基于LBS 的移動(dòng)地理信息服務(wù)平臺(tái)架構(gòu)技術(shù)研究

基于LBS的挪動(dòng)地理信息效勞平臺(tái)架構(gòu)技術(shù)研究〔〕:

摘要：基于位置的效勞〔LBS〕需求日益增長(zhǎng)，在GPS定位技術(shù)、通信技術(shù)以及電子計(jì)算機(jī)整體性能不斷進(jìn)步的前提下，LBS與挪動(dòng)GIS結(jié)合成為可能，并在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域和應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。該文以基于LBS的挪動(dòng)地理信息效勞平臺(tái)架構(gòu)技術(shù)為研究對(duì)象，首先分析了SOA架構(gòu)概述和特性分析，討論了基于SOA的LBS挪動(dòng)地理信息效勞平臺(tái)架構(gòu)的設(shè)計(jì)思路，提出了實(shí)現(xiàn)策略，相信對(duì)從事相關(guān)工作的同行能有所裨益。

關(guān)鍵詞：LBS挪動(dòng)地理信息效勞平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

1挪動(dòng)GIS概述

挪動(dòng)GIS，不僅僅是桌面GIS或WebGIS在挪動(dòng)設(shè)備上的簡(jiǎn)單移植，它集嵌入式系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)〔GPS〕、挪動(dòng)計(jì)算和地理信息系統(tǒng)為一體，借助無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)和挪動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)，完成圖形、文字等多媒體信息交融空間數(shù)據(jù)的傳輸和應(yīng)用。挪動(dòng)地理信息系統(tǒng)繼承了地理信息系統(tǒng)對(duì)與地理信息和位置信息有關(guān)的地物屬性信息進(jìn)展信息管理的特點(diǎn)，同時(shí)又?jǐn)U展了地理信息系統(tǒng)的地域限制，提供隨時(shí)隨地的時(shí)空數(shù)據(jù)效勞。挪動(dòng)GIS的真正內(nèi)涵是對(duì)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)展組織并抽象成各種空間模型，從而將現(xiàn)實(shí)世界的各種內(nèi)容以可理解的、有意義的形式呈現(xiàn)給用戶，通過(guò)預(yù)測(cè)和分析為管理者和決策者提供一個(gè)良好的決策分析平臺(tái)。

挪動(dòng)終端具有良好的挪動(dòng)性和軟硬件可擴(kuò)展性，其搭載的軟件操作系統(tǒng)的開(kāi)放性為開(kāi)展GIS效勞提供了理想的平臺(tái)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)程度的不斷提升，特別是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和3G網(wǎng)絡(luò)通信的高速開(kāi)展，傳統(tǒng)的GIS應(yīng)用與挪動(dòng)終端平臺(tái)的有效結(jié)合已經(jīng)成為GIS領(lǐng)域重要研究方向之一。人們將挪動(dòng)計(jì)算技術(shù)應(yīng)用到GIS中，并逐漸與通常所定義的挪動(dòng)GIS的概念相交融，促進(jìn)了挪動(dòng)GIS開(kāi)展，它使得GIS空間信息以可視化的數(shù)字地圖格式顯示在功能強(qiáng)大的挪動(dòng)計(jì)算設(shè)備中。

目前挪動(dòng)GIS在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用空間非常大而且國(guó)內(nèi)的挪動(dòng)GIS技術(shù)程度與國(guó)際先進(jìn)程度處于伯仲之間，但是由于受挪動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和挪動(dòng)智能終端的普及和分布極不平衡，導(dǎo)致挪動(dòng)GIS不能大規(guī)模推廣而只能在小范圍內(nèi)展開(kāi)應(yīng)用。不可否認(rèn)的是，挪動(dòng)GIS的應(yīng)用前景非常光明，但是受上游GIS數(shù)據(jù)不公開(kāi)和盈利形式不成熟等多方面的阻礙和影響，挪動(dòng)GIS的普及推廣不是一蹴而就的，而是需要政府與GIS平臺(tái)廠商挪動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和設(shè)備消費(fèi)商等各個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的力量攜手并一起努力。務(wù)平臺(tái)采用企業(yè)級(jí)面向效勞的SOA架構(gòu)的總體設(shè)計(jì)形式，那么終究什么是所謂的SOA架構(gòu)呢？簡(jiǎn)單的說(shuō)，SOA就是一個(gè)軟件一體化的戰(zhàn)略方法。SOA至今仍然沒(méi)有給出統(tǒng)一的官方定義，W3C對(duì)SOA的定義是指效勞提供者完成不同工作，再為效勞使用者交付所需要的最終成果，最終的結(jié)果通常會(huì)使效勞提供者和使用者一方的狀態(tài)發(fā)生變化，也或者是雙方的狀態(tài)都發(fā)生了改變，也就是說(shuō)這些效勞可以迅速地被組合和重用，圍繞著效勞滿足業(yè)務(wù)需要。我們可以將SOA架構(gòu)理解成按標(biāo)準(zhǔn)將分散的功能組織成統(tǒng)一效勞的組件模型，通過(guò)已經(jīng)預(yù)定義的接口和協(xié)議將一組效勞以應(yīng)用程序功能單元模塊的形式聯(lián)絡(luò)起來(lái)這些預(yù)定義的接口一般都具底層環(huán)境無(wú)關(guān)性和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境無(wú)關(guān)性，可以做到最大限度地滿足其跨平臺(tái)性因此構(gòu)建SOA架構(gòu)的平臺(tái)，系統(tǒng)就能統(tǒng)一地以通用方式進(jìn)展交互。

SOA圍繞著效勞的核心概念，主要包含了三個(gè)效勞的參與者效勞提供者注冊(cè)者和效勞使用者。通常在第一步，效勞提供者角色的任務(wù)是要將所要提供效勞的相關(guān)描繪信息發(fā)送給注冊(cè)者，進(jìn)展描繪信息的發(fā)布；第二步，是效勞使用者通過(guò)用戶界面或者是直接調(diào)用使用了該效勞的其他效勞，通過(guò)效勞注冊(cè)代理來(lái)查找定位所需要的某一效勞；最后是將所需效勞與使用者綁定并調(diào)用，這里指的是在完成查找所定位效勞的描繪信息后激活該效勞。

懇求的設(shè)計(jì)方式〔也稱(chēng)異步應(yīng)用〕為效勞使用者提供效勞。SOA的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，它滿足了上述的松耦合性、可重用性、易于管理性等，此外，SOA具有的優(yōu)點(diǎn)還表如今編碼靈敏性，它能使每一位開(kāi)發(fā)人員的角色更明確；由于SOA采用中立的通信格式，因此可以支持多重客戶類(lèi)型；SOA架構(gòu)的松散耦合使得它具有更易維護(hù)性和更高的可用性?？傊琒OA的這些特性可以隱藏效勞環(huán)境內(nèi)在的技術(shù)復(fù)雜性，更好地進(jìn)步了業(yè)務(wù)的敏捷性，更快地交付效勞，使得業(yè)務(wù)更快地做出反響，從而提供最優(yōu)的用戶體驗(yàn)對(duì)企業(yè)來(lái)講，對(duì)現(xiàn)有資產(chǎn)的高效利用和易于集成管理是其最關(guān)心的問(wèn)題，SOA恰好可以滿足這些要求，所以企業(yè)的本錢(qián)自然而然地降低了。

3SOA架構(gòu)的LBS挪動(dòng)地理信息效勞平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

基于效勞的地理空間數(shù)據(jù)共享的形式正在逐漸成為當(dāng)前GIS向各行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)展的一個(gè)研究熱點(diǎn)GIS在當(dāng)前的企業(yè)應(yīng)用中，具有GIS建立相對(duì)昂貴，系統(tǒng)集成困難和設(shè)備更新維護(hù)復(fù)雜的缺陷，同時(shí)業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成也有一局部存在信息孤島的現(xiàn)象通過(guò)實(shí)現(xiàn)SOA架構(gòu)的GIS解決這一系列問(wèn)題，使得GIS平臺(tái)廠商以及二次開(kāi)發(fā)商專(zhuān)注在數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)單效勞，諸如IBM微軟等等IT界的根底軟件提供商專(zhuān)注在根底架構(gòu)類(lèi)效勞連接類(lèi)效勞和流程控制類(lèi)效勞上面SOA思想在整體架構(gòu)上廣泛地借鑒了設(shè)計(jì)形式的理念，使得整套系統(tǒng)的各模塊之間以及各個(gè)模塊的自身內(nèi)部之間具有高內(nèi)聚和低耦合的特性通過(guò)SOA架構(gòu)不僅可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)效勞與GIS效勞的有效集成，而且在數(shù)據(jù)消費(fèi)管理等GIS專(zhuān)業(yè)應(yīng)用部門(mén)實(shí)現(xiàn)了基于數(shù)據(jù)效勞的形式，有力地促進(jìn)了GIS向應(yīng)用的開(kāi)展。

基于LBS的挪動(dòng)地理信息效勞平臺(tái)是SOA架構(gòu)下的挪動(dòng)GIS平臺(tái)，它是挪動(dòng)GIS與先進(jìn)的SOA架構(gòu)技術(shù)的巧妙交融，把挪動(dòng)GIS的所有功能封裝成效勞，使得平臺(tái)更具有開(kāi)放性和靈敏性。平臺(tái)通過(guò)這種架構(gòu)設(shè)計(jì)，一方面以效勞的方式對(duì)外發(fā)布包括GIS矢量和柵格數(shù)據(jù)在內(nèi)的數(shù)據(jù)效勞，另一方面對(duì)外發(fā)布業(yè)務(wù)效勞包括三維景觀地圖效勞和定位追蹤效勞，從而實(shí)現(xiàn)了多種客戶端的跨平臺(tái)、跨網(wǎng)絡(luò)、跨語(yǔ)言調(diào)用。

在效勞器端，網(wǎng)絡(luò)效勞器將挪動(dòng)GIS以WebService方式發(fā)布了標(biāo)準(zhǔn)的效勞，效勞主要以SOAP和REST兩種形式提供，都是基于HTTP的方式發(fā)布同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)效勞器也支持發(fā)布OGC標(biāo)準(zhǔn)的效勞，如WMSWFS和WCS，以及一些第三方的標(biāo)準(zhǔn)如KML，GeoRSS等，支持這些標(biāo)準(zhǔn)的第三方都可以訪問(wèn)這些效勞。而且支持SOA各種相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如WS-SecurityLDAP等平安標(biāo)準(zhǔn)，WSDL/UDDI等效勞接口主持和發(fā)現(xiàn)合約，以及BPEL流程控制支持等在GIS應(yīng)用效勞器層，提供比擬全面的GIS效勞，如地圖效勞數(shù)據(jù)效勞空間分析效勞網(wǎng)路分析效勞三維效勞等，這些效勞可以與SOA架構(gòu)中與其他業(yè)務(wù)相關(guān)的效勞進(jìn)展有效的集成。

4LBS挪動(dòng)地理信息效勞平臺(tái)技術(shù)實(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)包括挪動(dòng)客戶端開(kāi)發(fā)和效勞器端開(kāi)發(fā)，挪動(dòng)客戶端的開(kāi)發(fā)是基于AndroidGUI系統(tǒng)框架，運(yùn)用Java結(jié)合XML技術(shù)實(shí)現(xiàn)地圖GIS功能；運(yùn)用JSON和HTTP技術(shù)實(shí)現(xiàn)與效勞器的網(wǎng)絡(luò)通信效勞器端開(kāi)發(fā)，運(yùn)用Ajax技術(shù)和ASP.NET搭建后臺(tái)，處理HTTP懇求，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，使多源數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中合理地存儲(chǔ)和管理系統(tǒng)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)方法如圖1所示。

5結(jié)語(yǔ)

挪動(dòng)地理信息系統(tǒng)繼承了地理信息系統(tǒng)對(duì)與地理信息和位置信息有關(guān)的地物屬性信息進(jìn)展信息管理的特點(diǎn)，同時(shí)又?jǐn)U展了地理信息系統(tǒng)的地域限制，提供隨時(shí)隨地的時(shí)空數(shù)據(jù)效勞?；贚BS的挪動(dòng)地理信息效勞平臺(tái)是SOA架構(gòu)下的挪動(dòng)GIS平臺(tái)，它是挪動(dòng)GIS與先進(jìn)的SOA架構(gòu)技術(shù)的巧妙交融，把挪動(dòng)GIS的所有功能封裝成效勞，使得平臺(tái)更具有開(kāi)放性和靈敏性。

參考文獻(xiàn)

【1】謝俊,翁文