基于元數(shù)據(jù)的湖泊－流域數(shù)據(jù)共享平臺(tái)研究的任務(wù)書(shū)

基于元數(shù)據(jù)的湖泊－流域數(shù)據(jù)共享平臺(tái)研究的任務(wù)書(shū)任務(wù)書(shū)一、任務(wù)背景隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和數(shù)據(jù)獲取的方式越來(lái)越多樣化，數(shù)據(jù)大量積累，數(shù)據(jù)共享成為促進(jìn)科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的必要條件。數(shù)據(jù)湖泊-流域是指收集多源、異構(gòu)的數(shù)據(jù)達(dá)到大數(shù)據(jù)規(guī)模后存儲(chǔ)在一起，提供給多個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)或者數(shù)據(jù)分析人員進(jìn)行深度分析和開(kāi)發(fā)利用的一種方式，具備較高的靈活性和可擴(kuò)展性。但在實(shí)際應(yīng)用中，不同的數(shù)據(jù)源和所需的數(shù)據(jù)格式不同，數(shù)據(jù)使用者往往需要自行解析數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)整合和清洗。此外，數(shù)據(jù)共享中的安全問(wèn)題和權(quán)限控制等問(wèn)題也需要得到有效解決。為了解決這些實(shí)際問(wèn)題，基于元數(shù)據(jù)的湖泊-流域數(shù)據(jù)共享平臺(tái)成了研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。基于元數(shù)據(jù)的湖泊-流域數(shù)據(jù)共享平臺(tái)可以通過(guò)元數(shù)據(jù)管理，將數(shù)據(jù)源不同、格式不同的數(shù)據(jù)整合在一起，使其方便地被多個(gè)應(yīng)用部門(mén)和數(shù)據(jù)分析人員使用。此外，基于元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)可以提供獨(dú)立于應(yīng)用程序的權(quán)限管理和數(shù)據(jù)安全保障機(jī)制，給數(shù)據(jù)共享帶來(lái)了更大的信任度和可靠性。因此，本次研究旨在開(kāi)發(fā)一種基于元數(shù)據(jù)的湖泊-流域數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)源的整合和安全共享，推動(dòng)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新發(fā)展。二、研究目標(biāo)本次研究的主要目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一個(gè)基于元數(shù)據(jù)的湖泊-流域數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)源的整合和安全共享。具體目標(biāo)如下：1.分析多樣化數(shù)據(jù)的需求并選擇合適的解決策略。2.設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流程管理、數(shù)據(jù)集成管理、數(shù)據(jù)應(yīng)用管理、數(shù)據(jù)權(quán)限管理和數(shù)據(jù)安全管理等模塊。3.實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)治理機(jī)制，并提供數(shù)據(jù)地圖等元數(shù)據(jù)查詢(xún)功能。4.設(shè)計(jì)并優(yōu)化API接口，保證數(shù)據(jù)傳輸效率及數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度。三、研究?jī)?nèi)容1.多樣化數(shù)據(jù)的需求分析：從多角度綜合分析多樣化數(shù)據(jù)類(lèi)型、特征、應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用方式，確定數(shù)據(jù)整合策略，對(duì)接各類(lèi)需要互通的數(shù)據(jù)源和下游應(yīng)用。2.湖泊-流域的元數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)治理機(jī)制，并提供數(shù)據(jù)地圖等元數(shù)據(jù)查詢(xún)功能。3.多級(jí)數(shù)據(jù)權(quán)限管理與數(shù)據(jù)安全：設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)多級(jí)數(shù)據(jù)權(quán)限管理機(jī)制，保證數(shù)據(jù)的安全可靠，防止數(shù)據(jù)泄露等安全問(wèn)題的發(fā)生。4.模塊化平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流程管理、數(shù)據(jù)集成管理、數(shù)據(jù)應(yīng)用管理等模塊，形成高效可擴(kuò)展的平臺(tái)架構(gòu)。5.API接口優(yōu)化設(shè)計(jì)：優(yōu)化API接口，保證數(shù)據(jù)傳輸效率及數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度。四、研究方法本次研究采用如下研究方法，分別從理論分析和工程實(shí)現(xiàn)兩個(gè)角度開(kāi)展研究：1.理論分析：運(yùn)用及閱讀國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，分析湖泊-流域數(shù)據(jù)共享的現(xiàn)狀和存在問(wèn)題，總結(jié)目前基于元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)的最佳實(shí)踐，根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)算法，并進(jìn)行模擬、仿真模型檢驗(yàn)。2.工程實(shí)現(xiàn)：采用SpringBoot框架、gitlab代碼管理平臺(tái)與ApacheHadoop、ApacheSpark作為數(shù)據(jù)處理引擎以及采用開(kāi)源軟件Nginx實(shí)現(xiàn)反向代理等技術(shù)進(jìn)行平臺(tái)開(kāi)發(fā)。五、期望成果1.一個(gè)基于元數(shù)據(jù)的湖泊-流域數(shù)據(jù)共享平臺(tái)原型。2.一篇高質(zhì)量論文，發(fā)表在相關(guān)領(lǐng)域高水平期刊或國(guó)際會(huì)議上。3.提供演示版本和用戶手冊(cè)。六、任務(wù)分工1.理論分析：1人，負(fù)責(zé)理論分析和算法設(shè)計(jì)。2.工程實(shí)現(xiàn)：2-3人，負(fù)責(zé)平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)和工程實(shí)現(xiàn)。3.共同協(xié)作：數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、平臺(tái)測(cè)試及用戶使用反饋。七、進(jìn)度安排1.前期準(zhǔn)備：一個(gè)月，對(duì)需求進(jìn)行梳理，并進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)環(huán)境的組織搭建。2.中期實(shí)施：三個(gè)月，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)整合和平臺(tái)搭建。3.后期測(cè)試和驗(yàn)收：兩周，進(jìn)行平臺(tái)測(cè)試、用戶反饋和修復(fù)缺陷。八、經(jīng)費(fèi)預(yù)算本次研究主要經(jīng)費(fèi)用于承擔(dān)硬件、軟件、各類(lèi)開(kāi)發(fā)人員工資、差旅費(fèi)和會(huì)議費(fèi)等必要開(kāi)支，共計(jì)人民幣XXX萬(wàn)元。其中，硬件預(yù)算XX萬(wàn)元、軟件預(yù)算XX萬(wàn)元、人工費(fèi)預(yù)算XX萬(wàn)元、差旅費(fèi)和會(huì)議費(fèi)預(yù)算XX萬(wàn)元。九、參考文獻(xiàn)[1]何姝琦，王鵬飛，江志鵬，等.元數(shù)據(jù)在湖泊數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用[J].集成技術(shù)，2017，6(1):1-8.[2]邵婧，潘自強(qiáng)，耿思琦，等.元數(shù)據(jù)管理在湖泊-流域污染源數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào)，2015，9(5):13-18.[3]劉娜.大數(shù)據(jù)湖泊-流域智能管