本发明涉及计算机技术领域，更具体地，涉及一种rinex文件溯源信息提取方法及系统。
背景技术：
rinex(receiverindependentexchangeformat，与接收机无关的交换格式)是一种在gps测量应用中普遍采用的数据格式，该格式由瑞士伯尔尼大学天文学院于1989年提出，经过多年修订完善，现在已经成为大地测量应用中的标准数据格式，几乎所有的测量型gps接收机厂商都提供将其专有格式转换为rinex格式文件的工具，几乎所有的gps数据处理软件都能够处理rinex格式的文件。
rinex数据文件作为大地测量领域的重要数据文件，其采集、处理、发布过程具有广泛性与分布式特点，这些数据与其他领域的数据融合，又常常衍生出更为复杂的数据产品，应用于生产生活的各个方面。然而由于数据演化过程难以预知，质量无法控制，导致数据可信度受到质疑，尤其在当前网络互联与数据共享的大背景下，对于数据产生过程的追溯需求日益凸显。
在数据库领域，比较成熟的数据起源追溯方法主要有两种。第一种方法是基于注释的方法，这是一种简单有效的数据起源追溯方法，即在注释中记录关于数据出处、作者及其演变历史等辅助信息，并使注释与数据一起传播，用户可直接通过查看目标数据的注释获得数据的起源信息。第二种方法是基于逆置的方法，通过逆向查询或者构造逆向函数对查询求逆，由结果追溯到源数据，一般在需要用到数据起源信息时才进行计算。
在科学数据流领域，科学工作流的数据起源获取一般有两种方法。第一种方法是从日志文件中解析，这种方式只能得到较为简单的起源信息，且不能实现工作流的任意修改逆流，应用范围有限。第二种方法是在设计工作流引擎时就充分考虑到数据起源的追溯需求，将数据起源信息记录到工作流引擎中，使得数据起源信息的管理变得相对容易。
然而，目前针对rinex文件溯源的研究还很少，而数据库领域、科学数据流领域的数据溯源研究成果没有根据rinex文件的特点进行有针对性的处理，也没有具体的rinex文件溯源信息描述要素，难以满足rinex文件溯源的需求。
技术实现要素：
本发明为了克服现有技术中难以满足rinex文件溯源需求的缺陷，提供一种rinex文件溯源信息提取方法及系统。
一方面，本发明提供一种rinex文件溯源信息提取方法，包括：
s1，提取预先以“7w”模型设计的所述rinex文件中的溯源信息；
s2，将所述溯源信息与所述rinex文件建立映射关系。
优选地，所述s1进一步包括提取预先以“7w”模型设计的所述rinex文件中what相关的溯源信息，所述what相关的溯源信息包括：所述rinex文件的名称、版本、类型、所对应的卫星系统和所述rinex文件包含的数据类型。
优选地，所述s1进一步包括提取预先以“7w”模型设计的所述rinex文件中when相关的溯源信息，所述when相关的溯源信息包括：所述rinex文件的创建时间、第一条观测数据记录时间和最后一条观测数据记录时间。
优选地，所述s1进一步包括提取预先以“7w”模型设计的所述rinex文件中where相关的溯源信息，所述where相关的溯源信息包括：所述rinex文件中的观测站点标识、观测站点名称和观测站点近似坐标。
优选地，所述s1进一步包括提取预先以“7w”模型设计的所述rinex文件中who相关的溯源信息，所述who相关的溯源信息包括：所述rinex文件的创建机构、观测机构和观测者。
优选地，所述s1进一步包括提取预先以“7w”模型设计的所述rinex文件中which相关的溯源信息，所述which相关的溯源信息包括：所述rinex文件的生成软件、接收设备编号、接收设备类型、接收设备版本、传感器模式、传感器类型和传感器精度。
优选地，所述s1还包括：根据对所述rinex文件的增删修改操作，新增与所述增删修改操作对应的“7w”模型中why和how相关的溯源信息。
优选地，所述s2之后还包括：
s3，根据相应的rinex标准将所述溯源信息转换为可读字符串。
优选地，s2中所述映射关系中的映射对象包括文件名、文件头和数据区。
另一方面，本发明提供一种rinex文件溯源信息提取系统，包括：
提取模块，用于提取预先以“7w”模型设计的所述rinex文件中的溯源信息；
映射模块，用于将所述溯源信息与所述rinex文件建立映射关系。
本发明提供的一种rinex文件溯源信息提取方法及系统，首先根据“7w”模型设计了rinex文件创建环节的溯源信息，再对rinex文件中的溯源信息进行提取，并将提取出的溯源信息以“7w”模型进行描述，从而根据rinex文件的特点有效实现了rinex文件溯源信息的提取，为rinex文件溯源提供了全新的思路。此外，通过将提取出的溯源信息与rinex文件建立映射关系，有利于实现对溯源信息的高效管理和查询。
附图说明
图1为本发明实施例的一种rinex文件溯源信息提取方法的整体流程示意图；
图2为本发明实施例的一种rinex文件溯源信息提取方法中的“7w”模型的示意图；
图3为本发明实施例的一种rinex文件溯源信息提取方法中步骤s3的流程细化示意图；
图4为本发明实施例的一种rinex文件溯源信息提取系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
目前，“7w”模型已被诸多研究者引入在其学术研究中，例如，李亚子研究了数据起源标注模式与描述模型，引入了数据起源内容的“7w”模型。总的来说，“7w”模型包括who、when、where、how、which、what、why七部分，其核心是what，即记录该数据生命周期内各种事件来描述该数据发生了什么以及该数据现在是什么；其他六项都是围绕what描述它的信息，描述该数据的归属权，什么时候在哪发生了什么处理过程，处理过程是怎样进行的，这个过程都有哪些要素，哪些主体参与，导致数据成为现在的状态的原因等。
在上述“7w”模型的基础上，本发明提供一种rinex文件溯源信息提取方法，如图1所示，该方法包括：
s1，提取预先以“7w”模型设计的所述rinex文件中的溯源信息；
s2，将所述溯源信息与所述rinex文件建立映射关系。
具体地，rinex文件格式复杂，且历经更迭，从最初的rinex1逐渐发展到目前的rinex3.03，尤其在2013年的rinex3.02版本进行了较大修订，版本差异给文件溯源带来了挑战。此外，rinex文件类型繁多，rinex2.0版本中设计了观测数据文件、导航电文文件、气象文件三种文件，rinex2.10版本中新增了glonass导航电文文件、geo导航电文文件等，后续又新增了伽利略导航电文文件等，rinex3.0版本及其次生版本又将文件归并为gnss观测数据文件、gnss导航电文文件和气象文件三种类型，文件类型的多样也给文件溯源造成了困难。
本实施例中，首先结合rinex文件的结构特点，根据“7w”模型设计了rinex文件创建环节的溯源信息，然后针对rinex文件标准，以文本文件解析提取的方法，分别提取各类数据文件中的相关溯源信息，最后将提取的溯源信息与所述rinex文件建立映射关系，以实现对rinex文件溯源信息的有效提取。本实施提供的一种rinex文件溯源信息提取方法，对于rinex2.0、rinex2.10、rinex2.11、rinex2.12、rinex3.0、rinex3.01、rinex3.02和rinex3.03版本的观测数据文件、导航电文文件、气象文件具有兼容性。
进一步地，为了更好地理解“7w”模型，现以下述示例进行具体说明。图2为本发明实施例的一种rinex文件溯源信息提取方法中的“7w”模型的示意图，如图2所示，本实施例中，“7w”模型具体包括what、when、where、who、which、how、why七个方面的信息，其核心是what，即该数据生命周期内的各种事件以及该数据现在是什么，其余六项围绕what，描述该数据的归属权、过程要素、过程主体等。本发明主要针对rinex文件创建时的what、when、where、who、which信息进行提取，对于how和why两方面信息，仅进行简单填充，待文件增删修改或应用阶段视具体情况进行扩展。
进一步地，本实施例中设计的rinex文件溯源信息可以根据rinex标准的修订进行修订，表示方法可以根据需要选择xml方式、数据库表方式或其他方式，此处不做具体限定。
本发明提供的一种rinex文件溯源信息提取方法，首先根据“7w”模型设计了rinex文件创建环节的溯源信息，再对rinex文件中的溯源信息进行提取，并将提取出的溯源信息以“7w”模型进行描述，从而根据rinex文件的特点有效实现了rinex文件溯源信息的提取，为rinex文件溯源提供了全新的思路。此外，通过将提取出的溯源信息与rinex文件建立映射关系，有利于实现对溯源信息的高效管理和查询。
基于上述任一实施例，提供一种rinex文件溯源信息提取方法，所述s1进一步包括提取预先以“7w”模型设计的所述rinex文件中what相关的溯源信息，所述what相关的溯源信息包括：所述rinex文件的名称、版本、类型、所对应的卫星系统和所述rinex文件包含的数据类型。
具体地，在rinex文件创建环节，所述rinex文件中的溯源信息是以“7w”模型进行设计的，因此，在对所述rinex文件中的溯源信息进行提取时，所提取的溯源信息包括预先以“7w”模型设计的what相关的溯源信息，主要包括：所述rinex文件的名称、版本、类型、所对应的卫星系统和所述rinex文件包含的数据类型。
本实施例中，在rinex文件创建环节，上述what相关的溯源信息以xml形式表示，具体为：
<what>
<event></event>
<filename></filename>
<rinexversion></rinexversion>
<filetype></filetype>
<satellitesystem></satellitesystem>
<datatypes></datatypes>
</what>
此外，上述what相关的溯源信息的表示方法可以根据需要进行选择，还可以采用数据库表方式或其他方式，此处不做具体限定。
进一步地，在提取what相关的溯源信息的过程中，具体包括：对于“event”信息要素，说明“创建数据文件”；获取文件名称信息；从文件头的“rinexversion”标签获取文件版本信息；从文件头的“type”标签获取文件类型信息；对于观测数据文件，从文件头的“type”标签获取文件所对应的gnss系统信息；对于rinex3.0、rinex3.01、rinex3.02和rinex3.03版本的导航电文文件，从文件头的“type”标签获取对应的gnss系统信息；对于rinex2.0、rinex2.10、rinex2.11和rinex2.12版本的导航电文文件，其对应的gnss系统信息为“gps”；对于rinex2.0、rinex2.10、rinex2.11和rinex2.12版本的glonass导航电文文件，其对应的gnss系统信息为“glonass”；对于rinex2.0、rinex2.10、rinex2.11和rinex2.12版本的伽利略导航电文文件，其对应的gnss系统信息为“galileo”；对于rinex2.0、rinex2.10、rinex2.11和rinex2.12版本的geo导航电文文件，其对应的gnss系统信息为“geostationarysatellites”；对于气象文件，对应的gnss系统信息为“all”；对于rinex2.0、rinex2.10、rinex2.11和rinex2.12版本的观测数据文件，从文件头的“typesofobserv”获取文件所包含的数据类型信息；对于rinex3.0、rinex3.01、rinex3.02和rinex3.03版本的观测数据文件，从文件头的“obstypes”标签获取文件所包含的数据类型信息；对于导航电文文件，其所包含的数据类型信息为“navigationmessage”；对于气象文件，从文件头的“typesofobserv”标签获取文件所包含的数据类型信息。
本发明提供的一种rinex文件溯源信息提取方法，根据“7w”模型设计了rinex文件创建环节的溯源信息，并利用文件解析的方法实现rinex数据文件what相关的溯源信息的提取，为rinex文件溯源提供了全新的思路。
基于上述任一实施例，提供一种rinex文件溯源信息提取方法，所述s1进一步包括提取预先以“7w”模型设计的所述rinex文件中when相关的溯源信息，所述when相关的溯源信息包括：所述rinex文件的创建时间、第一条观测数据记录时间和最后一条观测数据记录时间。
具体地，在rinex文件创建环节，所述rinex文件中的溯源信息是以“7w”模型进行设计的，因此，在对所述rinex文件中的溯源信息进行提取时，所提取的溯源信息包括预先以“7w”模型设计的when相关的溯源信息，主要包括：所述rinex文件的创建时间、第一条观测数据记录时间和最后一条观测数据记录时间。
本实施例中，在rinex文件创建环节，上述when相关的溯源信息以xml形式表示，具体为：
此外，上述when相关的溯源信息的表示方法可以根据需要进行选择，还可以采用数据库表方式或其他方式，此处不做具体限定。
进一步地，在提取when相关的溯源信息的过程中，具体包括：从文件头的“date”标签获取文件创建时间信息；对于观测数据文件，从文件头的“timeoffirstobs”获取文件中第一条观测数据时间信息；对于导航电文文件和气象文件，从数据区的第一条数据记录的“epoch”标签获取文件中第一条观测数据时间信息；对于观测数据文件，若文件头中包含“timeoflastobs”标签，则从该标签中获取文件中最后一条观测数据时间信息，若文件头中不包含“timeoflastobs”标签，则从数据区的最后一条数据记录的“epoch”标签获取文件中最后一条观测数据时间信息；对于导航电文文件和气象文件，从数据区的最后一条数据记录的“epoch”标签获取文件中最后一条观测数据时间信息。
本发明提供的一种rinex文件溯源信息提取方法，根据“7w”模型设计了rinex文件创建环节的溯源信息，并利用文件解析的方法实现rinex数据文件when相关的溯源信息的提取，为rinex文件溯源提供了全新的思路。
基于上述任一实施例，提供一种rinex文件溯源信息提取方法，所述s1进一步包括提取预先以“7w”模型设计的所述rinex文件中where相关的溯源信息，所述where相关的溯源信息包括：所述rinex文件中的观测站点标识、观测站点名称和观测站点近似坐标。
具体地，在rinex文件创建环节，所述rinex文件中的溯源信息是以“7w”模型进行设计的，因此，在对所述rinex文件中的溯源信息进行提取时，所提取的溯源信息包括预先以“7w”模型设计的where相关的溯源信息，主要包括：所述rinex文件中的观测站点标识、观测站点名称和观测站点近似坐标。
本实施例中，在rinex文件创建环节，上述where相关的溯源信息以xml形式表示，具体为：
此外，上述where相关的溯源信息的表示方法可以根据需要进行选择，还可以采用数据库表方式或其他方式，此处不做具体限定。
进一步地，在提取where相关的溯源信息的过程中，具体包括：对于rinex2.0、rinex2.10、rinex2.11、rinex2.12、rinex3.0和rinex3.01版本的文件，从文件名的前四个字母获取站点标识信息；对于rinex3.02和rinex3.03版本的文件，从文件名的前9个字母获取站点标识信息；将站点标识信息转换成站点名称信息；对于观测数据文件，从文件头的“markername”标签获取观测点名称信息；对于导航电文文件，其观测站点名称信息为“null”；对于气象文件，若文件头中包含“markername”标签，则从该标签获取观测点名称信息，若文件头中不包含“markername”标签，则其观测站点名称信息为“null”；对于观测数据文件，从文件头的“approxpositionxyz”标签获取观测站点近似坐标信息；对于导航电文文件，观测站点近似坐标信息为“null”；对于rinex2.0版本的气象文件，观测站点近似坐标信息为“null”；对于rinex2.1版本及之后版本的气象文件，从文件头的“sensorposxyz/h”标签获取观测站点近似坐标信息。
本发明提供的一种rinex文件溯源信息提取方法，根据“7w”模型设计了rinex文件创建环节的溯源信息，并利用文件解析的方法实现rinex数据文件where相关的溯源信息的提取，为rinex文件溯源提供了全新的思路。
基于上述任一实施例，提供一种rinex文件溯源信息提取方法，所述s1进一步包括提取预先以“7w”模型设计的所述rinex文件中who相关的溯源信息，所述who相关的溯源信息包括：所述rinex文件的创建机构、观测机构和观测者。
具体地，在rinex文件创建环节，所述rinex文件中的溯源信息是以“7w”模型进行设计的，因此，在对所述rinex文件中的溯源信息进行提取时，所提取的溯源信息包括预先以“7w”模型设计的who相关的溯源信息，主要包括：所述rinex文件的创建机构、观测机构和观测者。
本实施例中，在rinex文件创建环节，上述who相关的溯源信息以xml形式表示，具体为：
此外，上述who相关的溯源信息的表示方法可以根据需要进行选择，还可以采用数据库表方式或其他方式，此处不做具体限定。
进一步地，在提取who相关的溯源信息的过程中，具体包括：从文件头的“runby”标签获取文件创建机构信息；对于观测数据文件，从文件头的“agency”标签获取观测机构信息；对于导航电文文件和气象文件，观测机构信息为“null”；对于观测数据文件，从文件头的“observer”标签获取观测者信息；对于导航电文文件和气象文件，观测者信息为“null”。
本发明提供的一种rinex文件溯源信息提取方法，根据“7w”模型设计了rinex文件创建环节的溯源信息，并利用文件解析的方法实现rinex数据文件who相关的溯源信息的提取，为rinex文件溯源提供了全新的思路。
基于上述任一实施例，提供一种rinex文件溯源信息提取方法，所述s1进一步包括提取预先以“7w”模型设计的所述rinex文件中which相关的溯源信息，所述which相关的溯源信息包括：所述rinex文件的生成软件、接收设备编号、接收设备类型、接收设备版本、传感器模式、传感器类型和传感器精度。
具体地，在rinex文件创建环节，所述rinex文件中的溯源信息是以“7w”模型进行设计的，因此，在对所述rinex文件中的溯源信息进行提取时，所提取的溯源信息包括预先以“7w”模型设计的which相关的溯源信息，主要包括：所述rinex文件的生成软件、接收设备编号、接收设备类型、接收设备版本、传感器模式、传感器类型和传感器精度。
本实施例中，在rinex文件创建环节，上述which相关的溯源信息以xml形式表示，具体为：
此外，上述which相关的溯源信息的表示方法可以根据需要进行选择，还可以采用数据库表方式或其他方式，此处不做具体限定。
进一步地，在提取which相关的溯源信息的过程中，具体包括：从文件头的“pgm”标签获取文件生成软件信息；对于观测数据文件，从文件头的“rec#/type/vers”标签获取接收设备编号、类型及版本信息，传感器模式、类型及精度信息为“null”；对于导航电文文件，接收设备编号、类型及版本信息为“null”，传感器模式、类型及精度信息为“null”；对于rinex2.0版本的气象文件，接收设备编号、类型及版本信息为“null”，传感器模式、类型及精度信息为“null”；对于rinex2.1版本及之后版本的气象文件，从文件头的“sensormod/type/acc”标签获取传感器模式、类型及精度信息，接收设备编号、类型及版本信息为“null”。
本发明提供的一种rinex文件溯源信息提取方法，根据“7w”模型设计了rinex文件创建环节的溯源信息，并利用文件解析的方法实现rinex数据文件which相关的溯源信息的提取，为rinex文件溯源提供了全新的思路。
基于上述任一实施例，提供一种rinex文件溯源信息提取方法，所述s1还包括：根据对所述rinex文件的增删修改操作，新增与所述增删修改操作对应的“7w”模型中why和how相关的溯源信息。
具体地，鉴于“7w”模型中why和how相关的溯源信息描述的是对所述rinex文件执行的操作和操作执行的原因，因此，当且仅当，对所述rinex文件执行了具体操作时，才会出现与所述具体操作对应的“7w”模型中why和how相关的溯源信息。故而，在对所述rinex文件中的溯源信息进行提取时，对于“7w”模型中why和how相关的溯源信息，是根据对所述rinex文件的具体操作进行相应新增的。对所述rinex文件的操作包括增删修改操作，此外，还可以包括其他操作，具体操作与所述rinex文件的具体应用相关，此处不做具体限定。
本实施例中，在rinex文件创建环节，上述why相关的溯源信息以xml形式表示，具体为：
在rinex文件创建环节，上述how相关的溯源信息以xml形式表示，具体为：
此外，在rinex文件创建环节，上述why和how相关的溯源信息可以根据具体应用进行扩展，此处不做具体限定。同时，上述why和how相关的溯源信息的表示方法也可以根据需要进行选择，还可以采用数据库表方式或其他方式，此处不做具体限定。
进一步地，新增与所述增删修改操作对应的“7w”模型中why相关的溯源信息主要包括在reason标签中填充“接收到数据”，新增与所述增删修改操作对应的“7w”模型中how相关的溯源信息主要包括在action标签中填充“运行文件创建软件”。
本发明提供的一种rinex文件溯源信息提取方法，根据对所述rinex文件的增删修改操作，新增与所述增删修改操作对应的“7w”模型中why和how相关的溯源信息，从而针对rinex文件的特点，实现了对rinex文件溯源信息完整有效地提取。
基于上述任一实施例，提供一种rinex文件溯源信息提取方法，如图3所示，所述s2之后还包括：s3，根据相应的rinex标准将所述溯源信息转换为可读字符串。
具体地，本实施例的rinex文件溯源信息提取方法，与图1所示实施例的rinex文件溯源信息提取方法基本相同，相同之处此处不再赘述。不同之处在于，由于文件解析提取的结果多为rinex标准颁布的代号或者缩略语，为了提高溯源信息的可读性，本实施例中，在溯源信息提取完成后根据相应的rinex标准将其转换为可读字符串。例如，数据类型“l1”可以转换为“l1频段伪距测量结果”，“24-mar-0114:43”可以根据需要进行格式转换等。另外，由于rinex标准中没有观测站代号与名称的对应说明，因而可以从igs官方网站(www.igs.org)获取igs观测站网信息，进而完成观测站代号与名称的转换。
本发明提供的一种rinex文件溯源信息提取方法，在对预先以“7w”模型设计的rinex文件中的溯源信息进行提取之后，进一步根据相应的rinex标准将所述溯源信息转换为可读字符串，有效提高了溯源信息的可读性。
基于上述任一实施例，提供一种rinex文件溯源信息提取方法，s2中所述映射关系中的映射对象包括文件名、文件头和数据区。
具体地，由于针对不同的rinex文件所提取出的溯源信息是不同的，为了便于对所提取的溯源信息进行管理和查询等，本实施例中，将提取的溯源信息与rinex文件建立映射关系，具体为在各个溯源信息与rinex文件的数据标签或数据字段之间建立一一映射关系，映射对象包括文件名、文件头和数据区，由此，不同rinex文件的不同数据区都能够与相应的溯源信息对应，有利于后续的管理和查询等。
本发明提供的一种rinex文件溯源信息提取方法，通过将提取出的溯源信息与rinex文件建立映射关系，有利于实现对溯源信息的高效管理和查询。
图4为本发明实施例的一种rinex文件溯源信息提取系统的结构示意图，如图4所示，本实施例提供一种rinex文件溯源信息提取系统，包括：提取模块1，用于提取预先以“7w”模型设计的所述rinex文件中的溯源信息；映射模块2，用于将所述溯源信息与所述rinex文件建立映射关系。
本实施例中，首先结合rinex文件的结构特点，根据“7w”模型设计了rinex文件创建环节的溯源信息。在此基础上，提取模块1针对rinex文件标准，以文本文件解析提取的方法，分别提取各类数据文件中的相关溯源信息。最后，映射模块2将提取的溯源信息与所述rinex文件建立映射关系，以完整实现对rinex文件溯源信息的有效提取。本实施提供的一种rinex文件溯源信息提取方法，对于rinex2.0、rinex2.10、rinex2.11、rinex2.12、rinex3.0、rinex3.01、rinex3.02和rinex3.03版本的观测数据文件、导航电文文件、气象文件具有兼容性。
进一步地，“7w”模型具体包括what、when、where、who、which、how、why等七个方面的信息，其核心是what，即该数据生命周期内的各种事件以及该数据现在是什么，其余六项围绕what，描述该数据的归属权、过程要素、过程主体等。本发明主要针对rinex文件创建时的what、when、where、who、which信息进行提取，对于how和why两方面信息，仅进行简单填充，待文件增删修改或应用阶段视具体情况进行扩展。
进一步地，本实施例中设计的rinex文件溯源信息可以根据rinex标准的修订进行修订，表示方法可以根据需要选择xml方式、数据库表方式或其他方式，此处不做具体限定。
本发明提供的一种rinex文件溯源信息提取系统，首先根据“7w”模型设计了rinex文件创建环节的溯源信息，再对rinex文件中的溯源信息进行提取，并将提取出的溯源信息以“7w”模型进行描述，从而根据rinex文件的特点有效实现了rinex文件溯源信息的提取，为rinex文件溯源提供了全新的思路。此外，通过将提取出的溯源信息与rinex文件建立映射关系，有利于实现对溯源信息的高效管理和查询。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。