空间信息网格技术探讨
网格空间信息智能服务框架及关键技术
２ ０年 ０ ０１ ２月
测 绘 科 学 技 术 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＧｅ ｏ ｒ ａ ｏｍａ ｉｓ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｔｃ ｃ ｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ
Ｖ０ ． ７ ＮＯ １ １２ ．
Ｆｅ ． ２ ０ ｂ ０１
剖 析 了基 于 网格 的智 能 信 息 服 务 出现 的必 然 性 。介 绍 了 空 间 信 息 智 能 服 务 的概 念 以及 网格 与 空 间 信 息 智 能
服 务 的关 系 ； 计 了一种 由数 据 服 务 节 点 、 能服 务 节 点 、 理 节 点 和 门 户 节点 组 成 的 网 格 空 间信 息 智 能 服 务 设 功 管 框 架 ； 出 了实现 基 于 网格 的 空 间信 息 智 能服 务 所 涉 及 的 空 间 数 据 服 务 生 成 、 据 服 务 封 装 、 务注 册 、 务 提 数 服 服
文 章 编 号 ： ６ ３６ ３ （ Ｏ ０ ０ — ０ ５０ １ ７ — ３ ８ ２ １ ） １０ ６ — ５
网格 空 间信 息 智 能服务 框 架及 关键 技术
成 毅 ，黄瑞 阳 ， 陈晓斌 ，孙 庆 辉
（ 息 工程 大学 测 绘 学院 ， 南 郑 州 信 河 ４０５） ５ ０ ２
摘 要 ： 于 网格 的智 能信 息服 务 是 地 理 信 息 系统 发 展 的 一 种 新 模 式 。 从 分 析 地 理 信 息 系 统 面 临 的挑 战 出发 ， 基
组 合 与工 作 流 建 模 等 关键 技 术 。 最后 ． 于 Ｍｉｒ ｓ ｆ Ｖｉｕ １ ｔｄｏ Ｏ ５进 行 了实 验 。 基 ｃ ｏ ｏｔ ｓ ａＳ ｕ ｉ２ Ｏ
关
键
空间地理信息分发的网格模型与服务研究
中 图分类号：Ｔ３１ Ｐ１
空间地理信 息分发 的 网格 模 型 与服 务研 究
张 东 ，王家耀 ，朱 闻渊 。 ，李 英
（． １ 西安 交通大 学电信学院 ，西安 ７ ０ ４ ；２ 解放军信息工程 大学测 绘学院 ，郑州 ４ ０ ５ ；３ 华东计算技术研究所 ， ｌ ２ ０ ３ ； １０ ９ ． ５０２ ． 卜 ０２ ３ 海 ４ 总参测绘信息 中心 ，北京 １０ ８ ；５ 西安测绘研究所 ，西安 ７ ０ ５ ） ． ００８ ． １０ ４
［ ｓｒｃ］Ｇｅ ｇａｈｃｉｆｒ ｔ ｎｇｉ ｉｓｍｉａｉｎｓ ｓ ｍ（ Ｉ Ａｂ ｔａ ｔ ｏ ｒｐ ｉ ｎｏｍａｉ ｒ ｄｓｅ ｎ ｔ ｙ ｔ Ｇ ＧＤ）ｆｒｄｓｅ ｎｔ ｇｓａｉｌ ｅ ｇａｈｃｉｆｒ ｔ ｎＳ ） ｏｒｍｏｅｕｅ ｓ ｏ ｄ ｏ ｅ ｏ ｉ ｍｉａ ｎ ｐ ｔ ｏ ｒｐ ｉ ｎｏｍａｉ （ＧＩ ｔ ｅ ｔ ｓｒｉ ｓ ｉ ａｇ ｏ
ｏ ｆ ｒ ａｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｎ Ｚ ｎ ｈ ｕ ４ ０ ２ ３ Ｅａ ｔＣｈ ｎ ｎ ｔ ｕｔ ｍｐ ｔ ｒ ｃ ｏ ｏ ｙ Ｓｈ ｎ ｈａ ０ ３ ； ｆ ｎ ｏ ｍ ｔｏ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ， ｈｅ ｇｚ ｏ ５ ０５ ； ． ｓ－ ｉ ａ Ｉ ｓｉ ｅｏｆ Ｉ ｔ Ｃｏ ｕ ｅ ｈｎ ｌ ｇ ， ａ ｇ ｉ ０２ ３ Ｔｅ ２
维普资讯
第 ３ 卷 第 ｌ 期 ３ １
Ｖ Ｌ３ ｏ ３
・
计
算
机
工
程
２０ ０７年 ６月
Ｊ ｎ ０ ７ ｕ ｅ２ ０
Ｎｏ １ ．ｌ
Ｃｏ ｐ ｔ ｒＥｎ ｉ ｅ ｒｎ ｍ ｕ ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ
软件 技术 与数 据库 ・
文章编号：１ ０－４８０７ １－５－０ ０ －３２（ ０）－０ ９ － 文献标识码： ０ ２ １－０ －３ Ａ
空间信息网格SIG：新一代的空间信息基础设施和服务框架
学技 术大 学在 读 博士 研 究 生 。 要 研 究 方 向 为 地 主 理 信 息 系 统 和 空 间 信 息 网格。 通 讯 作 者 ： 宁 （９ ３ ， 景 １６ 一） 男， 重庆人 ， 教授 ， 博士 ， 博 士 生导 师 ，主 要 从 事地 理 信息系统和数据库研究 。
０ 刘云翔 （９８ ， １７ 一）
男 。 西 抚 州 人 ， 防 科 江 国
Ｉ ｆ ｒ ａｉ ｎ Ｉ ｆａ ｔｕ ｔ ｒ ｎ ｅ ｖｃ ｒ ｍ ｅ ｒ ｎ ｏ ｍ ｔｏ ｎ ｒ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ Ｓ ｒ ｉｅ Ｆ ａ ｗｏ ｋ
Ｌ Ｕ Ｙｕ － ｉｎ ， Ｉ Ｉ ｎ ｘａ ｇ ＪＮＧ ｎ ， ＨＥ ｕ Ｔ Ｎｉｇ Ｃ Ｎ Ｌ ｏ，ＡＮＧ Ｙｕ （ ｃｏｌ ｆ ｌ ｔ ｎｃＳ ｉｎｅａ ｄＥ ｇｎｅｉｇ Ｎ ｔ ｎｌ ｎｖｒｉ ｆ ｅｅ ｓ ｅｈ ｏｏｙ Ｃ ａｇｈ Ｓｈ ｏ ｏ ｅ ｒ ｉ ｃｅ ｃ ｎ ｎ ｉｅｒ ， ａｉ ａ Ｕ ｉｅｓｙｏ ｆ ｅ ｃｎｌｇ， ｈｎ ｓａ Ｅ ｃｏ ｎ ｏ ｔ Ｄ ｎ Ｔ ４ ０ ７ ，ｈｎ ） １０ ３ Ｃ ｉａ
网格计算与GridGIS体系结构与关键技术探讨
网格计算与Grid GIS 体系结构与关键技术探讨姜永发,闾国年(南京师范大学地理信息科学江苏省重点实验室,南京210097)【摘 要】结合当前的网格计算和网格数据库技术,从GIS 集成运算与数据共享的角度概括了Grid GIS 包括应用层、中间件层与资源层三层架构的协同工作体系结构和宽带网络技术、分布对象技术、互操作技术与GML 共享技术等关键技术支撑以及Grid GIS 服务组成结构等。
【关键词】网格;网格计算;Oracle ;Grid GIS【中图分类号】P208 【文献标识码】A 【文章编号】1009-2307(2005)04-0016-04收稿日期:2004-10-21基金项目:国家高新技术发展规划(863)项目(编号:2002AA131030)1 引 言传统因特网实现了计算机硬件的连接、万维网实现了网页资源的连通,而网格(Grid )是利用高速国际互联网或专用网络把地球上广泛分布的计算资源、存储资源、通信资源、网络资源、软件资源、数据资源、信息资源、知识资源等连成一个逻辑整体,最终实现用户在格网这个虚拟组织环境上进行资源共享和协同工作消除信息孤岛和资源孤岛[1]。
1998年首次提出网格概念的计算网格的创始人Ian 1Foster 认为网格是将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体,即格网计算为数据密集型空间分析提供了计算资源支持,数据格网为海量空间数据分布式存储、管理、传输、分析提供了一体化的解决方法[2]。
目前网格的研究主要在美国和欧洲。
由中国科学院计算技术研究所的方金云与中国科学院地理科学与资源研究所的何建邦提出了网格GIS 的五层体系结构模型,分析了空间(元)数据标准、空间服务标准、分布空间对象技术、构件与构件库技术、基于框架的互操作技术、中间件技术等实现该系统的关键技术[3];中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室的沈占锋、骆剑承等提出了当前网格计算在GIS 领域可以结合中间件技术,形成网格GIS 的应用架构,以及提出了基于GML 语言应用Web Service 技术的中间件分布式架构Grid GIS 的思想[4]。
网格空间信息工作流研究
文 章 编 号 ：０ ２—５ ３ ２ １ ０ １０ ６ ４（ ０１ ） ５—０ ２ ０ ７—０ ４
网格 空 间信 息 工 作 流 研 究
张 富 ，周 进
（ 北 水 利 水 电学 院 ， 南 郑 州 ４ ０ １ ） 华 河 ５ ０ １
摘
要 ： 现 有 Ｇｉ ， ｒｆｗ， ｂＳｒｉ 在 ｒ Ｗｏｋ ｏ Ｗｅ ｅｖｃ ｄ ｌ ｅ和 Ｏ ｅ ＧＳ等 技 术 的 基 础 上 提 出 网 格 空 间 信 息 工 作 流 的 概 念 ． ｐｎ Ｉ 给
第 ３ 第 ５期 ２卷
２１ ０ １年 ｌ Ｏ月
华
北水利水源自电学院学
报
Ｖｏ． ． １３２ ＮＯ ５
０ｃｔ ２ ｌ ． Ｏ１
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｒｈ Ｃｈｉ ｎ ｔｔ ｔ ｆＷ ａｅ ｎ ｅ ｖ ｎ ｙ ａ ｙ ｒ ｅｅ ｔｉ ｗｅ ｏ ｒ ａ ｆＮｏ ｔ ｎａ Ｉ ｓｉｕ ｅｏ ｔｒ Ｃｏ ｓ ｒ ａ ｃ ｎｄ Ｈ ｄ ｏ ｌｃｒｃ Ｐｏ ｒ
实现 了应 用逻 辑 与 过程 逻 辑 的分 离 ， 以在 不 修 改 可 具体 功 能 的情 况 下 ， 过 修改 业 务 模 型 来 改 变 系统 通
功能 ．
于 工作 流管 理 系统 之 间 互操 作 的工 作 流参 考模 型 ，
并 相继 制定 了一 系列 工业 标准 ． 目前 对 工作 流 没 有完 全 统 一 的定 义 ， 工 作 流 对 的不 同理解 形成 了不 同的定义 ． Ｗｆ ＭＣ给 工作 流 下 的 定 义 是 ： 作 流 是 一类 能 工
列 过程 规则 ， 文档 、 息或 任务 能够 在不 同的 执行者 信
之 间进 行传 递与 执行 ． 清 华 大 学 的范 玉 顺 教授 给 工 作流 下 的 定 义是 ： 工作 流 是一种 构 建 业务 过 程 的计 算 机化 的模 型 ， 它 是 为 了在计算 机 环境 支持 下实 现业 务过程 集成 与业
空间信息技术
空间信息技术(Spatial Information technology)是20世纪60年代兴起的一门新兴技术，70年代中期以后在我国得到迅速发展。
主要包括卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)等的理论与技术，同时结合计算机技术和通讯技术，进行空间数据的采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用等。
空间信息技术在广义上也被称为“地球空间信息科学”，在国外被称为GeoInformatics。
一、地理信息系统的基本概念1 数据与信息数据(计算机时代）：指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字、文字、符号、声音、图像等。
信息：是现实世界在人们头脑中的反映。
它以文字、数据、符号、声音、图象等形式记录下来，进行传递和处理,为人们的生产，建设，管理等提供依据。
数据与信息两者关系: 数据是信息的表达、载体，信息是数据的内涵，是形与质的关系。
只有数据对实体行为产生影响才成为信息，数据只有经过解释才有意义，成为信息。
信息的特点客观性：任何信息都是与客观事实相联系的，这是信息的正确性和精确度的保证。
适用性：问题不同、影响因素不同，需要的信息种类是不同的。
信息系统将地理空间的巨大数据流收集，组织和管理起来，经过处理、转换和分析变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息，这是由建立信息系统的明确目的性所决定的。
如股市信息，对于不会炒股的人来说，毫无用处，而股民们会根据它进行股票的购进或抛出，以达到股票增值的目的。
传输性：信息可在信息发送者和接受者之间进行传输信息的传输网络，被形象地称为“信息高速公路”。
共享性：信息与实物不同，信息可传输给多个用户，为用户共享，而其本身并无损失，这为信息的并发应用提供可能性。
2 地理空间数据（简称为地理数据）是指以地理空间位置为参照，描述自然、社会和人文经济景观的数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字。
包括：地理空间位置数据；属性数据；时域（间）数据。
3 地理信息是有关地理实体空间分布、性质、特征和运动状态的信息，它是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理及环境数据的解释，是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征。
多级地理空间网格框架及其关键技术初探
第 27 卷 第 3 期 2011 年 5 月地 理 与 地 理 信 息 科 学G eo g rap h y and G eo - Info r m atio n S cienceVo l . 27 No . 3 May 2011多级地理空间网格框架及其关键技术初探关 丽1 ,吕 雪 锋2( 1 . 北京市测绘设计研究院 ,北京 100038 ;2 . 北京大学遥感与地理信息系统研究所 ,北京 100871)摘要 :为了有效管理 、组织和利用海量空间数据 ,解决存储架构与现有空间数据结构不一致的矛盾 ,在融合国内外各种球面剖分模型优点基础上 ,设计了一种多级地理空间网格框架 。
该网格框架以地图分幅划分方式为基础 ,利 用经纬度间隔对全球进行层次性剖分 ,形成遥感数据 、测绘数据及其他空间数据的统一组织框架 。
通过对网格单 元的地址与属性编码 ,实现空间数据的直接存储和索引 ,从而完成对空间信息的无缝拼接与多尺度管理 。
最后阐 述了实现地理空间网格框架的关键技术 ,包括空时一体化技术 、计算集群存储技术和空间索引技术等 。
关键词 :多级地理空间网格框架 ;海量空间数据组织 ; EMD 编码 ;地图分幅 中图分类号 : P 208文献标识码 : A文章编号 :1672 - 0504 (2011) 03 - 0001 - 06(3) 全球地理信息共享整合需求 。
目前多源空间信息缺少统一的空间框架 ,特别是遥感数据 ,各个数据生产单位之间的轨道条带与景缺少统一的分割标准 ,相互之间缺少尺度与位臵关联 。
当涉及不同卫星数据之间的数据操作时 ,由于遥感数据缺乏统一的尺度和位臵标准 ,必须先进行裁切 、拼接 、整合等一致性处理操作后方可加以应用 ,跨部门整合共享困难 。
(4) 多尺度 、多粒度 、立体式的地理信息服务需求 。
全球现 代 化 进 程 对 地 理 信 息 服 务 提 出 更 多 需求 ,如气象 、海洋 、农业 、环保 、水利 、交通 、水产 、军事等多部门多层次地理信息服务 ; 大到全球 、小到村落的空间多尺度服务 ; 长到多年 、短到毫秒的时间多尺度服务 ;大到云层 、小到沙粒的空间多粒度服务 ;水平分块与垂直分层交互的立体式地理信息服务需求 。
农业空间信息网格系统研究
Ｋｅ ｒ ｓＡ ｒ ｕｔｒ ｐｔ ｏｍａｉｎ ｄ ｃｌ ｒ ｆｒ ｔ ｎ Ｉ ｏｍａｉｎ ｄ ｙｗｏ ｄ ： ｇｉ ｌ ｅｓ ａｉ ｉ ｒ ｔ ；Ａ ｕｔ ｅｉ ｏｍａｉ ； ｎ ｒ ｔ ｃ ｕ ｌ ｆ ａ ｎ ｏ ｕ ｎ ｏ ｆ ｏ
１ 引言
推进 农 业 信 息 化 中普 遍 面 临 的一 个 重 要 问题 就 是
ｔｃ ｎ ｌｇｅ ｒ ｒｐ ｓ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｄ ｔ ｏｖ ｈ ｇ ｉｕ ｔｒ ｉ ｏ ａｉｎ ｓ ａｉ ｇａ ｄ ｓ ｒ ｉｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓｗｅｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ａ ｅ ｎ ｏｓ ｌｅ ｔｅ ａ ｃ ｌｕ ｅ ｎ ｒ ｔｏ ｈ ｒｎ ｎ ｅ ｖｃ ． ｒ ｆ ｍ
（ｏ ｅ ｅ ｏ Ｉ ｏ ｔ ｓ Ｓ ｕ ｈｎ ｇ ｃ ｌ ｒ ｎ ｅ ｉ ， ｕ ｎｚ ｏ １６ ２ Ｃ ｉａ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｎ ｒ ｉ ， ｏ ｔ Ｃ ｉａ Ａ ６ ｕ ｕａ Ｕ ｉ ｒ ｔ Ｇ ａ ｇｈｕ ５ ０ ４ ， ｈｎ） ｌ ｆ ｍａ ｅ ｈ ｔ ｌ ｖ ｓｙ
Ａｂｓｒ ｃ ：ｐ ｔａ ｉｆ ｒ ｔｏ ｔ ａ ｔＳ ａ ｉｌ ｎ ｏｍａ ｉｎ
要基础性工作 。农业 空间信息 网格作为一个新 型的整
体 性 技 术 框 架 ， 供 了一 体 化 的农 业 空 间 信 息 获 取 、 提 处 理 与 应 用 服 务 的 技 术 框 架 ， 及 智 能 化 的 空 间处 理 以 平 台和 基 本 应 用 环 境 【 圳 。
２ 农 业空 间信息 网格 结构 层次
《 农业网络信息》０９ ２０ 年第 ３ 期 研 究与开 发
农 业空 间信 息 网格 系统研 究
潘春 华 ， 罗穗 萍 ， 同林 ， 朱 郭艾侠
（ 南农 业 大学 信 息学 院 ， 华 广东 广 州 ５０ ４ ） １６２
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服务引用
几个重要概念 • 资源 • 服务 • 虚拟组织
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
网格对于世界的影响
网格是下一代的互联网
计算网格－－》提供巨大的计算能力 信息网格－－》提供自由的知识 服务网格－－》提供强大的应用系统 IBM、ＳＵＮ等企业投入巨资，已经开始产业化
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
加拿大的研究状况
起步很早，跟踪美国 基于网格技术进行GeoConnections的设计和实现 有关工作兼顾了OGC和Grid的标准
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
欧洲的研究状况
起步比美国稍晚 目前是空间信息网格研究的领导者 都和欧洲大型网格计划相关，比如DataGrid、e-Science、EGEE等
可视化服务
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
技术框架
基本组件层
Grid Tools
New Grid Components General Grid Platform
内部组件层
BLL
内部的两个层 次构成SIG的核 心服务层（Key services）
GARE GAPL
FRS
DMS
IRS/IS
4、网格已经成为空间信息领域一种主流技术方向
• 国外主要的空间信息服务机构都已经将网格作为解决其空间信息数据 服务的关键技术
• • • • NASA NOAA USGS ESA
• 形成了很多基于网格的数据分发服务平台，实现了一站式的服务
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
国外空间信息领域的网格实践
抽象
模型
理
应用
同
协
处 资 源
模型
理
空间信息 应用系统
应用
应用
模型
数据政策
数据源
数据源
数据源
数据源
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
处
理
3、网格对于空间信息领域的意义
• 网格实际就是一种资源的互连方式和技术 • 网格的表现形式？
• 一系列的标准和协议 • 一系列的中间件 • 一系列的实现工具
• 资源面临的问题
• 数据的共享 • 接口的无差别 • 处理能力的协同 • 处理过程的交互
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
数据方面的矛盾
•数据源的数量增加－－－－－－数据组织和数据服务的异构性 •数据的集中－－－－－－－－－用户的分布 •数据的高价值－－－－－－－－数据的共享
处理资源方面的矛盾
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
网格的特长？ • 实现异构数据服务之间的数据共享 • 便于用户对于海量数据源的获取 • 实现不同处理资源的组合和交互 • 构造跨区域、跨行业的分布式应用
利用网格可以部分解决空间信息应用 系统中面临的问题，特别是共享和互 操作问题。
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
日本的研究状况
起步很晚 主要是配合美国进行工作，研究不是很系统 关注在GridAsia研究计划 （日本、泰国等发起） 主要参与单位是Keio大学、JAXA等
在基于网格的空间信息分析系统方面有明显的优势
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
趋势
国家级空间 设施的应用
参与和 领导标准 制定
示范应用 研究
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
从网格的视角来重新解构空间信息系统
1. 2. 3. 4.
空间信息领域的资源 空间信息应用系统 网格对于空间信息的意义 空间信息网格已经成为一种主流技术方向
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
1、空间信息领域的资源
• 计算机 • 软件包 • 仪器设备 • 数据库 • 文件 • 模型和方法 • 人（专家）
空间信息网格技术探讨
内容
一． 二． 三． 四． 五． 六． 什么是网格 从网格的视角来重新解构空间信息系统 国外空间信息领域的网格实践 国内空间信息领域的网格实践 空间信息网格是下一代空间信息系统的基础 我们的相关工作介绍
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
什么是网格
1. 2. 3. 4. 网格的起源 网格技术的演化过程 网格的技术范畴 网格对于世界的影响
•普通用户数量大－－－－－－处理资源少 •数据量大－－－－－－－－－单个处理资源能力不够 •处理资源的集中－－－－－－用户的分布 •处理资源的独占性－－－－－资源使用的阶段性、临时性
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
2、空间信息应用系统
处
模型
理 资 源
资
源
用户 需求
应用
算 计
处 源 资
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
网格技术的起源与发展
网格技术（Grid Technology） • 资源共享概念的扩大—数据、计算能力、智力资源 • 形成广义上的网格虚拟组织（ Grid Virtual Organization ）
• Set of resources (computers, storage systems) • Distributed among participating organizations • Available for use by a group of users 一组可用的资源（计算机、存储系统） • Is defined by the grouping of resources plus the grouping of 分布于特定的机构之内 individuals, brought together for a common purpose under mutually acceptable governing rules. 资源可为一群用户可用
形成基于服务的网格体系架构 网格体系
网格系统
面向实用系统
目的 出现各种原型和概念系统 形成OGSI体系 实现了Web Service的融合
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
结果
Grid Service OGSA
GLOBUS 3.X
GLOBUS 4
Web Service WSRF W3C Web Service 产业界的推动
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
网格技术的起源与发展
网格技术（Grid Technology） • 起源于20世纪90年代中期
• 建立在现代高速网络与分布式计算技术基础之上 • 着眼于解决大规模科学计算与工程合作研究中的资源共享问题 • 来源于电力网（Power Grid）概念 • 为科学与工程研究工作者提供一套完善的具有单一映像的网络支 持环境
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
空间信息网格的技术框架
研究目的 • 网格技术的空间信息化 • 空间信息资源的网格化 • 应用的网格化
网格应用系统 各种应用系统
应用网格技术
SIG
通用网格技术
GLOBUS等
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
SIG的特殊性认识
服务 空间数据 信息流数据 工具
ESA： • 从一些个案研究开始，内容都比较基础。 • 目前开始了一些大型的项目和计划。（比如 EU-IST计划） • 开展了很有特色的应用：极地研究、海洋油污扩散预警等 • 目前正在构建EO-Grid • 非常活跃的团队 法国CNES、德国DLR、英国ESYS都进行了大量独立的网格研究
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
BIG FUSION
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
网格的技术范畴
数据模型 防火墙 资源分类树 注册 安全 数据发现 交易 数据复制 安装方法 网格核心中间件 数据 数据显示 矢量数据 栅格数据 数据描述
应用描述 应用提交
应用
服务
服务描述 服务封装
参数规则 商用软件 可视化交互
可视化 集成界面 网格VO管理 监控 开发平台 工具集 调度 任务迁移
美 国
欧 洲
日 本
加 拿 大
中 国
技术跟踪
原创性技术研究
欧 洲
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
相关的主要国际组织
OGC • ＯＷＳ规范 • ＷＣＳ，ＷＭＳ，ＷＦＳ等标准 • 提案了ISO19XXX等多个标准 • 目前其视野范围已经扩展到基本空间信息处理和服务的所有方面 CEOS • CEOS Grid计划 • WGISS中的Grid Task Team • 每年两次会议，深度的交流和项目合作 GEO/GEOSS • System of systems
1. 2. 3. 4. 5. 6. 美国 加拿大 欧洲 日本 其他国家 国际组织
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
美国的研究状况
NASA最早参与到了GLOBUS项目 开始最早，规模最大，应用最广 美国模式：确定一个具体的项目，使用网格技术来进行设计和实施，积累和总 结经验 USGS：CAL/VAL WTF中使用网格技术来进行参照数据的发布 NOAA：NOMADS项目（NOAA存档和数据分发系统）
空间信息网格研究和应用联合实验室（SIGRA）
国内空间信息领域的网格实践
国内的网格研究计划 • 中国国家网格 China National Grid （CNGrid） 863-10主题 • 中国教育网格 China Grid （CGrid） 教育部 • 。。。。。 • 中国空间信息网格 Spatial Information Grid （SIG）863-13主题
实质：各类资源形成的资源组加上独立用户形成的用户 组，在接受共同管理规则的原则下，完成合适的任务