第七届青年地学论坛

开放式地理模型集成应用是对地理过程进行综合模拟的重要研究手段。在模拟过程中，由于现实世界的连续性，数值地理分析模型难以直接应用于连续研究空间。因此，需要将连续空间划分为一系列小的计算单元（网格单元），形成网格数据，在网格单元上构建数值方程，以便数值地理分析模型进行精确计算。然而，由于不同模型采用的空间划分方法不同，导致所使用的网格数据类型存在差异，研究人员需要针对模型需求，安装配置相应的软件程序生成网格数据。此外，针对集成模型之间所使用的网格数据不直接匹配的情况，需要设计相应的转换算法对网格数据进行转换，以辅助模型内部机理进行有机融合。这种本地化网格数据处理方式步骤繁琐、效率低且难以复用。Web服务以其开放性和跨平台性特点，允许用户不依赖相关程序软件即可进行数据交互。利用Web服务为开放式模型集成应用提供网格数据，能够改变当前繁琐的网格生成与转换工作方式，提高工作效率。因此，如何在开放式集成建模应用过程中提供一种网格服务化方法，是基础且重要的工作。
本文基于南京师范大学OpenGMS研究小组提出的地理分析模型标准化封装技术，结合开放式地理模型集成应用的实际需求，提出了网格服务化方法，分别从以下三个方面开展了相关研究：
（1）网格服务化基础策略研究。总结了开放式地理模型集成内涵应用中的网格数据特征和服务化处理需求，提出了网格服务化基础策略。通过采用模型描述语言（Model Description Language, MDL），对异构网格生成算法进行标准化描述，降低了算法的异构性，为网格服务化方法研究提供基础技术支持。
（2）异构网格生成算法服务化方法研究。分析了异构网格生成算法服务化需求，提出了服务化研究中的关键问题。基于此，设计了网格数据统一表达方法，实现了异构网格数据的统一描述；提出了网格生成算法封装方法，结合网格服务化基础策略，实现了网格数据的服务化生成，为开放式地理模型集成应用研究提供了基础网格数据支撑。
（3）网格数据转换服务构建方法研究。从地理模型集成应用场景中的网格数据转换角度出发，梳理了网格数据服务化转换需求；设计了箱式网格索引方法，实现了大数据量网格单元的快速检索；总结出了拓扑相同网格数据转换和拓扑不容网格数据转换两种转换模式，提出了相应的转换策略。在此基础上，以网格服务化基础策略为理论指导，结合网格转换策略，构建了网格转换引擎，通过对网格转换引擎的服务化包装，实现了网格数据的服务化转换。
基于本文提出的网格服务化方法，研究人员不需要经历繁琐的程序下载安装，通过Web服务即可实现网格数据的生成和转换。

开放式模型集成,网格服务化