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随着传感网络技术的飞速发展和应用领域的不断拓展,各数据生产部门纷纷开展传感网络在生态环境、气候变化及灾害预警等领域的应用研究,形成了海量的传感网络数据资产。长期以来,由于应用需求及投资规模不同,以及缺乏整体规划,各部门采用的感知设备、数据采集、数据处理、数据存储方式以及数据传输协议等方面差异很大,导致现存的传感网络资源分散在不同的组织或者部门中,不能互通互联,从而形成大量“信息孤岛”。因此,如何解决传感网络的异构性,推动感知数据资源跨组织、跨区域高效共享和分发成为传感网络应用领域亟待解决的关键问题。Web2.0技术的迅猛发展,为感知数据的高效共享和集成提供了新的解决思路,通过Web发现、访问和使用各种类型的传感资源,对传感网络数据资源的集约利用和信息服务系统构建具有重要意义。 本文在全面总结现存的较通用传感万维网络软件平台的基础上,对比几种典型全球感测网(Sensor Web)实现方案,研究开放地理空间联盟(Open Geospatial Consortium,OGC)制定的Sensor Web整合框架(Sensor Web Enablement,SWE)系列标准,提出一种通用的Sensor Web体系架构。体系结构包括感知层,虚拟传感层,应用服务层,协调层和应用层,并对体系结构中服务层的核心服务,即传感器监测服务、规划服务、预警服务和Web通知服务进行重点研究。通过解析SWE信息模型编码标准规范,对其进行裁剪和扩充制定适合于生态环境监测的传感器及其观测信息描述语言编码模型。结合SWE服务的实现规范,定义各核心服务交互模型,并采用分层的方式设计实现。基于OGC Web目录服务标准规范,课题扩展观测对象管理服务,实现传感资源的注册、发现和管理等功能。课题为集成异构传感网络数据和服务资源提供统一的标准,为实现传感网络间共享资源提供一种符合技术发展趋势、比较完备可靠的解决方案。 基于上述研究成果,结合南昌航空大学后山环境质量监测应用,在构建的系统平台上进行Sensor Web技术实验和相关的服务测试,验证本文研究和设计的Sensor Web平台在面向生态环境监测应用中异构系统集成和传感资源及服务共享解决方案的可行性。