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分布式地震数据库系统的研究与实践

周克昌  
【摘要】: 本论文较系统地研究总结了地震数据及地震数据管理的各个方面,包括数据源的建设、地震数据分类及特点、地震数据的存在形式、地震信息网络的建设、国内外地震数据管理的发展及现状、地震数据及管理的规范化等,对使用文件系统和数据库系统管理地震数据进行了对比分析,指出了我国地震系统以往建设的数据库系统存在的问题和解决途径,从而进一步说明了建设分布式地震数据库系统的必要性和技术先进性。通过理论和实践相结合,详细探讨了分布式数据库系统互联的技术,归纳出用于构建分布式数据库系统的数据库系统互联的五种方法:两阶段提交技术、数据复制技术、数据库网关技术、远程服务器技术和应用层互联技术。在实际工作中,根据需求和具体情况,既可以采用某一种方法,也可以综合采用多种方法。 通过在职学习期间的工作,采用Sybase数据库产品成功地实现了一个分布式地震数据库系统。该系统在中国地震局地震信息中心、山东省地震局和河北省地震局之间近实时地复制地震数据,在广域网上通过数据复制实现了分布式数据管理和共享服务。并且通过使用Sybase的中间件产品,实现了Sybase数据库与“九五”数字化前兆观测台网的MS SQL Server前兆数据库的异构透明链接,使用户像访问本地数据库一样透明地访问存放在不同地点的MS SQL Server前兆数据库中的数据,而且具有便于保持数据一致性、便于管理和维护、便于用户访问等优点。通过数据复制和异构透明链接可以将多个位于不同地点的、由不同数据库管理系统管理的数据库透明地链接为一个分布式数据库系统。 为了解决分布式数据库系统与应用的衔接,研制了一个基于客户/服务器模式的“分布式地震数据库应用软件包”,其中主要包括一套充分利用分布式数据库系统的优势、可直接对数据库中的数据进行分析处理的地震和前兆数据分析处理软件,免除了科研人员在进行分析处理前的数据收集和准备工作。它能通过网络直接从分布式数据库中查询数据、对地震和前兆数据进行常规的分析处理并以表格和图形的形式展示处理结果。这两个软件提供了大量的数据分析处理方法,包括针对各学科手段前兆数据进行处理的、比较成熟且常用的分析预报方法和最新成果。它对于充分发挥Sybase分布式数据库系统的效益将发挥重要的作用。这两个软件采用了一致的用户界面,操作简单,方便易用,且具有丰富的图形功能。这两个软件已在河北省地震局及河北省各地区、市(县)级地震局推广应用。 对于B/S模式的应用,在中国地震局地震信息中心建立了一个Web站点,使用自行开发 的应用服务器作为中间件,将web服务器与数据库服务器连接起来,成功实现了通过web 浏览器对分布式地震数据库系统中数据的动态查询。该网站提供多种地震目录和APnet数据 的动态查询服务。网站的建设促进了地震数据的共享,使地震数据能被更多的研究人员更好 地利用。B/S模式也是当前信息技术发展的一个方向。这样的系统让用户可以同时享受到Web 技术和数据库技术两者的优势所带来的好处。 最后,描述了采用MS SQL Server数据库管理系统实现的首都圈分布式地震前兆数据库 系统。首都圈数字化前兆观测数据通过数据库复制从北京市、天津市和河北省的前兆台网中 心汇集到首都圈地震前兆台网中心。并研制了一个数据传送软件,作为数据汇集的备用措施。 该系统2002年初开始运行,至今己平稳地运行了一年多,为首都圈数字化前兆观测数据的 管理和服务发挥了重要作用。 最后,附录中给出了数据库技术综述、数据库技术最新发展现状以及数据库相关技术概 况等的概要介绍。


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