ArcGIS論文公共服務(wù)平臺(tái)論文

1、_論文發(fā)表專家一 顧中國學(xué)術(shù)期刊風(fēng)www.qikanwang. netArcGIS論文公共服務(wù)平臺(tái)論文摘要：地理信息公共服務(wù)平臺(tái)是以基礎(chǔ)gis數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)構(gòu)建的公共服務(wù)平臺(tái)，各政府部門可以基于該平臺(tái)進(jìn)行 開發(fā)和整合專題應(yīng)用，有效解決了不同部門、不同專題應(yīng)用 系統(tǒng)之間的地理信息孤島和重復(fù)投資問題。本文介紹了如何 基于arcgis中間件構(gòu)建地理信息公共服務(wù)平臺(tái)，探討了平 臺(tái)的架構(gòu)設(shè)計(jì)、接口設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)等，為省級地理信息公 共服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)提供借鑒。關(guān)鍵詞：arcgis；地理信息；電子地圖；公共服務(wù)平臺(tái);數(shù)據(jù)服務(wù)geographic information public service plat

2、form constructionbased on arcgisyang kailin(information technology and development center of yunnanprovince,kunming650228,china)abstract:the public service platform of gis (geographicinformation system) is a public service platform which builds baseon gis ernment departments can develop and

3、integratetheir special project base on this platform.the platform is aneffective solution for the duplicated investment and_論文發(fā)表專家一顧中國學(xué)術(shù)期刊洌wwv/isolated information island between different departments anddifferent projects.this essay describes how to build a public serviceplatform of gis base on the

4、 arcgis middleware.it also will introducethe architecture,interfaces and key points of the platform.this essayis a reference for building the public service platform at provinciallevel.keywords:arcgis;geographic information;digital map;publicservice platform;data service一、概述地理信息是政府在決策時(shí)重要的基礎(chǔ)信息，是國民經(jīng)濟(jì)

5、和社會(huì)信息化不可或缺的基礎(chǔ)支撐，以往的地理信息系統(tǒng)是 各部門“各自為政”獨(dú)立建設(shè)，往往造成各部門地理信息系 統(tǒng)之間完全獨(dú)立形成信息孤島，導(dǎo)致數(shù)據(jù)參差不齊，特別是 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)無法及時(shí)更新，時(shí)效性得不到保障，同時(shí)還造成了 系統(tǒng)建設(shè)的重復(fù)投資。為此，從國家層面開始啟動(dòng)了地理信 息公共服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)，各省市根據(jù)實(shí)際情況按照國家地理 空間公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)理念和框架，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型和 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)多源、多時(shí)態(tài)、多尺度的專業(yè)地理空間框架 數(shù)據(jù)庫，并提供地理信息公共服務(wù)的基礎(chǔ)平臺(tái)。平臺(tái)在設(shè)計(jì) 時(shí)不僅要從功能上考慮滿足不同行業(yè)、不同操作系統(tǒng)、不同_ 論文發(fā)表專家一顧中國學(xué)術(shù)期刊洌wwv/開發(fā)語言的專題應(yīng)用接

6、入，在性能上也要考慮能支持海量數(shù) 據(jù)、支持大并發(fā)訪問，為此，合理的設(shè)計(jì)及技術(shù)選型是成功 構(gòu)建地理信息公共服務(wù)平臺(tái)的關(guān)鍵。二、平臺(tái)總體架構(gòu)及功能（一）總體架構(gòu)。平臺(tái)的架構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)在國家的建設(shè)性指 導(dǎo)思路下，依照各地的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般來說主要采 用結(jié)構(gòu)分層的設(shè)計(jì)思想，把平臺(tái)設(shè)計(jì)為五層：應(yīng)用層，服務(wù) 層，管理業(yè)務(wù)層，數(shù)據(jù)層以及運(yùn)行支撐層：1.應(yīng)用層主要負(fù)責(zé)部署應(yīng)用系統(tǒng)，主要包括平臺(tái)門戶網(wǎng) 站和各個(gè)專題應(yīng)用系統(tǒng)。2.服務(wù)層主要是提供基于地理信息資源的數(shù)據(jù)接口、 功 能接口以及平臺(tái)自身調(diào)用的內(nèi)部接口，通過組合和封裝服務(wù) 層提供的各類服務(wù)接口資源，可以快速搭建各種專題應(yīng)用系 統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地理信息的分布式共

7、享交換服務(wù)。3.管理業(yè)務(wù)層由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、平臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)、在線標(biāo)繪與審核系統(tǒng)、平臺(tái)運(yùn)維管理系統(tǒng)共同構(gòu)成。它主要實(shí)現(xiàn) 平臺(tái)數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、數(shù)據(jù)在線采集和審核、空間數(shù)據(jù)入庫與更 新、框架數(shù)據(jù)的管理維護(hù)以及數(shù)據(jù)交換、用戶權(quán)限、平臺(tái)安 全、服務(wù)注冊、服務(wù)管理與監(jiān)控和服務(wù)日志等業(yè)務(wù)，管理業(yè) 務(wù)層是支撐平臺(tái)安全、高效、穩(wěn)定運(yùn)行的核心和關(guān)鍵。4.數(shù)據(jù)層是對平臺(tái)所有數(shù)據(jù)的組織管理，由各種地理信_(tái)論文發(fā)表專家一顧中國學(xué)術(shù)期刊洌wwv/息資源數(shù)據(jù)組成。包括公共地理框架數(shù)據(jù)庫、專題應(yīng)用數(shù)據(jù) 庫，其中公共地理框架數(shù)據(jù)庫是平臺(tái)服務(wù)的數(shù)據(jù)主體。5.運(yùn)行支撐層包括運(yùn)行環(huán)境體系和平臺(tái)保障體系兩部分。平臺(tái)運(yùn)行環(huán)境體系包括平臺(tái)硬件設(shè)

8、備、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件等，平臺(tái)保障體系包括數(shù)據(jù)規(guī)范、服務(wù)規(guī)范和應(yīng)用規(guī)范。五層的系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示：另外，平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)有兩個(gè)問題應(yīng)重點(diǎn)考慮，一是gis中間件的選擇，應(yīng)選擇功能強(qiáng)大、高性能、高穩(wěn)定性、擴(kuò)展性 良好，并支持大規(guī)模并發(fā)的gis中間件；二是平臺(tái)接口的設(shè)計(jì)，不僅要符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，還要充分考慮不同專題應(yīng) 用系統(tǒng)的接入。在選擇gis中間件時(shí)，可考慮選擇arcgis作為平臺(tái)gis中間件，其全功能產(chǎn)品體系能夠支持面向服務(wù)的空間信息共 享和開發(fā)的各種需求。其中：（1）應(yīng)用arcgis engine地理信息引擎可進(jìn)行的數(shù)據(jù)組織和地圖創(chuàng)建，如基礎(chǔ)數(shù)據(jù)生產(chǎn)、編輯更新、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、專題制圖、空間分

9、析、網(wǎng) 絡(luò)分析等。（2）應(yīng)用arc sde數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以把海量的 地理信息空間數(shù)據(jù)快速交換到現(xiàn)有主流的dbms中，并在進(jìn)行空間數(shù)據(jù)組織時(shí)保證空間數(shù)據(jù)的并發(fā)編輯、數(shù)據(jù)完整性。（3）應(yīng)用arcgis server核心組件庫不僅可實(shí)現(xiàn)服務(wù)發(fā)布功能，還能提供靈活的數(shù)據(jù)編輯和分析功能，并支持集群和_ 論文發(fā)表專家一顧中國學(xué)術(shù)期刊洌wwv/負(fù)載均衡等大規(guī)模并發(fā)方案（二）平臺(tái)功能。以省級地理信息公共服務(wù)平臺(tái)為例， 平臺(tái)建設(shè)將完成國家服務(wù)平臺(tái)建設(shè)規(guī)劃中省級節(jié)點(diǎn)的建設(shè)， 完成后將提供覆蓋全省地形圖以及中、高分辨率影像、數(shù)據(jù) 高程模型等框架數(shù)據(jù)庫，能提供二維電子地圖服務(wù)和三維模型的影像服務(wù)。平臺(tái)功能按子系統(tǒng)劃

10、分可分為平臺(tái)服務(wù)系 統(tǒng)、平臺(tái)運(yùn)維管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、在線標(biāo)繪與審核 系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)等五個(gè)部分。1.平臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)的分發(fā)、服務(wù)的管理， 主要包括測繪成果分發(fā)服務(wù)系統(tǒng)、地理信息在線服務(wù)系統(tǒng)、服務(wù)管理系統(tǒng)。2.平臺(tái)運(yùn)維管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)平臺(tái)服務(wù)的運(yùn)行監(jiān)控、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)安全保障以及信息的統(tǒng)計(jì)分析。3.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的數(shù)據(jù)的管理， 為平臺(tái) 提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括框架數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)以及三維數(shù)據(jù)等， 為平臺(tái)的運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支持。4.在線標(biāo)繪與審核系統(tǒng)提供交互式信息標(biāo)注功能， 是各 部門采集專題數(shù)據(jù)的主要工具，數(shù)據(jù)標(biāo)注后由管理員對標(biāo)注 的數(shù)據(jù)進(jìn)行審核、發(fā)布，通過此系統(tǒng)平臺(tái)快速實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的

11、更 新。5.應(yīng)用系統(tǒng)包含了門戶系統(tǒng)和二次開發(fā)組件，以及在_ 論文發(fā)表專家一顧中國學(xué)術(shù)期刊洌wwv/次開發(fā)組件的基礎(chǔ)上開發(fā)的各個(gè)專題應(yīng)用系統(tǒng)。門戶系統(tǒng)為 平臺(tái)用戶提供使用指南和綜合服務(wù)，二次開發(fā)組件提供平臺(tái) 的基礎(chǔ)地理信息服務(wù)給各類專題應(yīng)用系統(tǒng)做二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn) 對平臺(tái)資源的在線利用。三、接口設(shè)計(jì)平臺(tái)接口為了滿足不同操作系統(tǒng)、不同開發(fā)語言對平臺(tái)服務(wù)的靈活調(diào)用，可設(shè)計(jì)三種訪問服務(wù)接口方式提供服務(wù)， 三種接口訪問方式分別是ogc、rest、soap。專題應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)需要，選擇相應(yīng)訪問接口類型，并遵行相應(yīng)服務(wù)接口規(guī) 范進(jìn)行服務(wù)調(diào)用。對于這三種接口，其各有特點(diǎn)，專題應(yīng)用 系統(tǒng)可根據(jù)需要選取相應(yīng)接口接入平臺(tái)

12、。（一）ogc類接口，該類接口是基于開放地理信息聯(lián)盟規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)互操作接口，可以實(shí)現(xiàn)異構(gòu)空間數(shù)據(jù) 庫的互操作，只要是支持ogc服務(wù)的gis軟件均可以通過該接口接入平臺(tái)，主要提供給異構(gòu)型的gis應(yīng)用接入平臺(tái)使用。（二）rest類接口，所有的接口訪問都是通過url地址 實(shí)現(xiàn)，輸入網(wǎng)址即可實(shí)現(xiàn)服務(wù)調(diào)用，使用非常簡便靈活，同時(shí)還支持多種開發(fā)語言和多種返回格式。該種接口由于相對 簡單，所有具有效率高，操作簡單的特點(diǎn)，非異構(gòu)型的應(yīng)用 系統(tǒng)推薦優(yōu)先使用。_論文發(fā)表專家一顧中國學(xué)術(shù)期刊洌wwv/（三）soap類接口，是一種輕量的、簡單的、基于xmljava、C+等語言進(jìn)行調(diào)用，但其運(yùn)行效率因需要雙向解

13、析xml會(huì)有所減低，推薦在其它接口類型無法滿足需求的情況下使用。另外，對于平臺(tái)提供的各種接口服務(wù)，主要通過兩種模 式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。其中一是封裝并轉(zhuǎn)發(fā)arcgis的服務(wù)；二是開 發(fā)并提供平臺(tái)特有的服務(wù)。對于封裝并轉(zhuǎn)發(fā)arcgis服務(wù)，主要是一些需要按照標(biāo) 準(zhǔn)提供給第三方應(yīng)用的服務(wù)，如電子地圖服務(wù)，專題數(shù)據(jù)服 務(wù)等；而對于一些平臺(tái)特有的服務(wù)則由平臺(tái)按照標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)實(shí) 現(xiàn)，如元數(shù)據(jù)目錄服務(wù)、訂閱服務(wù)等。四、關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)（一）空間服務(wù)的無縫聚合?？臻g服務(wù)的聚合主要是通 過多種語言的服務(wù)接口圭寸裝進(jìn)行聚合，這種基于接口的圭寸裝 可以實(shí)現(xiàn)平臺(tái)服務(wù)聚合的功能，即解決不同來源、不同結(jié)構(gòu)、 不同形式服務(wù)之間聚合問題，

14、真正實(shí)現(xiàn)信息交換共享的暢 通。平臺(tái)通過預(yù)先對所提供的服務(wù)進(jìn)行封裝，形成三大類api:javascript、flex和silverlight。當(dāng)?shù)谌綉?yīng)用需要調(diào)用平臺(tái)服務(wù)時(shí)，可以利用這三類api通過網(wǎng)絡(luò)直接訪問的協(xié)議接口。其支持標(biāo)準(zhǔn)的面向?qū)ο缶幊?，可以使?net、平臺(tái)所提供的各種服務(wù)，而不需要再次對平臺(tái)的各種服務(wù)進(jìn)_論文發(fā)表專家一顧中國學(xué)術(shù)期刊洌wwv/行編碼訪問。在提高平臺(tái)聚合性的同時(shí)，也避免了由于第三 方應(yīng)用編碼質(zhì)量的不同，引起的平臺(tái)服務(wù)性能不同。對于服務(wù)接口進(jìn)行的調(diào)用，平臺(tái)將利用ssl通道進(jìn)行以保證數(shù)據(jù)的正確性和保密性。服務(wù)接口的調(diào)用者只有取得合法的安全令 牌后，才能通過平臺(tái)的安全認(rèn)證，

15、并進(jìn)行接口的調(diào)用和服務(wù) 的訪問。（二）高效的切片管理技術(shù)。針對大規(guī)模并發(fā)訪問，平 臺(tái)采用arcgis緩存切片技術(shù)，迅速響應(yīng)大數(shù)據(jù)量、大用戶 量的在線地圖請求，同時(shí)對于精細(xì)地圖的加載不會(huì)對服務(wù)器 的響應(yīng)速度造成顯著影響。但由于傳統(tǒng)切片是由大量的零散 圖片構(gòu)成，切片復(fù)制乃至更新過程所需時(shí)間代價(jià)巨大，為了 解決此類問題，公共服務(wù)平臺(tái)在引入了緊湊型切片技術(shù)。這 種新方法將地圖緩存切片歸組到大文件中，而不是以單獨(dú)的 文件形式存儲(chǔ)切片。通過采用分組存儲(chǔ)切片技術(shù)可以減少切 片文件數(shù)、降低了緩存所占的總磁盤空間，同時(shí)，也降低了 網(wǎng)絡(luò)訪問流量。因此，采用緊湊型切片技術(shù)可有效提升共享 平臺(tái)切片的使用與管理效率。（

16、三）支持一鍵抽取的空間數(shù)據(jù)etl技術(shù)。在生產(chǎn)公共服務(wù)平臺(tái)框架數(shù)據(jù)時(shí)，為了減少人力成本和提高生產(chǎn)效率， 可開發(fā)對基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的一鍵抽取功能，其主要包括數(shù) 據(jù)提取、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及數(shù)據(jù)加載三個(gè)過程。首先建立與基礎(chǔ)_論文發(fā)表專家一顧中國學(xué)術(shù)期刊洌wwv/地理數(shù)據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容對應(yīng)的數(shù)據(jù)層與要素類對應(yīng)表，從相 應(yīng)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)中提取數(shù)據(jù)；然后對數(shù)據(jù)分層命名，使提取 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)層與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中定義的數(shù)據(jù)層一一對應(yīng);最后生成所需要的空間數(shù)據(jù)推送裝載到目標(biāo)數(shù)據(jù)庫中。一鍵抽取基于arcgis空間數(shù)據(jù)spatial etl功能進(jìn)行編碼實(shí)現(xiàn)，使平臺(tái)可以自動(dòng)且智能的完成數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)加 載的工作。在平臺(tái)中只需要簡單的點(diǎn)擊etl功能，平臺(tái)就能自動(dòng)化的完成整個(gè)數(shù)據(jù)抽取流程，在提高了