CN103685435A - 基于大规模泛在环境的气象信息感知web检索与服务分系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于大规模泛在环境的气象信息感知WEB检索与服务分系统。由一个主节点和若干分节点组成，主节点部署于中国气象局，分节点分别部署于国家级和区域省级业务和科研中心。主节点与分节点在元数据标准、认证方案和数据分级三方面完全统一。该分系统包括数据导航与定位子系统、数据检索与搜索子系统、数据浏览子系统、数据下载子系统、数据访问代理子系统、空间显示子系统、程序调用服务子系统、Webservices服务子系统、系统管理子系统、在线技术支持子系统、数据购置结算与支付子系统和数据服务软件租赁服务子系统。本发明与现有技术相比，显著优点是覆盖领域广，以大气科学为主，具有单点登录、全网访问功能，能够帮助用户便捷地获取到各种气象资料。

Description

基于大规模泛在环境的气象信息感知WEB检索与服务分系统

技术领域

 本发明属于WEB检索与服务技术领域，特别是一种大规模泛在环境的分布式气象信息感知平台的WEB检索与服务分系统。

 

背景技术

随着互联网的飞速发展，搜索引擎成为人们获取信息的必要工具。通过Web 的方式可以提供丰富、友好的资料导航、搜索、下载、图形化展示等资料检索应用服务，使得任何事物的发展都和网络绑定在了一起。同时，人们的生活生产也与气象息息相关。如果能将二者结合在一起充分发挥WEB检索与服务的功能，就可以深化气象服务内容，实现气象信息的充分利用，为水利、民航、军队、气象、农业、林业、海洋等重要部门提供更高质量的气象信息服务，使整个国家气象科学服务系统发挥最大的整体效益。

然而，将二者整合在一起，组建在气象信息平台上的WEB检索与服务系统少之又少。

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种大规模分布式气象信息感知平台的WEB检索与服务分系统，从而建立一个基于Internet服务的气候、气象信息共享环境，促使科学数据共享机制的形成，使用户能方便快捷地从网上查询气象资料目录，进而获取所需信息。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种大规模分布式气象信息感知平台的WEB检索与服务分系统。由一个主节点和若干分节点组成，主节点部署于中国气象局，分节点分别部署于国家级和区域省级业务和科研中心。主节点与分节点在元数据标准、认证方案和数据分级三方面完全统一。该分系统包括数据导航与定位子系统、数据检索与搜索子系统、数据浏览子系统、数据下载子系统、数据访问代理子系统、空间显示子系统、程序调用服务子系统、Web services服务子系统、系统管理子系统、在线技术支持子系统、数据购置结算与支付子系统和数据服务软件租赁服务子系统。其中数据导航与定位子系统包括元数据检索模块、元数据树状导航模块、基于关键字检索的元数据条件导航模块。数据检索与搜索子系统包括检索模板配置管理模块，检索模板引擎模块，条件检索模块，关键词检索模块，数据检索接口模块。数据下载子系统包括下载管理模块、http服务模块、ftp服务模块、email通知模块。数据访问代理子系统为用户访问远程中心/节点所管理的数据资源提供支持，由数据访问请求应答模块、请求处理模块、数据定位模块、用户权限审查模块、数据检索模块、数据结果发送/接受模块、远程数据与本地数据拼接模块、访问代理服务管理模块组成。数据购置、结算与支付子系统包括咨询洽谈、网上交易、网上支付、电子账户、意见征询等模块。在线技术支持子系统主要包括：数据处理工具软件下载模块、在线文档服务模块和在线技术论坛模块。系统管理子系统包括系统管理用户交互工具模块、系统运行管理模块、系统服务管理模块、系统数据资源管理模块。程序调用服务子系统包括API客户C语言模块、API客户Fortran语言模块、API客户Java语言模块、API服务模块、服务端数据检索模块、程序调用管理模块。Web services服务子系统包括服务发布管理模块、气象数据web services 检索服务模块、数据定位模块、用户权限审查模块、数据检索模块、web服务管理模块等。

本发明与现有技术相比，其显著优点：该系统综合了WebGIS与Internet等多种先进技术，由国家、区域和省级共享服务节点组成，是覆盖全国网通行业、连接世界的，以大气科学为主，涵盖气候系统领域的分布式网络体系。具有单点登录、全网访问功能；利用元数据目录服务，为用户提供方便快捷、形式多样数据的查询、浏览、下载服务功能，以帮助用户便捷地获取到各种气象资料。

附图说明

图1是WEB检索与服务分系统构架图。

图2是导航与定位子系统构架图。

图3是数据检索与搜索子系统构架图。

图4是数据下载子系统构架图。

图5是数据访问代理子系统构架图。

图6是结算与支付系统的模块构架图。

图7是在线技术支持子系统构架图。

图8是系统管理子系统构架图。

图9是数据web services服务子系统构架图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

结合图1，数据导航与定位子系统是数据检索下载流程的第一个环节，也是系统实现方便、快捷、高效服务的重要组成部分，能够实现基于元数据目录的全网信息资料发现与数据访问位置的确定。数据检索与搜索子系统为用户提供界面交互式的数据检索与搜索服务，实现按照一定规则为用户提供多种数据检索界面，提供用户选择或输入相应条件进行数据的查询和检索，用户可以使用一种或者综合使用多种检索条件。数据浏览子系统是在数据检索子系统的基础上，为用户提供多种形式的检索结果显示功能。数据下载子系统为用户提供基于文件列表方式的数据下载方式，通过支持断点续传和有安全控制的HTTP/FTP进程，将用户检索到的气象数据，产品或天气个例资料下载到用户本地计算机。数据访问代理子系统通过部署在远程中心/节点数据访问代理软件，实现用户对远程中心/节点所管理的数据资源的访问。数据购置、结算与支付子系统同国内现有的支付平台资源合作，实现对数据与产品的即时选购，统一处理、支付等功能，方便用户进行产品与数据的购买，提供安全统一的结算平台，大幅降低业务工作量，提高准确性和及时性。在线技术支持子系统通过为用户设立工具与文档下载区和在线技术论坛等方式提供气象信息获取、读取、显示、应用方面的帮助，同时也为用户进一步加工气象的某些产品提供算法和工具软件的支持。系统管理子系统是本分系统的核心，实现对各种应用元数据的管理，包括数据访问策略、检索策略、服务策略、表现策略、下载流量或带宽限制，下载过程可监控和统计等与应用相关的数据信息的有效管理，以确保本分系统的可扩展性。空间显示应用子系统基于WebGIS，根据用户选定的气象探测资料提供用户交互式的信息浏览功能。程序调用接口子系统是在数据存储管理系统中的数据统一访问接口基础上实现对数据访问的封装。数据web services服务子系统在数据统一访问接口的基础上实现对数据访问的封装，发布web service 的服务，为用户提供基于web services的数据访问方式；同时系统支持B/S结构的数据访问，以便于将本系统的气象雷达数据服务集成到用户自己的web服务应用中去。数据服务软件租赁服务子系统为各行业单位或企业提供一些公共的气象应用服务软件租赁服务。

结合图2，首先调用元数据目录服务接口，实现对交换元数据的检索功能，为后续的元数据树状导航、元数据查询导航模块服务；接着调用元数据分类检索接口，获得检索结果,并将检索结果中的信息按照分类关系加以组织，为用户提供一个树状的元数据导航菜单，实现基于交换元数据目录的树状导航。最后调用元数据关键词检索接口，获得检索结果；并将检索结果中的信息按照名录列表方式加以组织，为用户提供服务，实现基于交换元数据目录关键字的数据定位。

结合图3，建立一个与应用透明的、适应各种数据资源的、能够进行数据检索面板相关信息配置的管理模块。检索模板引擎模块对检索模板配置管理模块建立的XML进行解析，动态建立正确的检索面板。条件检索模块根据检索模板配置信息，调用检索模板引擎模块的检索模板配置文件访问接口，建立用户查询条件输入界面。关键词检索模块根据检索模板配置信息，调用检索模板引擎模块的检索模板配置文件访问接口，建立用户查询关键词输入界面。调用文件系统目录的访问接口，建立导航目录区，实现文件存储目录访问。然后根据基于地图的可视化的图形界面选择检索条件和检索区域。数据检索接口模块将用户通过数据检索面板部件、组件提交的检索请求转化为检索表达式；再调用检索模板引擎模块，将检索表达式转化为对对象关系映射类的属性域的查询请求；再通过通用数据访问接口模块实现数据检索，获得检索结果

然后数据浏览子系统会对各种气象实现相应的图形制作，对于数据量较大、不适宜直接通过web页面表现的部分气象图像产品，制作缩略图。实现数据浏览策略配置管理，读取并解析数据浏览策略配置信息；调用相应的数据浏览接口模块，实现对检索结果的快速浏览。并将气象描述信息以及动画视频自动生成并在WEB终端显示。

结合图4，数据下载子系统会计算用户下载的数据量，对于数据的下载利用了安全控制、断点续传、用户下载流量或带宽限制。对存储数据的临时磁盘空间进行管理，并自动生成相应的email内容，自动发出。

结合图5，该子系统为用户访问远程中心/节点所管理的数据资源提供支持，对用户请求进行解析，调用元数据目录访问接口，对于定位于本地的数据请求，定位数据；对用户进行访问权限审核，接收异地结点发送的数据请求；向异地结点发往数据请求，解析数据服务请求；调用通用数据服务接口，实现数据的本地访问，接收异地节点发送的数据；向异地结点发送请求的数据，与本地检索结果数据拼接成完整的一个/一组数据文件，存入用户访问目录。

结合图7，在线技术支持子系统提供工具软件目录列表的管理和维护功能，实现各种气象数据工具软件的下载；FAQ文档的管理、发表与阅读以及论坛的分类管理。

结合图8，该子系统实现可扩充的、模块化设计，对运行日志进行统一管理，实现对各类气象数据的访问策略、服务策略、检索策略、下载策略等的配置管理以及各类数据资源的对象映射关系的统一管理。

空间显示应用子系统对业务处理的各个环节进行了分离。用户通过浏览器发出信息浏览、查询、分析、地图操作等服务请求，请求通过网络提交给Web服务器。Web服务器分析收到的服务请求，将不同的服务请求发送给不同的GIS应用服务处理。GIS应用服务向存储系统发出数据请求，最后在Web层合成最终的页面结果。

程序调用接口子系统在用户的应用程序中嵌入本系统提供的API。位于服务器上的调用服务接口，响应客户端调用模块发出的请求，接收并解析用户的数据查询请求；调用本地用户身份认证接口进行用户身份审核；对用户临时磁盘空间、目录管理、下载文件进行管理；然后送结果数据到API客户模块。接收到来自服务器端服务模块的数据查询请求，调用数据通用服务模块接口，实现气象资料数据库检索，最终返回检索结果。

结合图9，该子系统实现对web services客户端的请求/应答，解析用户的数据检索请求，调用元数据检索模块，实现用户权限审查，调用元数据目录访问接口，实现数据定位，调用用户认证接口，实现用户权限审查，调用通用数据服务接口；实现检索结果的临时存储，进行用户临时磁盘空间、目录文件管理；服务请求、处理、运行日志管理。

Claims (10)

1.一种基于大规模泛在环境的气象信息感知WEB检索与服务分系统，其特征在于：该分系统由一个主节点和若干分节点组成，主节点部署于中国气象局，分节点分别部署于国家级和区域省级业务和科研中心；主节点与分节点在元数据标准、认证方案和数据分级三方面完全统一；该分系统包括数据导航与定位子系统、数据检索与搜索子系统、数据浏览子系统、数据下载子系统、数据访问代理子系统、空间显示子系统、程序调用服务子系统、Web services服务子系统、系统管理子系统、在线技术支持子系统、数据购置结算与支付子系统和数据服务软件租赁服务子系统。

2.根据权利要求1所述的大规模分布式气象信息感知平台的WEB检索与服务分系统，其特征在于：数据导航与定位子系统包括元数据检索模块、元数据树状导航模块、基于关键字检索的元数据条件导航模块。

3.根据权利要求1所述的大规模分布式气象信息感知平台的WEB检索与服务分系统，其特征在于：数据检索与搜索子系统包括检索模板配置管理模块，检索模板引擎模块，条件检索模块，关键词检索模块，数据检索接口模块。

4.根据权利要求1所述的大规模分布式气象信息感知平台的WEB检索与服务分系统，其特征在于：数据下载子系统包括下载管理模块、http服务模块、ftp服务模块、email通知模块。

5.根据权利要求1所述的大规模分布式气象信息感知平台的WEB检索与服务分系统，其特征在于：数据访问代理子系统为用户访问远程中心/节点所管理的数据资源提供支持，由数据访问请求应答模块、请求处理模块、数据定位模块、用户权限审查模块、数据检索模块、数据结果发送/接受模块、远程数据与本地数据拼接模块、访问代理服务管理模块组成。

6.根据权利要求1所述的大规模分布式气象信息感知平台的WEB检索与服务分系统，其特征在于：数据购置、结算与支付子系统包括咨询洽谈、网上交易、网上支付、电子账户、意见征询等模块。

7.根据权利要求1所述的大规模分布式气象信息感知平台的WEB检索与服务分系统，其特征在于：在线技术支持子系统主要包括：数据处理工具软件下载模块、在线文档服务模块和在线技术论坛模块。

8.根据权利要求1所述的大规模分布式气象信息感知平台的WEB检索与服务分系统，其特征在于：系统管理子系统包括系统管理用户交互工具模块、系统运行管理模块、系统服务管理模块、系统数据资源管理模块。

9.根据权利要求1所述的大规模分布式气象信息感知平台的WEB检索与服务分系统，其特征在于：程序调用服务子系统包括API客户C语言模块、API客户Fortran语言模块、API客户Java语言模块、API服务模块、服务端数据检索模块、程序调用管理模块。

10.根据权利要求1所述的大规模分布式气象信息感知平台的WEB检索与服务分系统，其特征在于：Web services服务子系统包括服务发布管理模块、气象数据web services 检索服务模块、数据定位模块、用户权限审查模块、数据检索模块、web服务管理模块等。

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