[發(fā)明專利]一種基于數(shù)據(jù)源服務的城市時空數(shù)據(jù)匯聚系統(tǒng)及方法

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• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106886592A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 呂衛(wèi)鋒;侯振山;何滔;陳希;趙陽
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 楊學明,顧煒

1.一種基于數(shù)據(jù)源服務的城市時空數(shù)據(jù)匯聚系統(tǒng)，其特征在于：包括數(shù)據(jù)接入層、數(shù)據(jù)源服務層和數(shù)據(jù)匯聚層；

數(shù)據(jù)接入層，用于對存儲與不同平臺的數(shù)據(jù)進行存儲和統(tǒng)一組織，提供數(shù)據(jù)的查詢和訪問接口；數(shù)據(jù)接入層包括數(shù)據(jù)資源的存儲和訪問模塊以及數(shù)據(jù)資源描述模型，數(shù)據(jù)資源存儲和訪問模塊用于存儲城市中海量異構(gòu)的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)源服務層提供數(shù)據(jù)的訪問接口；數(shù)據(jù)資源描述模型，用于將需要接入的數(shù)據(jù)資源進行形式化描述，包括語義描述、存儲、字段屬性信息，作為元數(shù)據(jù)信息，為之后的數(shù)據(jù)查詢和使用提供依據(jù)；

數(shù)據(jù)服務層，通過數(shù)據(jù)源服務描述模型對數(shù)據(jù)源服務進行組織和管理，通過接收用戶輸入的主題、城市、語義標簽信息，找到所需數(shù)據(jù)源服務；之后按照數(shù)據(jù)資源請求者的請求參數(shù)獲取滿足時空篩選條件以及所需表現(xiàn)形式的數(shù)據(jù)并返回；數(shù)據(jù)服務層包括數(shù)據(jù)源服務描述模型、數(shù)據(jù)源服務查詢接口、數(shù)據(jù)時空篩選模塊及數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊；數(shù)據(jù)源服務描述模型，用于對數(shù)據(jù)源服務進行形式化描述，描述的信息包括：數(shù)據(jù)源標識信息、語義信息、返回數(shù)據(jù)屬性信息、請求參數(shù)信息和數(shù)據(jù)服務質(zhì)量，作為后續(xù)對數(shù)據(jù)源服務的查詢和使用的依據(jù)；數(shù)據(jù)源服務查詢接口，用于根據(jù)用戶的輸入主題、語義標簽信息來找到相關的數(shù)據(jù)源服務；數(shù)據(jù)時空篩選模塊通過數(shù)據(jù)接入層提供的數(shù)據(jù)資源查詢和訪問接口讀取在數(shù)據(jù)接入層存儲的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)源服務請求的輸入?yún)?shù)從這些數(shù)據(jù)中選出特定時間段和特定城市區(qū)域的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)數(shù)據(jù)源服務請求的輸入?yún)?shù)，將經(jīng)過篩選的數(shù)據(jù)資源轉(zhuǎn)換為符合要求的數(shù)據(jù)格式，包括以逗號分隔的文本數(shù)據(jù)格式以及基于JSON(JavaScript Object Notation，一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式)表示的數(shù)據(jù)格式；

數(shù)據(jù)匯聚層，通過數(shù)據(jù)源服務為城市數(shù)據(jù)應用提供數(shù)據(jù)資源，為后續(xù)的城市數(shù)據(jù)應用提供數(shù)據(jù)源服務查詢和數(shù)據(jù)源服務請求兩個功能；數(shù)據(jù)源服務查詢功能通過調(diào)用數(shù)據(jù)源服務層提供的查詢接口，得到數(shù)據(jù)源服務層提供的符合查詢條件的數(shù)據(jù)源服務描述信息；數(shù)據(jù)源服務請求功能首先通過數(shù)據(jù)源服務查詢得到數(shù)據(jù)源服務的詳細信息，然后根據(jù)信息中描述的數(shù)據(jù)源服務的請求方式，向數(shù)據(jù)源服務層的數(shù)據(jù)源服務查詢及調(diào)用接口發(fā)送包含參數(shù)的數(shù)據(jù)源服務請求，最后得到返回數(shù)據(jù)，并作為城市數(shù)據(jù)應用的輸入。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)據(jù)源服務的城市時空數(shù)據(jù)匯聚系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)資源描述模型包括數(shù)據(jù)的基本屬性特征，形式化定義為：

<Identify,Semantic,Schema,StoreInfo>

其中，Identify是數(shù)據(jù)的標識，包含數(shù)據(jù)名以及數(shù)據(jù)在城市詞匯表中對應的概念；Semantic是數(shù)據(jù)的語義信息，包含數(shù)據(jù)的城市、主題、描述對象標簽信息；Schema是返回數(shù)據(jù)的字段描述信息，每個字段對應一個包含字段名、字段類型和字段說明的三元組；StoreInfo描述數(shù)據(jù)的存儲信息，包括存儲類型、訪問方式、存儲數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)日期范圍信息。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)據(jù)源服務的城市時空數(shù)據(jù)匯聚系統(tǒng)，其特征在于：所述的數(shù)據(jù)源服務描述模型，包含數(shù)據(jù)源服務的基本屬性特征；數(shù)據(jù)源服務是一種數(shù)據(jù)即服務的表現(xiàn)形式，將數(shù)據(jù)資源直接作為服務提供給數(shù)據(jù)請求者；城市數(shù)據(jù)源服務對外提供數(shù)據(jù)的統(tǒng)一訪問接口，以服務的形式存在，數(shù)據(jù)源服務的形式化定義為：

<Identify,Semantic,Schema,RequestParam,ResponseParam,TransInfo,QoS>

其中，Identify是數(shù)據(jù)源服務的標識，包括數(shù)據(jù)源服務名、服務的唯一ID以及對應的數(shù)據(jù)資源名，不同的數(shù)據(jù)源服務都有的標識信息都不相同；Semantic是數(shù)據(jù)源服務的語義信息，包含數(shù)據(jù)源服務本身的語義信息以及所返回數(shù)據(jù)的語義信息；Schema是此數(shù)據(jù)源服務返回數(shù)據(jù)的字段描述信息，描述方式和數(shù)據(jù)描述的schema相同；RequestParam服務請求參數(shù)，即此數(shù)據(jù)源服務可以接收的參數(shù)，包括時間、空間或者其他字段范圍的限定以及返回的數(shù)據(jù)格式要求；ResponseParam是數(shù)據(jù)源服務的返回參數(shù)說明，即數(shù)據(jù)源服務接收到請求后返回的消息參數(shù)描述；TransInfo是數(shù)據(jù)源服務的數(shù)據(jù)傳輸方式說明，告知服務請求者如何請求和獲取結(jié)果數(shù)據(jù)，信息主要包括數(shù)據(jù)源服務結(jié)果數(shù)據(jù)的傳輸方式及相關信息；QoS表示數(shù)據(jù)源服務的服務質(zhì)量，評判標準包括響應時間、數(shù)據(jù)質(zhì)量、服務可靠性，用于幫助服務使用者挑選數(shù)據(jù)源服務。

4.一種基于權利要求1所述基于數(shù)據(jù)源服務的城市時空數(shù)據(jù)匯聚系統(tǒng)的城市時空數(shù)據(jù)匯聚方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：用戶通過輸入的主題、城市和語義標簽信息的關鍵詞作為查詢條件，調(diào)用數(shù)據(jù)源服務查詢接口來查詢數(shù)據(jù)源服務；系統(tǒng)接收到查詢條件后，搜索數(shù)據(jù)源服務的元數(shù)據(jù)信息表，找到所有滿足查詢條件的數(shù)據(jù)源服務，然后根據(jù)數(shù)據(jù)源服務的服務質(zhì)量評分將結(jié)果排序，最后返回給用戶；

步驟2：基于返回數(shù)據(jù)源服務描述信息以及服務質(zhì)量信息選出最符合要求的數(shù)據(jù)源服務：用戶接收到步驟1返回的數(shù)據(jù)源服務列表后，根據(jù)數(shù)據(jù)源服務描述信，用戶基于服務質(zhì)量和語義描述等信息進行綜合判斷息，找到最符合城市應用需求的數(shù)據(jù)源服務；

步驟3：用戶根據(jù)步驟2選出的數(shù)據(jù)源服務的描述信息，根據(jù)城市應用所需數(shù)據(jù)的時間、空間、格式等限制，將限制信息填進請求參數(shù)中，按照數(shù)據(jù)源服務的數(shù)據(jù)傳輸方式，發(fā)送包含請求參數(shù)的數(shù)據(jù)源服務請求；

步驟4：數(shù)據(jù)源服務接收到請求后，首先調(diào)用數(shù)據(jù)接入層提供的數(shù)據(jù)資源查詢接口，找到所請求數(shù)據(jù)資源的而存儲位置，然后通過數(shù)據(jù)資源訪問接口讀取數(shù)據(jù)，并按照請求參數(shù)中包含的時間、空間限制將不滿足要求的數(shù)據(jù)過濾掉，最后再按照請求參數(shù)中的格式要求將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對應的格式，返回給數(shù)據(jù)源服務請求者。