传感网服务协同与事件通知：异步Web服务实现机制

归纳起来，本书的主要内容包含:

在对地观测传感网的概念及特征上，首先阐明了传感器的定义与分类、传感器网络的定义、服务架构、服务模式、标准规范和应用案例。其次，阐述了传感网 (Sensor Web)的概念和发展历程; 介绍了美国宇航局传感网 (NASA Sensor Web) 的相关研究项目，重点介绍了Sensor Web1.0和Sensor Web2.0的观测体系和功能流程; 阐述了开放地理信息联盟传感网 (OGC Sensor Web) 的四个信息模型、五个接口规范和三种服务流程。最后，从系统角度、计算角度和应用角度，分析了对地观测传感网 (Earth Observation Sensor Web) 的内涵及外延，给出了对地观测传感网的三层架构，概括了对地观测传感网的八大特征。

在对地观测信息服务模型上，从基于目录导航的原始数据下载、基于元数据的查询与预订、开放式观测数据服务和即时观测数据服务的迁移研究了对地观测数据的服务模式。①提出了耦合决策模型和虚拟传感网的自适应观测数据服务系统架构; ②详细论述了自适应观测数据服务系统的五个核心部件: 协同和事件通知服务 (CENS)、事件目标监视服务 (EGMS)、数据和传感器规划服务 (DSPS)、数据发现与访问服务 (DDRS) 和数据处理模型服务 (DPMS); ③详细论述了自适应观测数据服务系统的四个信息模型和编码规范: 地理标志语言 (GML)、传感器建模语言 (Sensor ML)、观测和度量编码规范(O＆M) 和变换器模型语言 (TML); ④详细论述了自适应观测数据服务系统的三种服务模式: 直接数据访问、虚拟数据访问和实时数据访问模式; ⑤详细论述了自适应观测数据服务系统的四种接口协议: 存档地球空间数据在线服务协议、实时地球空间数据在线观测服务协议、传感器数据处理接口协议和自适应观测数据服务接口协议。

在对地观测传感网资源规划上，提出了基于Web服务的数据系统和传感器统一规划服务方法 (DSPS)。①介绍了OGC的传感器规划服务 (SPS) 的设计需求、七个操作接口、交互流程和国内外SPS的实现情况; ②详细论述了DSPS的体系架构、交互设计、实现和优缺点; ③详细论述了DSPS的关键技术: 基于资源适配器的规划服务中间件、基于消息通知机制的任务调度机制、基于抽象工厂类的多模式消息适配器和基于插件机制的客户端适配器组件; ④阐述了DSPS与卫星轨道预报模型 (SGP4) 和美国对地观测系统数据交换中心数据预订系统 (ECHO) 连接的实现。

在对地观测数据服务上，提出了多用途传感器观测服务 (SOS) 的实现和注册方法。①介绍了传感器观测服务的三个核心操作和九个可选操作，阐述了传感器观测服务的两种典型交互序列，分析了已有传感器观测服务的实现和存在的不足。②提出了面向服务的多用途SOS体系框架、部件组成、交互流程、服务实现以及EO-1 Hyperion观测数据、IFGI水文观测数据和NSSTC气象站观测数据实验。③提出集成OGC的目录服务和传感器观测服务的地学传感器数据的访问方法和体系架构，包含分布式地学观测服务、基于eb RIM的目录服务、SOS注册与搜索服务中间件和地学传感器门户四个部件; 探讨了观测数据注册的流程、观测能力注册的更新、目录服务中海量历史观测数据的管理和可视化搜索等实现技术; 基于传感器观测服务和目录服务标准，设计和实现了服务注册原型系统，并用EO-1的高光谱观测数据注册实例进行了验证。

在对地观测数据发现上，提出了基于本体推理和能力匹配的开放地理信息服务发现方法。首先阐述开放地理信息服务发现和本体自动建立、推理查询的体系结构和部件组成;其次具体介绍开放地理信息服务搜索引擎的关键环节和数据流程; 再次阐述了根据能力信息和本体类自动建立本体实例方法; 最后阐述了开放地理信息服务发现系统的实现和实验。(www.xing528.com)

在对地观测数据访问上，提出了基于片段模式匹配和基于语义模式匹配的多版本地理信息服务统一访问方法。①阐述了地理信息服务统一访问的概念和体系，提出了服务统一访问的三种方法; ②详细论述了基于片段的模式匹配方法 (Fragment) 的体系架构、方法实现和实验结果，包含模式文件动态解析和分割、相似模式片断的识别和模式片断匹配及匹配结果组合三个步骤; ③详细论述了基于语义的模式匹配方法 (NSS) 的体系架构、方法实现和实验结果，包含模式预处理、标签概念关系计算、节点概念关系计算等步骤; ④分析了信息提取和转换的基本原理，提出了基于样式表处理引擎的自动转换方法，制定了信息提取和转换规则，对多版本WFS和WCS的信息转换进行了实验; ⑤基于Java语言，设计和实现了多版本网络服务统一访问原型系统，并在南极空间数据基础设施信息集成进行了应用。

在对地观测数据处理方面，提出了基于云架构的传感网数据处理方法。①阐述了地理空间数据具有数据量大，种类繁多，处理模型多样等特点，提出了传感网数据处理服务模型; ②分析了地理空间数据网络处理服务分类，包含空间处理、时间处理、专题处理和元数据处理四大类; ③提出了WPS耦合分布式处理环境的架构，并以Apache Hadoop和NDVI计算为例，阐述了WPS和分布式处理环境的具体耦合方法。

在传感网服务协同和事件通知方面，主要介绍了使用异步消息通知来扩展OGC Web服务实现异步Web服务的传输机制。异步web服务通常可以在应用层和底层网络传输层两个级别来实现。首先介绍了异步Web服务的调用模式以及目前常见的传输协议，在此基础介绍了实现异步web服务的通用方法。针对目前OGC Web服务的通信机制，基于OGC SWE中的异步通信服务，提出了一种基于异步消息通知扩展的OGC服务方法。

在传感网服务组合方面，提出了知识驱动的传感网服务链构建方法。①阐述了工作流的定义和发展历程，重点比较了SOAPFul网络服务、RESTFul网络服务和WPS服务组合方式的优缺点; ②阐述了地理信息服务链的定义和实现方式，分析了透明链、半透明链和不透明链服务的编制方法; ③分析了传感网服务链构建的难点，提出了传感网地理空间过程建模的生存周期包含三个阶段: 知识、信息和数据阶段，具体阐述了抽象工作流、具体工作流的实现和转化; ④以野火热点探测为例，阐述了基于BPEL的传感网服务工作流的构建和执行。

在传感网信息服务平台实现和应用方面，介绍了Geo Sensor的体系结构、技术特点和主要功能。并以基于传感网服务的鸟类迁徙、基于传感网服务的视频变化检测、基于传感网服务的泰国中原地区洪水检测和制图为例，阐述了传感网信息服务平台的应用。