协作共享,共同构建地理信息 服务平台

1、武汉吉奥公司武汉吉奥公司 总工总工武汉大学武汉大学 教授教授国家国家863-13主题主题 专家专家 中国中国GIS标委会地理信息共享与管理工作组标委会地理信息共享与管理工作组 组长组长龚健雅龚健雅 地理信息系统从最初的项目级应用，到部门级、企业级应用，再到目前要求的跨部门、跨行业、跨地区应用,支持数字城市、数字省、数字中国、数字地球的应用，从局域网的应用到广域网的地理信息服务,需要经历技术上的质的飞跃。 1. 选平台的风险太大选平台的风险太大2. 信息共享信息共享 困难困难3.不利于打破垄断不利于打破垄断4.不能适应当前不能适应当前Web Service技术和技术和GRID技术技术的需要的需要

2、. 从九十年代国际上成立开放地理信息系从九十年代国际上成立开放地理信息系统联盟（统联盟（OGC）和国际标准化组织成立地理）和国际标准化组织成立地理信息标准化工作组信息标准化工作组ISO/TC211以来，两个组以来，两个组织为地理信息共享和互操作进行了大量研究，织为地理信息共享和互操作进行了大量研究，解决了一系列技术问题，制定了一系列标准。解决了一系列技术问题，制定了一系列标准。使地理信息共享和互操作技术达到了实用水使地理信息共享和互操作技术达到了实用水平。平。 保持各部门现有系统基本不变，在现有保持各部门现有系统基本不变，在现有系统中增加一个信息共享与互操作的插件，系统中增加一个信息共享与互操

3、作的插件，当其他部门需要时，可以调用和操作本部门当其他部门需要时，可以调用和操作本部门的信息，实现异构系统的互操作。这样，既的信息，实现异构系统的互操作。这样，既可以保护已有投资，又可以实现信息共享。可以保护已有投资，又可以实现信息共享。 1. 基于直接访问模式的互操作方法基于直接访问模式的互操作方法2. 基于公共接口访问模式的互操作方法基于公共接口访问模式的互操作方法 GIS AGIS BGIS CDB 1DB 2DB 3Driver ADatabase ADriver CDriver BDatabase CDatabase B公共接口协议公共接口协议GIS 1GIS 1GIS 1GIS 1

4、2. 基于互操作协议的实现方法基于互操作协议的实现方法虚拟公共数据库互操作平台虚拟公共数据库互操作平台DB 2Sybase Oracle SpatialInformixGeoStar systemArc/Info systemMapinfo systemGeomedia systemGIS系统系统1已已有有接接口口函函数数GIS系统系统3GIS系统系统4GIS系统系统2已已有有接接口口函函数数公公共共接接口口函函数数标标准准包包装装 基于基于SQL,OLE/COMSQL,OLE/COM的空间数据互操作的接口关系的空间数据互操作的接口关系 接口接口转换转换已有已有接口接口函数函数公共公共接口接口

5、函数函数标准标准包装包装公共公共接口接口函数函数标准标准中间中间件件应用应用系统系统数 据数 据浏 览浏 览器器G I S 空空间 数 据间 数 据库 管 理库 管 理系统系统1G I S 空空间 数 据间 数 据库 管 理库 管 理系统系统2基于基于JAVA/CORBAJAVA/CORBA中间件体系结构的空间数据互操作的接口关系中间件体系结构的空间数据互操作的接口关系 GIS空空间数据间数据库管理库管理系统系统1GIS空空间数据间数据库管理库管理系统系统2空间数空间数据服务据服务组组 件件空间数空间数据服务据服务组件组件基 于基 于XML的 空的 空间 数间 数据 操据 操作 方作 方法 与

6、法 与描 述描 述语 言语 言（GML）空间空间数据数据浏览浏览器器数数据据转转换换基于基于Web Service(XML)Web Service(XML)技术的空间数据互操作实现方法技术的空间数据互操作实现方法 GIS应用客应用客户程序户程序数数据据层层服务层服务层中间件中间件部署管部署管理工具理工具客客户户层层Web 浏览器浏览器终端终端触摸屏触摸屏终端终端专用浏览器专用浏览器终端终端WebWeb服务器 空间数据处理服务器空间数据处理服务器空间数据库服务器空间数据库服务器 空间信息应用服务器空间信息应用服务器PDA手机手机无线网有线网计算机信息设备Windows操作系统操作系统Unix操作

7、系统操作系统Linux操作系统操作系统空间数据互操空间数据互操作公共函数接作公共函数接口（口（COM或或Java,http）接口驱动接口驱动模块模块接口驱动接口驱动模块模块接口驱动接口驱动模块模块接口驱动接口驱动模块模块接口驱动接口驱动模块模块接口驱动接口驱动模块模块接口驱动接口驱动模块模块接口驱动接口驱动模块模块接口驱动接口驱动模块模块DB2GeomediaMapINFOARC/INFOGrowSuperMapMapGISGeoStarOracle Spatial主要技术内容空间数据互操作技术空间数据互操作技术 开放地理信息系统联盟（开放地理信息系统联盟（OGC）和国际标准化组织）和国际标准

8、化组织ISO/TC211多年来为地理空间数据的互操作制作了一系多年来为地理空间数据的互操作制作了一系列接口规范，包括简单要素的列接口规范，包括简单要素的SQL实现规范，实现规范，COM/OLE实现规范，实现规范，CORBA实现规范。但是这些规范实现规范。但是这些规范的推广应用都不太理想。虽然有许多的推广应用都不太理想。虽然有许多GIS软件商都参加软件商都参加了规范的讨论和制定，但是实现的并不多。其主要原因了规范的讨论和制定，但是实现的并不多。其主要原因可能有以下三个方面的问题：一是接口规范不太成熟，可能有以下三个方面的问题：一是接口规范不太成熟，应用起来有些困难；二是这种提供公共接口的方法需要

9、应用起来有些困难；二是这种提供公共接口的方法需要每个厂商包装一个接口程序，这个程序通常要提供给其每个厂商包装一个接口程序，这个程序通常要提供给其他他GIS软件商，使它嵌入到另一个软件商，使它嵌入到另一个GIS软件中，这样不仅软件中，这样不仅影响了某些影响了某些GIS软件商的利益，而且接口之间出现问题，软件商的利益，而且接口之间出现问题，难以分清责任。其三，这种基于二进制接口的组件存在难以分清责任。其三，这种基于二进制接口的组件存在部署复杂，不能穿过防火墙，不适合分布式异构网络的部署复杂，不能穿过防火墙，不适合分布式异构网络的缺点，难以实现基于缺点，难以实现基于Internet上的上的GIS互操

10、作互操作. . 地理空间数据地理空间数据Web 服务服务地理空间信息处理地理空间信息处理Web服务服务Web Map Service Specifications(WMS)Web Feature Service Specifications(WFS)Web Coverage Service Specifications(WCS)“The WFS specification defines a web interfaces for describing data manipulation operations of geographic features”Data manipulation op

11、erations include the ability to:Get or Query features based on spatial and non-spatial constraintsCreate a new feature instance Delete a feature instanceUpdate a feature instanceWFS-TA WFS must implement the following operations:GetCapabilitiesDescribeFeatureTypeGetFeatureA WFS may implement the fol

12、lowing operations:TransactionLockFeature地理空间数据服务地理信息处理功能服务服务中介服务中介服 务 请 求服 务 请 求者者服 务 供 应服 务 供 应商商2发现发现1发布发布3绑定绑定 Web服务模型（角色与操作）服务模型（角色与操作）扩展标识语言（扩展标识语言（XML)XML)WebWeb服务描述语言（服务描述语言（WSDLWSDL）简单对象访问协议（简单对象访问协议（SOAPSOAP ）统一描述、发现与集成协议统一描述、发现与集成协议 （UDDI)UDDI) 互操互操作协作协议栈议栈通用服务交互协议（这些层尚未定义）通用服务交互协议（这些层尚未定义

13、）通用描述、发现和集成（通用描述、发现和集成（UDDIUDDI）简单对象访问协议（简单对象访问协议（SOAPSOAP）可扩展标记语言（可扩展标记语言（XMLXML）通用互联网协议（通用互联网协议（HTTPHTTP， TCP/IPTCP/IP）互操作协议栈互操作协议栈 工作流服务工作流服务 查询查询 构建构建 数据转换数据转换 调用调用 查询查询 持有持有 调用调用 存储和获取存储和获取 包含包含 更新更新 指向指向 创建创建 描述描述 持有持有 识别识别客户服务客户服务目录和目录和注册服务注册服务关联关联容器容器处理服务处理服务元数据元数据数据数据服务服务名称名称空间数据空间数据 应用客户应用

14、客户地图查看地图查看器客户器客户影像利影像利用客户用客户增值增值客户客户传感器传感器Web客户客户注册服务注册服务发现发现客户客户数据类数据类型注册型注册服务服务类型类型注册注册地图符地图符号注册号注册 编码编码服务实服务实例注册例注册GMLXIMASLD服务元服务元数据数据SensorML观测与观测与量算量算影像元影像元数据数据LOF数据数据实例实例注册注册数据服务数据服务传感器采传感器采集集SCSSCS矢量要矢量要素素WFSWFS栅格图栅格图层层WCSWCS影像分影像分析析LASLAS处理服务处理服务服务服务链接链接坐标转坐标转换换GTSGTS地理编地理编码码地名辞地名辞典典描绘描绘服务服

15、务WebWeb地形地形WTSWTSWebWeb地地图图WMSWMS栅格图栅格图描描绘绘GPSGPS绑定绑定发现发现发布发布OGC/IP接口接口OpenGIS服务框架服务框架服务发现服务发现数据格式数据格式模式模式语义语义服务服务分布计算平台分布计算平台服务集成服务集成与工作流与工作流数据表示数据表示与编码与编码服务描述服务描述通信协议通信协议连通性连通性互操作性互操作性互操作层次互操作层次互操作标准互操作标准WSFL，XLANG，ISO19119WSDL, ISO-19119,etc.OGC SF, Coverage, CoordinateTransform, WMS, etc.HTTP, S

16、OAP, COM, CORBA, SQL, J2EE, etc.UDDI，OGC-Catalog, etc.HTML, XML/S, RDF, XML, OGC-GMLOGC-WKT.WKB, etc.ASCII, ASN.1/DER, XML, etc.TCP/IP, HTTP, SSL, SMTP, FTP,IIOP, etc. 服务互操作层次结构（摘自服务互操作层次结构（摘自OGC）地理信息资源地理信息资源注册、发现、注册、发现、服务中心服务中心软件供应软件供应商商1数据供应商数据供应商1数据供应商数据供应商2软件供软件供应商应商2客户客户端端WMSWFSGIF,GML,ASC II服务器端服务器端: 服务组件服务组件; 组件部署组件部署;客户端客户端: 服务方法的调用服务方法的调用; 数据格式的转换数据格式的转换; 用户程序的开发用户程序的开发.多系统多标准多数据源空间数据集成多系统多标准多数据源空间数据集成全国全国1:1001:100万基础地理数据在线共享服务万基础地理数据在线共享服务 随着随着GIS应用的深入和普及，以及计算机应用的深入和普及，以及计算机网络技术的发展，地理信息系统正在从平台网络技术的发展，地理信息系统正在从平台GIS向跨平台互操作向跨平台互操作GIS发展，组件技术、发展，