虚拟天文台天文教育平台建设构想学习培训课件.ppt

1、虚拟天文台天文教育平台建设构想报告索引 虚拟天文台环境下的教育概述 虚拟天文台天文教育平台建设构想 天文历算服务开发示例虚拟天文台环境下的教育概述 VO简介 教育特色 教育优势VO简介 以网格为基础，试图实现互联网上所有天文资源的全面连通。拥有每一部分天区的数据拥有每个波段的观测数据射电、红外、射线最精细的观测结果全天候的可用性观测条件永远最佳没有月光的干扰、没有阴天、没有沙尘暴富于灵感的望远镜 图像、光谱、数据、文献、集于一身教育特色 资源密集型。VO是“数据密集型在线科研平台”。基于丰富的天文资源（数据、文献、图片、动画等等）开展教学活动，即以“事实”为基础。资源融合性。VO中的资源不能是

2、简单的“资源仓库”，而是要实现全球资源的“互操作”，也就是要形成一个统一的整体。资源之间是有联系的或者说可以相互理解的。网络性。虚拟天文台以网络为基础，具有网络教育的许多优势，比如交互性、及时性等。VO对天文设备的共享，比如网络天文台。能让学生参与实际观测，获得真实体验。教育优势 为天文教育提供丰富翔实、实时动态的资源和数据 是探究式学习的良好平台 可以实现多层面的学习需求 突破学习的时空限制 高度体验 还能提供协作学习环境、有援学习环境等报告索引 虚拟天文台环境下的教育概述 虚拟天文台天文教育平台建设构想 天文历算服务开发示例虚拟天文台教育平台建设构想 资源基础 体系结构 所需技术资源基础

3、网上有大量的分散的不易查询的中文天文教育资源，这些资源的主要来源有：天文研究机构 天文教育机构 科普机构，如天文馆 业余天文组织，如各种天文学会、天文社团 天文爱好者个人主页；商业教学网站中与天文有关的板块；各地的科学技术协会国外资源 国际天文联合会（IAU）欧洲空间局（ESA），欧洲南方天文台，国立射电天文台，凯克天文台，国际流星组织，天空和望远镜，Astronomoy Now,哈佛史密松天体物理中心，美国航天航空局（NASA）等机构的网站。体系结构所需技术 网格技术 资源描述架构 元数据标准 门户建设网格技术 网格技术要解决的信息共享不是一般的文件交换与信息浏览，而是要把所有个人与单位连接

4、成一个虚拟组织（Virtual Organization），实现在动态变化环境中有灵活控制的协作式信息资源共享。网格与Web最大的区别是一体化，即用户看到的不是数不清的门类繁多的网站，而是单一的入口和单一系统映像。资源描述架构 资源描述架构（Resource Description Framework,简称RDF）是由全球资讯网协会（W3C）主导和结合多个元数据团体（如都柏林核心集等）所发展而成的一个架构，用来携带多种元数据来往于网际网路和WWW上。元数据标准的制定 VO元数据标准和教育资源元数据标准在很大程度上都受到都柏林核心集的影响 都柏林核心集的设计理念是元数据的资料项同时拥有意义明确、

5、弹性、最小规模三种特色。在设计上所秉承的原则是：内在本质原则、易拓展原则、语法独立原则、无必须项原则、可重复原则、可修饰原则。都柏林核心集主题与关键词（Subject）题名（Title）著者（Creater）简述（Description）出版者（Publisher）其他贡献者（Contributor）日期（Date）资源类型（Type）资料格式（Format）识别资料（Identifer）关联（Relation）来源（Source）语言(Language)时空涵盖范围（Coverage）权限范围（Rights）VO元数据 标识元数据 资源元数据 履历元数据 内容元数据 接口元数据 服务元数据

6、功能元数据教育资源元数据基础教育教学资源元数据规范 它由三部分内容组成，一是提出了一组核心元素集；二是定义了一组限定修饰词汇，对核心元素的属性描述作进一步限定，以防止使用过程中的歧义和不同理解；三是定义了一组编目词汇表，对部分核心元素的赋值作进一部的界定，有助于实现元素的互操作。规范的核心元数据元素依据其描述的内容和类别分为三类，其中打*的元素为必需元素：资源内容描述类，包括标题*、学科*、关键词*、描述*、相关资源、关系描述、语种*、覆盖范围、适用对象*等9个数据元素。知识产权信息类，包括作者*、出版社、其它作者、权限、版本等5个数据元素。外部属性描述类，包括日期*、类型*、格式*、标识*、

7、评价、评价者、元数据方案*、元数据语种等8个数据元素。元数据标准的制定 VO元数据规范和基础教育教学元数据规范都受到都柏林核心元数据标准的影响，有很多相通之处，并且基础教育教学元数据规范允许用户在符合本规范元素定义格式和技术规范的前提下根据需要扩充元数据元素。这为教育资源元数据规范和VO元数据规范的融合提供了条件。天文教育门户 门户就是VO与用户的直接接口，是访问VO服务的主要途径 基于VO建设“一站式，可达任何目的”的天文教育门户。VO的门户可以以统一的方式访问分布式的数据集，这是目前的一些门户网站所望尘莫及的。并且VO的天文教育门户希望设计一种搜索引擎，利用元数据，就能迅速查找到特定的被元

8、数据标记的信息，而不是通过浏览整个HTML文档来搜寻关键词。天文教育门户反馈的结果将比较精确，而不用像目前的搜索工具那样还需要用户花大量的时间在众多的搜索结果里二次查找所需的信息。实现一站式服务需解决的问题实现一站式服务需解决的问题 一是如何有效的注册和发现资源 二是如何有效的过滤和筛选资源 三是如何有效的描述资源 根据上面的介绍，我们知道用元数据来描述网上信息资源的属性，并应用资源描述结构作为携带多种元数据的工具实现网上资源交流是较好的问题解决途径。建设门户所需机制 首先需要利用VO的资源发现机制来收集网络上有用的天文教育资源。其次需要一个对发现的网络资源生成相应的元数据的机制。第三，元数据

9、嵌入资源或存为单独文档后，需要一个负责收集所有资源的元数据的工具，以形成本地站点索引，并将其汇编后加入门户目录列表，也即对元数据记录进行管理的机制。第四，需要一个对上面元数据记录库进行查询并将查询结果以HTML页面返回的机制。报告索引 虚拟天文台环境下的教育概述 虚拟天文台天文教育平台建设构想 天文历算服务开发示例天文历算服务示例 Swiss软件包简介 本地方式开发的电子天文年历 运用网格技术封装成网格服务Swiss软件包简介 Swiss Ephemeris是由Astrodienst基于美国太空总署的JPL实验室发布的DE406星表拓展而来的一个高精度的星历表。它不是一个面对终端用户的产品，而

10、是面对天文软件程序开发者的一个工具集 提供功能行星和恒星的计算。食现象和行星现象的计算。日期和时间转换功能。初始化、安装和关闭的功能。包括：设置文件的路径，选择星表文件的名称和关闭文件。黄道十二宫的计算。辅助功能。包括：赤道坐标系和黄道坐标系之间的转换；通过星星数字编号获取星星名称；将任意角度变换为0360度之间的角度。天文历算服务示例 Swiss软件包简介 本地方式开发的电子天文年历 运用网格技术封装成网格服务本地方式开发的电子天文年历 系统操作流程 所实现的功能 系统演示系统操作流程所实现的功能系统演示 http:/www.china-vo.org:8080/gcliu/new_first

11、.htm天文历算服务示例 Swiss软件包简介 本地方式开发的电子天文年历 运用网格技术封装成网格服务利用网格技术封装 本地方式开发的电子天文年历只能按照我提供的格式进行计算和查询，并不一定满足用户的要求，如果用户要求按照自己的需要进行计算，怎么办呢？方法之一就是利用网格技术将那些实现基本功能的函数封装成服务，用户按照自己的需求直接组合调用服务就行。生成和发布服务的五步骤 定义服务接口，这个由GWSDL文件完成 实现服务，这个由java文件完成 定义发布的参数，这个由WSDD文件完成 编译所有文件生成JAR包，这由ant工具实现 发布服务，这也由ant实现用GWSDL定义服务接口 主要是利用x

12、ml语言描述我们的网格服务提供哪些操作用java实现服务 在这里要实现在GWSDL文件中描述的所有操作用WSDD配置文件 它告诉web service如何发布我们的网格服务生成JAR包 JAR包中包含网格服务容器中发布服务和能被有效调用的所有文件和信息。图解向网格服务容器中发布服务 它将JAR包解压并将文件复制到GT3目录树的正确位置，读取配置文件并正确配置web service。JNI Java的出现给大家开发带来极大的方便。但是，如果我们有大量原有的经过广泛测试的非Java代码，将它们全部用Java来重写，恐怕会带来巨大的工作量和长期的测试。面对这些问题，Sun公司在JDK1.0中就定义了JNI规范，它规定了Java应用程序对本地方法的调用规则。如何调用本地C程序 首先重写C程序，在该程序中调用原来的库源函数，需要注意的是在该程序中不能使用数组，输入的数组必须用单个变量表示，而返回的数组全部用字符串 将C程序打包成.so的库文件 设置环境变量LD_LIBRARY_PATH指向库文件所在的目录 在前面写的java文件中调用C程序。