分布式地理建模环境中地理模型的契约设计及模型管理

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地理学家需要长期从事地理建模工作,这是一项长期的基础性工作。国内外的许多地理学家从不同的研究领域出发,建立了许多的地理模型。一方面这些模型存在着语义、建模方法、运行环境等方面的差异;另一方面这些模型属于不同的研究机构和研究人员,没有一个有效的方法来实现集成和共享,形成了“地理模型孤岛”的问题,造成了地理模型资源的大量浪费。当前随着以资源共享、计算资源利用为目的的分布式技术的发展,为各种信息资源的共享和使用创造了条件,也为地理学家共享和使用地理模型、地理数据提供了便利。针对当前在地理模型建模、地理模型共享和复用过程中出现的问题,同时为了简化地理学家的工作,使得他们能够专注于复杂地理模型的建模,并且利用现有的地理模型,我们提出了分布式地理模型建模环境的构想。  本文探讨了解决地理模型共享和复用的相关问题,并在此基础上,为地理学家的地理建模活动提供便利。首先设计了分布式地理模型建模环境中地理模型封装方法。通过自底向上,层层封装的思路,将地理模型逐层封装并最终发布为WEB服务。使得分布式地理模型建模环境中的地理模型具有统一的操作和访问接口,从地理模型结构上屏蔽了地理模型的异构性和运行环境的差异性。其次提出和设计了一套用来说明地理模型信息描述、集成和运行信息的模型契约。地理模型契约是实现地理模型共享和复用的核心部分,它描述了地理模型的外部描述信息,模型的内部结构信息和模型间的执行流程信息。地理模型契约是一种结构化的文本描述,独立于任何编程语言和模型运行平台。在此基础上,我们设计了模型集成语言来构建模型契约。再次,为了实现地理模型的共享和复用,需要能够将地理模型按照一定的方式组织起来,能够支持对模型的查询、使用、添加和删除操作。还需要对分布式地理模型建模环境中的若干计算资源进行管理和维护。我们设计和实现了地理模型管理模块来完成这些功能。最后展示了模型契约的内容和用法。我们对一个实际的地理过程进行了抽象和建模,设计了模拟该地理过程的地理模型和执行流程,并且使用模型契约和模型集成语言进行了描述。
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