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策略驱动的空间信息服务协同自组合关键技术研究

谢斌  
【摘要】: 网络化地理空间信息应用正深刻地影响着地理信息的服务方式,国家测绘局已经启动了“地理信息公共服务平台”等计划,以期全面提升地理信息服务的能力和水平。当前,由于网络环境的复杂性,基于网络的地理空间数据共享和互操作还普遍存在着服务语义模糊、服务组合不够动态灵活、服务异常难以处置等问题。另外,在分布式协同服务资源的主动发现、灵活管理等方面也尚无成熟可靠的方法与产品,这都限制了地理空间数据资源的共享和互操作适用性。 本文结合服务计算、自治计算、策略管理以及OGC空间信息服务规范,研究描述空间信息服务协同的共享本体,建立“空间E机构-空间智能体”两层空间信息协同服务模型。通过研究用于服务协同环境的协同控制准则和应用管理策略集,探讨从基于空间E机构的抽象服务流程描述,到具体空间智能体执行实体之间的宏观协同调控方法。研究建立空间E机构的调控模型和空间智能体的具体执行机制,并构建松耦合的两层次服务协同体系,最终实现空间信息服务协同的按需自动建立和自主演化,满足分布式地理空间数据共享和互操作服务系统动态、灵活、快捷、有效、安全的应用需求。本文的具体研究内容如下: (1)研究空间信息服务分布式协同体系框架,提出“空间E机构-空间智能体”两层空间信息协同服务模型。建立空间信息服务协同的共享本体、协同推理规则以提供语义基础。基于共享本体,研究服务协同管理策略的表示方法。 (2)研究空间E机构协同调控模型,建立以空间E机构方式描述的空间信息服务协同业务规范模板。研究基于软件Agent的空间智能体的组成结构及其内部组件协作方式,以及外部空间信息服务的配置方法和策略驱动的自主管理机制。 (3)基于“空间E机构-空间智能体”协同模型,研究空间E机构宏观业务目标与空间智能体个体行为之间的连接机制,通过策略驱动的自主管理,去宏观调控空间智能体的协同参与行为。制定服务协同环境的协同控制准则和应用管理策略,建立空间E机构的调控模型和空间智能体的具体执行机制,形成松耦合的两层次服务协同体系。 (4)设计基于空间E机构、空间智能体的空间信息分布式协同服务架构原型,并给出一个空间信息服务分布式协同应用实例分析,验证策略驱动的空间信息服务分布式协同基础设施的有效性。 研究表明,本文提出的“空间E机构-空间智能体”两层空间信息协同服务模型,结合了语义本体、Agent、策略管理以及OGC空间信息服务技术,提供了具备一定智能化、自动化的空间信息服务分布式协同处理能力。基于领域共享本体,空间E机构能根据地学对象的描述建立地理空间模型,并表达抽象的空间信息服务协同流程;基于策略驱动的自主管理方式,空间智能体能遵循空间E机构的流程编排,按需组建空间信息服务链,并进行服务协同执行过程的异常监控和处理。本文构建的基于空间E机构调控和多空间智能体协同的松耦合两层次服务协同体系,既提升了空间信息服务协同的智能化表达和灵活管理能力,同时又能减少人工干预。对于促进地理信息公共服务平台在地理信息服务资源的松耦集成、动态装配及管理调度等方面,提供了一种新的思路和实现途径。


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