地理信息在線服務系統(tǒng)集成方案探討

陶 旸，唐 權(quán)，聶時貴

(江蘇省基礎地理信息中心，江蘇南京210013)

一、引 言

近年來，隨著國家“天地圖”、“國家地理信息公共服務平臺”等大型項目的開展，我國地理信息在線服務的服務提供模式越來越受到公眾關(guān)注［1-2］。該模式將從根本上改變地理信息傳統(tǒng)服務提供方式，實現(xiàn)統(tǒng)一共享地理信息平臺下多源、多尺度、多類型的地理信息資源的綜合利用、在線服務及跨地區(qū)跨部門地理信息資源的互聯(lián)互通和集成應用［3-5］。

為了有效整合多源、異構(gòu)地理信息資源，充分發(fā)揮各類數(shù)據(jù)資源、軟件資源的優(yōu)勢，在線服務系統(tǒng)集成方案的研究和探索在大型地理信息共享平臺建設中占據(jù)了重要地位。本文就地理信息在線服務系統(tǒng)集成內(nèi)容進行分析，進而以DCI-ESB服務總線和前段一體化框架的系統(tǒng)集成架構(gòu)為例，詳細探討了地理信息在線服務系統(tǒng)的集成方案設計，期望對各類在線服務系統(tǒng)的集成建設提供借鑒。

二、地理信息在線服務系統(tǒng)集成內(nèi)容分類

面向地理信息在線服務的系統(tǒng)集成過程主要分為地理信息數(shù)據(jù)集成、系統(tǒng)業(yè)務功能集成和系統(tǒng)界面集成3個方面內(nèi)容。每個內(nèi)容的集成方案分類如下。

1.數(shù)據(jù)集成方案

地理信息在線服務系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成主要采用以下3種方式實現(xiàn)。

(1)數(shù)據(jù)遷移方式

該方式將原系統(tǒng)中的地理信息數(shù)據(jù)遷移至新建系統(tǒng)平臺中，新建系統(tǒng)建成后涵蓋原系統(tǒng)的全部功能，原系統(tǒng)可以停止使用。該方式適用于相對比較簡單的系統(tǒng)，新需求已經(jīng)涵蓋了這些系統(tǒng)的功能。

(2)基于數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的虛擬數(shù)據(jù)庫建立方式

該方式的主要特點是地理信息數(shù)據(jù)仍然存在原系統(tǒng)中，只是在其他系統(tǒng)中建立原系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一個虛擬鏡像，并通過數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)訪問原系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。例如Oracle的透明網(wǎng)關(guān)就可以訪問Sybase、DB2、Informix、Microsoft SQL Server、Ingres、Teradata 等數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)的更新則由原系統(tǒng)負責。在核心系統(tǒng)和專業(yè)子系統(tǒng)集成時，核心系統(tǒng)通過這種方式可以直接訪問專業(yè)子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，就像訪問本地數(shù)據(jù)庫一樣。

(3)基于數(shù)據(jù)副本的數(shù)據(jù)集成方式

該方式在不同的系統(tǒng)中建立數(shù)據(jù)副本，有副本的系統(tǒng)都可以訪問和更新這些數(shù)據(jù)，通過獨立于這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更新機制來實現(xiàn)不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更新。這種方式使數(shù)據(jù)訪問的效率提高，對于一些訪問量大、實時更新要求不高的數(shù)據(jù)建議采用這種方式來提高性能。

圖1 地理信息在線服務系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成的3種主要方式

2.系統(tǒng)業(yè)務功能集成方案

地理信息在線服務系統(tǒng)功能集成通常采用以下3種方式實現(xiàn)。

(1)基于進程通訊機制的系統(tǒng)功能集成

在不同系統(tǒng)之間，通常采用松耦合的方式，在進程間通訊機制來實現(xiàn)。這樣多個系統(tǒng)在進行集成時，無須考慮它們的運行環(huán)境和操作系統(tǒng)，對原有系統(tǒng)基本上沒有影響，不需重新構(gòu)建。

(2)基于互操作的系統(tǒng)功能集成

該方式主要通過建立互操作的接口，實現(xiàn)不同系統(tǒng)間的緊密集成。這種集成方式是緊耦合的，需要不同的系統(tǒng)根據(jù)“一張藍圖”的統(tǒng)一框架，分別建立和實現(xiàn)互操作接口，只有按照同一標準和規(guī)范建立的接口才能實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的互操作，實現(xiàn)功能的相互調(diào)用。

(3)基于Web服務的系統(tǒng)功能集成

該方式通過建立Web服務實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的功能集成。不同的系統(tǒng)只要裹上一層SOAP(simple object access protocol)協(xié)議的外衣，它們之間就可以很好地進行通信。而且，請求服務的客戶方和被請求的服務方之間的關(guān)系是相對的和松散耦合的。這樣不同平臺、不同系統(tǒng)的服務可以在網(wǎng)上任意節(jié)點上分別實現(xiàn)并對外提供服務。

Web服務采用分布式處理技術(shù)，使得不同系統(tǒng)的集成更快、更容易、更便捷。進行系統(tǒng)集成時可以在不改變原有系統(tǒng)的基礎上，通過構(gòu)建基于XML的系統(tǒng)間的標準通訊協(xié)議實現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)和功能的互操作。

圖2 地理信息在線服務系統(tǒng)功能集成的3種主要方式

3.系統(tǒng)界面集成方案

地理信息在線服務系統(tǒng)界面集成可以采用兩種方式：一是利用本系統(tǒng)的界面定制工具或者二次開發(fā)接口，與其他系統(tǒng)進行界面集成;二是在不同系統(tǒng)之間建立相應的鏈接，系統(tǒng)通過統(tǒng)一的入口(門戶和身份認證)來訪問不同的系統(tǒng)。

三、基于DCI-ESB的在線服務系統(tǒng)集成方案設計

基于以上分析，本文基于廣州城市信息研究所有限公司(城信所)研發(fā)的DCI-ESB服務總線，結(jié)合前端一體化展示框架和插件式功能模塊，探討地理信息在線服務系統(tǒng)的集成。

1.基于DCI-ESB服務總線的系統(tǒng)集成

城信所DCI-ESB作為一個功能服務的請求者和服務功能提供者的橋梁，以松耦合的方式實現(xiàn)服務與服務之間的集成，實現(xiàn)服務的地址透明化和協(xié)議透明化。服務總線的拓撲設計如圖3所示：

城信所DCI-ESB總線設計遵循SOA標準，架構(gòu)于微內(nèi)核體系之上，基于消息中間件，并可與主流的應用服務器無縫結(jié)合，具備面向服務、事件驅(qū)動、面向消息的特性，是一個在SOA架構(gòu)中充當服務間智能化集成與管理中介的靈活敏捷的基礎平臺。DCI-ESB服務總線以面向服務的方式實現(xiàn)異構(gòu)、分布式應用系統(tǒng)之間的靈活、敏捷的應用集成，能夠賦予應用系統(tǒng)快速應變、快速重構(gòu)的能力。

圖3 基于DCI-ESB服務總線的系統(tǒng)集成設計

2.前端一體化展示應用終端集成

基于后臺DCI-ESB總線，平臺前端采用一體化框架進行子系統(tǒng)集成(如圖4所示)。主要思路是將各個子系統(tǒng)功能進行邏輯劃分、歸類，形成相應的功能組件放到相應的框架容器中，通過一體化框架集成實現(xiàn)統(tǒng)一的用戶認證與登錄，從而實現(xiàn)前端功能的應用聚合與一站式管理。

集成框架在全局上采用“微內(nèi)核+可擴展的插件體系結(jié)構(gòu)”進行構(gòu)架。采用插件體系結(jié)構(gòu)進行搭建后，基礎集成框架運行時的核心就僅是一個微內(nèi)核，該微內(nèi)核來進行管理各種各樣的插件(包括插件的生命周期、插件的依賴組件加載等)。該方案需要有一個契約以保證插件能夠和插件的容器通信，這個契約定義為一個API規(guī)范和配置規(guī)范(規(guī)范化的接口和配置)。

圖4 DCI集成框架和分層架構(gòu)的一體化邏輯圖

四、結(jié) 論

如何有效整合多源、異構(gòu)地理信息資源，充分發(fā)揮地理信息在線服務的優(yōu)勢，更好地為公眾和專業(yè)部門提供“鮮活、統(tǒng)一、高效”的地理信息服務，是每一個測繪地理信息工作者追求的目標。地理信息在線服務系統(tǒng)的集成技術(shù)是有效整合各類地理信息數(shù)據(jù)資源、軟件資源，提高地理信息在線服務質(zhì)量的核心技術(shù)之一。本文就現(xiàn)有地理信息在線服務系統(tǒng)集成的內(nèi)容進行分類，結(jié)合DCI-ESB服務總線和前段一體化框架的系統(tǒng)集成架構(gòu)，探討了地理信息在線服務集成架構(gòu)的設計。后續(xù)研究將重點圍繞多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成和快速更新問題、不同軟件架構(gòu)下地理信息功能、服務的集成問題等關(guān)鍵技術(shù)進行深入探索。

［1］蔣捷.應對地理信息在線服務需求，建設國家地理信息公共服務平臺［J］.地理信息世界，2009(3)：6.

［2］翟永，楊曦.地理信息服務網(wǎng)站服務器集群負載均衡技術(shù)應用研究［J］.地理信息世界，2010(6)：20-23.

［3］胡春凌.數(shù)字城市地理信息系統(tǒng)集成研究［D］.上海：華東師范大學，2004.

［4］張健挺.地理信息系統(tǒng)集成若干問題探討［J］.遙感信息，1998(1)：14-18.

［5］張健挺，萬慶.地理信息系統(tǒng)集成平臺框架結(jié)構(gòu)研究［J］.遙感學報，1999(1)：78-84.