面向三網(wǎng)融合的空間地理信息服務(wù)平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

鄒華冰 李曉斌

摘 要：在分析系統(tǒng)核心功能的基礎(chǔ)上，針對(duì)性能、可靠性、可維護(hù)性、保密性和安全性等關(guān)鍵架構(gòu)質(zhì)量因素，結(jié)合架構(gòu)風(fēng)格和關(guān)注點(diǎn)分離等架構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，從系統(tǒng)總體架構(gòu)、硬件架構(gòu)、軟件架構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)等方面探討面向三網(wǎng)融合的空間地理信息服務(wù)平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：三網(wǎng)融合 空間地理信息 增值服務(wù)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（b）-00-02

人類的日常生活行為80％以上與空間位置相關(guān)，對(duì)空間位置信息的獲取有著與生俱來(lái)的需要[1]。對(duì)于普通大眾來(lái)說(shuō)，日常生活中的吃（餐飲）、?。ㄗ∷蓿?、行（交通、出行）、游（旅游）、購(gòu)（購(gòu)物）、娛（娛樂(lè)）等無(wú)不與空間位置相關(guān)；對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，讓客戶準(zhǔn)確地找到自己的位置是進(jìn)行市場(chǎng)推廣的第一要素，同時(shí)企業(yè)也需要在一定的空間范圍內(nèi)尋找合適的產(chǎn)品、服務(wù)以及基于空間位置進(jìn)行商業(yè)規(guī)劃和市場(chǎng)分析等；對(duì)于政府來(lái)說(shuō)，所關(guān)心的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)80%以上屬于空間信息或者是與空間位置相關(guān)，政府的決策需要準(zhǔn)確、豐富的空間數(shù)據(jù)的支撐[2]。因此，空間地理信息服務(wù)已逐步成為大眾、企業(yè)和政府所不可或缺的信息服務(wù)內(nèi)容。

1 系統(tǒng)分析

1.1 空間地理信息服務(wù)的基礎(chǔ)

空間地理信息服務(wù)的基礎(chǔ)是覆蓋全國(guó)的海量空間地理信息綜合資源庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)整合了全國(guó)范圍內(nèi)的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)、專業(yè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)、POI（興趣點(diǎn)）數(shù)據(jù)以及面向位置服務(wù)的生活資訊（吃、住、行、游、購(gòu)、娛等）與商業(yè)資訊（企事業(yè)單位）數(shù)據(jù)。

1.2 空間地理信息服務(wù)所需的關(guān)鍵技術(shù)

導(dǎo)航規(guī)劃技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)技術(shù)、海量數(shù)據(jù)搜索技術(shù)以及Telematics應(yīng)用所涉及的其他方面的技術(shù)，共同構(gòu)成了空間地理信息增值服務(wù)所需的關(guān)鍵技術(shù)?；谏鲜鲫P(guān)鍵技術(shù)，可以構(gòu)建系列基礎(chǔ)服務(wù)，包括：搜索服務(wù)、地圖服務(wù)、導(dǎo)航服務(wù)、公共交通服務(wù)、內(nèi)容管理服務(wù)、SNS驅(qū)動(dòng)服務(wù)、綜合定位服務(wù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)等。

1.3 面向三網(wǎng)融合的服務(wù)接口體系

通過(guò)面向綜合應(yīng)用的數(shù)據(jù)和服務(wù)統(tǒng)一接口體系建設(shè)，綜合服務(wù)系統(tǒng)可以廣泛面向系統(tǒng)開(kāi)發(fā)/集成商、內(nèi)容/服務(wù)提供商、以及平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商等提供全面的位置信息、生活及商業(yè)資訊接口服務(wù)。通過(guò)跨平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化的接口體系建設(shè)，為三網(wǎng)用戶（互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)）提供統(tǒng)一的全面的空間地理信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用融合。

1.4 空間地理信息增值服務(wù)及應(yīng)用支持

包括面向互聯(lián)網(wǎng)用戶和企業(yè)用戶的位置服務(wù)（LBS）網(wǎng)站、面向移動(dòng)用戶的手機(jī)移動(dòng)位置服務(wù)及應(yīng)用、面向車載移動(dòng)用戶的Telematics服務(wù)及應(yīng)用、面向數(shù)字電視用戶的數(shù)字電視位置服務(wù)及應(yīng)用、面向企業(yè)用戶的車輛導(dǎo)航監(jiān)控應(yīng)用、面向政府的基于空間地理信息的電子政務(wù)應(yīng)用等。

2 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的整體架構(gòu)如下圖所示，系統(tǒng)采用多層體系架構(gòu)，多層結(jié)構(gòu)在本系統(tǒng)中具體體現(xiàn)分為五個(gè)層次，即數(shù)據(jù)庫(kù)層、數(shù)據(jù)訪問(wèn)層、核心引擎層、接口邏輯層、封裝層和用戶層。它們的主要功能和作用如下：

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)層。數(shù)據(jù)庫(kù)層是通過(guò)文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)或自主研發(fā)的數(shù)據(jù)格式及索引方式，而實(shí)現(xiàn)的各種地理信息數(shù)據(jù)、應(yīng)用數(shù)據(jù)和配置數(shù)據(jù)的載體層。

（2）數(shù)據(jù)訪問(wèn)層。數(shù)據(jù)訪問(wèn)層規(guī)范了對(duì)各種數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)內(nèi)容的訪問(wèn)權(quán)限及統(tǒng)一的訪問(wèn)方法，從而有效控制訪問(wèn)的安全性與訪問(wèn)性能。

（3）核心引擎層。核心引擎層由多個(gè)的服務(wù)引擎組成，包括搜索引擎、地圖引擎、公交引擎、自駕引擎、內(nèi)容管理服務(wù)引擎、SNS驅(qū)動(dòng)服務(wù)引擎、綜合定位服務(wù)引擎、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)引擎等[3-4]。

（4）接口邏輯層。接口邏輯層首先將核心引擎層的引擎功能進(jìn)行封裝，從而更簡(jiǎn)便易用地提供給接口用戶。另外接口邏輯層還封裝了一些常用的數(shù)據(jù)接口方法，如查詢POI詳情、線路詳情、站點(diǎn)詳情等業(yè)務(wù)邏輯功能，從而形成一套能支撐絕大部分應(yīng)用需求的完備的接口集合。

（5）封裝層。封裝層是對(duì)接口邏輯層在接口形態(tài)層面上的封裝。接口的形式共有4種方式，即WebService、JSON、HTTP+XML、SOCKET，分別滿足不同設(shè)備、語(yǔ)言、應(yīng)用場(chǎng)合下的接口需求。

（6）用戶層。用戶層代表各種應(yīng)用方用戶所開(kāi)發(fā)的基于B/S、C/S或嵌入式的應(yīng)用程序，用戶層可能是服務(wù)提供商、企業(yè)用戶、個(gè)人用戶或是政府用戶等所有有意使用服務(wù)平臺(tái)接口的客戶。

3 系統(tǒng)硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的硬件架構(gòu)有：

（1）搜索服務(wù)器集群：部署搜索引擎，負(fù)責(zé)接收用戶的搜索請(qǐng)求，并返回結(jié)果。

（2）地圖服務(wù)器集群：部署柵格地圖服務(wù)引擎，負(fù)責(zé)接收用戶的各種地圖操作請(qǐng)求，并返回相應(yīng)的地圖結(jié)果。

（3）數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器集群：存儲(chǔ)所有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、各類應(yīng)用數(shù)據(jù)和系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)，在其上部署數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。

（4）自駕服務(wù)器集群：部署自駕規(guī)劃引擎，接收用戶自駕規(guī)劃請(qǐng)求。

（5）公交服務(wù)器集群：部署公交換乘引擎，接收用戶公交查詢請(qǐng)求。

（6）定位/SNS/內(nèi)容管理服務(wù)器集群：混合部署定位、SNS和內(nèi)容管理（CMS）服務(wù)引擎，接收用戶對(duì)這些服務(wù)的請(qǐng)求。

（7）身份驗(yàn)證服務(wù)器集群：所有的個(gè)人用戶、企業(yè)用戶、政府用戶、服務(wù)供應(yīng)商（SP）在接入綜合服務(wù)系統(tǒng)，并提交數(shù)據(jù)服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，必須進(jìn)行身份驗(yàn)證。

（8）接口服務(wù)器集群：在該服務(wù)器上部署統(tǒng)一的接口服務(wù)程序，該程序處理用戶的各種服務(wù)請(qǐng)求，并根據(jù)服務(wù)請(qǐng)求的類型，將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的專業(yè)服務(wù)引擎。

（9）防火墻：為了保護(hù)整個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)，設(shè)置防火墻，以屏蔽來(lái)自INTERNET的黑客攻擊。

4 系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的軟件架構(gòu)如圖2。

（1）操作系統(tǒng)：Windows Server 2003、Linux。（2）平臺(tái)支撐軟件：.NET 2.0、Oracle 10g、IIS、Apache。（3）核心引擎：搜索引擎、導(dǎo)航引擎、地圖引擎、公交引擎、SNS驅(qū)動(dòng)引擎、混合定位引擎、內(nèi)容管理（CMS）引擎、地理編碼引擎等。

5 系統(tǒng)所提供的主要服務(wù)內(nèi)容

平臺(tái)通過(guò)三網(wǎng)（電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和廣電網(wǎng)）可以對(duì)各類客戶終端提供豐富的空間地理信息服務(wù)。這些服務(wù)內(nèi)容如圖3所示。

6 結(jié)語(yǔ)

總體說(shuō)來(lái)，無(wú)論在公眾服務(wù)、企業(yè)服務(wù)，還是政府服務(wù)，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在空間地理信息服務(wù)方面有著廣泛的應(yīng)用，新技術(shù)新方法層出不窮，商業(yè)服務(wù)規(guī)模大且商業(yè)模式成熟，是一個(gè)目前和未來(lái)快速成長(zhǎng)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。

面向三網(wǎng)融合的空間地理信息服務(wù)平臺(tái)的實(shí)施和推廣，可以有效地提高現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的服務(wù)水平，為公眾、企業(yè)和政府提供便捷和有效的空間地理信息服務(wù)，為構(gòu)建“和諧社會(huì)”提供有效的支撐。

參考文獻(xiàn)

[1] 李魯群.面向LBS移動(dòng)Web服務(wù)的研究[D].上海：上海交通大學(xué)博士后士學(xué)位論文，2005.

[2] 毛忠民，周雪麗，趙慧芬，等.基于WebMap引擎的地圖公眾服務(wù)平臺(tái)研建[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2012（22）：183-191.

[3] 胡雙雙，秦杰，謝蕙. 一種實(shí)用元搜索引擎的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)，2009：24-27.

[4] 李曉斌.一種Web地圖服務(wù)引擎的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)，2011（4）10-14.