移動(dòng)位置服務(wù)中網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)遷移研究*

蔡志明，胡 馳，王欽敏

（1.福建工程學(xué)院電子信息與電氣工程系 福州 350108；2.福建工程學(xué)院福建省汽車電子與電驅(qū)動(dòng)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 福州350108；3.福州大學(xué)福建省空間信息工程研究中心 福州350002）

1 引言

隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，手機(jī)、PDA和上網(wǎng)筆記本等移動(dòng)終端的使用者數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)使用PC機(jī)的用戶數(shù)。同時(shí)，隨著移動(dòng)終端內(nèi)置的GPS定位和移動(dòng)服務(wù)提供商的基站定位技術(shù)的推廣，Wi-Fi、GPRS、3G等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的廣泛覆蓋，移動(dòng)位置服務(wù)（location based service，LBS）的應(yīng)用變得越來(lái)越廣泛。移動(dòng)位置服務(wù)是指移動(dòng)終端通過(guò)內(nèi)置的定位模塊、基站定位或者人工輸入與位置相關(guān)的信息（如地址、郵編）等多種途徑獲取位置信息，并在地理信息服務(wù)平臺(tái)的支持下，為用戶提供與位置相關(guān)的服務(wù)。移動(dòng)位置服務(wù)呈現(xiàn)給用戶的表達(dá)形式主要有文字、圖片、地圖等。其中，電子地圖因其直觀、可疊加各種豐富的時(shí)空信息等特性，在移動(dòng)位置服務(wù)中應(yīng)用最為普遍。

如何為用戶提供良好的地圖服務(wù)，現(xiàn)有的研究做了大量卓有成效的工作。參考文獻(xiàn)[1]對(duì)采用SVG（一種通用的互聯(lián)網(wǎng)矢量圖形語(yǔ)言）描述與表達(dá)空間信息的方法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，在移動(dòng)地圖服務(wù)方面，借助SVG瀏覽器實(shí)現(xiàn)SVG矢量圖形的可視化。參考文獻(xiàn)[2]提出的基于J2EE平臺(tái)的位置服務(wù)系統(tǒng)，利用Mobile SVG實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端地圖數(shù)據(jù)的可視化。參考文獻(xiàn)[3]采用kXML對(duì)SVG地圖文件進(jìn)行解析，并用Java編程實(shí)現(xiàn)矢量地圖在移動(dòng)終端的顯示。參考文獻(xiàn)[4]利用現(xiàn)有的Web GIS軟件平臺(tái)和空間數(shù)據(jù)引擎，構(gòu)建了一個(gè)瀏覽器/服務(wù)器模式的遙感地圖影像的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了地圖的在線瀏覽、查詢、編輯等。參考文獻(xiàn)[5]結(jié)合目前地圖服務(wù)提供商，如Google Map、微軟的Virtual Earth以及靈圖(提供中國(guó)地圖服務(wù))等提供的公用地圖API，進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯封裝，以獲取網(wǎng)絡(luò)電子地圖。參考文獻(xiàn)[6]提出一種網(wǎng)絡(luò)與自主導(dǎo)航相結(jié)合的方案，其思想是先在移動(dòng)終端預(yù)先存儲(chǔ)地圖數(shù)據(jù)，以后再實(shí)時(shí)下載增量更新。參考文獻(xiàn)[7]提出一種遵循OGC的WMS(Web map service，Web地圖服務(wù))和 W FS(Web feature service，Web要素服務(wù))標(biāo)準(zhǔn)的的LBS應(yīng)用架構(gòu)，該架構(gòu)可以滿足各種中檔移動(dòng)終端通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)地圖的需求。在學(xué)術(shù)界研究地圖服務(wù)這一復(fù)雜而又廣泛的問(wèn)題時(shí)，工程界卻把復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，尋找到了一種較為有效并廣泛使用的方法。Google最先采用地圖瓦片技術(shù)，并對(duì)外提供公用API，獲得了巨大成功。此后，其他的一些地圖服務(wù)商也采用類似的技術(shù)使得網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)變得十分流行。為此，OGC也在2010年推出網(wǎng)絡(luò)地圖瓦片服務(wù)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)[8]。

2 地圖服務(wù)模式選擇

從現(xiàn)有的研究和應(yīng)用可以看出，電子地圖服務(wù)形式主要有客戶端/服務(wù)器(client/server，C/S)模式和瀏覽器/服務(wù)器(browser/server，B/S)模式兩種。在C/S模式下，客戶端應(yīng)用一般用J2ME、eVC、.net等編程環(huán)境進(jìn)行開(kāi)發(fā)，適用于具有Java虛擬機(jī)、Windows Mobile操作系統(tǒng)的移動(dòng)終端。移動(dòng)終端可以從服務(wù)器下載電子地圖到本地進(jìn)行調(diào)用，得到較高的響應(yīng)速度；存在的缺陷是需要為各種異構(gòu)的移動(dòng)終端量身定制不同的客戶端應(yīng)用程序，用戶在移動(dòng)漫游時(shí)也可能需要經(jīng)常更新下載電子地圖。在B/S模式下，移動(dòng)終端不需要安裝附加的插件，通過(guò)Web瀏覽器便可實(shí)時(shí)調(diào)用服務(wù)器上的電子地圖。谷歌、百度的網(wǎng)絡(luò)電子地圖服務(wù)便屬于這種模式，這也是國(guó)際開(kāi)放地理信息聯(lián)盟OGC提倡的地圖服務(wù)模式。存在的缺陷是由于不是本地調(diào)用，響應(yīng)速度較慢。

在早期的研究中，除了移動(dòng)終端的存儲(chǔ)容量和內(nèi)存均非常小外，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸挸蔀橐苿?dòng)電子地圖服務(wù)的主要障礙。為了減小數(shù)據(jù)傳輸量，大量的研究放在電子地圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和壓縮算法上。由于涉及地圖數(shù)據(jù)的編碼、解碼、解析、格式轉(zhuǎn)換、圖形渲染等，而這些是普通Web瀏覽器無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，因此C/S模式自然成為首選模式。但對(duì)于每一種具體的應(yīng)用，都要求移動(dòng)客戶端安裝一個(gè)相應(yīng)的應(yīng)用程序并不實(shí)際。例如，已有的一些智能手機(jī)上捆綁安裝了一些與地圖服務(wù)相關(guān)的應(yīng)用，如交通、旅游、氣象服務(wù)等，而更多的服務(wù)仍需要移動(dòng)用戶自己下載安裝。隨著各種富客戶端設(shè)備，如MID、iPhone等帶有功能強(qiáng)大的Web瀏覽器的移動(dòng)終端設(shè)備的推出，特別是3G/4G無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用和逐步推廣，通信帶寬將不再是LBS的主要瓶頸?？紤]到各種移動(dòng)終端的異構(gòu)性（操作系統(tǒng)、硬件配置等不同）和用戶使用的方便性，用戶通過(guò)Web瀏覽器訪問(wèn)各種地圖服務(wù)（即B/S模式）是較為理想的選擇，具有普適性。

在B/S模式下，移動(dòng)客戶端對(duì)服務(wù)器的依賴很大。用戶在漫游的情況下，網(wǎng)絡(luò)連接，特別是遠(yuǎn)程服務(wù)器的連接經(jīng)常不可靠，同時(shí)服務(wù)器的負(fù)載也在動(dòng)態(tài)變化。因此如何提高網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)的QoS（涉及吞吐量、時(shí)延、可用性、可靠性等）成了研究的熱點(diǎn)[9]?，F(xiàn)有可用的解決方法有：在服務(wù)器端生成地圖瓦片圖像，并建立不同比例尺度的瓦片圖像的索引來(lái)滿足客戶端快速調(diào)用的需求[10]；在服務(wù)器端采用空間數(shù)據(jù)庫(kù)連接池來(lái)應(yīng)對(duì)大規(guī)模用戶的并發(fā)訪問(wèn)[11]；采用多級(jí)地圖瓦片緩存技術(shù)[9]等。同時(shí)，對(duì)于移動(dòng)位置服務(wù)來(lái)說(shuō)，如何設(shè)計(jì)一種移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)架構(gòu)，使得地圖服務(wù)應(yīng)用與具體的地圖數(shù)據(jù)提供者、移動(dòng)終端等無(wú)關(guān)，也是值得關(guān)注的問(wèn)題。本文提出一種網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)遷移的架構(gòu)——MobileWMS，實(shí)現(xiàn)了地圖服務(wù)、地圖服務(wù)應(yīng)用和地圖數(shù)據(jù)等的分離與遷移。

3 網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)遷移

3.1 術(shù)語(yǔ)說(shuō)明

（1）WMS 和 WFS[8]

WMS和WFS是OGC制定的網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)的兩個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。WMS提供客戶端向一個(gè)或者多個(gè)分布式地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器請(qǐng)求地圖服務(wù)的接口，服務(wù)器端根據(jù)服務(wù)請(qǐng)求定義的地理圖層、查詢范圍等讀取空間數(shù)據(jù)，并以地圖圖片的形式發(fā)送給客戶端，同時(shí)允許客戶端進(jìn)行一些基本的查詢。由于地圖矢量數(shù)據(jù)本身不包含數(shù)據(jù)如何顯示的信息，OGC引入了SLD(styled layer descriptor)。SLD是一種XML格式的文檔，用來(lái)描述各種地理實(shí)體如何顯示。用戶可以通過(guò)自定義SLD實(shí)現(xiàn)地圖不同樣式的顯示；和WMS返回地圖圖片不同，WFS返回給客戶的是可編輯和可進(jìn)行空間分析的地理要素。已有部分開(kāi)源軟件實(shí)現(xiàn)了WMS、WFS服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。例如，GeoServer實(shí)現(xiàn)了符合WMS、WFS標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)發(fā)布、編輯和共享架構(gòu)，并通過(guò)集成OpenLayers客戶端實(shí)現(xiàn)地圖圖片、地理要素信息的疊加與瀏覽。下文以WMS直接表示實(shí)現(xiàn)了WMS標(biāo)準(zhǔn)的地圖服務(wù)器。

（2）網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)應(yīng)用

利用WMS提供基礎(chǔ)地圖服務(wù)(按區(qū)域劃分，包括可選的行政區(qū)劃、道路、河流、綠地、分類建筑用地等多個(gè)圖層)，并借助于WFS，在基礎(chǔ)地圖上疊加地理要素信息，形成各種行業(yè)的專題地圖的應(yīng)用服務(wù)。

（3）URI

統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)符(uniform resource identifier，URI)用于對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的各種資源(包括網(wǎng)頁(yè)、各種格式的文檔、程序、服務(wù)等)進(jìn)行定位，其內(nèi)容主要包括協(xié)議、該資源的主機(jī)IP地址（包括端口號(hào)）以及主機(jī)資源的具體地址(如目錄和文件名等)3個(gè)部分。其中，相對(duì)URI用于指向同一機(jī)器上的資源。

（4）Web 服務(wù)容器

駐留并運(yùn)行在各種私有或者公有的物理服務(wù)器上，為各種Web項(xiàng)目提供運(yùn)行環(huán)境的軟件平臺(tái)，常見(jiàn)的有由Apache軟件基金會(huì)資助研發(fā)的Tomcat和微軟公司的IIS。

（5）Web 應(yīng)用

指駐留并運(yùn)行在Web服務(wù)容器中的各種Web項(xiàng)目。每個(gè)Web服務(wù)容器中允許同時(shí)運(yùn)行多個(gè)Web項(xiàng)目。

3.2 基本原理

在互聯(lián)網(wǎng)通信中，隨著傳輸距離的增大，物理鏈路的傳輸時(shí)延、不同網(wǎng)絡(luò)之間的切換以及路由選擇開(kāi)銷也逐漸增加，同時(shí)傳輸中的不確定性因素，如網(wǎng)絡(luò)擁塞、中斷的概率也隨之增加。在應(yīng)用中，為了克服這些缺點(diǎn)，現(xiàn)在一般采用鏡像服務(wù)器的分布式服務(wù)方式，讓用戶訪問(wèn)就近的服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)作為不斷增長(zhǎng)的在線服務(wù)，經(jīng)常被大量的全球用戶循環(huán)訪問(wèn)，其數(shù)據(jù)流量主要是地圖圖片數(shù)據(jù)。以瓦片大小為512 dpi×512 dpi的png格式的地圖圖片為例，其大小大于10 KB?？蛻舳孙@示時(shí)，需要多個(gè)地圖瓦片進(jìn)行拼接，同時(shí)用戶在漫游、縮放等操作中需要?jiǎng)討B(tài)下載地圖瓦片，為此WMS服務(wù)器的負(fù)載很重。因此在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)應(yīng)用中，如果將WMS部分分離出來(lái)，對(duì)WMS進(jìn)行復(fù)制并遷移（遷移到性能較好、網(wǎng)絡(luò)帶寬較大的服務(wù)器上或者用戶所在地，或者隨著移動(dòng)用戶的漫游一起動(dòng)態(tài)遷移），便可以獲得較好的服務(wù)帶寬，降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和網(wǎng)絡(luò)擁塞概率等，同時(shí)分?jǐn)俉MS主服務(wù)器的負(fù)載，從而提高服務(wù)質(zhì)量。以網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為例，在福州某高校對(duì)全國(guó)各地的102所高校進(jìn)行Ping測(cè)試網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，剔除少數(shù)不連通以及與平均時(shí)延差異較大的異常值，得到該校與各個(gè)高校的直線距離和平均網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的關(guān)系，如圖 1所示?？梢钥闯觯骄W(wǎng)絡(luò)時(shí)延隨著距離的增加而增加，這也部分說(shuō)明了服務(wù)靠近用戶可以提高服務(wù)的質(zhì)量。

3.3 服務(wù)遷移架構(gòu)與功能實(shí)現(xiàn)

在MobileWMS網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)遷移架構(gòu)中，地圖數(shù)據(jù)（map data）、地圖顯示樣式 SLD、地圖服務(wù)器（WMS）和地圖服務(wù)應(yīng)用（WMS application）是彼此分離且相互獨(dú)立的，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員在發(fā)布地圖服務(wù)應(yīng)用后，可以只對(duì)其中一個(gè)或者數(shù)個(gè)進(jìn)行部分或者全部更新、遷移等，如圖 2所示。

假設(shè)廣域網(wǎng)上不同地域的多個(gè)服務(wù)器通過(guò)Peer-to-Peer（P2P）對(duì)等方式互連，每個(gè)服務(wù)器上安裝并運(yùn)行Tomcat服務(wù)容器，相互之間可以查詢對(duì)方的負(fù)載以及運(yùn)行的服務(wù)。在MobileWMS服務(wù)遷移架構(gòu)中，采用Java語(yǔ)言編程，利用Socket通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)Service Migration（服務(wù)遷移）服務(wù)，該服務(wù)部署在各個(gè)對(duì)等服務(wù)器的Tomcat容器中，并提供API調(diào)用接口，用于實(shí)現(xiàn)遷移數(shù)據(jù)、功能模塊的壓縮、異地傳輸、解壓并重新部署等。

MobileWMS的各個(gè)模塊功能如下。

·地圖數(shù)據(jù)集：地圖數(shù)據(jù)可以以矢量文件的形式存儲(chǔ)，如shapefile、GML文件等；也可以存儲(chǔ)在地圖數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中。相對(duì)來(lái)說(shuō)，以文件形式存儲(chǔ)的地圖數(shù)據(jù)更便于遷移。本文的地圖數(shù)據(jù)采用shapefile格式。

·地圖服務(wù)器：為了使WMS能在不同的Tomcat容器中進(jìn)行遷移，要求WMS服務(wù)器必須是免安裝的?，F(xiàn)有 可 用 的 開(kāi) 源 的 WMS 有 GeoServer[12]、MapServer[13]、Mapyrus[14]等。其中，Mapyrus的大小只有 2 MB，適于輕量型的快速遷移。

·地圖服務(wù)應(yīng)用：如前所述，在網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)中，地圖數(shù)據(jù)的傳輸占據(jù)了大部分的流量。因而，將地圖服務(wù)應(yīng)用項(xiàng)目分割成與地圖有關(guān)和與地圖無(wú)關(guān)的兩部分。與地圖無(wú)關(guān)的部分主要是一些簡(jiǎn)單文字、圖片類的靜態(tài)頁(yè)面；地圖相關(guān)的部分包含地圖顯示客戶端OpenLayers、地理要素傳輸模塊和遠(yuǎn)程控制觸發(fā)模塊。

·列表文件：以XML格式存儲(chǔ)。URI List存放WMS服務(wù)器、地圖數(shù)據(jù)以及SLD文檔的相對(duì)URI；MobileWMS Delegate List則存放當(dāng)前MobileWMS經(jīng)過(guò)復(fù)制并遷移到異地服務(wù)器作為代理的遷移體(MobileWMS Delegate)的信息以及對(duì)等服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)等。

如圖 2所示，以移動(dòng)終端通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）或者3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)，訪問(wèn)遠(yuǎn)程服務(wù)器A(稱為MobileWMS的家鄉(xiāng)服務(wù)器)上的地圖服務(wù)應(yīng)用為例，MobileWMS的處理流程如下。

（1）MobileWMS接收遠(yuǎn)程移動(dòng)終端的請(qǐng)求，根據(jù)其IP地址確定用戶所在的地域。查詢MobileWMS Delegate List，若用戶所在地有生命周期未結(jié)束的代理遷移體，且其駐留的服務(wù)器負(fù)載較輕、帶寬較大，則延長(zhǎng)其生命周期，并轉(zhuǎn)到步驟（3）；否則執(zhí)行步驟（2）。

（2）MobileWMS 通過(guò) MobileWMS Delegate List查找 用戶所在地域的性能較好的對(duì)等服務(wù)器B(稱為MobileWMS的代理服務(wù)器)，通過(guò)服務(wù)遷移把WMS、地圖數(shù)據(jù)、SLD文檔、URI List文檔以及WMS Application地圖部分的應(yīng)用遷移到服務(wù)器B的Tomcat容器中重新發(fā)布。同時(shí)配置MobileWMS Delegate List中遷移體的生命周期。

（3）把用戶的訪問(wèn)鏈接切換到用戶所在地域的對(duì)等服務(wù)器的代理遷移體上。

（4）家鄉(xiāng)MobileWMS通過(guò)遠(yuǎn)程控制對(duì)生命周期結(jié)束的MobileWMS Delegate進(jìn)行就地銷毀。網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)結(jié)束。

地圖顯示客戶端采用OpenLayers。調(diào)用WMS、獲取地圖數(shù)據(jù)以及指定SLD文檔的主要代碼如下：

3.4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與案例分析

3.4.1 測(cè)試原型

以移動(dòng)用戶訪問(wèn)遠(yuǎn)程氣象服務(wù)為例，在廣域網(wǎng)(WAN)環(huán)境下驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)遷移的可行性。假設(shè)上海和杭州的移動(dòng)用戶訪問(wèn)發(fā)布于福州的氣象服務(wù)，以對(duì)當(dāng)前位于福建區(qū)域的臺(tái)風(fēng)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤。氣象服務(wù)發(fā)布于福州某服務(wù)器（CPU 為 1.7 GHz，內(nèi)存為 1.98 GB，帶寬 3 Mbit/s）上。福州的氣象服務(wù)應(yīng)用以Mapyrus作為WMS服務(wù)器，當(dāng)其接收到遠(yuǎn)程上海、杭州區(qū)域用戶的請(qǐng)求后，將WMS服務(wù)復(fù)制并遷移到嘉興市的某對(duì)等服務(wù)器（CPU為1.7 GHz，內(nèi)存為1 GB，帶寬3 Mbit/s）上，并將用戶請(qǐng)求鏈接切換到該服務(wù)器上，如圖3(a)所示。移動(dòng)終端采用華為C8500 3G智能手機(jī) （操作系統(tǒng)為 Android 2.1，CPU為 528 MHz，內(nèi)存為512 MB ROM+256 MB RAM），通過(guò)電信天翼移動(dòng)寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入internet訪問(wèn)氣象服務(wù)。圖3(b)為C8500訪問(wèn)氣象服務(wù)對(duì)臺(tái)風(fēng)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤的界面。由于臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)所需的基礎(chǔ)地圖服務(wù)已經(jīng)遷移到嘉興的代理服務(wù)器上，福州家鄉(xiāng)服務(wù)器上的氣象服務(wù)只需實(shí)時(shí)將少量當(dāng)?shù)乇O(jiān)測(cè)的臺(tái)風(fēng)位置、覆蓋區(qū)域等要素信息以WKT(well-known text)[8]格式，通過(guò)Socket協(xié)議發(fā)送到代理服務(wù)器的MobileWMS Delegate上。這些地理要素信息通過(guò)OpenLayers以矢量圖層的形式疊加到Mapyrus生成的底層地圖上，并進(jìn)行實(shí)時(shí)刷新。

3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

對(duì)于移動(dòng)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，與用戶體驗(yàn)相關(guān)的因素主要有：服務(wù)的響應(yīng)時(shí)間、服務(wù)價(jià)格和服務(wù)結(jié)果的易理解性和操作的方便性等。在此對(duì)上海、杭州的用戶分別訪問(wèn)福州的氣象服務(wù)應(yīng)用以及遷移到嘉興后的氣象服務(wù)應(yīng)用代理的響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行比較，包括兩類響應(yīng)時(shí)間：總的連接時(shí)間（包括路由搜索、地圖頁(yè)面下載等）和單獨(dú)地圖頁(yè)面下載時(shí)間。為了減小互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，分10次進(jìn)行測(cè)試，每次間隔大約2 h。測(cè)試參數(shù)介紹如下：

·訪問(wèn)遠(yuǎn)程MobileWMS時(shí)的總連接時(shí)間 (total link time of accessing to remote MobileWMS，TLTofARM)；

·就近訪問(wèn)MobileWMS Delegate時(shí)的總連接時(shí)間(total link time of accessing to local MobileWMS delegate，TLTofALMD)；

·訪問(wèn)遠(yuǎn)程MobileWMS時(shí)的地圖頁(yè)面下載時(shí)間(map page download time of accessing to remote MobileWMS，MPDTofARMD)；

·就近訪問(wèn)MobileWMS Delegate時(shí)的地圖頁(yè)面下載時(shí)間(map page download time of accessing to local MobileWMS delegate，MPDTofALMD)。

測(cè)試結(jié)果如圖 4所示?？梢钥闯?，在服務(wù)器性能和連接帶寬接近時(shí)，通過(guò)把服務(wù)遷移到用戶所在的地域，明顯降低了地圖服務(wù)的響應(yīng)時(shí)間，在此稱為“就近效應(yīng)”。雖然“就近效應(yīng)”并不是絕對(duì)存在，例如訪問(wèn)光纖連接的遠(yuǎn)程服務(wù)器可能比訪問(wèn)電纜連接的本地服務(wù)器的響應(yīng)更快，但是，在同等服務(wù)器性能、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以及均勻的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下，“就近效應(yīng)”一般是存在的。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)來(lái)說(shuō)，通過(guò)遷移到性能較好的服務(wù)器上或者移動(dòng)用戶所在的地域，可以獲得較好的服務(wù)體驗(yàn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文分析了B/S網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)模式在移動(dòng)位置服務(wù)應(yīng)用中的意義。針對(duì)傳統(tǒng)WMS的集中服務(wù)方式響應(yīng)速度慢、可擴(kuò)展性差[9]等缺點(diǎn)，提出一種網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)遷移架構(gòu)——MobileWMS，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證了方案的可行性和有效性。該架構(gòu)采用組件模塊化方式實(shí)現(xiàn)了地圖數(shù)據(jù)、顯示樣式、地圖服務(wù)和地圖服務(wù)應(yīng)用的分離，方便實(shí)現(xiàn)地圖數(shù)據(jù)、顯示樣式以及地圖服務(wù)應(yīng)用的在線實(shí)時(shí)更新。通過(guò)在對(duì)等服務(wù)器之間進(jìn)行服務(wù)遷移，提供分布式的地圖服務(wù)，提高了服務(wù)器的使用效率，也有利于實(shí)現(xiàn)個(gè)性化服務(wù)，可以作為移動(dòng)位置服務(wù)新的增值服務(wù)方式。由于網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)遷移涉及地學(xué)、通信、電子、計(jì)算機(jī)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，如何進(jìn)一步提高應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)性能并提供個(gè)性化服務(wù)是今后研究的重點(diǎn)，此外還需要實(shí)現(xiàn)各個(gè)組件模塊之間調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)API，以便于系統(tǒng)集成和應(yīng)用。

1 李清泉,謝智穎,左小清等.基于SVG的空間信息描述與可視化表達(dá).測(cè)繪學(xué)報(bào),2005,34(1):58～63

2 呂志平,趙冬青,徐愛(ài)民等.位置服務(wù)系統(tǒng)（LBS）的構(gòu)建.測(cè)繪科學(xué),2005,30(2):92～94

3 朱三妹.基于開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)位置服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版),2006(30)

4 Fujun Zhao,Jingfa Zhang,Daiyong Cao.Dynamic Web map service for Web publishing system of mass remote sensing images.IEEE InternationalConference on Geoscience and Remote Sensing Symposium,2006:858～860

5 朱麗莉,王金華.手機(jī)定位服務(wù)系統(tǒng)的研究.華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,33(B06):21～23

6 孫華波,劉岳峰,錢旭等.基于網(wǎng)絡(luò)與自主導(dǎo)航結(jié)合的LBS終端軟硬件設(shè)計(jì).計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2008,29(14):3 657～3 659,3 662

7 Fernando N,Dias D,Wijesekara S.A framework to develop location based services applications using OGC map services.5th International Conference on Information and Automation for Sustainability,2010:521～526

8 OGC Standards and Specifications.http://www.opengeospatial.org/standards

9 Davis C A,Kimo Yu J,Duarte-Figueiredo F L P.OGC Web map service implementation challenges for mobile computers.17th International Conference on Geoinformatics,2009:1～6

10 Yansheng Zhang,Dancheng Li,Zhiliang Zhu.A server side caching system for efficient Web map services.International Conference on Embedded Software and Systems Symposia,2008:32～37

11 梁清翰,沈占鋒,駱劍承等.構(gòu)建LBS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)連接池技術(shù)研究.計(jì)算機(jī)工程,2006,32(18):39～41

12 GeoServer.http://geoserver.org

13 MapServer.http://mapserver.org/

14 Mapyrus.http://mapyrus.sourceforge.net/