海洋遥感反演产品发布平台的设计研究

余应淮

海洋遥感信息作为数字海洋的重要数据来源，在海洋环境监测、资源保护、沿海经济可持续发展等社会服务领域得到了广泛应用。针对海洋遥感反演产品的有效管理和网络速报需求，深入研究海洋遥感反演产品网络发布的体系结构与关键技术问题，阐述了一个切实可行的海洋遥感反演产品发布平台的系统设计及技术方案。

【关键词】海洋遥感 反演产品 发布平台 系统设计 技术方案

1 前言

海洋遥感信息作为数字海洋的重要数据来源，在海洋环境监测、资源保护、沿海经济可持续发展等社会服务领域得到了广泛应用。近年来，为实现海洋遥感数据的有效管理和信息共享，众多学者采用不同的信息技术提出了不同的解决方案。其中，宋平舰等[1]针对遥感数据存在多源、异构、海量的特点，提出基于WSRF的分布式海洋遥感数据集成与共享机制，通过数据层、服务层、服务管理层、应用层和表示层5层架构使用户能够透明地共享、一体化地处理已有的遥感数据。滕龙妹等[2]将WebGIS、空间数据存取、网络传输等技术引入海洋光学遥感数据一体化管理中，设计了面向海洋遥感数据的速报地理信息系统，该系统集成了数据自动批量入库、数据批量自动远程分发、空间数据可视化实时发布等功能模块，具备海洋遥感数一体化管理功能和数据网络实时发布功能。陈志荣等[3]以浙江海洋水质遥感速报GIS系统的实现为例，自主设计了面向海洋遥感数据的空间数据库引擎，并详细介绍了该引擎的数据存储结构和数据访问机制。王娜[4]在对WebGIS、空间数据库、网络通信技术进行深入剖析的基础上，采用J2EE平台体系下的三级分层结构，设计了一套海洋遥感数据实时发布的解决方案。滕骏华等[5]利用遥感资料进行海岸带环境动态变化监测具有快速准确的优点，以遥感数据应用为核心，根据信息产品生产的业务化需求将遥感数据的获取、预处理、专题信息提取、遥感专题图产品制作的整个过程有机地集成为一体，提出了海岸带环境遥感信息系统的研发方案，实现了遥感数据处理、遥感信息提取、专题信息综合、专题产品制作等信息产品的业务化生产。赵艳玲等[6]采用了数据层、业务层、表示层三层体系的组织方式设计了基于Web海洋卫星遥感产品查询系统，实现了遥感专题产品的网上实时发布。朱庆等[7]在介绍海洋遥感信息管理与发布系统的体系结构的基础上，着重论述了基于Web的海洋遥感信息发布，包括互联网上元数据查询的实现及影像的实时浏览等关键技术。

针对海洋遥感反演产品的有效管理和网络速报需求，本文在深入研究海洋遥感反演产品网络发布的体系结构与关键技术问题的基础上，提出一个可行的构建海洋遥感反演产品发布平台的系统设计及技术方案。

2 海洋遥感反演产品发布平台的设计目标

海洋遥感反演产品发布平台立足于沿海海域环境监测保护的现状和存在的问题，在利用MODIS、HY、NOAA 、FY等卫星资料进行水质分类，以及多颗卫星遥感资料的融合处理的基础上，自动生成COD、DOC、叶绿素、悬浮泥沙、黄色物质、透明度、温度等海洋遥感反演产品，并综合使用计算机软件技术建立沿海卫星遥感反演产品基础信息库和发布平台，通过计算机网络通信技术实现沿海海域水质遥感信息的动态实时发布。

系统采用先进的脚本技术实现反演产品数据的分类查询、快速浏览与便捷下载，可通过配置系统相关的运行控制参数定制自定义风格的交互界面，具有高度的可视性和互动性。

3 海洋遥感反演产品发布平台设计

3.1 系统结构

海洋遥感反演产品发布不仅要求具备产品的网络动态发布功能，还要求具备产品数据的自动备份与归档管理功能，系统结构由产品发布子系统、数据管理子系统、基础数据库和运行控制子系统四个部分组成，如图1所示。

其中，产品基础数据库为产品发布子系统的数据源，包括COD、DOC、叶绿素、悬浮泥沙、黄色物质、透明度、温度等海洋遥感反演产品数据。产品发布子系统作为对外公开的产品服务应用系统，主要实现海洋遥感反演产品的网络动态发布，包括产品的查询、显示、下载。数据管理子系统为海洋遥感反演产品发布平台的服务器端应用系统，实现海洋遥感反演产品的自动备份，并采用数据库管理系统对反演产品进行归档管理，为产品发布子系统提供数据来源。运行控制子系统同样作为海洋遥感反演产品发布平台的服务器端应用系统的组成部分，主要完成控制整个平台运行的相关参数配置。

3.2 系统的功能模块

根据海洋遥感反演产品发布的业务特点，系统在功能上可以划分为产品发布、数据管理、运行控制等三个子系统，各子系统的功能模块具体如下：

3.2.1 产品发布子系统

产品发布子系统作为对外提供海洋遥感反演产品服务的应用系统，主要实现海洋遥感反演产品的网络动态发布，包括产品查询、产品显示、产品下载等功能模块。

（1）产品查询功能模块可以按海洋遥感卫星、产品类型、产品级别、日期、区域等关键字对海洋遥感反演产品数据进行检索。

（2）产品显示功能模块以缩略图形式显示海洋遥感反演产品，并提供图像缩放、平移等图控功能。

（3）产品下载功能模块为远程用户提供下载最新海洋遥感反演产品以及所查询产品的功能。

3.2.2 数据管理子系统

数据管理子系统作为遥感反演产品发布平台的服务器端应用系统的一个组成部分，包括海洋遥感反演产品数据的自动备份与归档管理功能模块。

（1）产品数据备份管理功能模块通过定时访问各级海洋遥感反演产品处理终端，并检索其所处理的最新反演产品，实现各级反演产品的實时自动备份。

（2）产品数据归档管理功能模块采用数据库管理系统实现对各类海洋遥感反演产品的归档管理，并为产品发布子系统提供数据来源。

3.2.3 运行控制子系统

运行控制子系统作为遥感反演产品发布平台的服务器端应用系统的另一个组成部分，包括产品发布参数设置、产品处理终端参数设置、产品数据备份参数设置等功能模块。

（1）产品发布参数设置功能模块完成产品发布子系统动态发布海洋遥感反演产品控制参数的设置，包括对外发布的产品类型、级别、最新产品的时间段等参数。

（2）产品处理终端参数设置功能模块完成各级海洋遥感反演产品处理终端的内网IP地址、各终端上产品源数据的存储路径等参数的设置。

（3）产品数据备份参数设置功能模块完成自动备份海洋遥感反演产品所需的相关参数设置，包括产品数据的备份路径、产品类型、文件格式、新产品的检测频率等参数。

4 海洋遥感反演产品发布平台的技术方案

软件系统的研发技术方案是整个海洋遥感反演产品发布平台设计、运行、维护的重要保证，采用先进、适用的软件体系结构，可以使系统开发周期大幅缩短，提高系统的开发质量。根据系统的应用模式、规模及应用内容，选择基于Client/Server模式与Browser/Server模式相结合的异构体系结构的技术方案，其中服务器主机采用微软公司的Windows 7.0+IIS6.0 （及以上版本）的系统环境作为基础平台，如图2所示。

（1）海洋遥感反演产品发布平台的开发采用统一的数据组织方式，通过基于角色的访问控制系统实现对不同类别用户权限的控制，通过会话安全管理模块和会话状态控制模块来提高系统在安全控制方面的能力。

（2）产品发布子系统的开发综合采用基于ASP的动态Web技术与可视化编程技术，主要实现海洋遥感反演产品的动态发布，通过产品类型模型或指定任意关键字实现产品查询，通过图形列表形式实现海洋遥感反演产品的分类显示与产品下载，通过后台管理的模式实现系统运行控制，使系统具有高效的运行速度与高度的互动性。

（3）数据管理子系统采用基于文件传输协议的CUTEFTP进行架设，通过定时访问各级产品处理终端，保持海洋遥感反演产品基础信息库与产品处理终端的同步更新，实现各级反演产品的实时自动备份；其次，采用微软公司的SQL SERVER 2003（及以上版本）数据库管理系统对反演产品进行归档管理，为产品发布子系统提供数据来源，同时提高系统数据访问的效率和安全性。

（4）运行控制子系统采用分层结构进行设计，保证系统的表现层、业务逻辑层以及基础数据层的相互分离，并采用标准的、开放的、统一的对象組件库作为公共的技术基础，增强系统的可扩展性。

5 结束语

针对海洋遥感反演产品的有效管理和网络速报需求，在深入研究海洋遥感反演产品网络发布的体系结构与关键技术的基础上，提出了一个切实可行的海洋遥感反演产品发布平台的系统设计及技术方案。该平台系统由产品发布子系统、数据管理子系统、基础数据库和运行控制子系统四个部分组成，实现了反演产品的便捷查询、在线浏览、系统运行控制、后台管理等功能。系统整体框架采用混合Client/Server、Browser/Server模式的异构体系结构，不仅能满足系统运行需求，且具备高度的可扩展性。

参考文献

[1]宋平舰，崔宾阁，刘荣杰，等.基于WSRF的海洋遥感数据集成与共享机制设计与实现[J].海洋通报，2013，32（02）：195-199.

[2]滕龙妹，刘仁义，刘南.海洋遥感数据一体化管理方法[J].上海交通大学学报，2008，42（10）：1674-1677.

[3]陈志荣，刘仁义，刘南.面向网络发布的海洋遥感数据库引擎设计与应用[J].浙江大学学报（理学版），2008，35（01）：96-99.

[4]王娜.海洋遥感数据速报系统设计与实现[D].浙江：浙江大学省GIS重点实验室，2007：6-7.

[5]滕骏华，楼秀琳，孙美仙，等.海岸带环境遥感信息的系统集成[J].海洋学研究，2006，24（04）：77-86.

[6]赵艳玲，何贤强，王迪峰，等.基于Web海洋卫星遥感产品的查询系统[J].东海海洋，2005，23（01）：32-39.

[7]朱庆，钟若飞李德仁.基于Web的海洋遥感信息管理与发布系统的设计[J].海洋学报（中文版），2002，24（S1）：191-199.

作者单位

广东海洋大学数学与计算机学院 广东省湛江市 524088