gòu)化的描述語言,采用的是樹型存儲結(jié)構(gòu),支持深層次的嵌套表達,這使得它非常適合于統(tǒng)一描述結(jié)構(gòu)復(fù)雜的海洋觀測數(shù)據(jù),簡化數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)海洋數(shù)據(jù)共享。當前,國際上對基于XML的海洋數(shù)據(jù)交換格式M arineXML(海洋XML)的研究和應(yīng)用已逐步興起,并取得了一定成效[15-16]。

MarineXML技術(shù)實現(xiàn)海洋數(shù)據(jù)的統(tǒng)一表示,封裝海洋觀測數(shù)據(jù)來實現(xiàn)海洋數(shù)據(jù)的有效存儲、傳輸和顯示。在進行本平臺總體設(shè)計和詳細設(shè)計的同時,平臺課題組已對海洋水文、海洋氣象、海洋生物生態(tài)、海洋物理、海洋化學(xué)、海洋地質(zhì)、海洋地球物理、海洋遙感等海洋環(huán)境調(diào)查數(shù)據(jù)進行了XML標準化研究,下面以海洋水文的溫鹽深調(diào)查數(shù)據(jù)為例,圖5顯示了海洋溫鹽深調(diào)查資料的XML內(nèi)容模型圖。

圖5 海洋溫鹽深數(shù)據(jù)資料的XML根節(jié)點Fig.5 XML root node of Marine TSD Data

如圖5所示,海洋溫鹽深M arine TSD調(diào)查資料主要包括Remark(對溫鹽深XML文件的備注說明)、Contact(與XML文件有關(guān)的個人和組織的聯(lián)系信息)、QCDetails(與XML具體調(diào)查數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制相關(guān)具體細節(jié)信息)和Marine Data(溫鹽深等調(diào)查數(shù)據(jù)的信息)等子節(jié)點。同時,海洋溫鹽深Marine TSD的根節(jié)點還具有name,description和creationdata 3個屬性,分別表示所創(chuàng)建XML文件的關(guān)鍵詞、描述和創(chuàng)建日期。Marine TSD根節(jié)點的XML組成如下:

圖5中的QCDetails是指記錄與溫鹽深數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制相關(guān)具體細節(jié)描述信息,主要包括agency,operator,date和status 4個屬性,分別表示質(zhì)量控制處理單位、操作者、質(zhì)控日期和質(zhì)控后的狀態(tài),見圖6。

圖6 海洋溫鹽深數(shù)據(jù)質(zhì)控節(jié)點——QCD etails Fig.6 Data quality control node of MarineTSD-QCDetails

圖7 溫鹽深節(jié)點——MarineDataFig.7 Node of MarineTSD-MarineData

圖5中M arineData節(jié)點包括航次信息(Cruise)、站位信息(Station)、其它屬性信息(Property)和數(shù)據(jù)記錄信息(DataReco rd)子節(jié)點,見圖7。以上子節(jié)點中最關(guān)鍵的具體記錄節(jié)點(DataRecord)的詳細信息見圖8。

圖8 具體溫鹽深記錄節(jié)點-Data Record Fig.8 Specific Record node of Marine TSD-Data Record

DataRecord節(jié)點主要是描述溫鹽深及其它測量值的有關(guān)信息,該節(jié)點為記錄溫度、鹽度和深度及其它值的節(jié)點,包括觀測層深度(ObservationalLayerDep th)、水溫(Water Temperature)、鹽度(Salinity)和其它觀測值(OtherValue)等子節(jié)點。因為溫鹽觀測資料分為顛倒采樣器、溫鹽自記儀(CTD)和深溫(BT)3種測溫鹽方式,所以鹽度(Salinity)和其它觀測值(OtherValue)這2個子節(jié)點是可選的。DataReco rd節(jié)點的XML組成定義如下:

4 海洋信息平臺的實現(xiàn)

根據(jù)平臺的需求,由于JSP具有可擴展性,便于在不同的系統(tǒng)間進行移植操作,因此選擇JSP作為該平臺的開發(fā)語言。同時,該平臺還利用了JavaScrip t,M ap Xtreme Java,CSS等技術(shù)實現(xiàn)控件的友好界面。

4.1 JSP開發(fā)語言

JSP(JavaServer Pages)[17-18]采用Java語言的服務(wù)器端技術(shù),擁有Java語言內(nèi)在的簡潔性,可用于創(chuàng)建高度交互性和靈活的Web應(yīng)用程序。JSP具有比一般腳本語言(如ASP,PHP)和CGI更快的執(zhí)行速度,且JSP具有Java語言所擁有的“一次編寫,隨處運行”的特點,因此,JSP與平臺無關(guān)的特性使其可以無縫地運行在UN IX/L INUX和Window s平臺下。

本平臺采用了用戶界面層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)庫層的3層體系結(jié)構(gòu),便于平臺的維護,提高了代碼的可復(fù)用性。用戶界面層是呈現(xiàn)在用戶面前的是一些JSP頁面或GIS頁面;業(yè)務(wù)邏輯層封裝了JavaBeans,web服務(wù)器和M ap Xtreme應(yīng)用服務(wù)器,可以很好地實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯和前臺程序的分離,使得平臺具有更好的健壯性和靈活性。數(shù)據(jù)層考慮到跨平臺和存取速度選用O racle10g來存儲各種海洋數(shù)據(jù)信息,還封裝了一些地圖文件信息。采用JSP+JavaBeans的工作模式。用戶通過瀏覽器發(fā)出1個HttpRequest請求,收到客戶端的請求后,JSP頁面編譯出的Servlet從一個JavaBean中請求信息,該JavaBean可以從數(shù)據(jù)庫或其他后臺服務(wù)器中請求信息。一旦JavaBean獲得需要的信息后,JSP Servlet可以查詢并以HTML形式通過Http Response送到客戶端顯示,見圖9。

圖9 3層體系結(jié)構(gòu)Fig.9 Three-tier A rchitecture

4.2 Web GIS系統(tǒng)的實現(xiàn)

海洋地理信息系統(tǒng)主要提供給用戶一個可視化的、直觀的的數(shù)據(jù)搜索和分析方式。在這里,提供了放大、縮小、移動、選擇等常用的地圖操作功能,也可以進行各種數(shù)據(jù)搜索下載服務(wù)。

圖10 基于Map Xtreme Java的Web GIS數(shù)據(jù)流程Fig.10 The data flow of Web GIS based on MapXtreme Java

本平臺采用的Map Xtreme Java的工作方式總體來說是瘦客戶端的工作方式,客戶端看到的地圖是服務(wù)器端根據(jù)用戶的請求,動態(tài)的生成某種格式的圖片,如.jpeg格式。當用戶在客戶端對地圖操作(如放大、縮小、移動等),客戶端瀏覽器首先Web服務(wù)器發(fā)送H TTP請求,Web服務(wù)器收到該請求后,向Web服務(wù)器端地圖引擎(包含M apJ對象的用戶自定義的servlet)發(fā)送地圖操作請求,M apJ對象更新自身的狀態(tài)。之后,M apJ對象對M ap XtremeServlet發(fā)送地圖繪制請求,通過DataProvider服務(wù)器,M ap XtremeServlet可以獲得地圖繪制所需要的數(shù)據(jù),但圖像請求由地圖渲染器(renderers)服務(wù)器來操作。最后經(jīng)過渲染的地圖以柵格圖的形式嵌入JSP網(wǎng)頁中返回客戶端,見圖10。

4.3 平臺運行環(huán)境要求

結(jié)合海洋數(shù)據(jù)信息平臺的功能特點以及M ap X-treme Java開發(fā)工具,選用以下軟硬件工具搭建本平臺的運行環(huán)境:

(1)服務(wù)器端 硬件環(huán)境采用專用服務(wù)器,Intel Xeon處理器3.0GHz以上,內(nèi)存2G以上;軟件環(huán)境包括Linux系統(tǒng),Oracle 10g,Tomcat 5.5,Map Xtreme 4.7.1,JD K1.4等軟件工具。

(2)客戶端 硬件環(huán)境包括普通PC機,Intel處理器2.0GHz以上,內(nèi)存1G以上;軟件環(huán)境包括window s XP Professional系統(tǒng),IE 6.0以上的瀏覽器。

4.4 海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺的運行界面

海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺主界面見圖11,該界面顯示了本平臺的主要功能。

圖11 海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺的主界面Fig.11 The Homepage of marine data information sharing p latfo rm

海洋數(shù)據(jù)信息共享平臺的Web GIS系統(tǒng)的界面見圖12,該界面顯示了Web GIS系統(tǒng)的主要功能。

圖12 海洋數(shù)據(jù)信息信息共享平臺的Web GIS界面Fig.12 The WebGISpage of marine data information shaming p latform

5 結(jié)語

海洋數(shù)據(jù)信息平臺采用了3層架構(gòu),即用戶界面層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)層,便于本平臺的開發(fā)、調(diào)試、管理和維護。通過分析海洋數(shù)據(jù)格式,對海洋元數(shù)據(jù)進行了設(shè)計并展示了基于MarineXML海洋數(shù)據(jù)的XML。為了使海洋數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的可視化顯示及查詢等操作,本平臺采用了Map Info公司開發(fā)的Map Xtreme Java開發(fā)插件作為二次開發(fā)來實現(xiàn)Web GIS系統(tǒng)的主要功能,實現(xiàn)了地圖的放大、縮小、移動等基本功能,還實現(xiàn)了圖層控制、查詢以及其他功能(如數(shù)據(jù)下載、查看圖例等)。

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Design and Implementation of Marine Data Information Sharing Platform

YUAN Xue-Mei,JIANG Yong-Guo,GUO Zhong-Wen
(College of Info rmation Science and Engineering,Ocean University of China,Qingdao 266100,China)

According to analysis of the existing internal and overseasmarine information-sharing technology and marine professional data formats,this paper studies meta data,Web GIS,Marine XML of marine data sharing information platform,and a design framework of marine data sharing platform is presented,combining B/Smode’s Map Xtreme Java plug-in,using the thin-client Web GIS strategy,the platform is developed at last with JSP.The results show that the platform is better to meet information service needs of marine users.

marine data information sharing platform;metadata;Web GIS;MarineXML;JSP

TP13

A

1672-5174(2010)12-147-07

國家自然科學(xué)基金項目(60974025)資助

2010-03-11;

2010-06-02

袁雪梅(1984-),女,碩士生。E-mail:yuanxuemei10@163.com

責任編輯 陳呈超