導(dǎo)語：異構(gòu)地理信息數(shù)據(jù)服務(wù)集成方法一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:主要研究了異構(gòu)地理信息服務(wù)集成方面的問題，探討了基于適配器原理的異構(gòu)服務(wù)集成的可行性。通過實驗將切片服務(wù)、ArcGISServer以及ErdasApollo的WMS3種異構(gòu)服務(wù)集成到一起，形成一個新的、面向?qū)ｎ}的地圖服務(wù)，并與基于API的異構(gòu)服務(wù)集成方法進(jìn)行對比分析。該研究具有重要理論價值和實際意義，研究結(jié)果為大數(shù)據(jù)時代分布的地理空間信息服務(wù)高效集成、實現(xiàn)功能更加完善的WebGIS以及Web環(huán)境下在線地理空間信息應(yīng)用提供一種可行的、現(xiàn)實的方法。

關(guān)鍵詞:地理信息服務(wù);異構(gòu)服務(wù)集成;適配器;ArcGISServer

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，GIS的工作模式正在朝著以Web為中心的模式演變，使得地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)成為研究熱點(diǎn)。在地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不斷滲入到日常生活的過程中，越來越多的地理信息以各種不同的方式被不同機(jī)構(gòu)及部門等提供，多源異構(gòu)數(shù)據(jù)日益增多，不同數(shù)據(jù)的處理也比較復(fù)雜，使得地理信息的共享集成和協(xié)同應(yīng)用難以實現(xiàn)，人們無法廣泛應(yīng)用及共享地理信息［1］。同時由于不同機(jī)構(gòu)及部門采用相對獨(dú)立的空間數(shù)據(jù)模型和技術(shù)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，形成了異構(gòu)的地理信息Web服務(wù)和應(yīng)用系統(tǒng)，對更大范圍、更海量信息的共享造成一定阻礙。為解決此問題，實現(xiàn)地理信息的網(wǎng)絡(luò)共享，越來越多的部門開始采用SOA架構(gòu)，利用WebServices技術(shù)來建立開放的地理空間信息訪問接口，為人們提供各種數(shù)據(jù)及處理服務(wù)［2－4］。同時，目前國內(nèi)外很多部門或組織開始嘗試開發(fā)或設(shè)計服務(wù)集成模型，除多數(shù)采用SOA架構(gòu)及WebServices技術(shù)外，也有少部分基于語義、基于多協(xié)議或ESB技術(shù)等各種不同的方法，但大部分是進(jìn)行同構(gòu)服務(wù)集成，關(guān)于異構(gòu)服務(wù)集成的研究并不是很多［5－9］。而當(dāng)下人們正在嘗試建立云端GIS，為廣大用戶提供一個真正意義上的內(nèi)容、應(yīng)用、開發(fā)、共享和協(xié)同的平臺，該網(wǎng)絡(luò)平臺的特點(diǎn)決定了異構(gòu)服務(wù)集成的必要性，可更好地實現(xiàn)GIS數(shù)據(jù)和功能的共享，進(jìn)而實現(xiàn)更廣泛的地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，并滿足用戶更加多樣化的地理信息應(yīng)用需求。

1總體研究思路

由于不同領(lǐng)域和部門的Web服務(wù)開發(fā)者在描述服務(wù)時，使用不同的語義模型、空間數(shù)據(jù)模型以及服務(wù)描述方式，導(dǎo)致對外提供的接口不同，就產(chǎn)生了異構(gòu)服務(wù)［10］。對于傳統(tǒng)意義上的異構(gòu)服務(wù)集成，請求方必須知道響應(yīng)方的技術(shù)實現(xiàn)細(xì)節(jié)才可進(jìn)行訪問，其弊端是擴(kuò)展性差，無法適應(yīng)靈活多變的互操作要求。與傳統(tǒng)集成方式不同，WebService系統(tǒng)在進(jìn)行異構(gòu)服務(wù)集成時，將現(xiàn)有的GIS系統(tǒng)中的功能改造成Web服務(wù)，為服務(wù)集成和管理提供了一種技術(shù)支撐，一個系統(tǒng)可以跨平臺、跨語言方便地調(diào)用遠(yuǎn)程對象，通過WebService的對象復(fù)用實現(xiàn)更高層次的對象復(fù)用。例如，可以將現(xiàn)有的多個不同供應(yīng)商提供的Web地圖服務(wù)集成起來，形成一個新的、面向?qū)ｎ}的地圖服務(wù)。本文的重點(diǎn)在于研究Web環(huán)境下基于WebService體系結(jié)構(gòu)的異構(gòu)服務(wù)集成技術(shù)。首先，研究切片服務(wù)原理，對原始數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行分割編碼，通過編程實現(xiàn)對相應(yīng)圖片的調(diào)用，切片服務(wù);接著，在Erdas平臺上利用完全采用OGC的接口和參數(shù)的ApolloWeb地圖服務(wù)，在ArcGIS平臺上應(yīng)用ArcGIS自定義的接口和參數(shù)的Web地圖服務(wù)，再將3個來自不同供應(yīng)商提供的地圖服務(wù)集成，形成一個新的、面向?qū)ｎ}的地圖服務(wù)。同時，為了更好地分析評價該集成模型的集成效率及處理效果等，又做了一個兩種異構(gòu)服務(wù)集成的對比實驗，通過調(diào)用mapboxjavascriptAPI的方式將基于切片服務(wù)實現(xiàn)的mapbox地圖與通過ArcGISServer的web地圖服務(wù)集成。通過對兩種異構(gòu)服務(wù)集成方式的比較，分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)行可行性評價。該研究可以使分布的地理空間信息服務(wù)高效集成，實現(xiàn)功能更加完善的WebGIS，為Web環(huán)境下的在線地理空間信息應(yīng)用提供一種可行的、現(xiàn)實的方法。同時，可將已開發(fā)的服務(wù)集成作為大型原型系統(tǒng)的一部分，通過更好的集成異構(gòu)服務(wù)，為處理服務(wù)提供數(shù)據(jù)支持，為具體的地理信息工程應(yīng)用的分析評價提供對比，具有重要理論和實際意義。本文的總體研究思路如圖1所示。圖1異構(gòu)服務(wù)集成的總體研究思路Fig．1Generalresearchideaofheterogeneousserviceintegration通常在進(jìn)行Web地圖服務(wù)集成時，其異構(gòu)主要表現(xiàn)在顯示和操作的時候，具體有以下幾點(diǎn):1)不同平臺提供的地圖不能簡單地疊加在一起顯示;2)各種地圖即使能夠?qū)崿F(xiàn)疊加，其的操作命令，也不能得到每一個服務(wù)的響應(yīng);3)不同地圖的操作命令即使能夠得到響應(yīng)，返回的消息格式也不一定相同，最終導(dǎo)致客戶端不能理解返回的信息到底是什么。為解決這些問題，在充分研究了適配器原理后，提出面向服務(wù)描述的適配器，開發(fā)出可以將多種不同平臺的異構(gòu)服務(wù)集成的適配器模型，如圖2所示。

2異構(gòu)地理信息服務(wù)集成實驗與分析

2．1服務(wù)集成實驗一

1)集成框架在進(jìn)行異構(gòu)服務(wù)集成時，采用已設(shè)計的服務(wù)適配器模型，遵從事先定義的服務(wù)契約，將異構(gòu)地理信息Web服務(wù)統(tǒng)一接口、統(tǒng)一協(xié)議、統(tǒng)一服務(wù)描述，從而為用戶提供統(tǒng)一的接口，為用戶提供更好的在線地理服務(wù)，進(jìn)行更精確的服務(wù)分析。Erdas及ArcGIS的地圖服務(wù)以及切片服務(wù)雖然都是地圖服務(wù)，卻屬于異構(gòu)服務(wù)。Erdas采用OGC的接口與參數(shù)，遵循OGC標(biāo)準(zhǔn)Web地圖服務(wù);切片服務(wù)根據(jù)自身特點(diǎn)，進(jìn)行接口參數(shù)定義，并MapService;ArcGIS為滿足用戶需求，提供更廣泛的Web服務(wù)，并未完全按照OGC標(biāo)準(zhǔn)，而是開發(fā)了自己的一套接口和參數(shù)，因此其適配器的開發(fā)相對較難。為了更詳細(xì)地闡述如何通過適配器實現(xiàn)統(tǒng)一接口，集成統(tǒng)一的地理信息Web服務(wù)，僅以ArcGISServer適配器為例，說明適配過程。利用ArcGISServer的適配器，把提前定義好的統(tǒng)一的接口實現(xiàn)，ErdasApolloWMS和切片服務(wù)也用相同的方式實現(xiàn)。先把每一個原子服務(wù)定義好服務(wù)接口和消息格式，定義好相關(guān)實現(xiàn)方式，具體包括參數(shù)和返回的數(shù)據(jù)格式，所有服務(wù)接口都應(yīng)該滿足要求。2)ArcGISServer適配器處理流程及效果展示基于ArcGISServer適配器處理流程如圖3所示。

2．2服務(wù)集成實驗二

本實驗主要對開源提供的mapbox與ArcGISServer的WMS兩種異構(gòu)服務(wù)進(jìn)行集成，兩種地圖服務(wù)基于不同的平臺，具有各自不同的接口，通過調(diào)用應(yīng)用程序編程接口API來實現(xiàn)服務(wù)集成。此實驗主要是為了與基于適配器模型集成的異構(gòu)服務(wù)進(jìn)行比較，通過對兩種不同的技術(shù)實現(xiàn)的異構(gòu)服務(wù)集成進(jìn)行比較，分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)。實驗首先在ArcGISServer中已轉(zhuǎn)換過坐標(biāo)系的加拿大冰層數(shù)據(jù)。然后在網(wǎng)上查找MapboxJavascriptAPI，選擇一張開源Mapbox作為底圖，將已的WMS加載。最后，設(shè)計IceWeeklyCharts及IceWeeklyPoints兩種數(shù)據(jù)顯示模式，加載地圖后設(shè)置圖層樣式。

2．3對比分析

實驗一與實驗二通過不同的方式進(jìn)行異構(gòu)服務(wù)集成，意在探索方法的優(yōu)劣性。通過開發(fā)適配器模型實現(xiàn)異構(gòu)服務(wù)的集成，具有統(tǒng)一的公共接口，統(tǒng)一的服務(wù)描述，去除服務(wù)描述與底層技術(shù)的耦合，實現(xiàn)多源地理信息Web服務(wù)的集成與共享，可以集成多平臺多類型的異構(gòu)服務(wù)。集成模型可用于大型平臺，為用戶提供更快捷、更全面的服務(wù)，解決了傳統(tǒng)空間數(shù)據(jù)服務(wù)在數(shù)據(jù)訪問、查詢接口和應(yīng)用模式等方面存在的難題，并可以減少由于底層平臺變化導(dǎo)致的服務(wù)實現(xiàn)方式的變更。用戶可以根據(jù)自己的需求對Web服務(wù)進(jìn)行按需動態(tài)集成，參考各種功能相似的服務(wù)，綜合考慮各種要素，實現(xiàn)最優(yōu)評價。相比較于逐一調(diào)用分布的服務(wù)，集成服務(wù)的優(yōu)勢顯而易見，不僅能在同一界面顯示，且能減少Web服務(wù)開發(fā)、集成和維護(hù)的精力、時間和開銷。將各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間存在很多重復(fù)的功能與數(shù)據(jù)集成，提高業(yè)務(wù)上運(yùn)作效率。功能更全面，維護(hù)更簡單，獲取更便捷。實驗二通過調(diào)用在線地圖提供的API進(jìn)行集成，雖然程序更簡單一些，但限于很多地圖服務(wù)API獲取困難，應(yīng)用并不廣泛，對于大型平臺的借鑒意義不是很大，與之相比，實驗一基于適配器模型開發(fā)的集成機(jī)制，具有“一次開發(fā)，永久使用”的特點(diǎn)。具體分析見表1。

3結(jié)束語

本文研究基于適配器原理的異構(gòu)地理信息服務(wù)集成，從服務(wù)器端進(jìn)行開發(fā)設(shè)計，并做了對比試驗，但限于現(xiàn)有技術(shù)水平，仍然還有很多的問題沒有解決，以下幾個方面可以作為本研究的進(jìn)一步研究方向:1)利用適配器模型只是實現(xiàn)異構(gòu)服務(wù)的集成的一種方法，其開發(fā)需要較高的編程技術(shù)及較扎實的理論基礎(chǔ)知識，可進(jìn)一步研究是否存在更簡單更高效的集成模型。2)為減少重復(fù)投資，節(jié)省時間成本，將功能相似的服務(wù)進(jìn)一步集成，使得這些服務(wù)能夠互相彌補(bǔ)彼此的不足，更好地適應(yīng)當(dāng)前多樣化地理信息需求，滿足區(qū)域、行業(yè)、部門間協(xié)作等方面的要求，由此可知，本研究應(yīng)更注重提高開發(fā)效率。3)基于適配器的服務(wù)集成模型明顯適用于組織機(jī)構(gòu)內(nèi)部開發(fā)的平臺，是否適用于公有云GIS平臺還需進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn):

［1］吳信才．面向網(wǎng)路的新一代地理信息系統(tǒng)［M］．北京:科學(xué)出版社，2009．

［2］HEALEYRG，ELVEJD．IntegratingGISanddataware-housinginaWebenvironment:AcasestudyoftheUS1880Census［J］．InternationalJournalofGeographicalInformationScience，2007(21):603－624．

［3］杜云艷，馮文娟，何亞文，等．網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的地理信息服務(wù)集成研究［J］．武漢大學(xué)學(xué)報:信息科學(xué)版，2010，35(3):347－349．

［4］武昊，廖安平，彭舒．面向服務(wù)契約的地理信息Web服務(wù)自適應(yīng)集成方法研究［J］．測繪通報，2012(1):74－77．

［5］高升，陳能成，龔健雅，等．基于多協(xié)議的地理信息服務(wù)集成［J］．測繪信息與工程，2006，31(6):16－18．

［6］于海龍，鄔倫，劉瑜，等．基于WebServices的GIS與應(yīng)用模型集成研究［J］．測繪學(xué)報，2006，35(2):153－159．

［7］郭廣軍，劉安豐，郭育青，等．基于ESB的Web服務(wù)集成技術(shù)［J］．計算機(jī)應(yīng)用與軟件，2008，25(11):283－285．

［8］林懷恭，聶瑞華，羅輝瓊，等．基于SOA架構(gòu)的服務(wù)集成技術(shù)的研究［J］．計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2009，19(7):141－144．

［9］劉勇，李成名，印潔．語義地理信息集成框架［J］．測繪科學(xué)，2010，35(5):74－76

［10］李攀．基于服務(wù)社區(qū)的服務(wù)異構(gòu)處理方法研究［D］．沈陽:東北大學(xué)，2011．

作者：熊華偉 單位：贛州水務(wù)集團(tuán)有限責(zé)任公司