多源異構(gòu)海量海洋數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)構(gòu)建研究

(上海海洋大學(xué) 信息學(xué)院,上海,201306)

地球上 70%的面積被海洋所覆蓋,海洋不僅對(duì)人類生存的自然環(huán)境起著十分重要的調(diào)節(jié)作用,而且是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn),世界上經(jīng)濟(jì)文化發(fā)達(dá)的地區(qū)大多分布在海岸線附近,海洋這一巨大的天然資源開始受到世界各國(guó)越來(lái)越多的關(guān)注。我國(guó)海岸線漫長(zhǎng),海洋資源豐富。為更透徹地了解海洋,合理利用海洋,促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)的健康、可持續(xù)性發(fā)展,國(guó)家近年來(lái)相繼開展了一系列重大的海洋專項(xiàng)調(diào)查和研究活動(dòng),在此過程中獲得許多寶貴的海洋數(shù)據(jù)。如何有效地分析、展示、應(yīng)用和管理海洋數(shù)據(jù)是海洋信息化技術(shù)中的重要研究方向,也是構(gòu)建海洋應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

文獻(xiàn)[1-4]分別從海洋數(shù)據(jù)應(yīng)用模式、可視化、分析和組織等多個(gè)方面研究了海洋數(shù)據(jù)的管理和利用。文獻(xiàn)[5]給出了南海海洋科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)管理和發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法。這些研究大多是針對(duì)某種海洋數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)的海洋數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)功能較為單一,對(duì)海洋數(shù)據(jù)的管理缺乏系統(tǒng)性。本文在分析海洋數(shù)據(jù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,面向海洋應(yīng)用,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)海洋數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái),能夠支持對(duì)海洋數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理、訪問和應(yīng)用,并給出了其中的關(guān)鍵問題的解決方法。

1 需求分析

首先分析海洋數(shù)據(jù)具有的特點(diǎn),然后歸納了海洋應(yīng)用對(duì)海洋數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的功能需求,從而為海洋數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

1.1 海洋數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

在設(shè)計(jì)適合海洋應(yīng)用的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)之前,需要全面分析和了解海洋數(shù)據(jù)的特點(diǎn),它們是構(gòu)建海洋數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)的基礎(chǔ)。 海洋數(shù)據(jù)的特點(diǎn)表現(xiàn)在:(1)海洋數(shù)據(jù)具有多元、多源性。海洋數(shù)據(jù)內(nèi)容非常廣泛,涉及物理、化學(xué)、生物、環(huán)境等多個(gè)領(lǐng)域和學(xué)科,且各類數(shù)據(jù)之間相互關(guān)聯(lián)。此外,還有多種比例和要素的海洋基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù),海洋遙感影像數(shù)據(jù)以及海洋專題信息產(chǎn)品數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)類型和格式多樣。隨著海洋經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái),海洋數(shù)據(jù)體系中又增加了關(guān)于海洋科技、海洋執(zhí)法、海洋社會(huì)經(jīng)濟(jì)等方面的數(shù)據(jù),擴(kuò)大了海洋數(shù)據(jù)的來(lái)源,也給海洋數(shù)據(jù)服務(wù)提出更高的要求。(2)海洋數(shù)據(jù)具有時(shí)序性和海量性。與陸地很大的不同是,海洋時(shí)刻處于一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程中,它和大氣、陸地密切相關(guān),因此海洋環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)常表現(xiàn)為時(shí)間序列數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)量特別巨大,而且正以指數(shù)級(jí)速度增長(zhǎng)。(3)海洋數(shù)據(jù)的異構(gòu)性。由于海洋數(shù)據(jù)的多源性、海量性,數(shù)據(jù)一般采用分級(jí)管理,集中和分布相結(jié)合的存儲(chǔ)方式。各地經(jīng)濟(jì)、科技、管理水平發(fā)展的不均衡性,造成了海洋數(shù)據(jù)的異構(gòu)性。不同的單位會(huì)根據(jù)海洋數(shù)據(jù)的來(lái)源和數(shù)據(jù)類型選用不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)形式,如傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)(RDB)、Excel文件、Word文件或者文本文件。這給原始觀測(cè)數(shù)據(jù)的使用和交換帶來(lái)了一定的困難。(4)海洋數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和機(jī)密性。由于海洋數(shù)據(jù)的多元性,數(shù)據(jù)的測(cè)量方法、儀器設(shè)備也多種多樣,從而存在許多數(shù)據(jù)格式、比例尺和坐標(biāo)系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交換,海洋數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作顯得尤為重要。另一方面,海洋資源是國(guó)家的一種戰(zhàn)略資源,而數(shù)據(jù)是獲取海洋資源和信息的基礎(chǔ)和依據(jù),在提供海洋數(shù)據(jù)公共服務(wù)的同時(shí),更要注重海洋數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性保護(hù)。

1.2 功能需求

由于海洋信息采集分散且工作量大、數(shù)據(jù)量龐大、分布式存放管理且管理成本高、共享使用成本低,為了使應(yīng)用系統(tǒng)能有效地訪問所需的海洋數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)應(yīng)以實(shí)現(xiàn)海洋信息服務(wù)為目標(biāo),提供如下主要功能:(1)一體化組織和管理功能。目前,我國(guó)海洋信息相對(duì)分散,一體化組織和管理水平較低,標(biāo)準(zhǔn)一致的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)產(chǎn)品較為匱乏,無(wú)法滿足快速發(fā)展的海洋信息化對(duì)海洋基礎(chǔ)信息的需求,為形成統(tǒng)一信息平臺(tái),需要對(duì)分散的信息進(jìn)行整合及標(biāo)準(zhǔn)化改造;同時(shí),海洋信息狀況與各部門業(yè)務(wù)應(yīng)用的需求存在差別,分散的、不規(guī)范的信息難以滿足業(yè)務(wù)需求。(2)數(shù)據(jù)整合、集成處理服務(wù)功能。由于涉及的信息內(nèi)容廣泛,數(shù)據(jù)內(nèi)容及形式復(fù)雜多樣,因而綜合管理平臺(tái)需要具有針對(duì)不同類型的信息進(jìn)行整合處理的能力,在現(xiàn)有信息資源的基礎(chǔ)上形成可以共享使用的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化信息,對(duì)結(jié)構(gòu)化的規(guī)范數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化的規(guī)范數(shù)據(jù)提供查詢、統(tǒng)計(jì)、分析功能,以及插入、更新、刪除等管理功能。(3)共享與交換功能。數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)需要與應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部信息交換,為各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支撐,同時(shí)將系統(tǒng)中產(chǎn)生的需要保存的分析數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)共享和交換功能保存到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。(4)安全保密功能。必須采取各種有效措施加強(qiáng)海洋基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的安全保障體系,使海洋基礎(chǔ)信息領(lǐng)域里的各種機(jī)密數(shù)據(jù)及其相應(yīng)地理空間信息得到高效、靈敏和強(qiáng)有力的保護(hù)。

2 海洋數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在需求分析的基礎(chǔ)上,提出一個(gè)海洋數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案,詳細(xì)給出了該管理平臺(tái)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)。

2.1 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

針對(duì)海洋數(shù)據(jù)的特點(diǎn),結(jié)合海洋專題應(yīng)用對(duì)海洋數(shù)據(jù)訪問,數(shù)據(jù)服務(wù)需求不斷提高的要求,本文給出了海洋綜合數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的邏輯結(jié)構(gòu),如圖1所示。整個(gè)平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)采用分層的思想,由下至上設(shè)計(jì)為數(shù)據(jù)準(zhǔn)備層、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)管理層、數(shù)據(jù)服務(wù)層和數(shù)據(jù)應(yīng)用層等 5層,數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化則貫穿于所有層次。

圖1 海洋數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)Fig.1 Architecture of an integrated ocean data management platform

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備層從網(wǎng)絡(luò)傳輸、軟硬件資源方面為數(shù)據(jù)的收集做好準(zhǔn)備,主要包括網(wǎng)絡(luò)通信與傳輸系統(tǒng),數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與采集系統(tǒng),數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)基礎(chǔ)層是數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)源,負(fù)責(zé)海洋基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、海洋專題數(shù)據(jù)庫(kù)和海洋信息產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)的建庫(kù)和數(shù)據(jù)入庫(kù)。由于海洋數(shù)據(jù)種類多樣,涉及的調(diào)查單位多而分散,數(shù)據(jù)庫(kù)也是依實(shí)際情況分級(jí)部署,既有集中式管理的數(shù)據(jù)庫(kù),又有在各地的分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)。為了使應(yīng)用系統(tǒng)有效地訪問分布的各類數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)基礎(chǔ)層還負(fù)責(zé)從各數(shù)據(jù)庫(kù)中提取相關(guān)元數(shù)據(jù),構(gòu)建一個(gè)集中的海洋元數(shù)據(jù)庫(kù)。

數(shù)據(jù)管理層是數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)的核心,主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效組織和管理,保障數(shù)據(jù)的完整性和一致性。通過建立數(shù)據(jù)索引,提高數(shù)據(jù)檢索速度。實(shí)現(xiàn)海洋數(shù)據(jù)的自動(dòng)化導(dǎo)入、導(dǎo)出、更新和數(shù)據(jù)質(zhì)量控制。構(gòu)建海洋元數(shù)據(jù)目錄,提供元數(shù)據(jù)分類瀏覽和查詢功能。

數(shù)據(jù)服務(wù)層面向上層應(yīng)用和外部用戶的需求,將與數(shù)據(jù)相關(guān)的公共功能以服務(wù)的形式發(fā)布,并支持對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)的注冊(cè)、發(fā)布和查找。數(shù)據(jù)服務(wù)層使得綜合管理平臺(tái)可以方便地添加其他的服務(wù),增強(qiáng)了數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的可擴(kuò)展性?；镜臄?shù)據(jù)服務(wù)包括,為應(yīng)用提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)視圖,用戶不需要知道實(shí)際數(shù)據(jù)分布在什么位置。提供基于XML的數(shù)據(jù)訪問接口。實(shí)現(xiàn)海洋數(shù)據(jù)的二、三維展示等。

數(shù)據(jù)應(yīng)用層主要提供一些代表性的海洋數(shù)據(jù)應(yīng)用,如海洋數(shù)據(jù)挖掘,海洋數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)以及海洋數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控等。

2.2 功能設(shè)計(jì)

海洋數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)的功能如圖2所示,分為數(shù)據(jù)管理,數(shù)據(jù)分析,共享與交換,安全管理和系統(tǒng)管理5個(gè)模塊。

數(shù)據(jù)管理模塊以樹形結(jié)構(gòu)組織被管理的各種海洋數(shù)據(jù),包括基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、綜合專題數(shù)據(jù)、應(yīng)用數(shù)據(jù)、海洋產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù),支持對(duì)數(shù)據(jù)的瀏覽、多條件模糊查詢和增、刪、改操作,還可以對(duì)整個(gè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

圖2 海洋數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)功能結(jié)構(gòu)Fig.2 Functions provided by the integrated ocean data management platform

數(shù)據(jù)分析模塊提供了靈活的用戶參數(shù)設(shè)置和圖形化的數(shù)據(jù)展示。用戶選擇想要查看的數(shù)據(jù),例如數(shù)據(jù)名稱,數(shù)據(jù)獲得的年月或觀測(cè)臺(tái)站等,系統(tǒng)根據(jù)這些信息訪問數(shù)據(jù)庫(kù)獲得數(shù)據(jù)并繪制成圖。數(shù)據(jù)比較使用戶可以對(duì)兩個(gè)不同觀測(cè)日的數(shù)據(jù)做曲線擬合后在同一坐標(biāo)系下觀察對(duì)比,分析數(shù)據(jù)的變化情況。

共享與交換模塊包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出,元數(shù)據(jù)目錄服務(wù),海洋數(shù)據(jù)產(chǎn)品信息共享,數(shù)據(jù)訪問接口等功能。通過元數(shù)據(jù)目錄服務(wù)可以有效地查找到需要的數(shù)據(jù)?；赪eb Service技術(shù)的數(shù)據(jù)訪問接口為海洋應(yīng)用程序提供一個(gè)安全、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問和共享方式。

安全管理模塊通過用戶管理,角色管理,權(quán)限管理,日志管理,數(shù)據(jù)的備份/恢復(fù)等功能來(lái)保證系統(tǒng)的安全性。角色、權(quán)限管理的設(shè)計(jì)是基于 RBAC的層次管理模型,采用用戶-角色-權(quán)限-模塊 4級(jí)管理模型,提供集成操作權(quán)限、系統(tǒng)表權(quán)限、欄目功能權(quán)限和數(shù)據(jù)表權(quán)限的管理,以滿足多層次組織中權(quán)限的集中控制。

系統(tǒng)管理模塊提供對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)目錄樹結(jié)構(gòu)的維護(hù),包括數(shù)據(jù)表維護(hù),數(shù)據(jù)表層次維護(hù),數(shù)據(jù)表關(guān)聯(lián)等操作。

3 關(guān)鍵技術(shù)

討論海洋數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)中的幾個(gè)關(guān)鍵問題,包括海洋數(shù)據(jù)共享、海洋元數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)和海洋數(shù)據(jù)的安全管理。

3.1 基于存儲(chǔ)資源代理的數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)

海洋數(shù)據(jù)多源、異構(gòu),從地理上看通常分布在多個(gè)不同的位置,采用不同的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行管理,如SQL Server、Access、Oracle等。數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的服務(wù)層基于這種現(xiàn)狀,通過數(shù)據(jù)服務(wù)的形式,使外部應(yīng)用系統(tǒng)在訪問數(shù)據(jù)時(shí)不需要考慮上述不同,能夠以統(tǒng)一的接口和方式獲取或訪問數(shù)據(jù)。本文采用基于存儲(chǔ)資源代理(Storage Resource Broker,SRB)[6]的數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)服務(wù)層的上述功能。數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)如圖3所示。

存儲(chǔ)資源代理SRB是一個(gè)基于C/S模式的中間件,它為用戶提供一個(gè)訪問文件系統(tǒng)、檔案系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等多種異構(gòu)存儲(chǔ)系統(tǒng)的統(tǒng)一接口,屏蔽了存儲(chǔ)系統(tǒng)的異構(gòu)特性。本文基于SRB的數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)可以看成是一種輕量級(jí)的存儲(chǔ)資源代理系統(tǒng)。SRB完成的主要功能有:元數(shù)據(jù)目錄的維護(hù);數(shù)據(jù)訪問請(qǐng)求的解析;基于元數(shù)據(jù)目錄的數(shù)據(jù)源映射;數(shù)據(jù)檢索和獲取;結(jié)果數(shù)據(jù)的封裝。元數(shù)據(jù)目錄服務(wù)主要提供元數(shù)據(jù)的查詢、瀏覽、數(shù)據(jù)視圖映射等功能,便于用戶查詢、檢索與快速定位(數(shù)據(jù)源映射)所需查找的海洋數(shù)據(jù)。用戶可以通過瀏覽器瀏覽或查詢?cè)獢?shù)據(jù)目錄,獲取數(shù)據(jù)集。應(yīng)用系統(tǒng)可以通過Web服務(wù)與SRB交互,通過元數(shù)據(jù)目錄提供的接口訪問各種海洋數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)。

圖3 數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)Fig.3 Architecture of data gateway

3.2 海洋元數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)方案

元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù),其目的在于提供一個(gè)中間級(jí)別的描述,使得人們據(jù)此就可以做出選擇,確定哪些是想要瀏覽或檢索的信息包,而無(wú)需檢索大量不相關(guān)的數(shù)據(jù)。海洋信息學(xué)科眾多,種類復(fù)雜,海洋元數(shù)據(jù)的建立對(duì)于加強(qiáng)信息的共享和交換,異構(gòu)、多平臺(tái)數(shù)據(jù)的訪問,統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)交換格式,提高信息的有效利用率具有重要的作用,是海洋數(shù)據(jù)管理平臺(tái)底層建設(shè)中的一個(gè)重要組成部分。

目前,海洋信息還沒有統(tǒng)一的海洋數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。本文在研究相關(guān)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),如國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 19115[7],國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 19710-2005地理信息數(shù)據(jù),中國(guó)科學(xué)院科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)核心元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[8],海洋環(huán)境數(shù)據(jù)目錄MEDI[9]等的基礎(chǔ)上,結(jié)合海洋數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和海洋元數(shù)據(jù)應(yīng)用的要求,將海洋信息元數(shù)據(jù)劃分為兩個(gè)層次:(1)是數(shù)據(jù)庫(kù)層次的元數(shù)據(jù),以26類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)及13類信息產(chǎn)品庫(kù)為對(duì)象描述的元數(shù)據(jù),即數(shù)據(jù)管理平臺(tái)中總的數(shù)據(jù)目錄,例如包括海洋基礎(chǔ)空間地理數(shù)據(jù)庫(kù)、海洋環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、海洋綜合管理數(shù)據(jù)庫(kù)和信息產(chǎn)品庫(kù);(2)是數(shù)據(jù)集層次的元數(shù)據(jù),它以數(shù)據(jù)庫(kù)為組織單元,對(duì)該數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)數(shù)據(jù)集進(jìn)行描述。例如海洋環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中包括水文、氣象、臺(tái)站等數(shù)據(jù)集。

元數(shù)據(jù)的內(nèi)容分為空間數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)兩部分,包括對(duì)數(shù)據(jù)集的描述;對(duì)數(shù)據(jù)集中各數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)所有者及數(shù)據(jù)序列(數(shù)據(jù)生產(chǎn)歷史)等的說明;對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的描述,如數(shù)據(jù)精度、數(shù)據(jù)的邏輯一致性、數(shù)據(jù)完整性、分辨率、元數(shù)據(jù)的比例尺等;對(duì)數(shù)據(jù)處理信息的說明,如量綱的轉(zhuǎn)換等;對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的描述;對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新、集成方法等的說明。如圖4所示。

圖4 海洋信息元數(shù)據(jù)Fig.4 Metadata of ocean information

3.3 海洋數(shù)據(jù)的安全管理

海洋信息數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)的獲取和預(yù)處理需花費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力,而且這些數(shù)據(jù)蘊(yùn)含了我國(guó)海洋資源的重要信息和知識(shí),因此具有很高的密級(jí),海洋數(shù)據(jù)的安全性保障也是海洋數(shù)據(jù)管理平臺(tái)建設(shè)中的一項(xiàng)關(guān)鍵性工作。本文在一個(gè)安全數(shù)據(jù)庫(kù)原型[10]的基礎(chǔ)上,結(jié)合用戶對(duì)數(shù)據(jù)的安全性層次需求,將較高密級(jí)的數(shù)據(jù)存入安全數(shù)據(jù)庫(kù),其余數(shù)據(jù)存放在成熟的大型數(shù)據(jù)庫(kù) Oracle中,從而兼顧到數(shù)據(jù)的安全保護(hù)和存取訪問效率。通過對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸和訪問控制的全過程改造,即采用強(qiáng)制訪問控制、敏感數(shù)據(jù)的加密存儲(chǔ)、基于SSL協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸、三權(quán)分立的權(quán)限管理、數(shù)據(jù)庫(kù)審計(jì),實(shí)現(xiàn)全方位的安全控制。安全數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)訪問采用基于 Oracle虛擬視圖的方式,為用戶呈現(xiàn)一致的接口,提高系統(tǒng)的易用性。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本文在上述分析和研究的基礎(chǔ)上,選擇Microsoft Visual.net為開發(fā)平臺(tái),C#為開發(fā)語(yǔ)言,Oracle為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),以Microsoft IIS為應(yīng)用服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于 B/S的多源異構(gòu)海量海洋數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái),為各類海洋應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)提供數(shù)據(jù)支撐。圖5是海洋數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)登陸后的主界面。

5 結(jié)束語(yǔ)

海洋里蘊(yùn)藏著大量豐富的資源,在陸地資源日益減少的情況下海洋資源顯得更加珍貴,如何對(duì)海洋進(jìn)行可持續(xù)地開發(fā)、利用和保護(hù)受到越來(lái)越多國(guó)家的重視,而海洋信息化是發(fā)展海洋的有效途徑。本文對(duì)海洋信息化的基礎(chǔ),即多源、異構(gòu)、海量海洋數(shù)據(jù)的管理進(jìn)行研究,提出了一個(gè)適應(yīng)海洋數(shù)據(jù)特點(diǎn)和海洋應(yīng)用需求的海洋數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu),對(duì)其中的海洋數(shù)據(jù)共享,海洋元數(shù)據(jù)構(gòu)建和海洋數(shù)據(jù)的安全性等關(guān)鍵問題進(jìn)行探討,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)多源異構(gòu)海量海洋數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)。

圖5 海洋數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)的主界面Fig.5 Main interface of the integrated ocean data management platform

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