国土资源GIS统一服务平台设计与实现分析

来源:用户上传      作者: 张野

　　摘 要：本文分析了GIS服务平台设计和实现的相关问题。文章主题内容有六项，主要有GIS系统简介、总体架构、系统功能设计、接口设计、技术要点和应用实践。
　　关键词：国土资源；GIS系统；服务平台
　　空间地理类信息是国土资源信息社会化服务的重要组成部分，GIS信息服务具有超强的空间数据的管理能力，因此，备受业界重视。长期积累的大量空间数据资料和数字化成果，急需要通过国土资源门户提供服务。然而，传统的GIS应用系统建设投入大，适应性小，所以各个应用系统独立建设，分散开发，没有统一标准。为了实现对GIS类应用快速搭建、简单维护、高度可扩展的“一站式”GIS信息托管和信息发布，必须构建标准规范、集中统一的国土资源GIS服务云平台，进而实现信息服务和信息共享。
　　1 GIS系统简介
　　地理信息系统是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个学科。地理信息系统是将计算机硬件、软件、地理数据以及系统管理人员组织而成的对任一形式的地理信息进行高效获取、存储、更新、操作、分析及显示的集成。
　　2 总体架构
　　2.1 平台架构
　　2.1.1 服务支撑层
　　本层实体为MapGISIGSS平台提供的各种基础服务。服务主要分为符合OGC标准的Web服务、遵循MapGIS产品标准的Web服务、聚合第三方的服务。
　　2.1.2 订制服务层
　　本层服务基于服务支撑层上各类细粒度的服务接口，面向应用，提供目录服务、元数据服务、地图服务、要素等服务，并根据不同的客户端技术提供包括Flex，Silverlight，Ajax三种前端SDK，向用户提供一套更为简易的开发方案。
　　2.1.3 应用层
　　本层在再订制服务层提供的粗粒度服务接口的基础上，利用三类二次开发包：Flex，Silverlight，Ajax提供覆盖绝大部分GIS服务需求的应用示例模块。经过简单的配置即可在线生成自定义的应用，快速集成到业务系统中，也可供用户下载借鉴，通过定制修改后使用。
　　2.2 应用模式
　　GIS统一服务平台是国土资源部门户信息服务平台总体框架的一个组成部分，支持门户GIS应用的快速搭建和数据发布支撑，不仅大大降低了开发门槛，同时也能有效保证原有系统和数据的安全性。
　　3 系统功能设计
　　3.1 空间信息服务系统
　　该系统是整个GIS统一服务平台的核心部分，负责管理一组服务和应用示例供开发人员查阅和下载示例源码。包括OGC标准的地理服务、MapGIS提供的扩展服务，以及地图显示、定位、专题图等相关示例。
　　3.1.1 基础服务
　　基础服务是平台可向外界提供的最基本的功能单元。平台所提供的基础服务除了有符合OGC规范的标准服务外，同时还提供MapGIS自行扩展的元数据、空间分析等系列服务。基础服务提供给用户最大的开发自由度。
　　3.1.2 SDK开发方式
　　在基础服务之上，平台针对不同的客户端技术，提供了包括Flex，Silverlight，Ajax三种SDK涵盖了主流的客户端开发技术。
　　3.1.3 可配置的在线应用模块
　　可配置的在线应用模块的突出特点是用户通过在线的支配界面就能生成自定义的底图，无需开发。具体的工作过程是该模块在所提供的应用示例基础上，抽象出业务应用的基础需求，然后定义底图、业务图层列表和各种功能选件的配置接口。
　　3.2 运维管理系统
　　运维管理系统监控并通过访问控制所托管的服务，系统监控和管理工作通过一套支持无状态的授权认证和加密机制，不用通过身份识别的会话机制，避免了假冒身份的现象出现。
　　3.2.1 应用注册管理
　　应用注册管理模块的注册内容有每个应用的名称、所在服务器的IP地址等基本信息，注册完成后管理模块分配给每个注册者一个独立无二的应用标识（AppID）以及密钥（AppKey）。
　　3.2.2 服务运行管理
　　对自有服务、第三方服务的运行状态进行监控和测试，服务管理可以启动和停止服务。对于第三方服务，系统利用服务代理访问的方式进行处理。
　　3.3 数据管理系统
　　数据管理系统主要包括数据处理和数据目录管理两项功能。所谓数据处理是指对多元异构的空间数据进行规范和转化，目的是使其数据规格符合共享平台要求。发布后的数据，经由内部接口，传递到空间信息服务系统，系统对数据目录和数据元数据进行管理。
　　4 接口设计
　　空间信息服务系统中提供的外部接口主要包括WebService空间服务以及拓展的高级接口应用等。系统内部间通过数据管理系统将空间数据处理并发布到IGServer服务器中，应用示例调用服务接口获取IGServer服务器中的数据。
　　5 技术要点
　　5.1 仓库式服务共享技术
　　通过统一的规范和权限规定来实现服务的共享，实现一平台多应用，可拓展易维护的搭建系统。开发时采用统一的规范与接口更容易进行管理。用户在使用拓展开发的应用系统时系统能保证对服务的访问进行粒子级的监控。
　　5.2 GISServer技术
　　基于WebGIS技术，实现坐标标注、图层叠加、通用等功能；提供多源异构数据无缝访问机制；支持空间数据、多种数据库管理系统和GML标准；提供空间信息服务共享环境；实现空间数据的分布式计算和协同服务。
　　5.3 WebService技术
　　采用WebService技术实现SOA。使用SOAP，WSDL，UDDI等标准协议，实现地理服务功能封装、统一数据接口。并通过标准XML/SOAP，REST协议实现服务间的相互调用和消息传递。服务间的访问满足松耦合要求；基于XML，JSON的消息传递满足异构系统通讯要求；规范和定义符合OGC标准的Web服务接口，满足异构平台空间数据集成的需求。
　　6 应用实践
　　全球地质矿产信息系统图库应用基于统一的GIS服务平台提供的标准WebService及API接口实现了快速搭建和开发。底图采用天地图，可切换天地图服务的基础地图与遥感影像图。应用系统并叠加了矢量图，切片数据。
　　结束语
　　综上所述，国土资源统一GIS服务平台能够屏蔽不同计算机、网络和存储设备的异构性，提供统一高效的运行环境。通过与云计算机技术和地理信息的结合，建立了关于地理信息数据、资源服务和资源管理的体系框架。为了防止分散独立和重复建立的现象，国土资源GIS统一服务平台面向终端用户提供了访问标准结构，支持各类国土资源GIS类应用系统的开发，有利于国土资源信息化建设。
　　参考文献
　　[1]叶建中.基于“一张图”的数字国土执法研究[J].浙江国土资源，2013（1）.
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