全球多源遥感数据信息服务系统的设计与实现

摘要

伴随着航空航天科技和计算机技术的快速发展，地理信息数据的获取己从以往纸质地图方式转向了以卫星遥感数据为主要获取方式的阶段;由于遥感数据具有覆盖范围广，观测周期短，全天候，全天时等传统获取方式无法比拟的特点，深受广大地球科学研究者的青睐，这也是遥感数据成为现代地理信息系统主要数据源的根本原因。现如今世界上很多的发达国相继发射了众多的对地观测卫星，并对地球进行长时间的观测，源源不断地生产了与地球上的大气、水体、陆表等相关的综合性科学数据，这些数据已广泛运用于社会各个领域当中，为全球的气象气候、农林业、地质矿产、淡水等自然资源提供了理论研究依据。随着时间的推移，众多卫星已经收集了大量的对地观测科学数据;因此为了研究人员减少不必要的重复收集，合理的利用资源，使这些来自不同国家、不同卫星的科学数据能够共享，标准化的遥感数据信息服务系统建立势在必行，它可以把来自不同卫星、不同格式的科学数据进行合理归类和存储，并通过建立标准的地理信息元数据文档，使用户能够在海量的数据中快速方便的找到所感兴趣的数据集。
　　 本文结合国家高技术研究发展计划(863计划)地球观测与导航技术领域“全球陆表特征参量产品生成与应用研究”重点项目所收集的全球10种以上卫星遥感数据为数据源，首先在认识和熟悉不同卫星平台、不同卫星遥感科学数据特征的基础上，选取以ISO19115元数据标准为依托，使用专业的元数据管理软件完成了多源卫星遥感数据元数据的提取工作，形成标准的XML格式文件，进一步建立了多源遥感卫星数据元数据库，然后结合OPeNDAP（Open-sourceProjectforaNetworkDataAccessProtocol——开放源代码的网络数据协议）协议，建立了全球多源对地观测遥感数据信息服务共享平台;并以Web的方式对外提供遥感科学数据的信息服务。
　　 论文共分为七章。第一章是绪论，介绍了论文的研究背景和研究目的、国内外多源遥感数据信息服务系统的研究现状，进一步阐述了当前存在的问题，并简要的描述了本文的研究意义、主要研究内容和相关技术路线。第二章是遥感数据信息服务系统中涉及的相关技术的介绍，包含有:元数据以及相关XML技术的介绍、其中简要阐述了元数据与XML技术之间的关系，以及元数据在遥感数据信息服务中的作用;与Web信息服务相关技术的介绍;与OPeNDAP协议相关多源异构数据网络访问技术介绍等内容。第三章首先介绍了当前国内外五种地理元数据标准规范，以此为基础选取以ISO19115元数据国际标准为基础制定了全球多源遥感数据信息服务系统的元数据规范，并利用CatMDEdit元数据管理软件提取我们的多源遥感数据集的元数据信息，最终形成了标准的XML文件，为下一步系统元数据库的建立而服务。第四章主要是根据系统建设目标和要求来进行全球多源遥感数据信息系统整体架构设计、元数据库设计、各功能模块的设计。第五章在上一章的系统详细设计基础上对该系统进行了具体代码的实现，其中共完成了多源遥感卫星平台基本信息展示功能、基于Web的元数据查询功能、基于OPeNDAP协议的多源遥感数据访问功能三个功能模块的开发，并初步实现了系统的所有功能模块。第六章是在完成该系统初步建设之后，向用户简要概述了全球多源遥感数据信息服务系统的相关应用，描述了系统的应用范围、应用对象等情况。第七章是结论，对研究工作进行了总结，概述了本文的创新点和不足之处，进一步提出了下一步展开的工作。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 本文研究背景和目的

1．2 国内外多源遥感数据信息服务系统研究现状

1．3 存在的问题

1．4 研究意义

1．5 本文研究内容及技术路线

1．5．1 本文的研究内容

1．5．2 本文的研究技术路线

2 信息服务系统涉及的相关技术介绍

2．1 元数据及其相关技术

2．1．1 元数据

2．1．2 空间地理数据元数据

2．1．3 元数据在遥感数据信息服务中的作用

2．1．4 XML介绍

2．1．5 XML相关技术

2．1．6 XML技术与元数据之间的关系

2．2 基于Web的信息服务相关技术

2．2．1 JSP技术

2．2．2 JDBC技术

2．3 基于OPeNDAP的多源异构数据网络访问技术

2．3．1 OPeNDAP协议简介

2．3．2 OPeNDAP服务的特点

3 全球多源遥感数据元数据提取工作

3．1 元数据标准概况

3．2 全球多源遥感数据信息服务系统中的元数据标准

3．3 全球多源遥感数据元数据提取

4 全球多源遥感数据信息服务系统的设计

4．1 项目背景

4．1．1 系统建设目标

4．1．2 系统建设原则

4．2 系统功能模块设计

4．2．1 卫星平台基本信息介绍功能模块设计

4．2．2 多源遥感数据集元数据信息查询功能模块设计

4．2．3 多源遥感数据集的OPeNDAP服务功能模块设计

4．3 系统数据库设计

5 全球多源遥感数据信息服务系统的实现

5．1 系统实现方式

5．2 系统功能实现

5．2．1 遥感卫星平台基本信息展示功能

5．2．2 多源遥感数据集元数据信息查询功能

5．2．3 多源遥感数据集的OPeNDAP服务功能

6 全球多源遥感数据信息服务系统的应用

6．1 多源遥感数据元数据查询应用

6．2 OPeNDAP应用

7 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果