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全球观测信息网络(GOIN)(2)

时间:2015-10-01 10:31 来源:地理教师网 作者:云中雪 责任编辑:地理教师
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    3.未来执行方法

     

    参入组织已开始了行动,正如上面计划所指,GOIN初始是需要沿续到未来。定义和提取用户需求的过程,网络需求。GOIN数据集,以及演示在1995年以后仍将继续,预期GOIN数据集将被扩展,新的任务被定义。另外,通过政府组织和日美以外其他国家政府组织的合作过程,希望全球观察数据集变得可用。这些数据包括有价值的地球科学和环境资源数据,它们可以作为GOIN的全球观察数据集。扩展GOIN初始化(例如:包括G7图像)将提高全球观测数据交换。

    GOIN的演示设计用于提供一个连续的全球观察数据的双边交换,网络连接,网络服务和互操作能力将被进一步深化,演示也将提供一个对全球观测数据集交换的网络操作需求、期望网络资源被扩展和提炼以满足参入部门对交换数据的增长的需求。

    1995年6月后,将开始过渡阶段活动,JPWG和JTWG将半年或一年会合一次,检查、估计和讨论进度和实验。JPWG将提供过渡阶段活动的报告,在1997年6月的第一个阶段后,双方将确定下一个过渡阶段和活动。

    美国有着巨大的兴趣注意到日本空间活动委员会的建议(在日本最近宣布的30年空间开发计划背景下)。这个建议是协作开发全球观测系统(GEOS),它建立在全球数据信息网络基础之上,通过它的环境和资源部门间委员会(CENR),美国建议开发GEOS,同日本合作,特别是GOIN共同日程对未来全球观测系统的潜在贡献,也包括另外的参与者,GOIN已提供了对宽带网的促进。

     

    4.GOIN可接受的应用政策

     

    (GOIN)全球观测信息网络的主要目的是增强在地球观测信息网络上的合作,通过扩展已有网络的连接,来促进全球变化研究,灾害监测以及其他应用以支持即将到来的美日协作空间任务,以简化对卫星数据和地区观测数据的应用和分析,这是美国和日本政府部门的政策,参入这个活动,GOIN用于授权的目的,网络不用于商业目的和利益。

    下面数据原则是访问、交换、使用和生产数据和信息的指导,这些数据和信息是由全球观测和信息网络获取的。

    ·地球观测卫星委员会的卫星数据交换原则。

    ·数据和产品的国际交换委托原则和世界气象组织交换的新框架实践。

    ·国际政府向海洋委员会/国际海洋数据和信息交换的全球海洋程序数据管理政策。

    ·国际科学联合会世界数据中心系统指导。

    网络将能应用特殊的数据政策,由任何参入组织获取,因此,考虑数据政策,GOIN将是中立的。

    参入组织用GOIN可以:

    (1)使美日政府部门间的合作容易,促进全球变化研究、灾害监测、及其他应用,以支持将要到来的美日合作空间任务,在分析应用卫星数据及地面观测数据上的合作更容易。

    (2)支持美日政府部门间官方研究计划的协调和管理。

    (3)支持官方政府部门发起的研究计划,相关的训练,研究协作和相关的技术活动,以及非盈利的研究和教育。

    (4)支持公开的研究和教育。

    (5)GOIN的技术需求

     

    5.主要功能

     

    GOIN的目的是“在已存在的和规划的全球观测数据网络间实现综合互联和互操作,例如卫星数据和实际观测数据,使分析和应用全球观测数据容易。为了达到这些目标,提供网络连接性,互操作性和访问服务是重要的,在技术上定义这些术语是有用的。这些术语定义为:

    1)互操作

    在网络上两个系统协作操作的能力,例子包括:发送和接收数据,搜索和检索信息,客户服务器相互作用。一般地,确切的功能和互操作的层次水平在操作系统的每一组中定义。

    2)连接性

    在开放系统互联OSI的物理层上两个系统的连接,连接性提供两个站间的机制和水平上的连接。连接性并不意味着两系统间传输有用信息。

    3)体系结构

    GOIN体系结构包括网络连接,支持的基础设施、提供给用户访问全球观测数据的信息系统。在GOIN开始阶段是用各参入组织的已有资源,这保证当前操作能力的应用,减少重复,如增加网络连接带宽的支持数据交换,参入部门将协作工作以实施所需能力。

    GOIN的体系结构是开放的和灵活的,它的演化将满足用户的变化着的需求,(如当参入部门空间观测任务启动后全球观测数据交换量的增加),目前COIN的一个构成是美国和日本间已存在和在开发中的网络连接。网络连接继续提高,并在美日部门间执行新的连接,在GOIN初始实施下,网络连接的目前状态将由JPWG继续更新改造。

    GOIN体系结构也包括部门基础设施用以支持、维护和访问各部门提供给GOIN的全球观测数据。在GOIN初始实施时,每个部门将继续服务自己的用户界。然而,数据和信息系统将被有效的连接以提供部门间的数据交换。用户期望能够以一定程度的互操作性访问参入部门的信息和数据。在这个概念框架内实际的物理配置是期望随着用户需求和技术而改变,以及不同部门到达GOIN互操作的程度而变。

    系统是否足够的灵活,随着参入部门的数量而演化,JPWG将积极扩展GOIN参入部门,以包括日美研究项目所需的数据和信息的提供部门。为了鼓励它们的参入GOIN作为一个系统而规划,一个部门可以承担适当的责任,并朝着GOIN信息服务目标完全实施的方向工作。许多局将有作为他们主要兴趣的GOIN的资源、网络、数据和服务的应用。鼓励他们参入GOIN。

    在部门间和内部访问他们的数据和信息有很大的多样性,从高度的自动系统到巨大的手工系统,在部门内系统的演进将在不同的速度,给定的部门用户需求任务需求,以及予算约束上进展。GOIN体系结构必须是灵活和可以修改以满足这个高度异质的和变化着的环境。

    从用户的观点看,为了使GOIN访问系统的互操作性成功,必须在参入部门间的数据和信息系统以及服务上有足够程度的共性,共性不暗含数据和信息系统的主要变化。此外,足够的共性,不能定义在演示、建议、测试和评估GOIN体系结构的演化执行方面的全球变化用户先前的参入,这是GOIN访问系统满足他们的互操作所必要的保证。部门贡献给GOIN的是异质的集合,从几乎完全手工的系统到自动系统,但永远不会是完美的自动系统,互操作解决必须考虑共同的标准和手工及信息系统的指南。

    在互操作下,用户看到的是各种实施方法,如客户服务器体系结构应用,并随信息系统技术的进程而改进,单个部门能实施的互操作的进度和程度将随部门自己的任务、计划进度和费用约束而变。因此,互操作和GOIN体系结构将随着时间,对不同部门以不同步骤而演进。

    4)标准和过程方法

    GOIN将在对全球变化数据和信息持有以及支持的访问服务中的一致性方面的关键领域内采纳推荐的共同标准和过程。在标准方面的目的不仅是使对系统的应用容易,而且使系统的构成元素的演进容易,这通过对标准的采纳而使技术独立。国际标准:

    参入部门对全球观察数据和信息的访问通过国际标准和协议(如 Unicode, ISO和CEOS标准)将使国际合作容易。采纳这些标准将使系统的未来扩展容易,以提供另外的部门、非政府组织和除日美之外的其它国家的参入者。

    5)在部门间的技术共享

    技术共享将集中于软硬件技术,以提供需要减少访问不同部门数据和信息系统差异上的共性:技术共享也提供节省费用和促进所需能力的迅速实施,双边和多边技术共享将促进GOIN体系结构的实施。

    6)访问服务

    访问包括给用户的数据和信息的各种服务,包括:目录(catalog),定购(order),浏览(browse),分发(distribution)和用户支持;以及档案和网络服务。对这些服务的电子访问将通过GOIN网络资源提供给用户。他们对这些产品的应用将通过共同的媒介和格式以及一致的文档而变得容易。

    虽然电子的、联机的自动使用户访问GOIN数据容易,GOIN访问服务将总是由手工的、自动化的、联机和脱机的混合方式提供,然而这种混合方式在将来更多的是以电子方式,手工服务在用户支持的关键领域仍然保留。

    合作访问服务的全部实施将通过每个参入部门的共同努力每个部门根据他自己的资源能力和进度对全部实施后贡献。

    下面是GOIN访问服务的用户视图,有一个对用户支持服务基本需求,由专家提供,除了脱机访问,网络对所有访问服务是一个基本的需求。

    ·数据集

    用户必须能依赖于长期的GOIN数据,信息和相关文档的集成。

    ·目录,至少用户必须能够很容易地确定和定位全球变化数据集,数据系统和相关的信息。

    ·联机指南和关键数据集的详细文档的硬拷贝以方便的形式提供必要的信息。

    ·清单:用户必须能够确定和选择多个部门的数据集

    ·浏览:允许用户在屏幕浏览数据,找到确切的数据,减少用户的时间。

    ·定购:确定用户需要的数据和信息后,用户必须能够定购它。

    ·分布:及时地传递和共同的格式给用户提供很大的好处,减少数据集请求的时间周期(特别是数据的合并)。

    ·清单和管理:可能的实施效果未来考虑。

    ·脱机访问:最基础的水平是用户必须能够访问优先的全球变化数据和信息,包括数据集文档和相关报告的硬拷贝。

    实施GOIN访问服务的资源是有限的,美日部门重要的数据集有最高水平的支持,在目录功能情形下,必须使目录信息组合,使重要的数据集可访问。

    7)国际连接

    除了脱机访问,网络对所有用户访问服务是一个底层需求。网络提供了一个即时的、灵活的、对大多数参入部门全球变化数据的服务,网络也提供给用户网上合作的方法,以促进科学更快的进行和科学问题的研究,GOIN的基本目标是完成已存在的网络和规划的网络间的综合连接和互操作。已存在的和规划中的网络是GOIN建立的基本资源。

    参入部门提供它们已存在和规划的网络的说明,作为开发GOIN原型的基础。在美国同日本间有广泛的网络连接,提供GOIN数据交换的能力,通信网络PSCN在NASA和NASDA间连接,Internet连接如NSI,从喷气推进实验室(JPL)到日本的Tsukuba,一般地,终端用户在美国和日本连接,这些连接由Todai国际科学网络(TISN)支持,Internet提供用户到骨干网络的访问。

     

    6.实施组织

     

    JPWG有责任开发和执行GOIN实施计划,PPWG是另一个自愿参入部门构成的组织,它作为一个集合工作组开发全球观测信息网络的合作目的,并为实现GOIN目标开发工作计划。参入部门确认需求,执行任务以分清需求和已存在的能力,形成计划和工程项目以实施GOIN目标新的更高级的能力,每个自愿部门贡献其资源以执行工作计划和提高GOIN目标,因此,这些能力,如互操作和共同访问服务,目前还不能由所有参入者都实现。每个部门将根据自己能力和进度来开发新的能力以作为对GOIN贡献,对于GOIN维持一个开放的系统和体系结构是重要的,它可以满足参入部门的各种不同进度。

    全球观测信息网络(GOIN)还设三个专题小组,解决所遇到的技术问题、网络传输问题及其改进方案:

    (1)陆地组:主要是对复杂的生态系统进行观测及信息传输效率问题进行研究,希望通过全球植被指数(NDVI)的变化,土地覆盖变化和对大自然灾害进行监测与评估它们的现状及预测。日本国土地理院(GSI)通过编制植被指数图监视地球的“健康状态”。日本的科学技术组织(ESTO)和美国的国际地球科学信息网络集团(CIESIN)共同建立了全身变化数据的网络框架。

    (2)大气和海洋组:大气和海洋以日、季、年和长期的气象模式和海洋动力模式变化着,主要研究如何去理解和进行预报。GOIS通过三种方式的合作即数据采集、数据交换和数据管理。美国太平洋海洋环境研究部(PMEL)和日本海洋科技中心(JAMSTEC)通过GOIN计划,重点研究了El-Nino现象,对天气和海洋形成无缝的整合。

    (3)同一地环境研究组:对太阳与地球之间的广大空间现象的动态进行研究,如太阳爆炸及其他现象,对通信、供电、空间开发和对地遥感等的影响。

    (4)宽带网络传输组:重点研究遥感和其他数据在网上的传输技术问题。1996年在NASA与 NASDA之间开通了宽带高速(2Mbps)网络,进行了多种传输实验,并提供了“网络合作论坛”,促进了遥感影像网上传输的功能,并通过网络与其他全球观测计划进行会如 CEOS(地球观测系统委员会),APEC,WMO和 GXOS等开展了合作。

    从1996年开始,除了美国和日本外,很多亚太地区国家,都参加了GOIN计划,并建立了合作框架。1998年在日本筑波和1999年在美国夏威夷召开的GOIN会议上,除了亚太地区的国家外,还有欧洲及拉美、南美国家。会上专家们取得了以下的共识:

    (1)GOIN计划是十分必要的,通过宽带传输遥感数据,实现共享是全球观测计划的必由之路,而且证明是可行的。

    (2)日本邮政省投资建设亚太地区宽带网络(APAN),由日本邮电综合研究所主持的第一个可进行遥感图像传输的网络,也可以传输TRMN卫星数据,实时VLBI数据,已经接连澳大利亚、印尼、泰国、韩国、菲律宾、香港、台湾和美国,1999年将开通连接中国,马来西亚和新加坡的网络是有重大意义的。APAN下设技术,应用和用户的工作组。

    (3)自1999年起,GOIN项接将交由地球观测委员会(CEOS)的WGISS管理,这是合适的。国际对地观测系统委员会具有更广泛的活动范围,更符合GOIN宗旨。由其管理外,还可使用户扩大到全球范围。


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