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龙图腾网获悉青岛哈尔滨工程大学创新发展中心;哈尔滨工程大学申请的专利一种基于HDF5的多源海洋环境数据存储方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120336278B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510804363.9，技术领域涉及：G06F16/182；该发明授权一种基于HDF5的多源海洋环境数据存储方法及系统是由黄礼敏;刘育良;孙元庆设计研发完成，并于2025-06-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于HDF5的多源海洋环境数据存储方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于数据存储技术领域，公开了一种基于HDF5的多源海洋环境数据存储方法及系统。该方法构建分层化存储框架，进行领域‑类型‑来源三级目录架构的构建、执行时空维度动态扩展机制、时空复合编码；设计HDF5嵌套分组存储架构，包括进行网格拓扑结构定义、动态分辨率自适应存储、多源数据处理、元数据管理；构建分布式数据关联与索引，包括进行数据标准化预处理、跨源数据关联；对存储性能进行优化与扩展，包括进行密度敏感分块和分层压缩。本发明大幅降低了高纬度区域的冗余存储，并支持局部加密网格的动态适配。本发明有助于跨学科数据资源的开放流通与协同利用。

本发明授权一种基于HDF5的多源海洋环境数据存储方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于HDF5的多源海洋环境数据存储方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： S1：构建分层化逻辑目录与编码体系；以领域-类型-来源为主线，构建三级目录架构，结合时空维度动态扩展机制与时空复合编码方法，形成统一的数据逻辑组织体系，为后续的数据存储与检索提供目录索引基础与精细化的时间-空间表达； S2：设计存储结构与多源适配机制；基于构建的目录与时空编码体系，设计HDF5嵌套分组存储结构，支持规则与不规则网格的拓扑定义存储、动态分辨率自适应存储、图像与视频的多模态数据存储；构建元数据管理机制，确保数据的描述一致性与跨源兼容性； S3：构建面向多源协同的数据索引与关联机制；针对多源异构数据的整合需求，设计标准化预处理流程，统一时间基准与物理单位体系，构建分布式的时空索引机制，实现跨来源数据的精准匹配与高效联动查询； S4：开展性能优化与存储压缩策略；完成逻辑组织、物理存储与数据索引后，引入密度敏感分块与多层级压缩策略，根据网格密度与访问模式动态调整分块方式，并采用ZFP与JPEG2000的压缩算法，实现高性能、高压缩比的多源数据存储优化； 在步骤S1中，时空维度动态扩展机制，包括： 时间轴组织，在数据源分组内按YearMonthDay嵌套创建时间序列目录；在IndexTimeIndex中存储时间戳数组，并建立时间目录与数据集的映射关系； 球面时空混合索引，引入纬度依赖的分辨率函数动态调整网格单元大小，并通过H3地理网格算法生成唯一网格编码；在HDF5文件中嵌入时空R树索引结构，索引节点包含时间范围、空间网格编码及数据块物理地址； H3六边形网格编码，采用H3地理网格，将球面划分为多分辨率六边形单元； 分级时空编码，根据数据时空特性动态选择编码粒度和维度，同时针对海洋和大气的剖面数据的高维数据，在编码中嵌入垂直维度标识，与海气剖面数据的深度关联； 纬度依赖的分辨率函数为： ； 式中，为纬度为的分辨率，为赤道分辨率，为极地分辨率，为分辨率切换阈值； 通过H3地理网格算法生成唯一网格编码，包括： （1）经纬度转三维坐标； ； ； ； 式中，为经度； （2）确定分辨率等级，根据纬度依赖的分辨率函数确定分辨率等级； （3）计算六边形中心，计算多个节点形成的六边形的中心位置； 设六边形顶点的经纬度坐标为： ； 则几何中心为： ； ； 式中，和分别为六边形第个顶点的经度和纬度； 生成H3编码，根据六边形中心位置，生成64位H3索引； 在步骤S2中，动态分辨率自适应存储，包括：将网格节点的基础坐标以三维浮点数组形式存储，属性中声明坐标系标准；在相同分组下创建辅助数据集，存储平面投影坐标，并标注投影方法；规则网格记录固定分辨率，不规则网格按区域划分分辨率标识，并在属性中记录赤道与极地的差异； 所述元数据管理包括针对不同类型数据，设计数据集基本元数据，数据集基本元数据包括科学数据元数据、图像数据元数据、视频数据元数据； 在步骤S4中，所述密度敏感分块，包括：根据网格节点密度动态调整HDF5分块大小，根据数据访问模式动态调整分块维度，时间序列数据按时间轴分块；空间栅格数据按经纬度分块； 实现高性能、高压缩比的多源数据存储优化，包括：浮点型科学数据采用ZFP浮点压缩算法对坐标数据采用无损压缩；图像视频数据应用JPEG2000有损压缩。

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