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伴随着IT技术的进步,GIS的应用领域不断扩大。然而传统GIS存在着开发门槛高、专业性强、与其他系统集成难、重复建设多、网络功能弱等问题,已经不能适应当今的应用需求。GIS必须由传统的紧耦合、集中、封闭式、专业化向松耦合、分布式、开放式、大众化的方向发展,地理信息Web服务成为上述问题的解决之道。地理信息Web服务彻底改变了GIS的设计和应用模式,将GIS带入一个崭新的发展阶段。
本文以Web服务技术和软件构件技术为理论基础,以面向服务的体系结构SOA为设计理念,在现有的地理信息Web服务体系上进一步延伸,提出了地理信息Web服务构件库的新思路。本文主要围绕地理信息Web服务构件库的体系结构、基于构件库的GIS系统搭建方法、构件库的服务构件组成、服务构件的构建、分类体系和注册检索机制等一系列问题展开。主要研究内容如下:
(1)地理信息Web服务构件库的技术框架及相关概念分析了Web服务技术和软件构件技术,探讨两者的结合。在此基础上,提出了地理信息Web服务构件(GeographicInformationWebServicesComponent,GIWSC)的定义,阐述了地理信息Web服务构件库的基本概念和主要研究内容。
(2)地理信息Web服务构件库的体系结构与服务构件驱动的GIS系统搭建方法分析了SOA架构的设计理念,结合面向服务的分析与设计方法,提出了基于SOA的地理信息Web服务构件库的体系结构,建立了GIWSC模型与构件库管理模型。在地理信息Web服务构件库的基础上,提出了一种服务构件驱动的GIS系统搭建方法,并与传统方法做了比较分析,指出了该方法的优势所在。
(3)地理信息Web服务构件库的GIWSC组成与构建分析了GIWSC入库的基本准则,利用领域分析法进行特征提取,研究地理信息Web服务构件库的GIWSC组成。针对地理信息Web服务应用体系不完备、功能不完善的问题,提取了粒度适宜、分层分类、功能明确的GIWSC。研究了GIWSC的构建方法,在OGC标准规范的基础上进行相应的扩展和补充,对每类GIWSC的接口进行了通用非专业化的定义,并以具体服务构件为例,给出了接口规范,阐述了其实现方法和关键技术。
(4)地理信息Web服务构件库的GIWSC管理在提取地理信息Web服务构件库的GIWSC组成并实现GIWSC的构建后,分析了现有的地理信息服务分类体系和其他分类方法等,提出了GIWSC的分类体系。针对目前UDDI注册中心缺乏地理信息Web服务分类支持的问题,使用第三方分类法将GIWSC的分类体系扩展到私有UDDI,研究了基于UDDI扩展的GIWSC的注册与检索机制,实现了对GIWSC的有效管理。
(5)基于地理信息Web服务构件库的应用原型系统的搭建实现最后面向村镇电子政务领域,完成了基于地理信息Web服务构件库的应用原型系统的搭建,用以验证本文提出的理论和方法。