開放式空間數據庫訪問接口的開發應用

王書榮

（泉州輕工職業學院，福建 泉州 362200）

在科技不斷發展的背景下，GIS應用也有了較大的變化。通常來講，在GIS技術的運用中，要想實現對空間數據的采集以及應用，就需依靠穩定的管理系統。但由于空間數據有著較大的異構性，給GIS的發展造成嚴重阻礙。此外，盡管有較多行業仍在使用GIS，但由于各行業為了加強保密性能，通常對GIS軟件進行二次開發，導致各行業的GIS軟件具有較大差異，難以將GIS進行規范管理，導致各行業的資源難以通過GIS進行共享。如此一來，不僅導致信息資源出現累贅，還會造成資源浪費。因此，如何讓GIS技術能夠更好應用于空間數據庫，已成為技術人員正面對的關鍵問題。因此，本文對OGDC技術進行探討，并提出一些淺顯的看法，旨在為技術人員提供參考。

一、目前空間數據庫的局限性

從目前空間數據庫的使用情況來看，仍存在一些問題，主要體現在數據處理環節。目前這種多源異構形式的空間數據庫無法將收集的大量信息進行集中以及分布處理，并且無法及時更新信息資源。基于這些問題，GIS廠商也試圖依靠虛擬引擎以及無縫集成技術來解決這些問題。但這些技術難以從根本上解決接口標準以及平臺之間的差異問題。

二、空間數據庫的主要訪問接口

（一）關系數據庫主要的接口類型

就關系數據庫的接口而言，數據庫接口主要有三種類型，分別是基于ODBC的接口、基于.NET的接口以及基于ADO的接口。盡管訪問接口不同，但基于ODBC的接口可依靠SQL實現對數據庫的統一訪問以及統一操作，以此達到數據庫資源共享的目的。

（二）空間數據庫主要的接口類型

空間數據庫是一種基于關系數據庫形成的新型數據庫，并且所用的接口也是基于關系數據庫開發而成。目前，空間數據庫主要有兩種接口類型，分別是FDO以及OGDC。由于FDC不具備統一性，通常在開發中選用OGDC。而OGDC是一種由不同開發商共同研制而成的接口技術，具有一定的統一性。

三、OGDC的設計方向

（一）設計思路

隨著ODBC不斷完善，關系數據庫能夠隨時進行互聯互訪。基于這一點，開發商無需編寫大量的訪問接口以及訪問程序。通常來講，OGDC仍采用ODBC的模式，利用數據服務層來處理無縫集成、數據訪問以及數據共享等問題。同時，依靠能夠為用戶提供大量GIS產品，以此為消費者以及數據提供者創造統一的互聯通道。

SIMS是一種具有數據集成、數據分析以及直接訪問等功能的技術，并利用虛擬空間的引擎框架來實現對空間數據的訪問，以此解決數據資源的利用問題。但由于SIMS所具備的架構只能用于單一的GIS，無法用于不同類型的GIS。基于這一點，OGDC在SIMS對象模型的基礎上，將SIMS所具備的框架應用到GIS中，并依靠規范的訪問接口以及數據描述，實現GIS以及關系數據庫之間的數據互訪。

（二）技術特點

從技術的角度來看，OGDC通過C++程序，使數據訪問框架以及數據訪問程序能夠在各種平臺進行編譯以及運行。同時，還能在.Net平臺生成.Net組件，以此形成。此外，這是一種開放性平臺，消費者以及數據提供者都可以免費進行使用。

對消費者而言，可通過訪問框架以及驅動程序來調用接口，以便直接對各種空間數據庫進行訪問。如此一來，可避免為各種空間數據庫編寫代碼，只需一次編碼即可對各種空間數據庫進行訪問，并能反復應用。此外，還能使應用端的開發工作更為簡易，并降低開發任務量以及維護任務量。

就數據庫廠商來講，廠商可為消費者提供良好的數據庫驅動，消費者無需在格式升級后重新開發。同時，數據庫廠商能夠依照不同數據庫的儲存特點，對驅動程序以及數據接口進行優化。此外，GIS廠商能夠在開放式框架中開發良好的驅動程序，便于消費者在各種空間數據庫中交換所需的數據。

因此，在OGDC的支持下，能為消費者創造更高效、更豐富的訪問方式，增強數據程序的利用率，以此消除數據孤島。同時，高效的數據模型能夠支持對不同數據庫進行訪問，降低數據在格式轉換過程中出現的損失，以此將空間數據進行無縫集成。此外，OGDC具備自我完善的功能，能夠及時將互聯框架模型進行更新，以此適應不同技術的要求。

四、OGDC的主要實現過程

（一）構建OGDC的整體框架

構建OGDC的整體框架是實現OGDC的第一步。在OGDC中，主要有四個應用層次，分別是數據庫層、應用程序層、資源提供者層以及接口層。就數據庫層來講，數據庫層儲存著大量數據文件以及數據庫，并且OGDC能夠支持的數據庫通常由供應商所決定；就資源提供者層來講，資源提供者儲存著大量已注冊的資源提供者；就接口層來講，接口層儲存著大量訪問接口，用戶可利用訪問接口對程序進行開發，并在開發過程中無需關注訪問數據庫是哪種類型，只要依照接口定義進行相應操作就能對空間數據庫進行訪問；就應用程序層來講，只需對應用程序層的連接參數進行適當修改，就能訪問其他空間數據庫。

（二）制定的訪問模型以及訪問對象

制定DGDC的訪問模型以及訪問對象是實現DGDC的第二步，接下來對訪問模型以及訪問對象進行詳細闡述。

1.訪問模型

對于OGDC而言，訪問模型是設計OGDC的關鍵。在制定訪問模型時，不僅要結合當前主流的數據模型，還要兼顧國內以及國外的設計標準。現階段，OGDC能夠兼容OGDC的數據模型主要有點對象、線對象、文本對象以及復合對象等，并且能夠支持場模型。

2.訪問對象

就OGDC可訪問的對象來講，主要包括數據源、數據集、記錄集、空間要素、規則柵格塊、空間參考系以及元數據。第一，數據源。數據源是一種由點數據、線數據以及面數據等構成的大型數據集集合。通常來講，一個數據源能夠包含多個數據集。第二，數據集。數據集是一種由幾何對象所構成的大型數據集合，并包括柵格數據集以及矢量數據集。通常來講，每個數據集都具備專有投影信息。第三，記錄集。正常情況下，記錄集只儲存矢量數據，并且屬于矢量數據集的小型查詢子集。第四，空間要素。空間要素主要有兩種數據類型，分別是屬性數據以及空間數據。通常來講，空間對象就是空間要素，并且可以是點、線以及面等地理要素。第五，規則柵格塊。通常來講，規則柵格塊主要是n×n的矩陣形式，并且由n條掃描線所組成。第六，空間參考系。通常來講，不同數據集都含有不同坐標系，但空間對象以及原子空間的坐標系完全一致。第七，元數據。元數據是一種能夠對空間數據進行描述的信息，并具有數據獲取以及數據發現等功能。

（三）對OGDC進行開發

對OGDC進行開發是實現OGDC的第三步，要想實現OGDC的支持，就應將管理軟件、供應商軟件以及客戶軟件通過網絡接口進行各種訪問。就管理軟件來講，這是一種基礎模塊。通常來講，支持包能夠統一提供管理軟件，無需對其進行定制以及修改。而供應商軟件以及客戶軟件是一種參考實現，并能在支持包中獲取。在OGDC的模塊中，全部使用C++實現。如此一來，OGDC能夠支持不同類型的系統平臺，并支持客戶端訪問以及服務器訪問。在OGDC的開發過程中，關鍵內容是供應商軟件的實現。通常來講，供應商軟件是依靠GIS廠商進行大規模開發，通常以.odx作為文件的擴展名。

五、OGDC的主要應用效果

目前，國內GIS軟件的組件、服務器軟件以及桌面都能為OGDC提供技術支持，并借助空間數據庫所具備的引擎技術，可直接對OGDC所儲存的數據進行查詢以及編輯。此外，利用GIS能夠對各種數據庫進行訪問，并能及時將各種數據庫儲存差異進行屏蔽，保證OGDC能夠穩定運行。

本文對現有的空間數據庫進行分析，研究發現目前多源異構形式的空間數據庫無法將收集的大量信息進行集中以及分布處理，并且無法及時更新信息資源。因此，要想開發全新的訪問接口，就應將OGDC作為研究關鍵，并在SIMS對象模型的基礎上，將SIMS所具備的框架應用到GIS中，并依靠規范的訪問接口以及數據描述，實現GIS以及關系數據庫之間的數據互訪。總而言之，在地理信息技術快速發展的時代下，國內空間數據庫也將不斷完善，并具備更強的數據讀取以及數據共享等功能。但在未來研究中，還需將3D對象的模型進行擴展，以此將空間數據庫的處理算法進一步完善。

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