[发明专利]一种地理模型网络服务的动态组合方法

说明书

技术领域

本发明涉及地球科学计算与分布式计算领域，具体涉及一种地理模型网络服务的动态组合方法。

背景技术

实现地理建模资源的重用、共享和组合，可以增强地理信息系统(GIS，Geographic Information System)的空间分析、决策支持和模拟预测等应用能力。然而，由于地理学家在理解和抽象地理问题时存在差异，使得其所构建的地理模型在语义、结构和系统层次上存在异构性；另外，这些地理模型资源分散在世界各地的不同科研机构、不同领域专家手中，存在很强的分布性。上述特性增加了利用、共享和集成地理模型的难度，使得大量已存在、可重用的地理模型被闲置，造成了重复构建地理模型时人力和物力的浪费，因此迫切需要研究一种有效的方法来实现地理模型的重用、共享和组合。

随着计算机网络技术的快速发展，目前已出现了一些地理模型共享与集成方法研究。与本发明最为相近的已有技术是一种地理模型整合与共享的方法及其系统，申请专利号为CN200910088743.8，该发明涉及地理空间模型共享与集成的方法及系统，方法包括：步骤1，修改地理空间模型，实现对模型整合编程接口的支持；步骤2，加载地理空间模型，通过模型整合编程接口获取地理空间模型的相关元数据信息，将地理空间模型添加到模型共享服务中；步骤3，模型终端节点发送符合OGC标准规定的请求，模型共享服务接收请求，根据请求进行对应操作，将操作结果转换为符合OGC标准规定的数据返回给模型终端节点；如果请求中包含输入地理空间模型的数据，则将数据转换为模型整合编程接口定义的数据，如果请求要求对地理空间模型进行操作，则将请求的操作转换为模型整合编程接口定义的交互操作。

上述方法主要通过修改地理空间模型支持模型整合编程接口，即预先定义静态的地理子模型间的互操作的方式，实现地理空间模型的静态整合与共享，没有考虑地理空间模型整合时各个地理子模型之间的独立性和自治性；另外，随着分布式协同地理建模的进展，往往需要各建模成员不断动态地调整自身的建模决策来适应动态的建模需求。因此，该方法通过转换地理子模型为OGC标准的这种固定的整合模式，使得系统需要全局、精确的预先转换地理模型及其操作结果，反馈速度慢，难以适应分布式协同地理建模时快速、频繁而动态的变化。

发明内容

技术问题：本发明的目的是要克服已有技术中的不足之处，提供一种地理模型的Web服务封装及动态组合方法，利用分层任务网络(HTN，Hierarchical Task Network)规划和网络服务(Web Services)技术，实现地理建模任务形式化表达、递归分解与分派、子模型网络服务封装和动态组合，从而有利于地理组合模型网络服务的协同执行与计算，构建规模巨大的地理组合模型以求解复杂的地理问题。

技术方案：本发明的地理模型网络服务的动态组合方法，包括以下步骤：

a.基于分层任务网络(HTN)规划的地理建模总任务形式化表达：

利用计算机实现分层任务网络(HTN)规划的一阶语言词汇集合语法、语义和模型结构，对地理建模总任务的变量、时态顺序、约束、规划操作和规划方法进行形式化表达，将地理建模总任务分层表达为一系列地理建模HTN任务网络集合；

b.地理建模HTN任务网络的递归分解与分派：

建模成员通过计算机甄选自身可执行的地理建模HTN任务网络，将自身不具备执行能力的地理建模HTN任务网络设为期望角色，分派给其他具有执行该地理建模HTN任务网络的建模成员；若所有建模成员均不具有执行该建模HTN任务网络的能力，则将该建模HTN任务网络分解为多个候选子HTN任务网络，递归甄选可执行该候选子HTN任务网络的建模成员，进行地理建模HTN任务网络的分解与分派递归，直至规划成功；

c.异构地理子模型的网络服务(Web Services)的封装：

各建模成员执行各自相应的地理建模HTN任务网络后，构建异构的地理子模型并将其进行网络服务(Web Services)封装：根据分布在计算机网络空间中的各地理子模型输入、输出和处理变量的变量名、数据类型、数据结构以及存储格式等参数信息的基本参数，选择与各地理子模型运行平台相应的网络服务开发软件，分别创建地理子模型网络服务的通用输入、输出接口，最终实现将地理子模型的分析应用功能，封装成地理子模型网络服务，部署在地理子模型网络服务共享平台上进行共享和重用；

d.基于分层任务网络(HTN)规划的地理子模型网络服务的动态组合：