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空间科学虚拟观测台体系结构研究

傅衍杰

  人造卫星地面台站探测气球和探空火箭等探测手段的发展,地球探测月球探测行星际探测太阳银河及河外观测等空间计划的推进,使空间科学科学研究进入数据雪崩的时代与此同时,数据网格云计算等新技术的涌现,使得在协同环境下实现大规模分布式数据的共享成为可能在这样的背景下,旨在实现数据互操作的虚拟观测台(Virtual Observatory,简称VO)应运而生,并迅速受到空间和天文学界的支持和重视 论文首先简要介绍了虚拟观测的产生背景概念定义应用需求及其发展历程,总结了当前虚拟观测在天文学和空间科学两个学科领域的研究进展,同时面向空间科学VO体系结构,在借鉴国内外研究成果的基础上,提出了一种VO体系结构的分类方法,并对空间科学领域的典型VO体系结构进行分析论文紧密结合我国空间科学应用研究的特点,开展空间科学VO体系结构设计理论的探索,详细分析了体系结构设计中的核心问题,提出了空间科学VO的基本设计原则,针对空间科学数据特点,设计了空间科学数据管理模型,然后从概念框架层次结构交互协议和服务模型四个方面对空间科学VO体系结构进行研究,并进行理论总结 论文依据空间科学VO体系结构理论研究的工作成果,以及在传统数据应用环境建设中遇到的问题,介绍了空间科学VO运行引擎的设计动机,然后基于MVC设计模式,提出了运行引擎的改进型设计方案为实现该运行引擎,论文将其划分成框架控制视图和模型四个部分,分别进行设计和实现,最终构成一个符合空间科学数据管理模型的上松下紧的漏斗型软件执行结构,并对其工作流的完备性予以推导和证明 最后,论文基于空间科学VO运行引擎,在对空间科学数据资源内容体系和组织架构充分调研的前提下,设计和实现了空间科学VO的分布式数据库,以及门户服务资源注册服务资源发现服务资源存储与访问服务资源收割同步服务学科应用服务等核心服务,并介绍其具体节点部署和科学应用功能实践和应用结果表明,基于论文所提出的体系结构建立的VO在解决全局资源的实时同步异构科学应用的高度集成和面向科学问题的数据发现等问题上,有一定的普适性……   
[关键词]:空间科学;虚拟观测;体系结构;运行引擎;原型实现
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)2011年
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