用ＸＭＬ技術(shù)進(jìn)行海洋數(shù)據(jù)交換

秦　艷

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671－7597（2009）0720050－01

一、XML技術(shù)

XML是SGHL（標(biāo)準(zhǔn)通用置標(biāo)語(yǔ)言）的一個(gè)子集，它結(jié)合了SGML和HTML

的優(yōu)點(diǎn)并消除其缺點(diǎn)，使其在Web應(yīng)用中既能利用SGML的長(zhǎng)處，又保留了HTML的簡(jiǎn)單性。

XML在誕生后的幾年中，以一種超越HTML的速度發(fā)展，XML的發(fā)展已經(jīng)超出了它的創(chuàng)立者當(dāng)初設(shè)想的程度，已成為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中不可缺少的元素。XML文檔的內(nèi)容與格式分離，易于被機(jī)器讀取和處理，通過一個(gè)XML文檔就可以把數(shù)據(jù)信息的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)和含義完整地表達(dá)出來。XML并不限于在Web上的應(yīng)用，它已經(jīng)被廣泛地用于置標(biāo)語(yǔ)言設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)交換、智能代理、精確搜索、不同數(shù)據(jù)源集成以及網(wǎng)絡(luò)出版等。

從本質(zhì)上來說，XML是描述半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)比較適合的數(shù)據(jù)模型，作為數(shù)據(jù)模型它有以下優(yōu)點(diǎn)：

1．具有自描述性。XML中的語(yǔ)義標(biāo)識(shí)一方面限定了元素的層次結(jié)構(gòu)，另一方面也說明了元素的含義。在XML的搜索結(jié)果中，由標(biāo)識(shí)就可以知道內(nèi)容的含義，這使得搜索結(jié)果更有意義。這也是下一代Web的方向語(yǔ)義Web。

2，具有平臺(tái)無關(guān)性。XML文檔是純文本，獨(dú)立于平臺(tái)和應(yīng)用。所以XML可脫離具體應(yīng)用而自行描述保存在異構(gòu)環(huán)境中的各種數(shù)據(jù)，其他系統(tǒng)應(yīng)用能直接對(duì)這些自描述的XML文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。因此，它將成為跨平臺(tái)數(shù)據(jù)交換和操作的標(biāo)準(zhǔn)模式，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)源集成中數(shù)據(jù)的互操作性。

3，能描述不同復(fù)雜程度的數(shù)據(jù)。XML提供了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化表示，并且易于操作。XML可以用一種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型描述來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)，屏蔽數(shù)據(jù)源中應(yīng)用環(huán)境和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的異構(gòu)性。

4，具有可擴(kuò)展性。XML可以在不破壞現(xiàn)有結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的情況下增加新的數(shù)據(jù)字段。應(yīng)用服務(wù)器利用XML對(duì)所有數(shù)據(jù)建模，若要改變數(shù)據(jù)模型只需改變數(shù)據(jù)模型定義，如DTD（或XML Schema）等，不需要重新編碼現(xiàn)有對(duì)象。

所以，從數(shù)據(jù)模型的角度來看，XML很適合用來描述各種異構(gòu)數(shù)據(jù)源。

二、數(shù)據(jù)交換

數(shù)據(jù)交換是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的一種技術(shù)，通過數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享、互聯(lián)互通、業(yè)務(wù)協(xié)同是解決目前“信息孤島”現(xiàn)象的關(guān)鍵途徑。

作為企業(yè)之間數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的中間格式標(biāo)準(zhǔn)，最基本的一條就是通用性。國(guó)內(nèi)還沒有與行業(yè)相關(guān)的成熟的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，因此可以把XML文件作為數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)，即把所有的非XML格式的要用于交換的企業(yè)信息轉(zhuǎn)換成XML格式，用它作為中間數(shù)據(jù)格式，需要交換數(shù)據(jù)的企業(yè)可以通過某種媒介獲取XML格式的信息，然后轉(zhuǎn)化成自己能夠識(shí)別的信息，這樣就完成了一次數(shù)據(jù)交換。

在XML出現(xiàn)之前，由于缺乏合適的數(shù)據(jù)描述方式，因此無法將各種不同模式的數(shù)據(jù)表示成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型。這樣，在進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)，只能采用圖1所示的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在參與交換的所有種類數(shù)據(jù)之間相互建立映射關(guān)系，對(duì)它們進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的直接轉(zhuǎn)換。假設(shè)有N個(gè)不同的數(shù)據(jù)源參與交換，那么需要建立N*（N-1）/2個(gè)映射關(guān)系。

XML的出現(xiàn)帶來了第二種選擇。XML的半結(jié)構(gòu)化的特點(diǎn)一方面滿足了表達(dá)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)和各種約束的需要，另一方面使之能表達(dá)和描述純文本、二進(jìn)制數(shù)據(jù)等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。因此，XML完全可以作為異構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的公共數(shù)據(jù)模型。使用XML文件作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的公共模型和中間文件而建立的如圖2的星型轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，在N個(gè)不同的數(shù)據(jù)源參與交換的情況下，只需在各數(shù)據(jù)源與XML中間文件之間建立N個(gè)映射關(guān)系。相比網(wǎng)狀模型，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的復(fù)雜度被大大降低了。

三、海洋數(shù)據(jù)交換

在海洋數(shù)據(jù)交換領(lǐng)域中，沒有標(biāo)準(zhǔn)的部落式交換的代價(jià)是高昂的，相同的數(shù)據(jù)分析處理模塊在很多應(yīng)用中被重復(fù)的撰寫，由于沒有中間標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)系統(tǒng)的代碼重用不能得以有效進(jìn)行，昂貴的數(shù)據(jù)交換代價(jià)是的數(shù)據(jù)源只能散亂孤立的存在，不能真正做到資源的共享。為了提高信息的時(shí)效性和數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，需要制定一系列標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范來統(tǒng)一各種技術(shù)流程和系統(tǒng)中以數(shù)字形式存在的各種信息，以達(dá)到信息交互共享、查詢方便、資料齊全的目的。

自1998年2月，W3C（World Wide Web Consortium）推出可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言XML（eXtensible Markup Language）以來，國(guó)際上一些海洋強(qiáng)國(guó)及研究機(jī)構(gòu)逐漸意識(shí)到XML技術(shù)在處理多種格式的海洋數(shù)據(jù)、簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)交換方面存在著巨大潛力。近幾年澳大利亞、加拿大、美國(guó)、俄羅斯等國(guó)家的海洋領(lǐng)域都在把XML運(yùn)用到數(shù)據(jù)交換、資料處理和存儲(chǔ)以及日常管理等方面，國(guó)際海洋資料交換委員會(huì)（IODE）已組成專門研究小組（SGXML）開展海洋XML的技術(shù)交流與協(xié)調(diào)工作。目前，澳大利亞國(guó)家海洋數(shù)據(jù)中心（AODC）根據(jù)XML結(jié)構(gòu)化的樹型存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及深層次的嵌套表達(dá)特點(diǎn)，將站點(diǎn)觀測(cè)海洋數(shù)據(jù)的站位信息、質(zhì)控細(xì)節(jié)、海洋具體觀測(cè)數(shù)據(jù)記錄等封裝起來形成一個(gè)XML文檔。

由于XML具有能描述比常用的關(guān)系型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜、更接近現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)的能力，同時(shí)XML可以粒狀地更新，因此XML在海洋觀測(cè)信息采集、預(yù)處理、質(zhì)量控制、海洋元數(shù)據(jù)提取以及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和維護(hù)等方面改變傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)構(gòu)造和處理方式。用XML制定的海洋信息交換標(biāo)準(zhǔn)將給不同海洋信息系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換帶來方便，從而推動(dòng)海洋信息化的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏登文、石綏詳、姜巖、于戈、王國(guó)仁，XML海洋信息應(yīng)用分析，海洋通報(bào)，2005年，第24卷，第1期，84-86頁(yè).

[2]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，信息技術(shù)-數(shù)據(jù)元的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)化（GB/T18391-2002），北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.[3]The MarineXML Project.http://ioc.

unesco.org/iode/contents.php?id=33.

作者簡(jiǎn)介：

秦艷（1978-），女，山東日照人，碩士，山東水利職業(yè)學(xué)院助教，主要從事計(jì)算機(jī)教學(xué)和研究方面的工作。