空间信息网格技术探讨

空间信息网格技术探讨内容什么是网网格从网格的的视角来来重新解解构空间间信息系系统国外空间间信息领领域的网网格实践践国内空间间信息领领域的网网格实践践空间信息息网格是是下一代代空间信信息系统统的基础础我们的相相关工作作介绍什么是网网格网格的起起源网格技术术的演化化过程网格的技技术范畴畴网格对于于世界的的影响网格技术术的起源源与发展展网格技术术（GridTechnology）起源于20世纪90年代中期期建立在现现代高速速网络与与分布式式计算技技术基础础之上着眼于解解决大规规模科学学计算与与工程合合作研究究中的资资源共享享问题来源于电电力网（（PowerGrid）概念为科学与与工程研研究工作作者提供供一套完完善的具具有单一一映像的的网络支支持环境境网格技术术的起源源与发展展网格技术术（GridTechnology）资源共享享概念的的扩大—数据、计计算能力力、智力力资源形成广义义上的网网格虚拟拟组织（（GridVirtualOrganization）Setofresources(computers,,storagesystems)DistributedamongparticipatingorganizationsAvailableforusebyagroupofusersIsdefinedbythegroupingofresourcesplusthegroupingofindividuals,broughttogetherforacommonpurposeundermutuallyacceptablegoverningrules.一组可用用的资源源（计算算机、存存储系统统）分布于特特定的机机构之内内资源可为为一群用用户可用用实质：各各类资源源形成的的资源组组加上独独立用户户形成的的用户组组，在接接受共同同管理规规则的原原则下，，完成合合适的任任务网格技术术的演化化过程高性能计计算分布计算算分布存储储信息系统统协同共享网格网格计算算网格体系系网格系统统着眼于协协同计算算和聚合合计算形成基于于服务的的网格体体系架构构面向实用用系统出现各种种原型和和概念系系统目的结果形成OGSI体系实现了WebService的融合GridServiceWebServiceWebServiceOGSAWSRFW3CBIGFUSIONGLOBUS3.XGLOBUS4产业界的的推动网格的技技术范畴畴几个重要要概念资源服务虚拟组织织网格对于于世界的的影响网格是下下一代的的互联网网计算网格格－－》提供巨大大的计算算能力信息网格格－－》提供自由由的知识识服务网格格－－》提供强大大的应用用系统IBM、ＳＵＮＮ等企业业投入巨巨资，已已经开始始产业化化从网格的的视角来来重新解解构空间间信息系系统空间信息息领域的的资源空间信息息应用系系统网格对于于空间信信息的意意义空间信息息网格已已经成为为一种主主流技术术方向1、空间信信息领域域的资源源计算机软件包仪器设备备数据库文件模型和方方法人（专家家）资源面临临的问题题数据的共共享接口的无无差别处理能力力的协同同处理过程程的交互互数据方面面的矛盾盾数据源的的数量增增加－－－－－－－－数据组织织和数据据服务的的异构性性数据的集集中－－－－－－－－－－－－用户的分分布数据的高高价值－－－－－－－－－－－数据的共共享处理资源源方面的的矛盾普通用户户数量大大－－－－－－－－处理资源源少数据量大大－－－－－－－－－－－－单个处理理资源能能力不够够处理资源源的集中中－－－－－－－－用户的分分布处理资源源的独占占性－－－－－－－资源使用用的阶段段性、临临时性2、空间信信息应用用系统3、网格对对于空间间信息领领域的意意义网格实际际就是一一种资源源的互连连方式和和技术网格的表表现形式式？一系列的的标准和和协议一系列的的中间件件一系列的的实现工工具网格的特特长？实现异构构数据服服务之间间的数据据共享便于用户户对于海海量数据据源的获获取实现不同同处理资资源的组组合和交交互构造跨区区域、跨跨行业的的分布式式应用利用网格格可以部部分解决决空间信信息应用用系统中中面临的的问题，，特别是是共享和和互操作作问题。。4、网格已已经成为为空间信信息领域域一种主主流技术术方向国外主要要的空间间信息服服务机构构都已经经将网格格作为解解决其空空间信息息数据服服务的关关键技术术NASANOAAUSGSESA形成了很很多基于于网格的的数据分分发服务务平台，，实现了了一站式式的服务务国外空间间信息领领域的网网格实践践美国加拿大欧洲日本其他国家家国际组织织美国的研研究状况况NASA最早参与与到了GLOBUS项目开始最早早，规模模最大，，应用最最广美国模式式：确定定一个具具体的项项目，使使用网格格技术来来进行设设计和实实施，积积累和总总结经验验USGS：CAL//VALWTF中使用网网格技术术来进行行参照数数据的发发布NOAA：NOMADS项目（NOAA存档和数数据分发发系统））NASA：美国网网格研究究的领头头羊基础研究究和应用用研究共共重。国际上空空间信息息网格的的主要倡倡导者和和支持者者。支持多个个研究和和应用计计划，包包含ECHO项目。GMU的工作目前的状状况：大量的NASA项目中都都已经使使用到了了网格技技术。成功地参参与了影影响了OGC、ISO等组织中中的空间间信息网网格相关关标准的的工作。。已经实现现了基础础技术研研究向应应用的过过渡。加拿大的的研究状状况起步很早早，跟踪踪美国基于网格格技术进进行GeoConnections的设计和和实现有关工作作兼顾了了OGC和Grid的标准欧洲的研研究状况况起步比美美国稍晚晚目前是空空间信息息网格研研究的领领导者都和欧洲洲大型网网格计划划相关，，比如DataGrid、e-Science、EGEE等ESA：从一些个个案研究究开始，，内容都都比较基基础。目前开始始了一些些大型的的项目和和计划。。（比如如EU-IST计划）开展了很很有特色色的应用用：极地地研究、、海洋油油污扩散散预警等等目前正在在构建EO-Grid非常活跃跃的团队队法国CNES、德国DLR、英国ESYS都进行了了大量独独立的网网格研究究日本的研研究状况况起步很晚晚主要是配配合美国国进行工工作，研研究不是是很系统统关注在GridAsia研究计划划（日日本、泰泰国等发发起）主要参与与单位是是Keio大学、JAXA等在基于网网格的空空间信息息分析系系统方面面有明显显的优势势趋势技术跟踪踪示范应用用研究国家级空空间设施的应应用参与和领导标准准制定美国欧洲日本加拿大中国原创性技技术研究究欧洲相关的主主要国际际组织OGCＯＷＳ规规范ＷＣＳ，，ＷＭＳＳ，ＷＦＦＳ等标标准提案了ISO19XXX等多个标标准目前其视视野范围围已经扩扩展到基基本空间间信息处处理和服服务的所所有方面面CEOSCEOSGrid计划WGISS中的GridTaskTeam每年两次次会议，，深度的的交流和和项目合合作GEO//GEOSSSystemofsystems国内空间间信息领领域的网网格实践践国内的网网格研究究计划中国国家家网格ChinaNationalGrid（CNGrid）863--10主题中国教育育网格ChinaGrid（CGrid）教育部。。。。。。中国空间间信息网网格SpatialInformationGrid（SIG）863--13主题空间信息息网格SIG空间信息息网格空间信息息栅格空间信息息格网网格GIS网格是下下一代空空间信息息系统的的基础空间信息息网格的的技术框框架Grid-Enable之后的空空间信息息系统是是什么样样的？一个空间间信息网网格应用用的例子子空间信息息网格的的技术框框架研究目的的网格技术术的空间间信息化化空间信息息资源的的网格化化应用的网网格化通用网格技术网格应用系统应用网格技术GLOBUS等SIG各种应用系统SIG的特殊性性认识服务空间数据信息流数据工具SIGGRID用户网格服务务数据？空间数据据服务应用服务服务服务服务工作流＋＋语意用户任务提交交任务提交交一般网格格的后台台提交模模式SIG网格需要要进行用用户交互互可视化服服务技术框架架基本组件件层内部组件件层扩展工具具层内部的两两个层次次构成SIG的核心服服务层（（Keyservices）相关技术术之间的的关系网格和共共享技术术网格和并并行计算算网格和人人工智能能网格和GISGrid-Enable之后的空空间信息息系统基于网格格的空间间数据分分发系统统和基于于网格的的空间数数据共享享设施基于网格格的专题题空间信信息系统统基于网格格的空间间数据分分发系统统（数据共共享基础础设施））传统的方方式数据库服务器客户端数据源metadata数据库服务器客户端数据源数据库数据库metadatametadatametadatametadata网格环境境下的模模式服务器客户端数据库metadata服务器数据库metadata客户端客户端网格中间间件网格中间间件metadata网格适宜宜于数据据共享的的技术特特点：承认数据据源的现现有特性性和服务务结构不改变现现存数据据的结构构不影响现现有数据据服务的的形式连接网格格的中间间件部分分可以作作到与原原来系统统完全的的独立只需要在在局域网网中增加加一个网网格代理理节点就就可以有关中间间件的开开发完全全独立，，在软件件体系上上没有继继承性要要求网格服务务的品质质不会影影响现有有的系统统的服务务品质网格服务务通过网网格CA可以实现现和本地地安全域域的有限限信任网格服务务作为数数据源提提供者的的可控资资源，资资源提供供者可以以对其进进行限制制和管理理基于网格格的专题题空间信信息系统统专题信息息应用系系统政务信息息平台专题模型型G网格服务务/黏合剂专题信息息加工控控制环境境空间数据据源计算资源源安全和认认证管理理格式转换换服务专题信息息加工控控制环境境空间数据据源计算资源源安全和认认证管理理格式转换换服务GGGG专题数据据库专题数据据库G语意库和和语意层层语意库和和语意层层GG我们的相相关工作作介绍SIG的技术架架构试验床环环境数据共享享平台的的示范协同处理理的示