基于SOA的城市地理信息共享研究

摘要；針對(duì)傳統(tǒng)信息共享模式中存在的諸多問(wèn)題，基于SOA共事模式，采用數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)和發(fā)布。服務(wù)集中管理，數(shù)據(jù)通過(guò)服務(wù)共享的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)城市空間信息的共事。

關(guān)鍵詞：SOA 空間地理信息 分布式共事

中圖分類(lèi)號(hào)：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X(2012)1(c)-0039-02

隨著壘球信息化建設(shè)的發(fā)展和Internet技術(shù)突飛猛進(jìn)，傳統(tǒng)GIS正向著信息共享的網(wǎng)絡(luò)GIS發(fā)展。由于政府和公眾GIS數(shù)據(jù)的多樣性和復(fù)雜性。目前政府、單位、企業(yè)、個(gè)人所建立的空間、非空間數(shù)據(jù)庫(kù)以及應(yīng)用系統(tǒng)之間彼此封閉，孤立，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。各自采用不同的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理方法，造成了相互之間信息無(wú)法進(jìn)行共享。目前我國(guó)對(duì)空間數(shù)據(jù)主要還是采用數(shù)據(jù)拷貝的方式進(jìn)行空間數(shù)據(jù)共享，信息共事通常以政府部門(mén)為主導(dǎo)，其信息共事多采用集中共享模式、集中和分散相結(jié)合模式、分布式存儲(chǔ)與集中共享模式、分散共事模式來(lái)建設(shè)。其中存在諸多問(wèn)題。

1 數(shù)據(jù)共享中存在的問(wèn)題

1.1 重復(fù)建設(shè)

空間信息資源的建設(shè)分布在各個(gè)部門(mén)及相關(guān)單位。由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)。沒(méi)有對(duì)城市信息進(jìn)行整合的基石，即空間基礎(chǔ)信息，各個(gè)部門(mén)各自為政，業(yè)務(wù)系統(tǒng)條塊分割，自成體系，不能很好的實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通和信息的交流與共享，造成大量的重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi)。

1.2 多源、異構(gòu)

空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式的多樣性，各部門(mén)的空間數(shù)據(jù)以不同的空間參考、不同的格式存放，給共享交換帶來(lái)障礙。目前元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定與數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)還是以部門(mén)為單位，例如數(shù)據(jù)庫(kù)，各部門(mén)使用的數(shù)據(jù)庫(kù)最多為MSSQLServer和Oracle，兩者占了76％。其他種類(lèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)占24％。異構(gòu)、異地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)已成為數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫共享、交互與集，成的最大障礙之一。業(yè)務(wù)部門(mén)的信息化建設(shè)由各個(gè)部門(mén)設(shè)計(jì)并實(shí)施，沒(méi)有從業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)以及整體角度考慮與其它系統(tǒng)的信息交流與信息共享。

1.3 數(shù)據(jù)現(xiàn)時(shí)性不高

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市建設(shè)與城市改造使得城市的空間信息變化非常迅速，但與之對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)更新卻相對(duì)滯后，甚至有的數(shù)據(jù)根本就沒(méi)有更新。在許多應(yīng)用系統(tǒng)中運(yùn)行的空間數(shù)據(jù)根本不是“現(xiàn)時(shí)的”數(shù)據(jù)，得到的應(yīng)用成果和分析決策也只能是過(guò)時(shí)的。地理數(shù)據(jù)的及時(shí)更新是數(shù)字城市建設(shè)中必須解決的重要問(wèn)題。

2 SOA共享模式

本文基于ArcGISServer。實(shí)現(xiàn)SOA共享模式，采用數(shù)據(jù)分布武存儲(chǔ)和發(fā)布，服務(wù)集中管理，數(shù)據(jù)通過(guò)服務(wù)共享的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)空間信息的共享。具體來(lái)說(shuō)。整個(gè)系統(tǒng)采用主節(jié)點(diǎn)與分支節(jié)點(diǎn)互連的方式，擁有數(shù)據(jù)的各部門(mén)(單位)是分節(jié)點(diǎn)，服務(wù)管理中心是主節(jié)點(diǎn)，分節(jié)點(diǎn)分別存儲(chǔ)和維護(hù)自己的數(shù)據(jù)，并以web服務(wù)的方式提供對(duì)數(shù)據(jù)的使用，發(fā)布web服務(wù)到管理中心(主節(jié)點(diǎn))注冊(cè)。主節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)服務(wù)訪問(wèn)的權(quán)限控制，提供用戶(hù)服務(wù)的調(diào)用。注冊(cè)的用戶(hù)可以通過(guò)登陸到中心節(jié)點(diǎn)。查詢(xún)需要的服務(wù)，通過(guò)調(diào)用webS服務(wù)，獲取所需的基礎(chǔ)地理信息和平臺(tái)提供的其它功能服務(wù)(如圖1)。

2.1 基于SOA的共事平臺(tái)設(shè)計(jì)模式

一共享平臺(tái)系統(tǒng)采用SOA架構(gòu)，設(shè)計(jì)注冊(cè)主節(jié)點(diǎn)，其他服務(wù)供應(yīng)節(jié)點(diǎn)按照服務(wù)集中注冊(cè)的方式發(fā)布；描述他們提供的服務(wù)，使這些服務(wù)能夠得到有效管理、發(fā)現(xiàn)和使用。通過(guò)利用一個(gè)基于標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和發(fā)現(xiàn)模式，集中注冊(cè)的框架促進(jìn)服務(wù)的可管理、可發(fā)現(xiàn)和重用性。發(fā)布、及時(shí)發(fā)現(xiàn)和重用現(xiàn)有的服務(wù)，減少了確定位置、理解、實(shí)現(xiàn)可獲得的功能所需要的時(shí)間，是SOA的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。服務(wù)重用也減少了開(kāi)發(fā)時(shí)間、開(kāi)發(fā)到部署的周期和軟件的維護(hù)工作。

2.2 數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)和發(fā)布

系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)和發(fā)布。服務(wù)集中管理。數(shù)據(jù)通過(guò)服務(wù)共享的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，在這種模式下，各部門(mén)只要管理、更新和維護(hù)自己的數(shù)據(jù)；大大減輕了傳統(tǒng)集中管理模式下對(duì)數(shù)據(jù)維護(hù)的壓力。數(shù)據(jù)內(nèi)容是公共地理框架數(shù)據(jù)，包括地圖數(shù)據(jù)、地理實(shí)體數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)，影像數(shù)據(jù)等。在多尺度基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)在線瀏覽標(biāo)準(zhǔn)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)，自然資源信息空間化掛接等需求，按照統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范進(jìn)行整合處理，采用分布式存儲(chǔ)與管理模式，在邏輯上規(guī)范一致、物理上分布式存儲(chǔ)，彼此互聯(lián)互通，并以“共建共享”方式實(shí)現(xiàn)協(xié)同服務(wù)。

2.3 Flex+Spring+Hibernate的多層體系結(jié)構(gòu)

信息共享平臺(tái)的開(kāi)發(fā)基于Java平臺(tái)，設(shè)計(jì)采用基于Flex+Spring+Hibernate的多層體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了MVC設(shè)計(jì)模式，使用Flex實(shí)現(xiàn)表示層，Spring實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯層，Hi-bernate實(shí)現(xiàn)持久層。

2.4 WebService的應(yīng)用

平臺(tái)融入WebService技術(shù)，基于，NET平臺(tái)的通用性，搭建WebService服務(wù)，并結(jié)合ArcObject9，3的類(lèi)庫(kù)實(shí)現(xiàn)對(duì)地理信息專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)的處理，從而使各個(gè)部門(mén)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以根據(jù)本部門(mén)的特點(diǎn)和業(yè)務(wù)需求將本地?cái)?shù)據(jù)的相關(guān)信息對(duì)外服務(wù)，需求方只要按照相應(yīng)參數(shù)設(shè)置即可得到需要的數(shù)據(jù)信息。

2.5 分布式部署和安全管理一體化

為了保障平臺(tái)的數(shù)據(jù)安壘，并考慮到未來(lái)數(shù)據(jù)的不斷增加，共享平臺(tái)采用分布式數(shù)據(jù)部署方式，保證數(shù)據(jù)的安全存取、快速應(yīng)用。同時(shí)。為了維護(hù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，需要通過(guò)用戶(hù)管理、日志管理等監(jiān)控用戶(hù)的行為和權(quán)限。為了防止由于系統(tǒng)或服務(wù)器崩潰、用戶(hù)失誤、磁盤(pán)損壞等造成數(shù)據(jù)的毀滅性丟失和破壞，需要建立比較規(guī)范的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)機(jī)制，由專(zhuān)人定期對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行備份和管理。

2.6 兼容OpenScales開(kāi)源地圖框架，擴(kuò)展平臺(tái)的的數(shù)據(jù)服務(wù)接納能力。

OpenScales是一個(gè)免費(fèi)的開(kāi)源地圖框架，具有強(qiáng)大的GIs內(nèi)核，支持多種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)服務(wù)，很好的增強(qiáng)平臺(tái)的服務(wù)接納能力，使平臺(tái)實(shí)現(xiàn)接納多途徑數(shù)據(jù)服務(wù)，如基于MapServer、GeoServer發(fā)布的數(shù)據(jù)服務(wù)。

3 應(yīng)用成果

城市空間信息的共享系統(tǒng)采用B／s體系結(jié)構(gòu)，將不同的模塊、子系統(tǒng)集成到系統(tǒng)主框架中。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)采用外觀模式，將復(fù)雜的子系統(tǒng)隱藏在簡(jiǎn)單的接口后面，有助于消減復(fù)雜性，最小化子系統(tǒng)之間的通信和依賴(lài)關(guān)系。系統(tǒng)總體框架結(jié)構(gòu)圖如下(見(jiàn)圖2)

實(shí)現(xiàn)空間信息資源共享，解決體制上和現(xiàn)有空間信息的整合問(wèn)題，將已有的空間信息通過(guò)整合，形成現(xiàn)有的空間數(shù)據(jù)庫(kù)；解決空間信息的共享服務(wù)，形成統(tǒng)一的空間信息平臺(tái)，并向城市備委辦局提供空間信息的服務(wù)平臺(tái)，避免重復(fù)投資和建設(shè)-建立空間信息維護(hù)的長(zhǎng)效機(jī)制，保證空間信息的實(shí)時(shí)性。最終形成空間信息“一張圖”，為城市信息化建設(shè)提供信息服務(wù)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文基于SOA共享模式，采用數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)和發(fā)布，服務(wù)集中管理，數(shù)據(jù)通過(guò)服務(wù)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)城市空間信息共享。采用基于RIA的Flex技術(shù)作為WebGIs的客戶(hù)端表現(xiàn)層，極大提高了WebGIs的表現(xiàn)力和用戶(hù)體驗(yàn)，系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)基于SOA架構(gòu)和RIA技術(shù)給WebGIs系統(tǒng)帶來(lái)簡(jiǎn)潔、高伸縮性、并降低服務(wù)器負(fù)擔(dān)等好處。

隨著越來(lái)越多的科技人員進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)地理信息系統(tǒng)的研究，我們相信地理信息產(chǎn)業(yè)的明天會(huì)更加輝煌。