mapGIS數(shù)據(jù)中心技術(shù)白皮書_v1.0教學(xué)資料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。mapGIS數(shù)據(jù)中心技術(shù)白皮書_v1.0-數(shù)據(jù)中心技術(shù)白皮書1、數(shù)據(jù)中心技術(shù)概述經(jīng)過幾十年的發(fā)展，GIS應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣泛。GIS應(yīng)用系統(tǒng)需要訪問分布在多個數(shù)據(jù)源的異構(gòu)數(shù)據(jù)，也需要整合諸如文檔、數(shù)據(jù)庫屬性表等非空間數(shù)據(jù)。如何在分布式異構(gòu)環(huán)境下對空間數(shù)據(jù)及非空間數(shù)據(jù)進行有效的集成管理，成為一個亟待解決的問題。與此同時，GIS應(yīng)用系統(tǒng)本身的構(gòu)架也變得越來越復(fù)雜，從處理來自多種數(shù)據(jù)庫的異構(gòu)數(shù)據(jù)，到使來自多種GIS平臺的功能能夠協(xié)同工作；從GIS空間分析，到復(fù)雜的領(lǐng)域業(yè)務(wù)邏輯的實施；從單機單應(yīng)用程序到分布多服

2、務(wù)器集群的運用等等；除此之外，用戶的需求不斷變動，系統(tǒng)地設(shè)計不斷調(diào)整，使系統(tǒng)的開發(fā)與維護成為巨大的挑戰(zhàn)，用戶也未真正參與到系統(tǒng)的開發(fā)過程中，不能自發(fā)的對新的需求做出響應(yīng)，需要通過需求變更、系統(tǒng)軟件版本升級等軟件過程才能解決那怕看似簡單的功能調(diào)整。另一方面，組件技術(shù)的日趨成熟、插件式開發(fā)的逐漸普遍、WebService技術(shù)的日益盛行，使開發(fā)具備高可伸縮性，且滿足分布式環(huán)境下的數(shù)據(jù)集成及應(yīng)用程序集成的軟件開發(fā)模式成為可能。在這種形勢下，數(shù)據(jù)中心技術(shù)應(yīng)運而生。數(shù)據(jù)中心是各種數(shù)據(jù)的集成與交換中心。數(shù)據(jù)中心平臺是集基礎(chǔ)與應(yīng)用為一體的綜合應(yīng)用平臺。數(shù)據(jù)中心技術(shù)的目標(biāo)是。建立數(shù)據(jù)中心的基本原則是。數(shù)據(jù)中心是

3、多種概念及思想的綜合體，從不同的方面可以入手可以得到不同語義的數(shù)據(jù)中心實例。數(shù)據(jù)中心是一種可擴展的程序設(shè)計思想，它定義了一系列的規(guī)范，可以使功能模塊達到搭建級別的可復(fù)用，搭建級別的可復(fù)用是運行時級別的可復(fù)用，通常需要一種腳步語言對功能進行重組，這里主要通過工作流技術(shù)實現(xiàn)功能的重組。數(shù)據(jù)中心是一種強兼容性的數(shù)據(jù)倉庫，可以在同一個框架下，把來自不同生產(chǎn)廠商，不同格式，不同標(biāo)準(zhǔn)，分布在不同位置的數(shù)據(jù)統(tǒng)一在一個系統(tǒng)之下；既對分布式多源異構(gòu)空間數(shù)據(jù)的管理能力。數(shù)據(jù)中心是一個定義完備的功能倉庫，支持以多種方式（組件、插件、流程、動態(tài)庫、程序片斷、腳本）提供的功能，并能對這些功能以一種一致的方式進行調(diào)用及執(zhí)

4、行。數(shù)據(jù)中心是一種應(yīng)用系統(tǒng)，它根據(jù)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)建立起功能與界面相分離的具有高度可定制性的應(yīng)用系統(tǒng)解決方案，以更容易地適應(yīng)需求的變動、使用戶參與到設(shè)計開發(fā)過程中、當(dāng)開發(fā)類似系統(tǒng)時最大程度的復(fù)用以前的工作。數(shù)據(jù)中心是一種搭建平臺，提供對流程、表單、應(yīng)用程序界面、數(shù)據(jù)等的完整的搭建方案，因而也是關(guān)于應(yīng)用系統(tǒng)的集成設(shè)計器。數(shù)據(jù)中心是一種工具箱，提供一系列的完整語義的地理處理功能。數(shù)據(jù)中心是一套解決方案，該方案由一系列的程序模塊及數(shù)據(jù)組成。數(shù)據(jù)中心是一個資源管理器，提供對資源的windows資源管理器式的管理，且能根據(jù)關(guān)心主題的不同，按主題層次重新生成資源管理器目錄結(jié)構(gòu)。2、概念體系2.1、系統(tǒng)架構(gòu)6x插

5、件部分7x插件部分7x注冊功能二次開發(fā)組件流程倉庫應(yīng)用程序預(yù)定義插件功能倉庫搭建平臺集成設(shè)計器工作流表單定義器數(shù)據(jù)錄入及規(guī)則界面框架可配置界面目錄系統(tǒng)執(zhí)行體數(shù)據(jù)中心DC基礎(chǔ)模塊地圖文檔搭建框架數(shù)據(jù)倉庫新一代MapGIS7總體架構(gòu)按照分布式多層體系結(jié)構(gòu)的思想建立，分為：表示層、Web服務(wù)層、應(yīng)用邏輯層和數(shù)據(jù)服務(wù)層，如圖1所示。多層結(jié)構(gòu)提供了靈活的系統(tǒng)伸縮性，在數(shù)據(jù)服務(wù)層、Web服務(wù)層、應(yīng)用邏輯層、以及表示層之間建立符合國際標(biāo)準(zhǔn)的訪問接口，在實際應(yīng)用部署時，可根據(jù)需求擴展系統(tǒng)的某個層面。Web服務(wù)器可以調(diào)用多個應(yīng)用服務(wù)器提供的接口。應(yīng)用服務(wù)器可以是針對某個專題的專用服務(wù)器，也可以是針對主題或領(lǐng)域的

6、集成服務(wù)器。應(yīng)用服務(wù)器與不同的專題數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接，根據(jù)應(yīng)用邏輯獲取、更新專題數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，并完成相應(yīng)的功能。支持分布式數(shù)據(jù)存儲，提供集成化數(shù)據(jù)管理；提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理平臺，支持子系統(tǒng)相對獨立運行；開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)適用穩(wěn)定，能夠充分滿足業(yè)務(wù)需求；采用多級安全措施，保障數(shù)據(jù)的安全；提供最新的、三種方式二次開發(fā)技術(shù)以網(wǎng)絡(luò)為支撐，實現(xiàn)B/S、C/S系統(tǒng)的混合大型的信息化解決方案通常包括多個業(yè)務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用，產(chǎn)品功能和結(jié)構(gòu)都非常復(fù)雜。數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)平臺同時支持C/S架構(gòu)和B/S架構(gòu)，能夠極大地增加軟件系統(tǒng)部署和運行的靈活性，因此通過數(shù)據(jù)中心設(shè)計的解決方案在運行后得到的應(yīng)用程序，能夠?qū)崿F(xiàn)一次設(shè)計同時擁有C/S

7、架構(gòu)和B/S架構(gòu)軟件的能力，極大地降低了軟件系統(tǒng)的開發(fā)和維護成本。2.2、資源在大型的應(yīng)用系統(tǒng)，尤其是GIS應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)是由多種不同專題的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則建立起來的?；跀?shù)據(jù)中心開發(fā)的系統(tǒng)具備訪問空間基礎(chǔ)對象的能力，即能處理圖元級粒度的數(shù)據(jù)。在實際的數(shù)據(jù)中心建設(shè)應(yīng)用系統(tǒng)中將選擇合適的方式及其對應(yīng)合適的粒度進行管理。管理粒度太細，會造成管理成本迅速增加，而效率急劇下降；管理粒度過粗，則根本不能滿足業(yè)務(wù)管理的需要。由于不同業(yè)務(wù)的復(fù)雜多樣性，會涉及到多種粒度數(shù)據(jù)的處理，數(shù)據(jù)中心根本的解決方案是結(jié)合業(yè)務(wù)需求利用粗粒度與細粒度其內(nèi)部的聯(lián)系有機統(tǒng)一起來進行管理。圖元粒度：是數(shù)據(jù)中心中最

8、細一級的粒度數(shù)據(jù)組織，主要包括空間對象的空間特征和屬性特征，提供各上級粒度組織的調(diào)用。數(shù)據(jù)中心平臺提供了數(shù)據(jù)實體定義工具、界面設(shè)計工具、工作流定義工具、系統(tǒng)發(fā)布工具和運行時框架組件，能夠極大地增加開發(fā)和部署軟件系統(tǒng)的靈活性。通過Web服務(wù)，可以組建分布式、異構(gòu)的空間信息服務(wù)?？臻g地理數(shù)據(jù)可以分布在不同的地方，比如，一部分?jǐn)?shù)據(jù)在北京的服務(wù)器中，一部分在武漢的服務(wù)器中，另一部分在長沙的服務(wù)器中。通過資源轉(zhuǎn)換器，引入GuID的標(biāo)識，直接存放在任何位置的任何類型的異構(gòu)數(shù)據(jù)。2.3、資源的發(fā)現(xiàn)與定位資源注冊與發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)是對資源的注冊系統(tǒng)，納入數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一管理的資源需要先進行錄入，才能被安全的使用；不被錄入

9、的資源雖然也可以直接使用，但是不受控制的。資源的發(fā)現(xiàn)包括資源的查詢與獲取，資源的查詢通過統(tǒng)一的目錄過濾語言實現(xiàn)。2.3.1元數(shù)據(jù)倉庫元數(shù)據(jù)倉庫采用抽象元數(shù)據(jù)表模型來描述資源的各種屬性。元數(shù)據(jù)倉庫實現(xiàn)對數(shù)據(jù)描述的集中存儲，在每個分布節(jié)點上只能有一個，在此唯一元數(shù)據(jù)倉庫中實現(xiàn)對資源的唯一編碼；整個分布式網(wǎng)絡(luò)中，資源標(biāo)識由服務(wù)標(biāo)識+唯一標(biāo)識組成，在節(jié)點內(nèi)部的元數(shù)據(jù)引用只需要唯一標(biāo)識。元數(shù)據(jù)倉庫中每條元數(shù)據(jù)項包括標(biāo)題、主題、摘要、全文描述、對資源的引用URI/URL、資源類型、資源范圍、資源參照、修改日期、生產(chǎn)廠家以及鍵值屬性部分。目錄系統(tǒng)是對元數(shù)據(jù)倉庫的管理系統(tǒng)，對元數(shù)據(jù)倉庫實施按規(guī)則的目錄組織，也

10、可以包括非元數(shù)據(jù)自由節(jié)點，這樣的節(jié)點沒有對應(yīng)的在元數(shù)據(jù)倉庫中的GUID，不引用資源或通過URL/URI直接引用自由資源。目錄系統(tǒng)的核心是目錄規(guī)則，目錄規(guī)則包括過濾規(guī)則、分類規(guī)則、權(quán)限規(guī)則。元數(shù)據(jù)模式管理，元數(shù)據(jù)采集、編輯和錄入，元數(shù)據(jù)存儲、建庫和管理，元數(shù)據(jù)讀取、查詢和共享發(fā)布，面向Web的客戶端操作界面，支持SRW協(xié)議（新一代Z3950協(xié)議），分布式檢索能力強，基于XML、J2EE和WebService技術(shù)構(gòu)建。按照國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)地理信息元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計方案，元數(shù)據(jù)可以分為2個層次，即核心元數(shù)據(jù)和全集元數(shù)據(jù)。核心元數(shù)據(jù)是描述數(shù)據(jù)集或數(shù)據(jù)集系列所需的基本的最少元數(shù)據(jù)元素的集合，主要用于

11、信息編目，幫助用戶快速查詢到所需的信息。全集元數(shù)據(jù)是對數(shù)據(jù)集或數(shù)據(jù)集系列的詳細描述，幫助數(shù)據(jù)生產(chǎn)者有效地組織和管理數(shù)據(jù)集，幫助用戶更詳細地了解查詢到的數(shù)據(jù)集是否滿足其要求。（1）元數(shù)據(jù)庫設(shè)計原則一致性可擴充性完整性和準(zhǔn)確性2.3.2目錄系統(tǒng)及目錄服務(wù)2.3.3資源的標(biāo)識及路徑2.3.4資源的檢索與查詢數(shù)據(jù)中心通過運行時框架根據(jù)元數(shù)據(jù)描述的模型來訪問數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)：業(yè)務(wù)流程元數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)流程元數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)中心設(shè)計器中，預(yù)置了大量的基本操作和用于搭建的標(biāo)準(zhǔn)組件服務(wù)元數(shù)據(jù)（ServiceMetadata）：是一個XML詞匯表，由從不同側(cè)面描述服務(wù)的幾個部分組成，主要包括服務(wù)接口的描述信息，服務(wù)的數(shù)據(jù)內(nèi)容或

12、服務(wù)所操作的數(shù)據(jù)的相關(guān)信息，以及服務(wù)類型和服務(wù)實例的相關(guān)信息等；元數(shù)據(jù)庫是服務(wù)的元數(shù)據(jù)庫，他描述了數(shù)據(jù)和服務(wù)的各種信息。用戶通過查詢服務(wù)的元數(shù)據(jù)來確定服務(wù)的位置和獲取服務(wù)的接口。對數(shù)據(jù)描述的集中存儲以元數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，充分考慮資源的安全性，根據(jù)每個分布節(jié)點只能有一個，在此唯一元數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)對資源的唯一編碼；同時在整個分布式網(wǎng)絡(luò)中，資源標(biāo)識由服務(wù)標(biāo)識唯一標(biāo)識組成，實現(xiàn)在節(jié)點內(nèi)部的元數(shù)據(jù)引用只需要唯一標(biāo)識。由于元數(shù)據(jù)倉庫中每條元數(shù)據(jù)項內(nèi)容包括標(biāo)題、主題、摘要、全文描述、對資源的引用URI/URL、資源類型、資源范圍、資源參照、修改日期、生產(chǎn)廠家以及鍵值屬性部分，從而更好的實現(xiàn)了對資源安全性的控制。元

13、數(shù)據(jù)查詢分類功能模塊通過查詢用戶標(biāo)準(zhǔn)參照表為PHP擴展庫提供查詢分類功能，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生器通過讀取樹設(shè)計器生成的配置樹腳本文件，調(diào)用PHP擴展庫中的查詢分類函數(shù)，最后生成數(shù)據(jù)中心的存儲文件。輸入：配置樹腳本文件輸出：數(shù)據(jù)中心XML存儲文件2.4、資源的集成數(shù)據(jù)資源與功能資源是各種形式及類型的數(shù)據(jù)及功能資源。對數(shù)據(jù)資源的訪問需要某種形式的對象，該對象是遠程或本地資源的代理；對功能資源的訪問需要某種系統(tǒng)的執(zhí)行器；如果并不關(guān)心如何訪問及調(diào)用資源，那么只需要通過URL/GUID代理它們，通過GUID的代理提供了對數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)描述及權(quán)限控制機制。2.4.1數(shù)據(jù)的集成2.4.2功能的集成利用數(shù)據(jù)中心的開發(fā)平

14、臺開發(fā)具體業(yè)務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)時，整個應(yīng)用系統(tǒng)是符合“分散采集、集中入庫、異地存儲、網(wǎng)絡(luò)化運行”原則，建立多尺度、多時相、多數(shù)據(jù)源的海量空間地理數(shù)據(jù)庫；并在“集中入庫”的時候提供資源轉(zhuǎn)化的功能，使其通過GUID的標(biāo)識方式，進入到安全的數(shù)據(jù)倉庫中成為其中具備安全性的資源；“異地存儲”的方式，可以對已經(jīng)存在的異構(gòu)的海量數(shù)據(jù)和空間地理數(shù)據(jù)庫進行集成的統(tǒng)一的管理，并提供數(shù)據(jù)服務(wù)；這些已經(jīng)存在的異構(gòu)的數(shù)據(jù)和地理空間數(shù)據(jù)庫可以是相互獨立的、不同版本的、存儲在不同服務(wù)器上的空間地理數(shù)據(jù)庫。因此數(shù)據(jù)中心平臺能夠在統(tǒng)一的技術(shù)框架下，針對布局架構(gòu)合理的異質(zhì)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的安全管理；在統(tǒng)一視圖下，完成分布式集成

15、管理，實現(xiàn)“中心”局域網(wǎng)絡(luò)下的業(yè)務(wù)化運行；最終實現(xiàn)統(tǒng)一各數(shù)據(jù)庫平臺，規(guī)范各數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)組織方式和管理模式的目標(biāo)。通過數(shù)據(jù)庫編碼可以有效的區(qū)分不同的圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)，同時也可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫編碼讀取數(shù)據(jù)的入庫信息。在盡量保證各類數(shù)據(jù)信息完整性的基礎(chǔ)上，靈活定義數(shù)據(jù)操作所需的配置信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫編碼的可配置性；在此基礎(chǔ)上將已建成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源納入數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)應(yīng)用。同樣，數(shù)據(jù)服務(wù)需要進行數(shù)據(jù)挖掘時，需要將文件名中含有的特征值分析出來，而且解析的功能也是由數(shù)據(jù)庫編碼配置來實現(xiàn)的。數(shù)據(jù)庫編碼配置通常應(yīng)具備下列功能：文件名的解析，將文件名中含有的特征值分析出來。檢驗文件名是否符合命名規(guī)范，數(shù)據(jù)集成服務(wù)將數(shù)據(jù)入庫

16、時需要根據(jù)提供的特征值交由數(shù)據(jù)庫編碼配置來生成文件名，對于已指定文件名的，需要進行文件名驗證。在根據(jù)命名規(guī)范來進行文件組合時，要支持順序調(diào)整。對于配置的改變，文件名的順序是隨時調(diào)整的。2.5、資源組織規(guī)則1.存儲、管理、檢索和維護2.提供基于SOAP/XML協(xié)議的分布式空間信息服務(wù)機制3.空間數(shù)據(jù)的存取、交換、分析、查詢等空間應(yīng)用服務(wù)4.視圖展現(xiàn)給用戶的是對應(yīng)類中的部分空間數(shù)據(jù)，部分屬性數(shù)據(jù)，或者兩者之一。MAPGIS7.0視圖具有以下特點：MAPGIS提供要素類、對象類、注記類、動態(tài)類的視圖；視圖本身僅存儲創(chuàng)建這個視圖的空間條件和屬性條件?？臻g條件包括矩形范圍、類和子類型，屬性條件包括縱向條

17、件和橫向條件，縱向條件限制視圖所包含的字段，橫向條件通過條件表達式（如：“面積500”）限制視圖的記錄范圍；MAPGIS7.0將視圖分為只讀視圖和可讀寫視圖。數(shù)據(jù)中心的維護和不同系統(tǒng)的互連互通和數(shù)據(jù)交換的模式緊密相關(guān)。數(shù)據(jù)中心處于整個業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的底層，目的是向上層的應(yīng)用與服務(wù)系統(tǒng)提供一個能滿足各種格式的數(shù)據(jù)需求的、而與具體的系統(tǒng)無關(guān)的獨立的數(shù)據(jù)平臺。利用GIS的空間數(shù)據(jù)庫引擎（SDE），可將多源國土資源空間數(shù)據(jù)放在不同的商業(yè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中進行管理；數(shù)據(jù)既可存放在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，也可存放在本地。訪問數(shù)據(jù)時可以不必關(guān)心數(shù)據(jù)的存放位置，用戶可以像操作本地數(shù)據(jù)一樣去操作網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)了不同類型商業(yè)數(shù)

18、據(jù)庫中空間數(shù)據(jù)的分布式存儲和調(diào)用。MapGis7平臺與數(shù)據(jù)中心隨著人們對空間信息認(rèn)識的逐步深入，以及相關(guān)需求的迅速增長，GIS的應(yīng)用不論在深度還是廣度上都以迅猛的勢頭發(fā)展。與此同時，GIS技術(shù)的研究和開發(fā)也有了長足的進步。但是，當(dāng)前的GIS軟件與日益提高的社會需求相比，還存在著明顯的差距。在數(shù)據(jù)組織與處理模式方面，仍然沿襲地圖處理的模式，而不是面向真實的地理實體；不同尺度不同來源的空間對象之間缺乏互動關(guān)系；對三維空間數(shù)據(jù)和時序數(shù)據(jù)還缺乏有效的處理手段；在網(wǎng)絡(luò)和分布式系統(tǒng)組成方面，還沒有實現(xiàn)真正意義下的RPC和“對等”的工作模式；GIS功能共享和互操作問題尚未解決，以系統(tǒng)為中心的問題沒有得到根本

19、的克服。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，J2EE和.net技術(shù)的日趨成熟，以單一系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)為核心向全球信息網(wǎng)格(GIG)體系發(fā)展,GIS的橫向也相應(yīng)向空間信息網(wǎng)格(SIG)體系發(fā)展。隨著計算機組件技術(shù)的發(fā)展，特別是分布式服務(wù)組件技術(shù)日趨成熟，在縱向上,GIS朝著三層、多層結(jié)構(gòu)體系發(fā)展?！岸鄬咏Y(jié)構(gòu)、空間信息網(wǎng)格(SIG)”的核心是：“面向服務(wù)”?！懊嫦蚍?wù)”的提出，使以往的“共享”、“異構(gòu)數(shù)據(jù)互操作”漸漸得以解決。同時解決了“海量空間數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)上調(diào)用速度問題”、“不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)不通問題”，因為從用戶角度來說，它不考慮數(shù)據(jù)只要服務(wù)。因此，管理數(shù)據(jù)的軟件必須提供數(shù)據(jù)服務(wù)，“誰管數(shù)據(jù)誰提供服務(wù)”；“應(yīng)用

20、端請求服務(wù)而不是直接操作數(shù)據(jù)”；“服務(wù)端提供服務(wù)而不是提供數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)”。各個站點管理數(shù)據(jù)的軟件、提供應(yīng)用服務(wù)功能的軟件都可以由不同的廠商提供。圖7-1GIS體系演變示意圖3.1、歷史在國家“十五”863項目的支持下，歷經(jīng)5年的科技攻關(guān)，由中地數(shù)碼開發(fā)的具有完全自主版權(quán)的第一套“分布式超大型GIS平臺軟件MAPGIS7.x”已經(jīng)研制成功。MAPGIS7.x是屬于最新的“第四代GIS”軟件產(chǎn)品，具備“縱向多層，橫向網(wǎng)格”的分布式體系結(jié)構(gòu)，采用“面向服務(wù)”的最新設(shè)計思想，支持局域和廣域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下空間信息網(wǎng)格（SIG）的分布式計算，實現(xiàn)了面向空間實體及其關(guān)系的數(shù)據(jù)組織、高效海量空間數(shù)據(jù)的存儲與索引、

21、大尺度多維動態(tài)空間信息數(shù)據(jù)庫、三維實體建模和分析，具有TB級空間數(shù)據(jù)處理能力、支持分布式空間信息分發(fā)與共享、網(wǎng)絡(luò)化空間信息服務(wù)，支持Unix/Linux大型服務(wù)器，支持海量、分布式的國家空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)?！懊嫦蚓W(wǎng)絡(luò)海量空間大型GIS-MAPGIS7.x”的研制成功，表明中地數(shù)碼在最新的“第四代GIS技術(shù)”應(yīng)用方面已經(jīng)達到國際先進水平，標(biāo)志著我國在大型、超大型GIS工程應(yīng)用上長期依賴國外軟件的歷史一去不復(fù)返。中地數(shù)碼在技術(shù)研究、產(chǎn)品開發(fā)和市場化、產(chǎn)業(yè)化道路上，走出了一條獨特的發(fā)展道路，成為亞洲著名的GIS軟件企業(yè)。以MAPGIS平臺為基礎(chǔ)開發(fā)的系列軟件已在中國國民經(jīng)濟建設(shè)、社會發(fā)展和國防建設(shè)領(lǐng)域

22、得到廣泛應(yīng)用，發(fā)揮了重大作用。中地數(shù)碼以創(chuàng)建“數(shù)字化生存新環(huán)境”為宗旨，以“振興民族軟件，打造國際品牌”為使命，以“面向網(wǎng)絡(luò)海量空間大型GIS-MAPGIS7.x”推出為契機，積極引領(lǐng)數(shù)字城市、數(shù)字中國、數(shù)字地球的建設(shè)浪潮，為人類營造一個全新的數(shù)字化地球不懈努力，必將對人類社會信息化建設(shè)作出杰出的貢獻。MAPGIS7.0是武漢中地數(shù)碼科技有限公司開發(fā)的新一代面向網(wǎng)絡(luò)超大型分布式地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件平臺。系統(tǒng)采用面向服務(wù)的設(shè)計思想、多層體系結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了面向空間實體及其關(guān)系的數(shù)據(jù)組織、高效海量空間數(shù)據(jù)的存儲與索引、大尺度多維動態(tài)空間信息數(shù)據(jù)庫、三維實體建模和分析，具有TB級空間數(shù)據(jù)處理能力、可以支

23、持局域和廣域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下空間數(shù)據(jù)的分布式計算、支持分布式空間信息分發(fā)與共享、網(wǎng)絡(luò)化空間信息服務(wù)，能夠支持海量、分布式的國家空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。系統(tǒng)具有以下特點：采用分布式跨平臺的多層多級體系結(jié)構(gòu)，采用面向“服務(wù)”的設(shè)計思想；具有面向地理實體的空間數(shù)據(jù)模型，可描述任意幾何復(fù)雜度的空間特征和非空間特征，完全表達空間、非空間、實體的空間共生性、多重性等關(guān)系；具備海量空間數(shù)據(jù)存儲與管理能力，矢量、柵格、影像、三維四位一體的海量數(shù)據(jù)存儲，高效的空間索引；采用版本與增量相結(jié)合的時空數(shù)據(jù)管理模型，“元組級基態(tài)+增量修正法”的實施方案，可實現(xiàn)單個實體的時態(tài)演變；具有版本管理和沖突檢測機制的長事務(wù)處理機制；基于網(wǎng)絡(luò)

24、拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型的工作流管理與控制引擎，實現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活調(diào)整和定制，解決GIS和OA的無縫集成；標(biāo)準(zhǔn)自適應(yīng)的空間元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)元數(shù)據(jù)的采集、存儲、建庫、查詢和共享發(fā)布，支持SRW協(xié)議，具有分布檢索能力；支持真三維建模與可視化，能進行三維海量數(shù)據(jù)的有效存儲和管理，三維專業(yè)模型的快速建立，三維數(shù)據(jù)的綜合可視化和融合分析；提供基于SOAP和XML的空間信息應(yīng)用服務(wù)，遵循Opengis規(guī)范，支持WMS、WFS、WCS、GML3。支持互聯(lián)網(wǎng)和無線互聯(lián)網(wǎng)，支持各種智能移動終端。3.2、MapGIS的發(fā)展經(jīng)過幾十年的發(fā)展，今天的GIS系統(tǒng)已經(jīng)具備了較強的數(shù)據(jù)存貯、管理和輸入輸出功能，但目前大多數(shù)的GIS仍然

25、是以數(shù)據(jù)為中心的，在完整表達客觀地理世界、進行高層次的空間分析和直接提出決策方案的能力方面還遠遠不夠，導(dǎo)致這種情況的根本原因在于現(xiàn)有GIS的數(shù)據(jù)模型不能準(zhǔn)確地表達客觀地理世界。MAPGIS7.x的空間數(shù)據(jù)模型將現(xiàn)實世界中的各種現(xiàn)象抽象為對象、關(guān)系和規(guī)則，各種行為（操作）基于對象、關(guān)系和規(guī)則，模型更接近人類面向?qū)嶓w的思維方式。該模型還綜合了面向圖形的空間數(shù)據(jù)模型的特點，使得模型表達能力強，廣泛適應(yīng)GIS的各種應(yīng)用。MAPGIS6.x系列版本曾被譽為中國第一流的地理信息系統(tǒng)(GIS)平臺，而MAPGIS7.x把MAPGIS6.x的全部功能都沿襲到了新版本平臺中了。MAPGIS7.0是采用“面向服務(wù)

26、”的設(shè)計思想設(shè)計的新一代大型GIS平臺，系統(tǒng)的海量空間信息管理、多層體系結(jié)構(gòu)、完備的空間分析組件、全面的空間信息Web服務(wù)等特征能能很好的支撐SIG的建立，作為SIG節(jié)點建設(shè)的重要支撐平臺。在MAPGIS的Web服務(wù)支撐下，可以實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的地域分布，空間信息應(yīng)用的行業(yè)應(yīng)用分布。每個地方的每個行業(yè)應(yīng)用服務(wù)都可以是網(wǎng)格上的一個節(jié)點。用戶通過網(wǎng)格提出他的空間信息應(yīng)用要求，在網(wǎng)格調(diào)度和網(wǎng)格管理系統(tǒng)的調(diào)度下，網(wǎng)格中的眾多共同節(jié)點完成運算任務(wù)。從而實現(xiàn)系統(tǒng)的集成。3.3、搭建平臺工作流基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型的工作流控制引擎，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的靈活調(diào)整和定制，解決了GIS和OA的無縫集成，符合國際工作流聯(lián)盟制定的

27、規(guī)范，不同業(yè)務(wù)流程之間的交叉，融合，歷史案件的辦理過程不受模板變化的影響，通過拓?fù)潢P(guān)系能夠自動實現(xiàn)條件判斷、循環(huán)、會簽等功能，工作流“可擴充”性與動態(tài)表單可“自定義”性，支持多級子表和數(shù)據(jù)字典。方法流程MapGIS7搭建平臺是新一代基于WEB的面向分布式服務(wù)組件的開發(fā)平臺，系統(tǒng)采用基于網(wǎng)絡(luò)控制的工作流模型，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的靈活調(diào)整和定制，解決了GIS和辦公自動化的無縫集成。通過拓?fù)潢P(guān)系能夠自動實現(xiàn)條件判斷、環(huán)、會簽等功能。擁有可視化的工作流開發(fā)環(huán)境，只需“托拽”相應(yīng)事件元素即可設(shè)計出相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程，實時顯示后臺工作流的執(zhí)行情況，符合工作流程人性化的特點。與多層安全體系掛鉤，不同用戶可以對應(yīng)不同表單

28、，支持多級子表和數(shù)據(jù)字典。平臺完全按照國際工作流聯(lián)盟規(guī)范搭建，全面支持XML，系統(tǒng)以組件方式構(gòu)建，提供基于ASP和.NET的開發(fā)環(huán)境以及豐富的開發(fā)實例，方便用戶快速搭建應(yīng)用系統(tǒng)。工作流提供了一種手段實現(xiàn)應(yīng)用邏輯和過程邏輯的分離，這使得可以在不修改具體功能模塊實現(xiàn)方式的情況下，通過修改過程模型來改進系統(tǒng)性能，實現(xiàn)對生產(chǎn)營過程部分或全部地集成管理，提高軟件的重用率，發(fā)揮系統(tǒng)的最大效能。工作流管理系統(tǒng)為企業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行提供一個軟件支撐環(huán)境，通過工作流可視化建模工具，用戶可以靈活的定義出企業(yè)的業(yè)務(wù)流程。工作流引擎提供強大的流程控制能力，可以嚴(yán)格按照業(yè)務(wù)流程的定義驅(qū)動業(yè)務(wù)流程實例的運行，包括靜態(tài)工作流

29、：支持串行，并發(fā)，選擇分支，匯聚等普通工作流模式，支持基于條件規(guī)則的路由。動態(tài)工作流：支持任意節(jié)點回退，撤銷，子流程，窗口補證等多種復(fù)雜工作流模式。還提供批辦，辦，督辦，沉淀，超期提示等多種流程實例控制管理功能。為了適應(yīng)業(yè)務(wù)流程的變化，工作流引擎還提供強大流程模板版本管理，狀態(tài)管理功能，實現(xiàn)了流程模板XPDL格式的導(dǎo)入導(dǎo)出。如圖16所示。圖16工作流管理系統(tǒng)GIS功能庫管理：MapGIS功能庫對GIS功能進行了統(tǒng)一管理，對外公布統(tǒng)一的接口，對功能可以本地或遠程部署。每個功能點類似一個小積木塊，用戶不需要知道程序的開發(fā)，只需要了解“小積木塊”的作用。在搭建系統(tǒng)時，將這些“小積木塊”用工作流通過拖

30、放的方式“拼裝”起來即可，拼裝后的“大積木塊”可單獨執(zhí)行，也可放入應(yīng)用程序中執(zhí)行，或者再次注入功能庫供作為一個功能點供以后使用。功能庫結(jié)合工作流實現(xiàn)功能的可視化搭建，使用戶的工作中心由程序開發(fā)轉(zhuǎn)移到業(yè)務(wù)分析和業(yè)務(wù)建模上來。MapGIS功能庫為用戶功能的積累、功能的復(fù)用、功能的部署、用戶的可視化編程提供了有力的工具。通過與工作流的結(jié)合，實現(xiàn)了GIS功能的可視化拖放式開發(fā)。MapGis搭建平臺是新一代基于WEB的面向分布式服務(wù)組件的開發(fā)平臺，系統(tǒng)采用基于網(wǎng)絡(luò)控制的工作流模型，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的靈活調(diào)整和定制，解決了GIS和公辦自動化的無縫集成。系統(tǒng)通過各個基礎(chǔ)模塊（功能模塊，頁面模塊，流程模塊），組成最

31、基本的服務(wù)模塊，作為最底層的支持，進而完成各子功能的封裝，由子功能的疊加復(fù)用，形成各個業(yè)務(wù)線，最終形成功能完整的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。企業(yè)級應(yīng)用技術(shù)，采用基于組件的面向服務(wù)的架構(gòu)體系，注重體系架構(gòu)的兼容性和集成性，采用門戶技術(shù)提供個性化和適應(yīng)性接口；采用工作流技術(shù)實現(xiàn)業(yè)務(wù)處理和協(xié)同辦公；采用跨平臺數(shù)據(jù)、信息交換技術(shù)實現(xiàn)信息共享；采用多媒體文檔存儲及管理技術(shù)實現(xiàn)文檔數(shù)據(jù)庫管理搭建平臺中的業(yè)務(wù)工作流，體現(xiàn)的是分配式的二次開發(fā)模式。搭建平臺中的業(yè)務(wù)工作流定義、創(chuàng)建和管理工作流執(zhí)行的系統(tǒng)。它可以通過一個或多個工作流引擎來運行,并能解釋過程定義、與工作流參與者交互,在需要時還要引用IT工具和應(yīng)用。在工作流中,文檔、

32、信息或者任務(wù)按照一定的過程規(guī)則流轉(zhuǎn),實現(xiàn)組織成員間的協(xié)調(diào)工作以期達到業(yè)務(wù)的整體目標(biāo)。在數(shù)據(jù)中心中體現(xiàn)的是系統(tǒng)工作流，關(guān)系到具體的操作實現(xiàn)，特別是Gis操作的功能搭建。作為數(shù)據(jù)中心搭建中的有機組成部分，其系統(tǒng)工作流的規(guī)范符合數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)搭建的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，支持拖拽式配置的二次開發(fā)。搭建平臺系統(tǒng)屏蔽了與應(yīng)用業(yè)務(wù)不相干的技術(shù)細節(jié)，讓軟件開發(fā)更多的專注于業(yè)務(wù)本身。同時也降低了你的開發(fā)難度和成本。搭建框架具體包括了統(tǒng)一登錄認(rèn)證管理、工作流相關(guān)（業(yè)務(wù)箱，案件移交、模擬、查詢，案件查詢，統(tǒng)計）、數(shù)據(jù)字典、權(quán)限管理、功能編碼庫、菜單項管理、規(guī)則庫、頁面工具集、動態(tài)審批語、定時服務(wù)、收件材料、Excel統(tǒng)計報表、W

33、ord公文、短消息等功能。提供豐富的二次開發(fā)接口，完善的擴展機制以及提供功能強大的輔助開發(fā)配置工具。方便你快速搭建你所需要的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。圖搭建平臺的總體結(jié)構(gòu)可搭建類別：業(yè)務(wù)系統(tǒng)的搭建、GIS系統(tǒng)的搭建、適應(yīng)C/S或B/S模式搭建開發(fā)技術(shù)的關(guān)建部件：面向服務(wù)的體系架構(gòu)(SOA技術(shù))、功能完備的構(gòu)件倉庫(松耦合)、方便靈活的可視化搭建平臺、安全可靠的運行管理平臺搭建平臺包括3個子系統(tǒng)：工作流子系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成業(yè)務(wù)流程編輯；自定義表單系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成頁面編輯；搭建框架完成業(yè)務(wù)系統(tǒng)的搭建。3.4、數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心技術(shù)是依托于MapGIS7平臺提供的空間數(shù)據(jù)管理能力構(gòu)建數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)，依托于MapGIS7平臺的空間

34、處理能力構(gòu)建功能倉庫系統(tǒng)，依托MapGIS7搭建平臺對數(shù)據(jù)與功能實現(xiàn)可視化的搭建，利用MapGIS7二次開發(fā)組件體系做為基礎(chǔ)開發(fā)手段，探索并實現(xiàn)MapGIS7平臺與具體應(yīng)用相結(jié)合的一般模式、軟件規(guī)范、通用模塊及技術(shù)，以提供完整的GIS應(yīng)用系統(tǒng)搭建解決方案，最終達到配置式、搭建式的開發(fā)。采用的技術(shù)：多源、多尺度數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)；海量空間數(shù)據(jù)快速訪問技術(shù)；多級數(shù)據(jù)交換更新技術(shù)；版本增量結(jié)合的歷史管理技術(shù)；多源數(shù)據(jù)動態(tài)疊加分析技術(shù)；多源數(shù)據(jù)調(diào)閱技術(shù)；海量空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)；多專題數(shù)據(jù)維護及動態(tài)插件技術(shù)；面向服務(wù)的的企業(yè)級應(yīng)用解決方案；多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的WEB發(fā)布技術(shù)。數(shù)據(jù)中心首先應(yīng)是一個數(shù)據(jù)倉庫，按照一定

35、的主題域進行數(shù)據(jù)組織，可以存放和管理各種類型的數(shù)據(jù)（信息）資源和系統(tǒng)自身的信息；數(shù)據(jù)中心其次是一個服務(wù)中心，可以向外提供各種服務(wù)。隨著數(shù)字化進入人們的大眾生活，目前業(yè)務(wù)系統(tǒng)的管理框架體系趨向于多級循環(huán)結(jié)構(gòu)，并且在越來越多的領(lǐng)域中反映出強烈的空間特征，這就從根本上決定了管理信息化必須走多級分布式的空間信息管理系統(tǒng)這條路，也決定了基于此業(yè)務(wù)領(lǐng)域開發(fā)的系統(tǒng)也必須是多級分布式的。例如，開發(fā)的國土資源數(shù)據(jù)庫是一種大型樹狀基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫，通過多級分類編碼體系構(gòu)建多粒度的空間數(shù)據(jù)集，在海量的國土資源信息數(shù)據(jù)庫中使用MapGIS的空間數(shù)據(jù)庫引擎和其獨特的格網(wǎng)索引來訪問數(shù)據(jù)，利用省、市、縣粒度數(shù)據(jù)集之間分類編碼

36、形成的行政區(qū)劃索引快速檢索出相應(yīng)數(shù)據(jù)。通過這種機制系統(tǒng)最終實現(xiàn)在物理上分離的多源、多比例尺、多投影方式的一體化管理，實現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)瀏覽查詢統(tǒng)計的動態(tài)交互、自動切換，達到邏輯上所有數(shù)據(jù)完全一體，既方便了更新又便了使用。數(shù)據(jù)中心通過等問題，實現(xiàn)分布式跨平臺的空間數(shù)據(jù)集成和共享、處理功能和計算資源共享以及對網(wǎng)格計算的支持，為用戶提供分布式的協(xié)同信息處理和按需服務(wù)?？紤]到不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)中心應(yīng)用在數(shù)據(jù)類型、業(yè)務(wù)功能及系統(tǒng)界面方面存在著較大的差異，數(shù)據(jù)中心的設(shè)計充分體現(xiàn)出體系結(jié)構(gòu)的開放性、功能倉庫的高度擴展性、界面設(shè)計的靈活可定制。很長一段時間內(nèi)，由于國土、電信、管線、地圖集等各種應(yīng)用研發(fā)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)表現(xiàn)、數(shù)

37、據(jù)管理等方面的不同，所做的開發(fā)都是面向事務(wù)處理的。各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間各自分離，可重用性不高，同時功能重復(fù)性大，造成了資源的浪費嚴(yán)重等問題。在這種情況下，國土事業(yè)部提出的數(shù)據(jù)中心的思想應(yīng)運而生。數(shù)據(jù)中心中的數(shù)據(jù)按照一定的主題域進行組織。主題是一個抽象的概念，一個主題通常與多個操作型信息系統(tǒng)相關(guān)。數(shù)據(jù)中心是一個資源管理器，可以存放和管理各種類型的數(shù)據(jù)（信息）資源和系統(tǒng)自身的信息，包括文件資源（如doc，excel，word，）、數(shù)據(jù)庫資源（table）、地理數(shù)據(jù)庫資源（gdb，fcls，ocls，acls，）、網(wǎng)絡(luò)資源、插件資源等；數(shù)據(jù)中心采用可定制的目錄樹結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)這些資源的層次管理。數(shù)據(jù)中心以引

38、入驅(qū)動增加插件的機制，使數(shù)據(jù)中心成為一個強大的操作倉庫，有著豐富的表現(xiàn)和高度的可擴展性。MAPGIS7.x平臺上搭建的數(shù)據(jù)中心框架提供符合數(shù)據(jù)訪問標(biāo)準(zhǔn)的訪問方式，以及靈活的數(shù)據(jù)管理框架，將數(shù)據(jù)表現(xiàn)與操作聯(lián)系起來。提供了數(shù)據(jù)中心插件和數(shù)據(jù)中心驅(qū)動的機制。數(shù)據(jù)中心功能插件：一種為實現(xiàn)特定功能遵循數(shù)據(jù)中心接口規(guī)范和注冊規(guī)范編寫出來的應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)中心驅(qū)動：數(shù)據(jù)中心為擴展插件資源而進入的一種機制，是數(shù)據(jù)中心節(jié)點加載子節(jié)點系統(tǒng)而提供服務(wù)的一種動態(tài)鏈接庫。數(shù)據(jù)中心驅(qū)動包括預(yù)定義驅(qū)動和用戶自定義驅(qū)動。數(shù)據(jù)中心預(yù)定義驅(qū)動包括文件驅(qū)動、地理數(shù)據(jù)庫驅(qū)動和地理數(shù)據(jù)庫域名解析服務(wù)驅(qū)動。用戶自定義驅(qū)動是用戶根據(jù)自己具體

39、應(yīng)用的需要編寫的驅(qū)動.基于MapGis7X平臺上的數(shù)據(jù)中心采用框架+可聚合的插件+功能庫的實現(xiàn)機制，針對不同的應(yīng)用需求加載不同的功能插件。框架負(fù)責(zé)裝載/卸載功能插件;功能插件針對不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的特性而言，負(fù)責(zé)特定業(yè)務(wù)需求的處理。功能插件需遵循框架的接口協(xié)議，多個功能插件可通過已定義好的統(tǒng)一接口聚合為一個功能插件。功能庫負(fù)責(zé)為插件提供相應(yīng)的功能,插件可通過功能庫配置多種功能。這種結(jié)構(gòu)的特點是：(1)靈活性:菜單、工具條、視圖、目錄樹等都可以很容易地實現(xiàn)按用戶的需求定制；(2)可擴展性:可以自定義功能插件插入系統(tǒng)中,成為數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的有機組成部分?；贛APGIS7X平臺上的數(shù)據(jù)中心是管理和組織各種

40、GIS數(shù)據(jù)（如MAPGIS6X,7X,arcGIS數(shù)據(jù)等）和各種文檔數(shù)據(jù)（如Word,PDF,excel,access圖像等）的集成框架，只要遵循數(shù)據(jù)中心的接口規(guī)范，其他應(yīng)用系統(tǒng)如國土資源應(yīng)用系統(tǒng)。管網(wǎng)資源應(yīng)用系統(tǒng)、電信資源應(yīng)用系統(tǒng)等可直接掛接在數(shù)據(jù)中心的框架上來實現(xiàn)具體的應(yīng)用。數(shù)據(jù)中心是采用可定制的目錄樹結(jié)構(gòu)管理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)層次化的管理。圖2是該樹的示意圖。在實際應(yīng)用中，可根據(jù)系統(tǒng)的實際應(yīng)用主題域進行配置。圖3是國土應(yīng)用系統(tǒng)中的一個實例。數(shù)據(jù)中心主題樹標(biāo)準(zhǔn)以xml文檔的形式存儲；即試圖按用戶的要求直觀地構(gòu)建出樹的“骨架”，借助該文檔可以生成滿足用戶需求的主題樹,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)中多源數(shù)據(jù)的歸

41、類顯示；如按區(qū)域（行政區(qū)），按專題，按尺度(多比例尺)，按歷史（時間維度：年份）歸類；每個非葉子節(jié)點的歸類標(biāo)準(zhǔn)可以不一樣，這樣，樹的構(gòu)建將變得非常靈活。這些節(jié)點可以分為三種，這三種節(jié)點的類型可以組合實現(xiàn)用戶的需求：可展節(jié)點：在視覺上起分類的作用；根據(jù)其包含的歸類標(biāo)準(zhǔn)，可以增加其子節(jié)點。定型節(jié)點：該節(jié)點的子節(jié)點或者沒有，或者在設(shè)計時就被確定了。偽節(jié)點(示范節(jié)點):代表一類數(shù)據(jù)對象的節(jié)點，在樹的層次結(jié)構(gòu)上起到占位的作用，即在設(shè)計時所指定的標(biāo)簽在運行時并不真實地出現(xiàn)，而是根據(jù)其包含的類型，搜索出該類的標(biāo)簽添加到樹上，通過這樣的方式在樹上增加兄弟節(jié)點；再在這些新增的對等節(jié)點上，衍生樹的分支?；贛ap

42、Gis70的數(shù)據(jù)中心是針對國土資源的數(shù)據(jù)管理、市政管線數(shù)據(jù)管理和電信數(shù)據(jù)服務(wù)管理等各領(lǐng)域的業(yè)務(wù)特點，進行基于國土業(yè)務(wù)應(yīng)用、市政管線業(yè)務(wù)應(yīng)用和電信業(yè)務(wù)應(yīng)用的領(lǐng)域分析，從中提取共性需求與功能，采用面向服務(wù)的架構(gòu)思想，設(shè)計開發(fā)出相應(yīng)的抽象功能模塊，而每個功能模塊又由若干基本功能單元構(gòu)成，如異構(gòu)數(shù)據(jù)的視圖、GIS功能；而對特定業(yè)務(wù)領(lǐng)域提供標(biāo)準(zhǔn)的功能模塊擴展接口，支持特定業(yè)務(wù)邏輯的集成。尤其是對于各種易變環(huán)節(jié)脫離固定的程序代碼，在數(shù)據(jù)庫中組織存儲，由管理過程解釋實現(xiàn)，從而使固定的界面、流程、報表等軟化，達到可以隨業(yè)務(wù)應(yīng)用進行定制和靈活調(diào)整，以快速適應(yīng)業(yè)務(wù)應(yīng)用的變化。由于采用面向“服務(wù)”設(shè)計思想和面向“地

43、理實體”的數(shù)據(jù)模型相結(jié)合，克服了傳統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫面向“記錄”的增量式訂閱和發(fā)布只能用于“同構(gòu)數(shù)據(jù)庫”的缺點，使網(wǎng)格節(jié)點之間、父節(jié)點與子節(jié)點之間，因不同操作系統(tǒng)、不同數(shù)據(jù)庫平臺、不同數(shù)據(jù)大小而產(chǎn)生的“異構(gòu)數(shù)據(jù)庫”可實現(xiàn)增量更新與同步。空間數(shù)據(jù)的增量更新與同步解決了“海量空間數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)上調(diào)用速度問題”。數(shù)據(jù)中心提供的工作流平臺完全按照國際工作流聯(lián)盟規(guī)范搭建全面支持XML，系統(tǒng)以組件方式構(gòu)建，提供基于ASP和ASP.NET的開發(fā)環(huán)境以及豐富的開發(fā)實例，方便用戶快速搭建管理異構(gòu)數(shù)據(jù)的各種信息系統(tǒng)。數(shù)據(jù)中心功能模塊與功能模塊之間的連接是采用一種“松耦合”方式。“松耦合”方式是互連網(wǎng)的最佳耦合方式，（結(jié)

44、構(gòu)靈活、可擴展性強）它受網(wǎng)絡(luò)環(huán)境影響最小。操作采取面向“服務(wù)”方式進行，就是把“進行數(shù)據(jù)存取操作”變?yōu)椤罢埱髷?shù)據(jù)存取服務(wù)”，“數(shù)據(jù)存取服務(wù)”是所有“服務(wù)”的特例，充分體現(xiàn)“面向服務(wù)”的最新設(shè)計思想。MAPGIS7.0分布式數(shù)據(jù)管理是跨平臺的，按照“面向服務(wù)”的思想，每個節(jié)點上的數(shù)據(jù)“管理者”必須提供“服務(wù)”，在“誰管數(shù)據(jù)誰提供服務(wù)”的原則基礎(chǔ)下，可解決網(wǎng)格節(jié)點之間、父節(jié)點與子節(jié)點之間、不同平臺不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)不通問題，因為從用戶角度來說，它不考慮數(shù)據(jù)只要服務(wù)。因此，管理數(shù)據(jù)的軟件必須提供數(shù)據(jù)服務(wù)，“應(yīng)用端請求服務(wù)而不是直接操作數(shù)據(jù)”；“服務(wù)端提供服務(wù)而不是提供數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)”。各個站點管理數(shù)據(jù)的

45、軟件、提供應(yīng)用服務(wù)功能的軟件都可以由不同的廠商提供。MAPGIS7.0通過一個稱為版本化的數(shù)據(jù)管理框架，真正實現(xiàn)長事務(wù)處理機制，滿足了這些應(yīng)用需求。4、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)數(shù)據(jù)倉庫是可以描述各種數(shù)據(jù)的集中式目錄系統(tǒng)，它本身并不存儲實際的數(shù)據(jù)，也不提供對數(shù)據(jù)的操作方法，它只維護到數(shù)據(jù)位置的描述，根據(jù)此描述可以得到該數(shù)據(jù)的位置及類型，以便能夠通過合適的程序模塊去訪問此位置的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)倉庫只在邏輯上把分布的多源的異構(gòu)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一到一起，但并不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)混合分析處理，數(shù)據(jù)混合分析處理是由MapGIS7平臺提供的中間件規(guī)范及技術(shù)來實現(xiàn)的。即數(shù)據(jù)倉庫分為兩類數(shù)據(jù)，一類為可同化數(shù)據(jù)，一類為非可同化數(shù)據(jù)；可同化數(shù)據(jù)是指

46、能夠描述同一現(xiàn)象的不同格式或不同數(shù)據(jù)組織模型數(shù)據(jù)，非可同化數(shù)據(jù)是指不是描述同一現(xiàn)象的數(shù)據(jù)?？赏瘮?shù)據(jù)通過中間件技術(shù)，屏蔽不同格式及不同數(shù)據(jù)組織間的差異，以統(tǒng)一的方式進行直接操作訪問；非可同化數(shù)據(jù)通過全局地址技術(shù)，有專門的模塊實現(xiàn)操作。可同化及非可同化的區(qū)別是相對的。數(shù)據(jù)倉庫是在目錄系統(tǒng)上實現(xiàn)的對數(shù)據(jù)的倉庫式管理，各種數(shù)據(jù)通過多個目錄規(guī)則被分門別類的組織起來；提供對各種異構(gòu)數(shù)據(jù)的訪問機制；提供專門的元數(shù)據(jù)部分影響目錄系統(tǒng)在界面上的表現(xiàn)及定義數(shù)據(jù)的界面事件；提供查詢與檢索機制，在數(shù)據(jù)倉庫中的節(jié)點，不管是直接定位的還是間接搜索出的，都是可以用來直接支持應(yīng)用的。數(shù)據(jù)中心由三個主要的功能集群組成：倉庫系

47、統(tǒng)、工作空間系統(tǒng)、設(shè)計管理與部署系統(tǒng)；倉庫系統(tǒng)包括：元數(shù)據(jù)倉庫、目錄系統(tǒng)、功能倉庫、數(shù)據(jù)倉庫、資源注冊與發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)、權(quán)限系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源與功能資源、驅(qū)動體系；設(shè)計管理與部署系統(tǒng)包括：設(shè)計器、工作流、框架界面、幫助系統(tǒng)、查詢檢索系統(tǒng)、插件體系。在數(shù)據(jù)中心開發(fā)平臺上開發(fā)的特定業(yè)務(wù)邏輯的系統(tǒng)以面向數(shù)據(jù)管理的應(yīng)用為主，遵循數(shù)據(jù)的獨立性原則、數(shù)據(jù)的開放性原則、數(shù)據(jù)檢索和管理的高效性原則，并使開發(fā)的系統(tǒng)具有實用化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化和可視化等幾方面的特點。在數(shù)據(jù)中心把文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、組件系統(tǒng)、DC插件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等資源統(tǒng)一的看作數(shù)據(jù)的源。數(shù)據(jù)中心提供三種數(shù)據(jù)錄入模式，直接驅(qū)動式（把

48、來自源的位置直接掛接過來）、定態(tài)式（每一條掛接過來）、擴展式（通過業(yè)務(wù)規(guī)則描述，需要變換不能簡單掛接）；提供源驅(qū)動，通過直接驅(qū)動式對源數(shù)據(jù)進行組織的驅(qū)動，定義對源數(shù)據(jù)的源屬性及維護源權(quán)限。數(shù)據(jù)服務(wù)提供了對存放在倉庫和數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)集合的訪問功能。能夠通過數(shù)據(jù)服務(wù)訪問的資源通常都能夠通過一個名稱來引用。通過該名稱，數(shù)據(jù)服務(wù)就能夠找到該資源。數(shù)據(jù)服務(wù)通常都通過維護一個相關(guān)的索引來加快利用名稱或者其他屬性查找資源的過程。數(shù)據(jù)服務(wù)提供了對存放在倉庫和數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)集合的訪問功能。能夠通過數(shù)據(jù)服務(wù)訪問的資源通常都能夠通過一個名稱來引用。通過該名稱，數(shù)據(jù)服務(wù)就能夠找到該資源。4.1、空間數(shù)據(jù)的集成與共享較

49、傳統(tǒng)開發(fā)模式，NPD方式更加方便、快捷，能零代碼的構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用。它提供了豐富多樣的地圖顯示、強大的空間屬性查詢統(tǒng)計、空間分析、網(wǎng)絡(luò)分析、逼真的真三維可視化及操作、簡單實用的位置服務(wù)以及搜索引擎等功能，該開發(fā)體系遵OGC的國際標(biāo)準(zhǔn)體系，提供了對GML、WMS、WFS、WCS、WCTS等標(biāo)準(zhǔn)的支持，能支撐SOA和SIG體系架構(gòu)的軟件開發(fā)搭建?！皵?shù)據(jù)導(dǎo)入”模塊能夠?qū)⑵渌脩糸_發(fā)的工具條、菜單、數(shù)據(jù)管理目錄樹等資源導(dǎo)入到設(shè)計時的系統(tǒng)中，并且支持在運行時實行無縫的與原系統(tǒng)設(shè)計方案結(jié)合運行，增強了系統(tǒng)的協(xié)同工作能力。對其他系統(tǒng)的無限制調(diào)用和全面的擴展性；不同開發(fā)單位根據(jù)國土部門的不同需求開

50、發(fā)了大量的同類系統(tǒng)，自然形成了上下級、同級之間的系統(tǒng)異構(gòu)，甚至國土部門的要求與各個開發(fā)單位的特點不同，所選用的商用數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫引擎也有著很大不同。目前系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫之間的互聯(lián)互通總體上有兩種模式：“緊耦合”和“松耦合”方式；所謂“緊耦合”就是利用商用數(shù)據(jù)庫的“出版”和“訂閱”機制，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的分布式管理，這種模式要求上下級必須同構(gòu)（即：系統(tǒng)相同），這種方式在帶寬高的情況下速度是相當(dāng)不錯的，可以做到相對實時，但是要保證上下級同構(gòu)是很難做到的；所謂“松耦合”方式就是利用目前國際上的GML標(biāo)準(zhǔn)，在上下級數(shù)據(jù)交換時全部采用符合GML標(biāo)準(zhǔn)的方式描述數(shù)據(jù)，這樣就實現(xiàn)了異構(gòu)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換，保證了異構(gòu)系

51、統(tǒng)之間的更新，它的速度與網(wǎng)絡(luò)帶寬相關(guān)，也支持離線模式的交換，目前國內(nèi)外的主流GIS廠家對GML都有了很好地支持。在互聯(lián)互通的基礎(chǔ)上數(shù)據(jù)的交換通常有三種模式，即：實時更新：該方式要求網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)良，適用于數(shù)據(jù)量少、隨機發(fā)生的數(shù)據(jù)更新；政務(wù)管理的事務(wù)數(shù)據(jù)庫更新一般宜采用此方式。數(shù)據(jù)庫周期更新：該方式要求網(wǎng)絡(luò)性能一般，適用于要求數(shù)據(jù)按指定周期進行增量更新；一般用此方式更新國土資源空間和屬性數(shù)據(jù)。文件傳輸：該方式不要求網(wǎng)絡(luò)總是在線，適用于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)差的地區(qū)向上級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。多源空間數(shù)據(jù)格式集成有一個很重要的方面就是如何處理不同數(shù)據(jù)庫對空間實體采用的編碼方式不同的問題，提供一個統(tǒng)一的空間實體編碼是多

52、源空間數(shù)據(jù)格式集成的必要條件。通過數(shù)據(jù)集成技術(shù)研究和應(yīng)用，能夠?qū)⒍嘣础⒍喑叨韧恋乩脭?shù)據(jù)有機地集成起來，形成一體化的數(shù)據(jù)庫，為集成應(yīng)用奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。4.2、矢量數(shù)據(jù)中間件技術(shù)中間件注冊規(guī)范、數(shù)據(jù)源（DS）、地理數(shù)據(jù)源名（GDSN）、中間件服務(wù)考慮跨平臺性MapGIS7中間件擴展管理器的設(shè)計目標(biāo)：實現(xiàn)“即實現(xiàn)即用”中間件的配置管理。用戶通過地理數(shù)據(jù)源管理器添加符合MapGIS7中間件規(guī)范的中間件數(shù)據(jù)源；用戶在MapGIS7企業(yè)管理器中通過地理數(shù)據(jù)源配置工具配置一個所注冊的中間件數(shù)據(jù)源（通過中間件擴展管理器調(diào)用中間件的數(shù)據(jù)配置部分的界面回調(diào)配置接口進行特征配置）；用戶在配置的中間件數(shù)據(jù)源下新建、附

53、加、注銷和刪除地理數(shù)據(jù)庫等要通過中間件管理器調(diào)用中間件Xxx_Config模塊的庫創(chuàng)建、庫附加、庫注銷和刪除的界面回調(diào)配置接口進行；一、中間件擴展管理器包括：1）地理數(shù)據(jù)源管理器（可執(zhí)行文件）；2）中間件管理器（動態(tài)庫）。地理數(shù)據(jù)源管理器：類似于ODBC數(shù)據(jù)源管理器，實現(xiàn)對MapGIS7地理數(shù)據(jù)源的注冊管理，包括內(nèi)置數(shù)據(jù)源和用戶自定義數(shù)據(jù)源（中間件數(shù)據(jù)源類型）兩種。中間件管理器：負(fù)責(zé)中間件數(shù)據(jù)源類型各種地理實體的功能接口調(diào)用管理工作。中間件包括：1）配置管理部分和2）功能管理部分。配置管理部分主要實現(xiàn)界面特征回調(diào)和中間件配置管理接口等；功能管理部分主要實現(xiàn)功能接口和地理數(shù)據(jù)源相關(guān)實體的抽象類方

54、法等。中間件擴展管理器配置管理接口功能接口地理數(shù)據(jù)源管理器配置管理接口功能接口配置管理接口功能接口配置管理接口功能接口圖4-3中間件接口設(shè)計圖基于中間件的真多源空間數(shù)據(jù)的管理，用戶無需再進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的操作，并且克服了無法對數(shù)據(jù)進行混合分析的問題；完善了中間件抽象層并提供相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，從而實現(xiàn)可以插入其它格式數(shù)據(jù)的中間件插件，通過中間件實現(xiàn)了對AutoCAD，mapgis6x，MapInfo模型、SuperMap模型等數(shù)據(jù)模型的支持ACI開發(fā)的中間件，包括資源管理系統(tǒng)、任務(wù)管理系統(tǒng)、用戶管理系統(tǒng)及安全服務(wù)與監(jiān)控系統(tǒng)，并開發(fā)了多個應(yīng)用系統(tǒng)，構(gòu)成了跨地區(qū)、跨學(xué)科的“虛擬實驗室”研究環(huán)境。MapGIS中間

55、件：MapGIS解決GIS互操作的一種技術(shù)。該技術(shù)基于統(tǒng)一的空間要素實體模型，設(shè)計統(tǒng)一的功能操作接口；運行操作時，根據(jù)數(shù)據(jù)類型在語義上最終分派給某類格式插件進行處理；從而可以通過同一訪問接口，實現(xiàn)對異構(gòu)數(shù)據(jù)直接編輯。ArcGis中間件：基于中間件的一個應(yīng)用實例。把ArcGis做為MapGis的數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)在MapGis的環(huán)境下操作ArcGis的數(shù)據(jù)。ArcGIS中間件可訪問的數(shù)據(jù)包括：Shape、Coverage、PersonalGDB和SDEGDB。SDO中間件：基于中間件的一個應(yīng)用實例。把OracleSpatial做為MapGis的數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)在MapGis的環(huán)境下操作OracleSpat

56、ial的數(shù)據(jù)。MapGIS平臺支持一種AO預(yù)定義模型組織規(guī)范，即自定義模型組織規(guī)范，該規(guī)范為抽象的可擴展的一套接口及函數(shù)實現(xiàn)，或者可以看成是多個自定義模型的擴展管理器，各個自定義模型以插件的形式由擴展管理器加載。該模塊稱為中間件擴展管理器。數(shù)據(jù)源：數(shù)據(jù)源由GDSN（地理數(shù)據(jù)源名）來描述，該字符描述由中間件擴展管理器進行解析，選擇合適的中間件插件進行后續(xù)的處理。GDSN格式規(guī)范遵循通用的URL規(guī)范，也兼容ODBC的DSN描述規(guī)范。表現(xiàn)層通過中間件插件管理器調(diào)用中間件的數(shù)據(jù)配置部分的接口進行特征配置。中間件服務(wù)隱藏在AO之下，因而是服務(wù)器端模塊，需要考慮跨平臺性。該層并不關(guān)心客戶端服務(wù)器的交互。中

57、間件擴展管理器提供日志功能。服務(wù)可以通過數(shù)據(jù)源定義中的服務(wù)名稱訪問，也可以通過制定GDSN字符串訪問，而無需事先定義。中間件通過一套界面構(gòu)架來實現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)的特殊處理，這些界面構(gòu)架分散在系統(tǒng)的不同位置，通過回調(diào)中間件插件中的對應(yīng)函數(shù)彈出不同的界面。上面的數(shù)據(jù)源類型列表是通過注冊可擴展的，用戶層面不需要關(guān)心是內(nèi)置數(shù)據(jù)源類型還是通過中間件體系進行擴展的數(shù)據(jù)源類型。用戶通過地理數(shù)據(jù)源管理器添加符合MapGIS7中間件規(guī)范的中間件。注冊界面如下圖所示：圖5-1中間件注冊管理界面用戶在MapGIS7企業(yè)管理器中通過地理數(shù)據(jù)源配置工具配置一個所注冊的中間件數(shù)據(jù)源（通過中間件管理器調(diào)用中間件的數(shù)據(jù)配置部分的界

58、面回調(diào)配置接口進行中間件數(shù)據(jù)源的添加和刪除操作）；配置界面如下圖所示：圖5-2配置中間件數(shù)據(jù)源界面圖5-3添加中間件數(shù)據(jù)源界面用戶在配置的中間件數(shù)據(jù)源下新建、附加、注銷和刪除地理數(shù)據(jù)庫等要通過中間件管理器調(diào)用中間件Xxx_Config模塊的庫創(chuàng)建、庫附加、庫注銷和刪除的界面回調(diào)配置接口進行；ArcGISLocal中間件數(shù)據(jù)源的庫附加界面如下圖所示：圖5-4中間件數(shù)據(jù)源附加地理數(shù)據(jù)庫界面4.3、多源異構(gòu)影像數(shù)據(jù)4.4、文檔數(shù)據(jù)管理4.4、數(shù)據(jù)倉庫的擴展性數(shù)據(jù)中心的作用是對內(nèi)組織管理數(shù)據(jù)、對外提供服務(wù)支持；其數(shù)據(jù)是按照一定的主題域進行組織。資源管理的數(shù)據(jù)倉庫，必須具備統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換和轉(zhuǎn)換接口，以及

59、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)清洗加工工具，這些接口和工具必須符合建立數(shù)據(jù)倉庫時確定采用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則和規(guī)范?？紤]到國際上技術(shù)發(fā)展的潮流，必須提供對GML的支持，通過它實現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)之間的互聯(lián)、互通、互操作。4.5、數(shù)據(jù)倉庫的視圖表現(xiàn)多主題多級別自定義視圖空間數(shù)據(jù)可視一體化提供一種交互式視角展現(xiàn)地理信息。數(shù)據(jù)組織可視化MapGIS7改正以往數(shù)據(jù)文件組織不可見的缺陷，通過企業(yè)管理器以可視化的方式使用戶能直觀地閱讀了解空間數(shù)據(jù)集和要素類的信息，以多種連接方式管理本地、企業(yè)局域網(wǎng)內(nèi)以及遠程數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)，并通過不同窗口顯示空間數(shù)據(jù)。企業(yè)管理器窗口主要包括：目錄樹、內(nèi)容視窗、地圖顯示視圖、文檔管理視圖、符號化管理視圖。如

60、圖5所示。不同坐標(biāo)參照一體化系統(tǒng)采用動態(tài)投影方式，支持不同空間參照系的數(shù)據(jù)在同一數(shù)據(jù)集中應(yīng)用，通過設(shè)置空間參照系，可以使具有不同空間參照系的數(shù)據(jù)顯示在同一參照系視圖中，可支持不同空間參照系之間的查詢、瀏覽、分析、輸出等操作。不同格式數(shù)據(jù)可視一體化在地圖編輯器中可以實現(xiàn)數(shù)字高程模型、遙感影像與專題地圖的疊加顯示，即實現(xiàn)三庫（高程庫、影像庫和矢量庫）的統(tǒng)一顯示；多種要素的空間立體疊置顯示，以展示各層要素在空間位置上的變化情況。圖5企業(yè)管理器任何數(shù)據(jù)都有內(nèi)部存儲組織和外部視圖表現(xiàn)兩部分，二者相互依賴。好的內(nèi)部組織可以更方便外部表現(xiàn)，好的外部表現(xiàn)也便于更好的管理內(nèi)部數(shù)據(jù)。不同業(yè)務(wù)資源數(shù)據(jù)存在著圖形數(shù)據(jù)