[00142217]中国生态系统研究网络信息系统建设的关键技术及其应用

信息系统建设是建立中国生态系统研究网络（CERN）科研活动信息化环境（e-Science）的基础，也是CERN能力建设的重要内容。针对信息系统建设中的信息采集和传输、集成分析及共享服务等若干关键技术，以建立我国生态网络科研活动信息化环境（e-Science）为目标，开展了系统性的应用研究。（1）针对生态信息采集和传输技术，以陆地生态系统地表物质通量观测仪器开发为突破点，研发了地表水热通量和地物比辐射率测定的8项专利；集成GIS、数据传输、传感器技术，实现了观测数据的可视化监控与实时传输。（2）针对数据集成分析技术，依托地面观测数据，结合GIS与气象学原理，建立了中国气候要素空间化方法体系，开发了精度和时空分辨率较高的气候气象栅格数据库，出版我国首部中国陆地生态系统空间化信息研究图集；基于1:100万土地资源图，采用GIS技术，建立1:100万土地资源空间数据库，出版中国土地资源图集；建立了地表水热和CO2通量遥感反演模型和尺度转换方法；构建了开展区域尺度研究的生态要素基础数据平台。（3）针对共享服务技术，制定国家生态科学元数据标准（GB/T 20533-2006），采用WEBSERVICE技术，建成台站-分中心-综合中心分布式信息系统；采用WEBGIS技术，建立CERN 动态监测、台站GIS、气象栅格和土地资源数据服务系统；建立了基于科学工作流技术的气象栅格数据处理系统和模型服务系统。技术经济指标：攻克生态信息采集和传输、集成分析、共享等方面的技术难题。获8项国家专利，5项软件版权，出版专著2部，发表论文65篇，建成数据库数据量达3TB，年访问量17.7万人次。核心技术创新点 （1）采用GIS 技术、科学工作流技术和气象学原理，考虑我国地形、自然地理区域特征，首次构建了我国气候要素栅格化的方法和技术体系，建立了基于科学工作流的气象要素栅格化系统，开发并发布了我国降水、温度、辐射等共计25 个气候要素的1 公里栅格、逐月数据库，以及全国50 年历旬的降水、温度等6 气象要素10 公里栅格数据库；出版了我国首部陆地生态系统空间化信息研究图集(气候要素卷);（自然生态环境，中国陆地生态系统空间化图集）。（2）制定生态学数据国家标准和长期生态学元数据标准(CERN和国家生态网络标准)；应用WEB SERVICE技术，开发了CERN分布式数据信息系统（计算机信息管理系统，GB/T 20533-2006）。（3）研发了换位式波文比观测仪、漫射热辐射源物体方向比辐射率测量方法和仪器等测定地表水热通量和地物比辐射率的8项国家专利；采用现代通讯技术，实现了数据的远程自动采集和可视化监控（遥感信息工程，ZL99103277.2，ZL99103276.4，ZL02153933.2，ZL02123745.X，ZL98102378.9，ZL0212376.8，ZL02160132.1，ZL98205740.7）。其他重要技术创新点（4）基于1:100万土地资源图，采用GIS技术，建立1:100万土地资源空间数据库，生成全国土地质量等新的数据产品，出版中国土地资源图集，建立中国土地资源数据信息系统，获得一项软件版权（自然生态环境，中国土地资源图集；地理信息系统，软著登字第BJ6726号）；研究地表参数的遥感反演方法，建立了地表水热和CO2通量遥感反演模型和尺度转换方法；（5）采用WEB SERVICE 技术、数据库技术，设计和建立了CERN 动态监测数据系统、台站数据信息系统，成为CERN 和国家网络业务运行系统，并通过网络和纸质方式定期向社会发布CERN数据资源，获得两项软件版权（计算机信息管理系统，软著登字第060750号，软著登字第061106号）。（6）应用WEBGIS 技术,实现了网络直接发布栅格数据，建成了台站空间数据信息系统和气象栅格数据信息系统，实现了空间数据的在线查询和服务，获得两项软件版权（地理信息系统，软著登字第061105号，软著登字第061109号）。促进行业科技进步及应用推广：信息采集技术在多个国家项目获得应用；数据库为中国气象局、中国农科院、林科院、水利部、国家环保局和中国测科院、辽宁省农委、黄河水利委员会、科学院多个研究所提供数据服务；信息系统支持了CERN的数据管理，并在国家多个部门的53个台站推广使用。