空间信息技术在极地资源管理系统中的应用 计算机科学技术专业.docx

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1、1绪论11. 1研究背景11.2 国内外研究现状21.2.1 我国极地数据管理现状21.2.2 外国极地数据管理现状31.3 本文研究内容与组织结构42极地数据特征分析51.4 极地数据本质特征分析51.5 极地数据形态特征分析52. 3极地数据来源特征分析53. 4极地数据管理需要解决的问题53极地资源管理系统设计63.1需求分析63.1.1提供可视化方案63.1.2提供空间数据73.1.3提供数据管理73.2可行性分析73.2.1技术可行性73.2.2经济可行性73.2.3社会因素方面的可行性83.3功能设计83.4数据准备83.4.1天地图93.4.2国家极地科学数据中心93.4.3数据

2、选择93.4.4数据处理103.5技术概述103.5.1SPringBOOt框架103.5.2MySQ1数据库123.5.31eaf1et133.6技术路线133.6.1总体设计133. 6.2总体架构133.7环境要求134极地资源管理系统搭建144. 1极地资源管理系统展示144.1.1 地图查看144.1.2 数据管理164.2代码及数据库说明184. 2.1前端说明185. 2.2数据库说明196. 2.3JaVa后端说明20总结21谢辞22空间信息技术在极地资源管理系统中的应用摘要：随着人们对地球探索的深入，极地的神秘面纱被一点点揭开，人类科考的脚步不断向前，积累了大量的极地环境探测

3、的基础数据和相关的成果报告。这些成果来之不易，所以如何管理这些极地数据成了一个关键的问题。本文从极地数据的特征入手，分析极地数据的本质特征，形态特征和来源特征，进行需求分析并针对极地数据的特征搭建了一个极地资源管理平台。平台采用了MySQ1数据库存储极地数据，对空间数据以Geodatabase模型对这些数据进行组织，并实现了对极地数据在地图上的可视化，实现了极地空间信息的管理和展示功能。此外平台还实现了对极地数据的介绍，查询和下载功能。关键字：空间信息；极地：资源管理AppIicationofspatiaIinformationtechnoIogyinpo1arresourcemanageme

4、ntsystemAbstract:Withthedeepeningofpeop1esexp1orationoftheearth,themysteryofthepo1arregionhasbeenrevea1ed1itt1eby1itt1e,andthepaceofhumanscientificresearchhasbeenmovingforward,accumu1atinga1argenumberofbasicdataandre1atedresu1tsreportsofpo1arenvironmentexp1oration.Theseachievementshavenotcomeeasi1y,

5、sohowtomanagethesepo1ardatahasbecomeakeyissue.Startingfromthecharacteristicsofpo1ardata,thispaperana1yzestheessentia1characteristics,morpho1ogica1characteristicsandsourcecharacteristicsofpo1ardata,makesdemandana1ysis,andbui1dsapo1arresourcemanagementp1atformaccordingtothecharacteristicsofpo1ardata.T

6、hep1atformusesMySQ1databasetostorepo1ardata,organizesthespatia1datawithGeodatabasemode1,rea1izesthevisua1izationofpo1ardataonthemap,andrea1izesthemanagementanddisp1ayofpo1arspatia1information.Inaddition,thep1atforma1sorea1izesthefunctionsofpo1ardataintroduction,queryanddown1oad.Keywords:spatia1infor

7、mation;po1arregion;resourcemanagement;1绪论1.1 研究背景地球的两极有着独特的区位优势、气候条件和战略意义，由于受人类活动的影响较小，极地蕴涵大量有待发掘的资源，是研究全球环境变化和研究地球演变的前沿阵地，也是解决全球气候问题和资源问题的关键钥匙。自从国内的科研考察队伍于上世纪八十年代开始首次造访南极以来，国内的极地科研考察己度过了三十六年时间。从无到有，在几代极地科学家的努力下，我国极地事业也取得了长足进展，积累了大量的极地测绘数据和极地资源数据，如何有效管理极地数据、如何提供及时恰好的数据服务、如何有效应用极地数据也成了极地工作中亟待解决的问题。国内

8、的极地科考工作显然正处于技术接近科技强国的重要阶段，而充分开发极地资源考察管理的相关技术，则有助于实现国内的极地科学考察需求以及发展战略，同时也可为极地的科学研究及测绘技术提供创造性意义。国内的几十个单位一起参与到了北南级的可靠过程中，而可靠的内容则包涵了医学、生物学、地理学以及天文学等十余种学科，很多科学理论都是跨学科的，甚至出现交叉现象。此外，我国作为世界上重要的极地科考成员国，也同样肩负着科研的义务以及公益性的科考项目。故而，数据库系统必需向世界公布。显而易见的是，系统中包涵的数据是零散的，且数字化的过程中形成的是巨额的数据量和多元化的数据种类。藉此我们可了解到两方面关键问题：其一，怎样

9、才能够对这些数据资源进行有效管理，这是创设数据库所必需解决的非技术环节问题。其二，怎样方可将源自不同数据处理、数据结构及学术背景的有关数据分类归纳和储存到同一数据库当中，并且可以迅捷、准确地查阅相关数据，这也是数据库在设计过程中需要克服的主要技术性难题。笔者重点对极地数据管理系统当中现存的两大影响要素，即作为基础数据库搜索索引的元数据库，以及数据的表达和组织进行了研讨和深究。通过创设极地数据管理系统，可以有效推动极地信息科技领域中的可视化科技、计算机科技、网络技术以及信息科技，也使极地数据库能够第一时间得到充分的保护，同时也可以将有关数据及时输入到数据库当中，并传输到世界各地。数据库系统本身可

10、为研究者提供更全面的数据和专业信息，同时也可为数据应用模块的研发提供信息数据产品或再生数据，进而构成不同专题的相关数据库，直至构建完善的极地地理信息系统，也为国家的地质科考事业创造更大的贡献，进而使国家在极地维护有关权益，明确极地的气候和环境衍变，对两极地区在气候及环境衍变方面的预测产生关键且积极的作用。1.2 国内外研究现状1.2.1 我国极地数据管理现状我国在上世纪九十年代末，就已根据SCAR组织的有关要求，及时注册成为JCAM的成员，并专门设置了CN-NADC这一极地数据中心，进而通过该信息数据中心来同世界各国进行极地数据的沟通与贡献，同时也代表我国开展对极地信息及数据的管理工作。目前，

11、国内关于极地数据的管理，主要是借助了澳大利亚的科学管理经验。而国家海洋局则在2003年正式颁行了“科学考察数据管理法”，将CN-NADC明确列为我国专属的极地信息管理单位，并构建了信息共享、处理和采集一体化的业务运作模式。在经历过许多年的奋斗以后，该中心已正式建立起了合数管理数据、研发数据库及处理与分析数据等职能为一体的专项服务团队在国内逐步建成极地数据共享及管理平台、极地科学数据库以后，相关的极地信息管理工作也在向正规化方向发展。在我国科技基础条件平台项目的相关支持下，CN-NADC已在本世纪初建立起了首个国家极地科研数据库系统，并正式开始使用。我国的极地科学数据库，实质上是开放式的、逻辑集

12、中的、物理上分布的不同数据库的集合体，它包涵了网页发布、数据传输以及系统管理三大模块。鉴于该数据库采取了用元数据库作为引擎的科学架构，故而它也成功地解决了数据集合分类繁杂、数据总量过冗的问题。而后，此数据库在2003年正式被列入国内的地球科学数据共享网，即科学数据共享工程项目当中。而CN-NADC亦通过共享网迅速建成了极地区域分中心，这不但使系统覆盖的客户群体得到增加，同时国内的研究人员也同样可通过共享网了解到极地传输的实时讯息。在2006年系统完成了相应的改版升级以后，系统又再度增设了在线数据交汇系统，并为用户们提供平台维护和升级、分布式数据管理等功能，并网络数据服务、共享和管理奠定基础。因

13、为数据管理子系统构建了三层结构的网络数据库，故而开发构建的多类数据库程序，也充分为合理管控极地数据库提供了直接、高校的方式，也同样借助互联网这一先进平台，为不同学科领域的数据整理、搜集、提交和归纳提供了更加方便的渠道。在对过去国际上的极地数据以及我国获取到的极地历史研究数据进行归总和阐析后，目前数据库信息网中一共储蓄了包涵多次进行极地科考后得到的两千余个数据集合，而关涉的学科则包涵了极地大气科学、地球物理学及极地地质学、大地测量和极地地理学、极地生态及生物学、极地环境和职院学、极地冰川学、极地物理学、极地海洋学等多门学科。当前，由CN-NADC所创设的服务项目主要包涵了数据产品、专题数据库以及

14、基础数据集合三种，而具体的服务内容，不但包涵了数据发布、元数据以及基础数据的查阅，同样也可提供环球物理、航海、冰雪、高空物理、大气、极地海洋等方面的讯息公布服务以及有关的产品服务。此外也初步包涵了极地数据质量评估以及极地区域分中心的管理制度，并且会根据各年的科考新成果来实时更新发布的相关信息数据。在此前提下，日后在研究极地学科的过程中，科研工作者可构建特殊的极地学科应用系统以及专题数据库，为不同学科用户的实际需求提供帮助。此外，还应当强化对数据安全举措、应用凭条创设以及系统平台强化等方面的管控，进而为构建WCbG1S平台，向国际科研提供专业化的实时极地科考数据提供有效服务。1.2.2 外国极地

15、数据管理现状此前，所有参与极地科考的国家均在科考数据的研究方面达成相关共识，认为应当对海量的数据进行无条件共享，同时针对采集到的大量数据，各国均应当借助G1S平台来对之加以储存和加工，这也衍生出了诸多信息凭条，譬如新西兰就于2004年构建了地理信息系统来研究南极洲的相关数据。这一系统主要简历在ArCD1S所构建的地理数据系统的基础上，并重点提供管理区、保护区、湖泊、航线，地域、海冰等相关数据和信息。而UnitCdStatesAntarcticResourceCenter则颁示了大量有关南极洲的卫星影像、雷达和地形数据，同时也在ESR1的ArCGISJavaScriptapi基础上，构建了可以迅

16、速阅览地理空间信息的G1S系统，该系统包涵了DEM、DOM卫星影像、水文、地名和地形等方面的数据。而冰岛的ARCTICPORTA1组织则在2005年正式成立，该组织主要的成员为北极理事会的工作人员以及北极的高级负责官员们构成，该组织己经联合了俄罗斯北极与南极研究所、拉普兰大学北极中心以及UArCtic、NOrthernForUm等组织。目前该组织的合作成员国则包括俄罗斯、挪威、芬兰、加拿大以及丹麦等多个国家。组织的主要目标是根据少数南极区域和主要的北极区域所搜集的空间数据进行公示，并为之构建了完善的空间地理信息系统，该系统主要采用了F1eX的f1ash演示法，用户们可通过该系统查阅北、南两级的旅游区、能源、海冰、渔业资源、动物、植物等方面的讯息。