基于XML的WebGIS数据处理设计.doc

基于XML的WebGIS数据处理设计第7卷第5期2008年5月软件导刊SoftwareGuideVO1.7NO.5Mav2008基于XML的WebGIS数据处理设计龙慧萍(中国地质大学信息工程学院,湖北武汉430074)摘要:近年来,国内对WebGIS的研究与应用发展非常快,但是在数据资源共享方面的研究还比较缺乏,尤其当网络访问量增多时.传统的方式就难以负荷了.针对以上不足,基于xML提出了合理的数据处理方案,有效地解决了GIS数据的不兼容以及如何在Web-Y-实现共享的问题.关键词:XML;WEBGIS:数据处理;XMLSchema中图分类号:TP311.131文献标识码:A文章编号:16727800(2008)05007402WebGIS在推动空间数据在Web上广泛应用的同时,也出现了很多问题.目前,WebGIS发展所面临的挑战既有来自于空间数据本身的共享和处理的互操作问题,也有软件自身存在的缺陷.但随着新一代的网络描述语言XML的提出,WebGIS必然能充分利用现存的大量的Web资源,向人们提供更为广泛和无限的地理空间信息服务.1GISJ务器端的设计位于底层的基础数据库服务器是WebGIS的数据源,存储着大量的原始数据.由于目前所广泛使用的WebGIS软件,其基础数据库即WebGIS数据库通常采用的是关系数据库,面向对象数据库或文件系统来存储包括图形数据和矢量数据的原始的GIS数据.因此这些数据多数是非XML格式的GIS数据,而且通常是以二进制形式来存储的.对于这些数据,为了实现跨平台访问就要将原来的数据形态转换并存储为XML格式的数据,通过中间层服务器,在WEB服务器端和GISH务器端进行数据传输.要实现基于XML的数据处理,不仅要提供数据库管理系统同GIS端的转换接口和与Web应用间的转换接口,而且还要使得异构数据的存取变得更加容易.同时,数据的来源也不能受到限制,不论数据是来自于原始XML资料库,还是现有的文档.甚至是各种不同数据库系统中读取的数据.支持XML的数据库系统可以分为两种基本类型:(1)XML数据库:在该数据库中,所有的空问数据都以XML格式存储,数据库接受客户端发送的查询请求后,将检索到的数据以XML格式返回客户端.在WebGIS中构建完整的XML数据库,就需要以XML的形式来描述地理空间信息,即基于XML(GML)的空间数据建模.这是未来WebGIS空问数据描述方法的一个发展趋势.(2)提供XML接口的关系数据库:目前,很多还是会用到包括Oracle和MicrosoftSQLServer在内的非XML的关系数据库,而此类提供商也都提供了对XML的支持.这些关系数据库主要提供了以下三种接入方式:充当接收器,把数据从XML文档转换成关系表;充当发送器,把数据从关系表格转换成恰当的XML消息文档;进行XML数据的操作,以近于其原始形式保存XML数据2WEBJ务器端的设计WebGISH务器端用于响应客户端的请求,进行XML数据的解析和转换工作.根据责任与功能的不同,中间层可以划分为web服务器与应用服务器.其中,Webn务器与传统的Web应用中的WebH务器的功能相似.其主要功能是响应客户端请求,并与应用服务器相连接.目前常用的Webn务器包括Mi.crosoft的IIS,Netscape的EnterpriseServer和IBM的WebSphere等.当从底层数据库中获得XML文档形式的空间数据和属性数据后,应用服务器将根据客户端要求,对所获取的文档进行重新格式化.对矢量图形数据则可以直接返回客户端,由客户端进行数据的解析和显示;而对于属性数据,则根据在客户端的显示方式进行相应的转换.通过XML.每个组织可以创建单一的实用程序.如图1所示的中间组件.该实用程序可将该组织的内部数据格式转换成XML,反之亦然.虽然关系数据库现今仍是大多数商业环境的重要支柱,但作为一种数据格式的XML的使用率正在稳步上升.作为一种文本文档或者以文本的形式存在于数据库表中,XML在传输与存储方面的简易性以及它固有的跨平台性.使之成为许多情况下的理想选择.3XMLSchema模板在数据处理中的应用新的XML技术可以透过变量或数据域位定义XML作者简介:龙慧萍(1983一),女,湖南张家界人,中国地质大学信息工程学院硕士研究生,研究方向为GIS应用技术.第5期龙慧萍:基于XML的WebGIS数据处理设计?75?图1WebGIS中基于XML的数据传输Schema,验证XML数据输入或更新时的正确性.XML文档可映射为关系模型数据,并采用XMLSchema模板技术作为XML模式描述语言的标准.XMLSchema是一些规则的集合(也称为语法或者语汇),其中包括了类型定义(简单和复杂类型)以及元素和属性声明.XMLSchema提供了内建数据类型,并支持用户对数据类型的扩展,基本上满足了关系在数据描述上的需要.首先,XMLSchema具有45个内部类型.其中包括l9个基本类型和25个继承类型,还有一个抽象基类数据类型Anytype.其次.XMLSchem支持用户自定义的数据类型.用户可以对已存在的简单数据类型进行约束,得到新的简单类型:可以对复杂类型进行扩展或约束,得到新的复杂类型;可由Anytype生成新的复杂类型,从多个简单类型封装生成复杂类型.最后,XMLSchema还支持多方面数据类型约束及缺省值.通过对等价数据类型直接映射和相似数据类型的规则限定,XMLSchema基本上满足了对各种DBMS的内部数据结构的支持.有了XMLSchema模板,就可以很好地建立XML文档与关系数据模型数据间的关联.4结束语XML将成为下一代的互联网语言已经是不争的事实,建立在XML基础上的WebGIS将具有以下独特优势:(1)克服了当前不同WebGIS平台间的数据格式的不兼容问题,使GIS信息得到了有效地整合,便于GIS信息资源的共享.这也是该设计的最初出发点.(2)它们的共同特点是具有跨平台性,使得该系统构架具有更强的生命力.系统的不足之处是当传输的数据量较大时.下载的时间较长,这几乎是所有WebGIS的通病,对此可以采用压缩XML数据包的方法来解决.(3)通过将XMLSchema存储到关系数据库中,并以XMLSchema为基础进行XML文档的存储,避免了目前常用方案中映射XML模式到关系模式所带来的问题.并且由于在存储XML文档时,将基于同一个模式的XML文档的结构和类型都以XMLSchema的方式存储,因此所有基于该模式的XML文档都将能共享该信息,这就带来了存储空间的节省.参考文献1陈富春.基ff-XML的ASP.NET的开发与应用J.安徽工程科技学院学报,2004(3).2朱谓宁,黄杏元,马劲松.XMLWebGIS展的解决之道J.江苏测绘,200l(3).3刘翼君,胡湘云.XML在WebGIS中的应用J.科学技术与工程,2o07(9).4白昱凡,胡绪一,陈家训.基于eMTM的XML与关系数据库双向映射策略J.微计算机信息,2006(3).(责任编辑:赵峰)DataProcessingKeyTechnologyofWebGISBasedonXMLAbstract:Inrecentyears,thestudyandapplicationofWebGISinourcountryaredevelopedveryfast.ButthevaluableGISdataaredifficulttosharetoeachother.Itcausesseriousrepeatinginvestmentandwastesalargeamountofinformationresources.WhenNetworkvisitquantityraiseup,thetraditionalwaycantloadanymore.SothispaperputsforwardaReasonabledataprocessingtechnologyofWebGISbasedonXML