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随着网络应用的扩大,人们在互联网上对地理信息的需求也随之增长。互联网与GIS结合成WebGIS是GIS发展的重要方向,也是GIS软件发展的必然趋势,但长期以来不同GIS厂商生产的数据格式不同,即使同一厂商生产的数据,随着版本的升级也会有所不同。原因在于地理数据存储格式的差异以及数据模型和数据结构的不同,导致多源异构数据的产生,同时也导致了多源异构数据在互联网上难以集成发布、浏览以及查询检索。Web服务是分布式计算领域的重要方法,也是多源异构数据在互联网上难以集成发布、浏览以及查询检索的解决方案。
目前国家基础地理信息中心已经建立了多个空间数据库,但这些数据库是由不同部门建立的,同时也是由不同的部门进行管理。这些数据都是通过空间数据库引擎ArcSDE存储在Oracle数据库中的,但是缺乏一个能够浏览查询所有的数据的共同窗口。因此,希望在国家基础地理信息中心已经建立的各个数据库的基础上,采用面向服务的架构开发一个数据综合查询系统,能够在这个系统中浏览查询所有的空间数据,并可以对浏览查询的用户进行统一的管理和授权。
本文根据国家基础地理信息中心的要求,首先研究了相关的技术SOA以及面向服务的WebGIS技术,其次在研究国产优秀平台MapGISIMS-SOA的基础上,重点研究面向服务的多源异构数据的发布,最后设计与实现了国家基础地理信息管理系统,其主要工作如下:
其一:面向服务的WebGIS研究。介绍和分析了SOA的定义、结构、特征,以及SOA的关键技术和实现方法,同时分析了WebGIS的特点、传统WebGIS的设计模式及局限性,在此基础上重点研究了面向服务架构的WebGIS。
其二:系统开发平台与地图服务发布的研究。简单概括了MapGISIMS-SOA平台的基本信息,介绍和分析了MapGISIMS-SOA的的功能及特点,同时研究分析了MapGISIMS-SOA的Web服务及服务的体系结构。在研究MapGISIMS-SOA的分布式体系结构的基础上,根据硬件和软件资源的拥有情况,研究了MapGISIMS-SOA的服务器的单层、两层、三层服务器配置策略,重点研究了基于MapGISIMS-SOA发布多源异构空间数据,以及矢量地图服务发布的流程。
其三:系统的设计与实现。本文详细介绍了系统的功能设计和实现流程,并基于MapGISIMS-SOA平台,针对国家基础地理信息中心的数据类型及数据量,应用ASP.NET对系统进行开发。系统完成了对空间数据的浏览、查询及检索等功能,并实现了系统的后台权限管理以及安全管理。
本系统以面向服务的WebGIS为技术支持,结合国家基础地理信息中心的实际需要,在国内先进的WebGIS平台MapGISIMS-SOA的基础上进行开发。系统采取的是客户端、Web服务器、GIS服务器和数据库服务器四层分层体系结构,能够进行系统的分布式部署。MapGISIMS-SOA是一个用来构建企业级应用的WebGIS平台。在服务器端实现集中管理GIS功能,并支持多用户负载均衡。随着访问量的增加,可以在额外的计算机上部署GIS服务器,组成GIS服务器集群,可有效负荷多用户访问带来的网络负担和均衡每个GIS服务器的GIS计算。它不仅性能优越,而且在服务器端实现了以往只能在桌面GIS系统中实现的GIS高级功能。
本系统除具有WebGIS系统所需要的一般功能外,如:地图的放大、缩小、漫游、复位、更新和查询检索,还具有对所提交图层进行排序显示的功能和被查询元素的闪烁定位功能,以及地图在线打印和下载功能。系统既能够支持客户端地图可见区域的整图打印和下载功能,也能够支持地图可见区域的框选打印和下载功能。
该系统不仅能满足国家基础地理信息中心目前的实际需要,还具有良好的扩展性,能够发布多源异构的地理空间数据,这也是该系统突出的优点。如果国家基础地理信息中心的数据源发生变化,该系统只需重新配置数据源,并在地图文档中添加更新后的数据图层,而不需要更改任何代码,即可满足更新数据源后系统的正常运行,这样大大节约了软件开发成本和用户的培训费用。该系统的建立对基于MapGISIMS-SOA平台开发面向服务的WebGIS系统具有借鉴意义,并且为多源异构数据的发布和共享提供了一种很好的解决方案,具有良好的应用和推广价值。