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[硕士论文] 游伟东
地理学;地图学与地理信息系统 南京师范大学 2017(学位年度)
摘要:地理建模与模拟是研究和分析地球系统的有效方法,随着地理科学研究的不断发展,地理学研究者针对不同的地理问题构建了大量的地理模型。网络信息技术的发展推动了地理模型的分布式共享,越来越多的地理模型以网络服务的形式在开放的网络环境中进行共享与集成。地理模型在分布式网络环境中的服务化集成应用,必然涉及到地理模型与数据资源的配置与对接。由于地理模型的异构性以及模型、数据资源的分散性特征,导致了地理模型与数据资源在分布式网络环境中难以进行统一的配置,数据资源在不同模型间的交换工作也存在较低水平的重复,由此阻碍了地理模型的分布式集成应用。
  本文以构建分布式的模型集成应用为目标,以地理模型的数据请求与接入为切入点,通过设计地理模型的行为描述方法以及统一数据接入中间件,实现地理模型与数据资源的统一对接。在此基础上,基于已构建的统一数据表达与交换模型(Universal Data Description eXchange model,UDX),设计了模型数据的脚本化重构方法,实现了模型数据间的相互匹配。通过结合消息队列与网络数据存储技术,实现了模型数据在分布式网络环境下的有效交换。
  本文的主要研究内容与成果如下:
  (1)面向地理模型运行的数据资源统一配置方法。在系统分析地理模型的运行行为特征基础上,引入状态机的概念,设计了地理模型的运行状态及其数据请求过程的结构化描述方法。针对不同类型的数据接入方式,实现数据资源接入方法库,结合UDX数据映射转换方法库,构建了地理模型统一的数据接入中间件,实现了面向地理模型的数据资源统一接入方式。
  (2)模型数据的脚本化重构方法。基于UDX的统一数据视图,结合EMScripten的脚本化映射机制,设计了模型数据的脚本化重构方法,并对现有的数据重构方法进行脚本化的统一封装,形成数据重构方法库,辅助模型运行时所需的数据处理工作。
  (3)模型数据的分发与缓存方法。通过消息队列与网络数据存储技术,实现模型数据在分布式网络环境下的交换与分发控制,从而支撑不同模型间的数据资源有效交换。
  本文从分布式网络环境下的地理模型集成中对数据的配置、重构以及交换的角度出发,设计了地理模型与数据资源的统一接入与交换方法,在模型运行与数据资源之间建立一个数据的接入与交换桥梁,基于此,可以更好地支撑地理模型在分布式网络环境下的共享与集成。
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