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基于XML技术和海洋元数据标准的海洋遥感卫星数据规范性

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  摘   要:海洋卫星遥感作为一门迅速发展起来的新技术,一直以来该技术的海洋卫星计划为多传感器的同步观测提供了技术条件,既推动了卫星海洋遥感的发展,又实现了卫星海洋遥感的广泛应用。本文介绍了XML技术的相关概念,以便更好的理解XML技术在海洋遥感卫星中的具体应用,其次分析了海洋元数据四种标准,最后介绍了海洋遥感卫星数据所使用的两种重要的格式,为海洋遥感卫星数据规范性提供了理论支撑。
  关键词:XML技术  海洋元  遥感卫星  数据规范
  中图分类号:TP79                                   文献标识码:A                       文章编号:1674-098X(2019)02(c)-0134-02
  海洋遥感卫星技术作为海洋环境监测的一个重要手段,在我国的海洋环境监测中取得了重要的进展,海洋遥感卫星数据在环境变化监测、渔业、军事等领域得到了广泛的应用,目前海洋遥感卫星数据处于关键的运行阶段,可以提供以具体时间为周期的海洋环境遥感记录。海洋遥感数据分为原始数据和产品數据两种,原始数据作为产生卫星遥感的重要资料,其原始数据的存储以及分析等工作十分重要。海洋遥感卫星原始数据的格式分为两种,一种是卫星基带数据,另外一种是纠错数据,这两种格式从表面来看没有什么太大的区别,实际上却完全不同,两者之间也不存在任何的兼容性。根据目前的发展情况而言已选择卫星基带数据格式,但是也存在一定的弊端,很多的生产厂家会采用多种数据存档方式,为真正的使用带来了一定的困难。XML技术在处理多种格式的海洋数据时有着巨大的潜力,随着该技术的不断发展,在数据格式方面存在的问题将会被解决。目前地面接收站使用最多的格式还是原始数据,本文通过对多种数据格式进行比较,提出一种基于XML的原始数据格式,对所有的产品数据都使用海洋元数据进行统一描述,为实现海洋遥感卫星格式规范提供理论支撑,早日形成通用的海洋遥感卫星数据格式。
  1  XML技术
  XML是一种可扩展的标记语言,需要遵守定义语义的规则,XML技术会将文档划分为多个部件,并对这些部件进行标识。XML又是一种元标记语言,使用者可以根据自己的需要创建数据并作为新的标记。XML技术具有以下特点。
  1.1 可扩展性
  XML作为一种元标记语言,与HTML这样的固定标记语言不同。Java需要声明类,而XML需要创造自己的标记,必须要具备一定的可扩展性,企业可以使用XML为电子商务定义属于自己独特的语言标记,工业领域也可以使用该技术定义自己的标记语言,以达到信息共享的目的。
  1.2 灵活性
  HTML无法得到更好的发展是因为它自身是多种形式的混合,要想同时发展混合在一起的功能具有一定的难度,而XML是一种结构化的数据表现形式,能够让用户的界面与结构化数据进行分离,在XML技术中可以将样式表更好的呈现到浏览器中。
  1.3 自描述性
  XML是一个文档类型,具备一定的自描述性,人们可以读懂XML文档,计算机也可以对XML文档进行处理,XML文档中的数据可以进行任意的提取、分析和处理,将其转换成自己所需要的格式进行使用,XML能够实现应用系统的独立,并且重点应用该数据,因此该技术适合开放性的信息管理。
  XML可以作为一种通用格式的数据传递,在网络环境下进行数据的表示和交换,并且XML技术已经成为了数据交换的标准。海洋数据中心将XML成功运营到了数据交换以及资料处理等方面的应用中,海洋资料交换委员会开展了关于XML的交流与研究,希望更多的国家能够参与到XML标准的制定与应用中,早日形成格式的统一。我国的海洋领域对XML的研究处于起步阶段,制定统一的数据格式是遥感卫星数据领域所需要面临的重点问题。
  2  海洋元数据标准
  海洋卫星遥感数据资源的规范化需要借助元数据进行描述,通过海洋卫星元数据对海洋卫星的数据资源进行更加深入的了解,比如信息资源的格式以及相关的处理办法等,通过海洋卫星元数据服务系统实现对海洋元数据信息的存储与管理,对海洋卫星元数据服务进行深入的研究,可以为海洋卫星遥感数据领域带来极大的好处。
  为了更好的发挥出元数据的作用,对元数据标准进行统一非常关键。元数据在建立的过程中经常使用的元数据标准有:
  (1)目录交换格式:该格式主要用来描述和创建数据集元数据标准。
  (2)ISO19115:定义如何对地理信息数据进行描述,对标准定义内的多个核心元素进行详细描述。
  (3)地理空间元数据标准:美国官方元数据标准,包含多个元数据元素。
  (4)都柏林核心元数据标准:对数据进行描述的过程中,该标准内的元素可以进行扩展,对某个特定的数据资源进行描述。
  我国在2010年8月也发布了海洋信息元数据标准,对海洋信息元数据的信息进行详细的描述,比如标识信息、数据信息、元数据信息以及其他的覆盖信息等,对其都进行详细的规定。
  3  基于XML和海洋元数据标准的海洋遥感卫星数据规范性研究
  3.1 海洋卫星遥感原始数据
  海洋卫星遥感原始数据的格式有DRD数据格式、MEOS数据格式、MF数据格式、FRED数据格式以及CBERS RAW数据格式,这五种数据格式是现有的海洋卫星遥感原始数据格式,在海洋卫星中都有着各自发展的领域。   在上述介绍的五种数据格式中,只有MF数据格式和CBERS RAW数据格式的通用性较好,适合作为通用的海洋卫星遥感原始数据格式,其中MF数据格式是功能最为全面的数据格式,但是占用的资源较大,而CBERS RAW数据格式的缺点也较为明显,没有相关的辅助数据作为支持。随着XML的不断发展,该技术已经逐渐成为网络环境背景下用于不同平台上的数据交换标准,因此本研究提出了一种基于XML技术的通用海洋卫星遥感原始数据格式。数据头信息中包含了地面接收站信息,而地面接收站信息中又涵盖了接收站的名称以及接受的范围等,对数据进行记录,以得到数据能够满足的最佳时间。
  3.2 海洋卫星遥感产品数据
  根据海洋卫星遥感原始数据,选择不同级别的产品进行处理,数据产品中可以对系统进行校正、特殊加工等操作,海洋卫星遥感产品数据按照产品的使用范围进行划分,可以将其分为两类,其一就是按照产品的处理级别进行分类,在该类别中,包含了原始数据产品、系统几何校正产品、几何精校正产品以及高程校正产品等四个类别;其二就是按照产品的大小进行分类,包含了标准景产品、移动景产品、超级景产品以及子区产品等。
  在目前的中国海洋信息元数据标准中,需要借鉴国外的标准作为参考,对海洋信息元数据标准进行不断的完善与更新。本研究对海洋遥感卫星数据产品进行介绍,主要采用的是元数据描述的方式,并结合我国相关的调查评价对产品的数据格式进行制定。海洋遥感卫星产品的数据根节点需要满足參考、质控以及描述等元素,根据这些元素进行XML定义。
  4  结语
  XML技术比数据库技术在数据应用方面存在很多优势,XML文件作为一种纯文本文件不会受到任何操作系统的限制,具备自描述的功能,方便计算机进行更好的理解与处理。在数据管理方面具有一定的优势,在元数据的支持下,能够更好地完成统一的海洋遥感卫星数据的规范性。
  参考文献
  [1] 王冬,黄德森,刘洪刚,等.海洋遥感卫星数据库建立与应用[J].气象水文海洋仪器,2017,34(2):40-45.
  [2] 刘畅,白强,唐高,等.中国海洋遥感技术进展[J].船舶与海洋工程,2018(1):1-6.
  [3] 温玉波,黄全中.基于XML的海洋环境基础数据格式转换的研究[J].海洋通报,2017,36(6):700-705.
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