基于OpenSearch轻量级卫星数据分布式协同服务系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种卫星数据分布式系统服务技术，具体来说，涉及一种基于OpenSearch的轻量级卫星数据分布式协同服务系统。
【背景技术】
[0002]一、基于Web Service的空间数据网格系统:
Web Service技术，能使得运行在不同机器上的不同应用无须借助附加的、专门的第三方软件或硬件，就可相互交换数据或集成。依据Web Service规范实施的应用之间，无论它们所使用的语言、平台或内部协议是什么，都可以相互交换数据。Web Service是自描述、自包含的可用网络模块，可以执行具体的业务功能。Web Service也很容易部署，因为它们基于一些常规的产业标准以及已有的一些技术，诸如标准通用标记语言下的子集XML、HTTP。Web Service减少了应用接口的花费。Web Service为整个企业甚至多个组织之间的业务流程的集成提供了一个通用机制。
[0003]Web Service平台需要一套协议来实现分布式应用程序的创建。任何平台都有它的数据表示方法和类型系统。要实现互操作性，Web Service平台必须提供一套标准的类型系统，用于沟通不同平台、编程语言和组件模型中的不同类型系统。这些协议有:
I) XML 和 XSD:
可扩展的标记语言(标准通用标记语言下的一个子集)是Web Service平台中表示数据的基本格式。除了易于建立和易于分析外，XML主要的优点在于它既与平台无关，又与厂商无关。XML是由万维网协会(W3C)创建，W3C制定的XML SchemaXSD定义了一套标准的数据类型，并给出了一种语言来扩展这套数据类型。
[0004]2) SOAP:
SOAP即简单对象访问协议(Simple Object Access Protocol)，它是用于交换XML(标准通用标记语言下的一个子集)编码信息的轻量级协议。它有三个主要方面:XML-enVel0pe为描述信息内容和如何处理内容定义了框架，将程序对象编码成为XML对象的规则，执行远程过程调用(RPC)的约定。SOAP可以运行在任何其他传输协议上。例如，可以使用SMTP，即因特网电子邮件协议来传递SOAP消息。
[0005]3) WSDL:
Web Service描述语言WSDL就是用机器能阅读的方式提供的一个正式描述文档而基于XML (标准通用标记语言下的一个子集)的语言，用于描述Web Service及其函数、参数和返回值。因为是基于XML的，所以WSDL既是机器可阅读的，又是人可阅读的。
[0006]4) UDDI:
UDDI (Universal Descript1n, Discovery and Integrat1n)的目的是为电子商务建立标准；UDDI是一套基于Web的、分布式的、为Web Service提供的、信息注册中心的实现标准规范，同时也包含一组使企业能将自身提供的Web Service注册，以使别的企业能够发现的访问协议的实现标准。
[0007]5)调用RPC (Remote Procedure Call Protocol，远程过程调用协议)与消息传递:
Web Service本身其实是在实现应用程序间的通信。有两种应用程序通信的方法:RPC远程过程调用和消息传递。使用RPC的时候，客户端的概念是调用服务器上的远程过程，通常方式为实例化一个远程对象并调用其方法和属性。RPC系统试图达到一种位置上的透明性:服务器暴露出远程对象的接口，而客户端就好像在本地使用的这些对象的接口一样，这样就隐藏了底层的信息，客户端也就根本不需要知道对象是在哪台机器上。
[0008]基于Web Service实现的空间信息网格有EOS (Earth Observing System,地球观测系统)，它是NASA (美国国家航空航天局)建立的长期人造卫星和科学仪器的对地观测系统。它的观测任务包含陆地、大气、海洋、生物圈。其卫星发射始于1997年，卫星传感器种类多样化，涵盖目前常用的M0DIS，TM，MSS等。ECHO (EOS ClearingHouse)是ESDIS(Earth Science Data and Informat1n System)建立在EOS之上的空间数据元数据目录和数据查询代理平台，它为科学数据的使用者提供NASA EOS数据便捷的数据访问服务。ECHO实际上是一个中间件，它通过提供给用户应用程序使用接口，实现空间数据的查询和获取功能。ECHO通过统一的应用程序接口提供给用户EOSDIS数据产品和其它地球科学数据。
[0009]二、基于OGC服务规范的数据网格:
OGC (Open Geospatial Consortium，开放地理空间联盟)，是一个非盈利的志愿的国际标准化组织，引领着空间地理信息标准及定位基本服务的发展。目前在空间数据互操作领域，基于公共接口访问模式的互操作方法是一种基本的操作方法。通过国际标准化组织(IS0/TC211)或技术联盟(如0GC)制定空间数据互操作的接口规范，GIS软件商开发遵循这一接口规范的空间数据的读写函数，可以实现异构空间数据库的互操作。OGC和IS0/TC211共同推出了基于Web Service (网络服务)的空间数据互操作实现规范Web Map Service，Web Feature Service,Web Coverage Service,Catalog Service-ffeb (CSff),ffeb ProcessService以及用于空间数据传输与转换的地理信息标记语言(GML)。OGC提出了一个能无缝集成各种在线空间处理和位置服务的框架即OWS(0GC Web Service)，使得分布式空间处理系统能够通过XML和HTTP技术进行交互，并为各种在线空间数据资源、来自传感器的信息、空间处理服务和位置服务，基于Web的发现、访问、集成、分析、利用和可视化提供互操作框架。
[0010]I)网络地图服务:
网络地图服务(WMS)利用具有地理空间位置信息的数据制作地图。其中将地图定义为地理数据可视的表现。这个规范定义了三个操作:GetCapabitities返回服务级元数据，它是对服务信息内容和要求参数的一种描述；GetMap返回一个地图影像，其地理空间参考和大小参数是明确定义了的；GetFeatureInfo (可选)返回显示在地图上的某些特殊要素的?目息O
[0011]2)网络要素服务:
网络地图服务返回的是图层级的地图影像，网络要素服务(WFS)返回的是要素级的GML编码，并提供对要素的增加、修改、删除等事务操作，是对Web地图服务的进一步深入。OGC网络要素服务允许客户端从多个Web要素服务中取得使用地理标记语言(GML)编码的地理空间数据，这个规范定义了五个操作=GetCapabilites返回Web要素服务性能描述文档(用XML描述)！DescribeFeatureType返回描述可以提供服务的任何要素结构的XML文档！GetFeature为一个获取要素实例的请求提供服务Jransact1n为事务请求提供服务；LockFeature处理在一个事务期间对一个或多个要素类型实例上锁的请求。
[0012]3)网络覆盖服务:
网络覆盖服务(WCS)面向空间影像数据，它将包含地理位置值的地理空间数据作为“覆盖(Coverage)”在网上相互交换。网络覆盖服务由三种操作组成:GetCapabilities，GetCoverage 和 DescribeCoverageType。GetCapabilities 操作返回描述服务和数据集的XML文档。网络覆盖服务中的GetCoverage操作是在GetCapabilities确定什么样的查询可以执行、什么样的数据能够获取之后执行的，它使用通用的覆盖格式返回地理位置的值或属性。DescribeCoverageType操作允许客户端请求由具体的WCS服务器提供的任一覆盖层的完全描述。
[0013]4)网络目录服务:
网络目录服务(CSW) —是一种OGC标准，它能够支持地理空间数据集的发布和搜索，用于空间资源发现的目录服务，它提供以下七个接口: GetCapabilities，DescribeRecord,GetDomain? GetRecords? GetRecordById? Harvest，Transact1n0
[0014]5)网络处理服务:
Web Process Service (WPS)是支持Web数据处理的服务，提供原始的算法调用的接口。这个规范定义了三个操作接口:GetCapabilities，DescribeProcess，Execute。
[0015]目前，多数卫星数据共享或分发系统都是基于以上服务规范开发和运行，例如:
(l)GEOSS(The Global Earth Observat1n System of Systems)是GEO在其 10年执行计划中建立的对地观测系统的系统。GEOSS致力于实现环境观测数据和决策支持工具同这些产品终端用户之间的连接，加强对地观测与全球问题之间联系。它的最终目标是建立一个能够服务于广大用户的全方面的、实时和近实时的环境观测数据和信息获取分析的全球公共基石出设施。(2)GENESI DR(Ground European Network for Earth Science Interoperat1nsDigital Repositories)是GEOSS的一部分，是欧洲各组织在实现全球对地观测系统上所做出的贡献。这套系统在框架结构上有四个部分组成:目录；发现代理；目录访问服务；数据访问服务组成。
[0016]目前这些系统存在以下缺点或不足:
标准不统一:数据共享平台都有一套自己的数据网格系统的数据描述标准和数据发布共享协议等，这