基于SOA的泉州市地理信息公共服務(wù)平臺研究

阮紅利

(福建省基礎(chǔ)地理信息中心，福建 福州 350003)

當(dāng)前，以“數(shù)字城市”為標(biāo)志的城市信息化浪潮正在全國范圍內(nèi)迅速展開.數(shù)字泉州建設(shè)的任務(wù)就是利用數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代高科技手段，充分采集、整合和挖掘泉州市各種信息資源，建立面向政府、企業(yè)和公眾服務(wù)的信息平臺、信息應(yīng)用系統(tǒng)以及政策法規(guī)保障體系等[1-5].數(shù)字泉州地理空間框架既是一個泉州市的空間基礎(chǔ)信息平臺，也是福建省空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的基本組成部分，它是信息集成的載體、是數(shù)字泉州賴以實現(xiàn)的不可或缺的基礎(chǔ)支撐.數(shù)字泉州地理空間框架是國家測繪局?jǐn)?shù)字城市建設(shè)的試點項目之一[6].基于SOA架構(gòu)建設(shè)泉州市地理信息公共服務(wù)平臺是數(shù)字泉州地理空間框架建設(shè)的重要組成部分，是福建省地理信息公共服務(wù)平臺的子節(jié)點.通過平臺建設(shè)能夠形成權(quán)威、規(guī)范的地理空間數(shù)據(jù)平臺，以分布式和集中式的方式，實現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)的交換、共享、集成和應(yīng)用.

1 基于SOA的泉州市地理信息公共服務(wù)平臺設(shè)計思路

1.1 泉州市地理信息公共服務(wù)平臺

泉州市地理信息公共平臺是數(shù)字泉州地理空間框架體系架構(gòu)中的服務(wù)層，是數(shù)字泉州地理空間框架的重要組成部分.它是泉州市各委辦局、部門專業(yè)信息空間定位、集成交換和互聯(lián)互通的空間基礎(chǔ)框架，它依托基礎(chǔ)地理信息標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，通過提供空間數(shù)據(jù)和空間分析服務(wù)滿足政府部門、企事業(yè)單位和社會公眾對地理信息的基本需求，具備實現(xiàn)個性化定制應(yīng)用的二次開發(fā)接口和可擴(kuò)展空間.它具備標(biāo)準(zhǔn)性、唯一性和權(quán)威性.

圖1 SOA模型Fig.1 Model SOA

圖2 地理信息公共服務(wù)平臺總體框架Fig.2 GIS platform for the overall framework of public service

1.2 SOA體系結(jié)構(gòu)的泉州市地理信息公共服務(wù)平臺設(shè)計思路

SOA(Service-Oriented Architecture)是一種軟件架構(gòu)思想與模型.基于SOA體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建數(shù)字城市地理信息公共服務(wù)平臺，基本思想就是充分利用城市中分布式的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、分布式計算技術(shù)和通訊技術(shù)，甚至是云計算計算，采用 Web Service服務(wù)的方式提供各種地理信息服務(wù)，包括數(shù)據(jù)服務(wù)、地圖服務(wù)、各種空間瀏覽、查詢、分析等服務(wù)，各專業(yè)用戶或企業(yè)在平臺提供的數(shù)據(jù)和功能服務(wù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建自己的行業(yè)及商業(yè)應(yīng)用.

泉州市平臺系統(tǒng)采用Web Service(Web服務(wù))方式來支持SOA架構(gòu)，提供基于網(wǎng)絡(luò)的HTTP+XML接口服務(wù)，接口服務(wù)方可以通過XML傳遞必要的參數(shù)到服務(wù)器端，就像調(diào)用本地接口一樣實現(xiàn)與自身業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的無縫集成.

系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)過程中提供對外服務(wù)的應(yīng)用程序功能封裝和發(fā)布為Web Service，通過服務(wù)注冊和服務(wù)目錄，向服務(wù)消費者(各種組件或部門的應(yīng)用系統(tǒng))提供Web服務(wù)，使系統(tǒng)的功能可以采用松耦合的方式實現(xiàn)集成，并使平臺提供功能服務(wù)具有可擴(kuò)展性.

面向SOA的泉州市平臺空間信息服務(wù)的主要接口支持WFS(Web Feature Services，矢量數(shù)據(jù)服務(wù))，WCS(Web Coverage Service，柵格數(shù)據(jù)服務(wù))，WMS(Web Map Service，地圖服務(wù))等.WMS 的主要接口是GetMap，它將有相同的空間參照系的各個圖層組合在一起，給定空間坐標(biāo)及邊界范圍，就可以得到相應(yīng)的地圖以及向服務(wù)器查詢顯示在地圖上的要素信息.WFS 規(guī)范規(guī)定了返回的是要素級的GML 編碼，并提供對要素的增加、修改、刪除等操作，是對網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)的進(jìn)一步深入.WCS 規(guī)范面向空間影像數(shù)據(jù)，它將包含地理位置的地理空間數(shù)據(jù)作為“覆蓋(Coverage)”在網(wǎng)上相互交換.

在平臺設(shè)計過程中為了實現(xiàn)泉州市和福建省兩級或多級的互聯(lián)互通，確保地理信息的縱向和橫向服務(wù)與交換，平臺還需支持CSW目錄服務(wù).目前，福建省地理信息公共服務(wù)平臺已通過CSW目錄服務(wù)的方式，將服務(wù)信息發(fā)布出來.泉州市平臺可以通過服務(wù)收割的方式，將省平臺的目錄服務(wù)收割回來，并獲取到服務(wù)注冊中心，用戶就可以在泉州市平臺上實現(xiàn)對省級和市級目錄的搜索、查詢功能，從而實現(xiàn)平臺省市多級的互聯(lián)互通.

2 泉州市地理信息公共服務(wù)平臺設(shè)計

2.1 平臺建設(shè)目標(biāo)和內(nèi)容

目標(biāo)是按照“數(shù)字城市地理空間框架”相關(guān)的政策和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，圍繞泉州市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展規(guī)劃綱要和數(shù)字泉州工作發(fā)展需要，以滿足城市管理和政府決策需求為出發(fā)點和落腳點，運用“3S”和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，通過整合泉州市地理空間信息資源，建立分布式地理空間基礎(chǔ)信息庫，構(gòu)建一個統(tǒng)一的多尺度、多類型、多時態(tài)的市級地理空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施平臺，解決城市空間地理信息資源難以集成共享問題，為城市空間信息資源開發(fā)利用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺和技術(shù)保障.

按照制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，整合和建設(shè)泉州市公共地理框架數(shù)據(jù)庫，開發(fā)包括門戶網(wǎng)站、服務(wù)管理系統(tǒng)、用戶管理系統(tǒng)和運維管理系統(tǒng)等子系統(tǒng)的公共服務(wù)平臺，構(gòu)建軟硬件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，開展平臺示范應(yīng)用.

2.2 平臺總體框架設(shè)計

泉州市地理信息公共服務(wù)平臺是福建省級地理信息公共服務(wù)平臺的子節(jié)點，與省級平臺實現(xiàn)省市互聯(lián)互通.平臺設(shè)計采用基于面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)的基本思想和方法，實現(xiàn)地理信息的服務(wù)發(fā)布、檢索和共享交換等功能.

平臺總體框架由“支撐層”、“數(shù)據(jù)層”、“服務(wù)層”和“應(yīng)用層”組成.支撐層是平臺運行的支撐與保障，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、管理辦法、支撐軟件等內(nèi)容組成.數(shù)據(jù)層是泉州市地理信息公共服務(wù)平臺服務(wù)的基礎(chǔ)，包括用于地理信息服務(wù)的系列空間資源，主要包括地理空間框架數(shù)據(jù)、共享專題數(shù)據(jù)、目錄和元數(shù)據(jù)三部分組成.服務(wù)層是公共服務(wù)平臺建設(shè)的核心內(nèi)容，主要包括在線服務(wù)接口子系統(tǒng)、平臺管理子系統(tǒng)、平臺門戶網(wǎng)站三個部分組成.應(yīng)用層是平臺對外提供的應(yīng)用服務(wù)，即基于平臺對接開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng).

2.3 平臺軟件設(shè)計

泉州市地理信息公共服務(wù)平臺由在線服務(wù)系統(tǒng)、門戶網(wǎng)站與管理系統(tǒng)等組成.

在線服務(wù)系統(tǒng)是為平臺本身功能集成和開發(fā)用戶用于構(gòu)建業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)所服務(wù)的.服務(wù)接口由地理信息基礎(chǔ)軟件和平臺應(yīng)用擴(kuò)展開發(fā)提供，由系列服務(wù)引擎對服務(wù)接口提供實現(xiàn).服務(wù)接口對外提供服務(wù)調(diào)用，服務(wù)引擎負(fù)責(zé)實現(xiàn)服務(wù)接口具體功能，對于上層應(yīng)用，只要服務(wù)接口不便應(yīng)用系統(tǒng)就可以維持不改動，確保應(yīng)用和接口的松耦合關(guān)系.

在線服務(wù)系統(tǒng)提供的服務(wù)遵循SOAP協(xié)議，平臺提供的服務(wù)包括CORS服務(wù)、WMS服務(wù)、WFS服務(wù)、KML服務(wù)、圖片服務(wù)、電子地圖API、政務(wù)電子地圖服務(wù)、公眾電子地圖服務(wù)、遙感影像服務(wù)、業(yè)務(wù)信息圖層服務(wù)、興趣點服務(wù)、地名地址服務(wù)、空間分析服務(wù)、路徑分析服務(wù)等.

門戶網(wǎng)站與管理系統(tǒng)通過在線服務(wù)系統(tǒng)提供的眾多接口，開發(fā)用于門戶站點不同用戶角色所需的功能模塊，包括地圖瀏覽、資源瀏覽、應(yīng)用開發(fā)、服務(wù)管理、共享交換、用戶管理和運維管理等模塊.

平臺門戶網(wǎng)站為用戶了解公共服務(wù)平臺，發(fā)布和使用地理信息服務(wù)的窗口.門戶網(wǎng)站采用B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計，提供基于政務(wù)網(wǎng)和公眾版的地理信息發(fā)布，通過門戶系統(tǒng)用戶可以了解到平臺的最新動態(tài)，瀏覽地圖和各類服務(wù)資源，申請訪問的資源，還可以自己發(fā)布各類服務(wù)，并對用戶的服務(wù)訪問申請進(jìn)行審核.同時，用戶還可對服務(wù)節(jié)點進(jìn)行配置，實現(xiàn)對服務(wù)的二次組合及發(fā)布，對服務(wù)節(jié)點的狀態(tài)進(jìn)行管理，實現(xiàn)服務(wù)的聚合和再發(fā)布.平臺管理系統(tǒng)是保證共享平臺正常、安全運行的一個有力組成部分，主要包括：組織機(jī)構(gòu)管理、授權(quán)管理、日志管理、平臺監(jiān)控和平臺審核辦理等模塊.

泉州市地理信息公共服務(wù)平臺的后臺使用Java語言開發(fā)，以Servlet、JSP等形式部署在Web服務(wù)器上；前臺以JavaScript語言為主，結(jié)合CSS樣式文件，通過AJAX技術(shù)與后臺交互，實現(xiàn)類似桌面版程序的用戶操作體驗.

3 結(jié)論

泉州市地理信息公共服務(wù)平臺是數(shù)字泉州地理空間框架建設(shè)的重要組成部分，同時是國家地理信息公共服務(wù)平臺的信息基地和福建省地理信息公共服務(wù)平臺的分節(jié)點.基于SOA架構(gòu)的泉州市地理信息公共服務(wù)平臺建設(shè)，不僅可以整合和挖掘城市各種信息資源，實現(xiàn)“信息內(nèi)容豐富，更新維護(hù)及時、共享交換便捷”的公共信息基礎(chǔ)平臺，形成支撐泉州市各類管理信息系統(tǒng)的公共服務(wù)平臺，能夠為交通、水利、國土、統(tǒng)計、公安、民政等各類政府部門提供科學(xué)、準(zhǔn)確、及時的地理空間信息服務(wù)，通過各種網(wǎng)絡(luò)，為各部門提供土地利用現(xiàn)狀、城市規(guī)劃、城市交通、治安狀況、水資源、礦產(chǎn)資源、房地產(chǎn)等諸多信息；同時，基于城市地理空間框架，各部門可以建立各類應(yīng)用系統(tǒng)，為政府科學(xué)管理、城市發(fā)展規(guī)劃、應(yīng)急決策和響應(yīng)提供服務(wù)，提高政府決策能力和管理水平.平臺將為政府、企事業(yè)單位和社會大眾提供高效的地理信息服務(wù).

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