寒区旱区资源环境数据平台
文献类型：学位论文
| 作者 | 张耀南 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2005 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 程国栋 |
| 关键词 | 寒区旱区 资源环境数据平台 数据网格 3M平台 |
| 其他题名 | The Cold and Arid Regions Resources and Environments Data Platform |
| 中文摘要 | 科学数据在知识社会中已成为国家竞争的战略资源。寒区旱区资源环境科学数据已成为支撑全球变化，陆地表层系统格局、过程及关系研究，西部干旱、高寒特殊环境卜开展冰川、冻土、沙漠、高原大气、水土资源、生态退化与恢复，生态农业、土地利用、人地关系、环境保护与工程建设及区域可持续发展研究的重要基础。从有效管理和利用数据高效服务寒区旱区科学研究和经济建设出发，本文利用目前比较成熟和具有发展前景的技术手段，基于高性能计算机曙光就3000和网络环境卜，开展了面向寒区旱区资源环境研究的数据平台建设与分析。资源环境数据的多样性、数据应用的复杂性使得数据管理和应用复杂化。在分析资源环境数据管理方法和技术的基础上，以资源环境数据共享和有效应用为目标，采用数据Web、Webservice技术、数据网格和数据库技术，提出数据抽象和逻辑数据库概念，以最小用户可操作的数据集实体为基础，建立数据中心管理层、中间件层、应用服务层、用户服务管理层四层结构的寒区旱区资源环境基础数据平台。实现数据采集、规范、管理（数据入库、校验、质量保证、属性描述）、元数据库建立、异构数据集成。通过对数据的逻辑抽象，形成专题分类、学科分类、地域分类等数据资源的聚集；通过中间件层的访问接口实现模型对数据的调用，用户对应用模型的调用，数据格式转换；通过移植、集成模型模式（如气候模式CCM3，MMS，RAMS等）、数据加工处理及常用科学计算库来提供基于数据的应用服务，通过空间建模和模拟环境实现研究模拟和工程仿真；采用一站式服务实现对数据和应用的请求、提交、远程／本地计算和结果同传，逐步建立基于数据的知识管理与服务。基于多学科、多尺度、团队共同参与的综合集成研究的需要和数据管理与应用技术的发展，在初期数据平台的基础上，从统一资源环境数据访问和复制、数据文件并行传输和片断传输、数据资源和计算资源调度优化与远程执行、数据存储系统的抽象、元数据管理与服111务、方便的数据分析、安全可靠的数据传输、数据备份管理以及网格的安全机制儿个方面开展寒区旱区资源环境数据网格建设研究。基于将各种服务与研究人员祸合起来，在跨学科虚拟研究中访问和应用异构数据资源、计算资源和应用资源的目的，给出寒区旱区资源环境数据网格的概念模型、体系结构和各功能的实现模型，指出分布式数据资源发现与定位、存储系统抽象、系统元数据、复制元数据和应用元数据的管理与服务是核心，协议、API、服务、安全是关键技术。在分布式计算机、信息和通信技术基础上将研究团队、数字化数据、数字图书馆、高性能计算服务、科学仪器和一系列的传感器联系到一起，基于利用计算机模拟开展环境与生态综合集成研究的需要，以包括野外台站、实验室、定位观测、空间遥测与遥感的数据监测平台（Monitoring），基于网络环境的分布式空间建模与模拟平台（Modeling），数据处理、分析、操作、可视化结果输出与展示的处理平台（Monipuloting）所构成的3M（Monitoring、Modeling、Manipuloting）平台为基础，提出了适宜环境与生态研究的e一science体系结构和实现技术。探讨在e-science的数据平台、模型模拟平台、协同与沟通平台、统一管理平台四个平台上，来解决定位观测、传感器网络、空间的和互联网数据的集成与融合，实现数据格式转换、数据同化、尺度转换和属性数据空间化、数据再分析等功能；建立完善的模型库、模式库以及协同的图形化空间建模与模拟环境；支持跨越空间、时间和不同学科研究人员的协同｛作，实现基于内陆河流域的环境与生态综合交叉集成研究。在己建成的数据平台中，提供了资源环境数据的元数据基本标准、元数据库、共享政策和共享技术。建立了保障数据平台稳定持续运行的安全、数据备份与灾难恢复措施。在数据平台上广泛地开展了诸如基于SME的空间建模和模拟环境的黑河应用测试，寒区隧道渗流场和温度场耦合问题的二维非线性分析、基于WEB的SSIB（theSimplifiedSimpleBiosphereScheme）简化了的简单生物圈模式方案应用、白然保护区设置的若干问题探讨、陆一气相互作用、兰州市大气污染规律及污染控制等研究。结果表明，以应用为土的寒区旱区资源环境数据平台，己形成了寒区旱区科学研究的重要支持平台。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 143 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/22079]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张耀南. 寒区旱区资源环境数据平台[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
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