基于B2C架构的综合性科学数据共享系统

科学数据共享在促进科学发展过程中具有重要意义。综合性科学数据中心要对多元化的科学数据提供服务,保护数据提供者的权益,也要保证数据的可获取性。回顾了科学数据共享的发展现状,针对综合性科学数据中心,将科学数据作为一种虚拟商品对待,利用B2C概念构建综合性科学数据共享系统,基于数据用户、数据提供者、数据中心3类用户实现了对应的功能。从科学数据的描述、发布、发现、流通以及评价5个方面对科学数据共享系统的关键问题进行了讨论。以中国西部环境与生态科学数据中心为应用实例,介绍了基于B2C架构的科学数据共享系统的应用方法。     

中国西部环境与生态科学数据中心的数据服务理念与成效

数据服务是科学数据共享的实现方式,完善的数据服务对于促进数据共享具有重要意义。中国西部环境与生态科学数据中心从2006年成立到现在稳定运行,数据服务理念经历了从简单到较为完善的转变过程,认识到保护数据知识产权、数据质量控制、持续扩充数据资源和主动服务的重要性,并针对这些问题提出了数据共享审核、数据引用、数据评审和数据汇交等可行的服务手段,提高了数据中心的服务质量,有力推动了科学数据的共享氛围。     

基于Spark的分布式青藏高原MODIS LST插值方法实现研究北大核心CSCD

受云等诸多因素的影响,青藏高原的MODIS LST数据通常存在大面积数据缺失,传统的插值方法很难达到理想效果,因此学者们研究了许多新方法,其中较好的一种是利用和缺失像元具有相似的LST变化特征的已知像元集估算缺失像元的LST,能够能实现高精度插值,但计算花费巨大,通常需要借助高性能计算机完成。将分布式计算引擎Spark应用于该方法,用一个普通计算机群来代替高性能计算机实现对青藏高原MODIS LST数据快速有效的插值,并对比分析了不同硬件条件、不同数据尺度下原方法和基于Spark实现的该方法两者的性能。结果表明:基于Spark的实现方案有效可行;当节点数和数据量较少时,后者的性能低于前者;随着硬件资源和数据量的增加,后者的性能表现更好并逐渐超过前者;使用新版的Spark编写代码或着将插值方法的代码编译成.so动态库再通过Spark调用,可以进一步提高该方案的插值性能。     

DOI在数据引用中的应用:问题与建议

数字对象唯一标识符(DOI)是为解决互联网环境下数字资源的多重链接和版权转移问题而提出的唯一标识符系统,已在图书馆和出版领域得到广泛应用。数字对象唯一标识符也可用于科学数据共享,具有跟踪价值、引用价值、集成价值和互联价值。基于DOI的数据引用是推动数据出版的重要环节,由于数据知识产权信息不清晰、数据引用标准不规范,基于DOI的数据引用在国内并没有得到有效推广。建议数据中心、DOI注册代理中心和期刊编辑部加强合作,DOI注册中心明确数据DOI注册与数据出版的区别,建立类似DataCite的数据出版机构,允许所有类型数据注册DOI,将符合数据出版和数据引用的科学数据引文信息另行集中管理。数据中心要理清数据版权信息,为符合条件的数据补充数据引用信息。期刊编辑部要引导作者在论文中规范化引用数据和标注数据。     

流域水文信息系统研究与实践综述

流域水文信息系统是地理信息系统、互联网和数据库等技术与水文学研究的结合,集成观测和环境信息的水文信息系统已经成为“数字地球”技术在流域科学方面的重要应用。研究回顾了流域科学的研究方法、发展现状和技术背景,提出当前流域科学研究迫切需要建立水文信息系统,而水文信息系统的重点任务是流域数据建模与数据共享服务。针对目前Arc Hydro水文地理数据模型和开源“协同促进水文科学发展大学联盟”--水文信息系统(CUAHSI\|HIS)的研究进展,提出了一个适合于黑河流域的在线流域水文信息系统设计即“数字黑河”在线门户,集成流域地理数据、观测数据和数据共享服务于一体的流域水文信息系统将有效推动流域科学各方面的研究。     

青海湖流域生态环境综合数据平台的设计与应用

国家发改委《青海湖流域生态环境保护与综合治理规划》自2008年正式启动以来,有力地推动了青海湖流域的生态环境保护,积累了丰富的生态环境数据.青海湖流域生态环境综合数据平台是生态监测体系中的数据集成中心,为发掘生态环境监测数据的科学价值,辅助生态环境变化过程中的科学研究,充分发挥青海湖流域生态环境监测体系建设项目的投资效益,并面向青海湖流域的生态环境研究提供科学数据服务.平台依托地理元数据技术,集成了开源GeoNetwork元数据系统,构建了一个集在线元数据编辑、数据可视化、数据汇交、管理、发布和共享等功能于一体的WEB系统,支持缩略图导航、分类导航、时空导航、关键词导航等多种数据导航方式,定义了一套快速数据服务体系,实现了从数据汇交、数据发布到数据共享的业务流程.该系统已初步实现了9个青海湖生态环境监测单位的数据整理与汇交,数据量约为200 GB.     

黑河综合遥感联合试验的数据管理与共享

“黑河综合遥感联合试验”(Watershed Allied Telemetry Experimental Research,WATER)是在黑河流域开展的以水循环及与之密切联系的生态过程为主要研究对象的大型航空、卫星遥感与地面同步观测科学试验。为了对试验产出和处理后的数据进行统一的管理和共享,促进试验成果在更大范围内的应用,“黑河综合遥感联合试验”建立了数据管理系统,并在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所和北京师范大学成立了两个数据服务点负责数据的管理和分发。“黑河综合遥感联合试验”的数据管理系统是一个以元数据为核心的数据管理和发布系统,在数据管理方面介绍了元数据、数据文档和数据实体的组织与管理,在系统功能方面介绍了数据导航和数据可视化。“黑河综合遥感联合试验”目前已发布的原始数据共3.2 TB,预处理的数据2.5 TB,以粗粒度的形式组织了265个数据集,265条元数据与数据报告一起对数据集进行说明。     

面向黑河流域生态水文过程集成研究的科学数据汇交与管理

科学数据汇交是科学数据共享的重要数据支撑,在重大科学研究计划中更需要考虑数据的汇交与共享。国家自然科学基金委员会于2010年正式启动了“黑河流域生态-水文过程集成研究”重大研究计划(以下简称“黑河计划”)后,就将黑河计划的数据汇交与管理进行了多次讨论,于2012年推出《黑河计划数据汇交与共享管理条例》(以下简称“管理条例”),由黑河计划数据管理中心负责具体执行。黑河计划数据管理中心基于管理条例,设计并实现了面向黑河计划的科学数据汇交管理系统。回顾了科学数据汇交的发展现状,介绍了管理条例的核心内容,设计了黑河计划数据汇交的技术流程,并将数据提供者的权益保护嵌入到数据服务流程中,并根据黑河计划特点进行数据共享管理。针对数据汇交系统在实现中的关键技术问题进行了讨论,包括集成GeoNetwork系统实现元数据的撰写、以提高数据质量为目标的数据审核、高效的数据服务以及数据的知识挖掘4个方面。     

科学数据联合出版模式与内容研究

科学数据出版是推动和深化数据共享的有效手段。本文提出一种科学数据出版模式——数据中心联合传统学术期刊的科学数据出版。该模式通过数据中心与传统学术期刊的合作以数据论文的形式实现数据的正式出版,其中通过数据中心实现数据的永久存储与管理,并开展数据挖掘与共享,数据论文则经过严格的同行评议发表在传统期刊上。该模式不但能够提升数据质量,而且有助于数据成果被现有的科研成果评价体系所接受,激发数据作者出版、共享数据的积极性,有效解决数据共享长期面临的数据质量控制和数据作者权益保护两个关键问题,进而达到整合优质数据资源、深化数据再利用的效果,实现科学数据共享可持续发展。这种出版模式结合了数据中心和学术期刊各自的优势,组织形式灵活,具有易操作可重复的特点,也可供地学以外其他学科借鉴。     

科学数据出版现状及其体系框架

科学数据出版是深化数据共享的重要手段,能够激励数据生产者发布和共享数据,又能保护数据的知识产权。回顾了国内外科学数据出版现状,从数据中心和传统出版系统两个角度,提出和完善了科学数据出版体系架构。提出数据出版涉及数据提交、同行审议、数据发布和永久存储、数据引用和影响评价5个基本环节,应由出版系统、数据中心和第三方数据评价机构协同实施。重点讨论了科学数据出版面临的关键问题:数据授权、数字资源唯一标识符、数据集成和数据稿源问题。倡议建立我国的科学数据出版体系,科学数据中心在开展数据收集和共享的同时,加强与学术期刊的合作,成为数据出版的永久存储机构;学术期刊积极开展机制创新,推动学术论文相关数据的公开发布;积极开展数据知识产权保护,倡导对科学数据的引用;加强科学数据的影响评价研究,让数据成果成为普遍认同的科研产出成果,激励科学家主动参与科学数据共享。