開放式空間數(shù)據(jù)庫訪問接口的開發(fā)應(yīng)用

王書榮

（泉州輕工職業(yè)學(xué)院，福建 泉州 362200）

在科技不斷發(fā)展的背景下，GIS應(yīng)用也有了較大的變化。通常來講，在GIS技術(shù)的運(yùn)用中，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的采集以及應(yīng)用，就需依靠穩(wěn)定的管理系統(tǒng)。但由于空間數(shù)據(jù)有著較大的異構(gòu)性，給GIS的發(fā)展造成嚴(yán)重阻礙。此外，盡管有較多行業(yè)仍在使用GIS，但由于各行業(yè)為了加強(qiáng)保密性能，通常對(duì)GIS軟件進(jìn)行二次開發(fā)，導(dǎo)致各行業(yè)的GIS軟件具有較大差異，難以將GIS進(jìn)行規(guī)范管理，導(dǎo)致各行業(yè)的資源難以通過GIS進(jìn)行共享。如此一來，不僅導(dǎo)致信息資源出現(xiàn)累贅，還會(huì)造成資源浪費(fèi)。因此，如何讓GIS技術(shù)能夠更好應(yīng)用于空間數(shù)據(jù)庫，已成為技術(shù)人員正面對(duì)的關(guān)鍵問題。因此，本文對(duì)OGDC技術(shù)進(jìn)行探討，并提出一些淺顯的看法，旨在為技術(shù)人員提供參考。

一、目前空間數(shù)據(jù)庫的局限性

從目前空間數(shù)據(jù)庫的使用情況來看，仍存在一些問題，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)。目前這種多源異構(gòu)形式的空間數(shù)據(jù)庫無法將收集的大量信息進(jìn)行集中以及分布處理，并且無法及時(shí)更新信息資源?；谶@些問題，GIS廠商也試圖依靠虛擬引擎以及無縫集成技術(shù)來解決這些問題。但這些技術(shù)難以從根本上解決接口標(biāo)準(zhǔn)以及平臺(tái)之間的差異問題。

二、空間數(shù)據(jù)庫的主要訪問接口

（一）關(guān)系數(shù)據(jù)庫主要的接口類型

就關(guān)系數(shù)據(jù)庫的接口而言，數(shù)據(jù)庫接口主要有三種類型，分別是基于ODBC的接口、基于.NET的接口以及基于ADO的接口。盡管訪問接口不同，但基于ODBC的接口可依靠SQL實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一訪問以及統(tǒng)一操作，以此達(dá)到數(shù)據(jù)庫資源共享的目的。

（二）空間數(shù)據(jù)庫主要的接口類型

空間數(shù)據(jù)庫是一種基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫形成的新型數(shù)據(jù)庫，并且所用的接口也是基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫開發(fā)而成。目前，空間數(shù)據(jù)庫主要有兩種接口類型，分別是FDO以及OGDC。由于FDC不具備統(tǒng)一性，通常在開發(fā)中選用OGDC。而OGDC是一種由不同開發(fā)商共同研制而成的接口技術(shù)，具有一定的統(tǒng)一性。

三、OGDC的設(shè)計(jì)方向

（一）設(shè)計(jì)思路

隨著ODBC不斷完善，關(guān)系數(shù)據(jù)庫能夠隨時(shí)進(jìn)行互聯(lián)互訪?；谶@一點(diǎn)，開發(fā)商無需編寫大量的訪問接口以及訪問程序。通常來講，OGDC仍采用ODBC的模式，利用數(shù)據(jù)服務(wù)層來處理無縫集成、數(shù)據(jù)訪問以及數(shù)據(jù)共享等問題。同時(shí)，依靠能夠?yàn)橛脩籼峁┐罅縂IS產(chǎn)品，以此為消費(fèi)者以及數(shù)據(jù)提供者創(chuàng)造統(tǒng)一的互聯(lián)通道。

SIMS是一種具有數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)分析以及直接訪問等功能的技術(shù)，并利用虛擬空間的引擎框架來實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的訪問，以此解決數(shù)據(jù)資源的利用問題。但由于SIMS所具備的架構(gòu)只能用于單一的GIS，無法用于不同類型的GIS。基于這一點(diǎn)，OGDC在SIMS對(duì)象模型的基礎(chǔ)上，將SIMS所具備的框架應(yīng)用到GIS中，并依靠規(guī)范的訪問接口以及數(shù)據(jù)描述，實(shí)現(xiàn)GIS以及關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)互訪。

（二）技術(shù)特點(diǎn)

從技術(shù)的角度來看，OGDC通過C++程序，使數(shù)據(jù)訪問框架以及數(shù)據(jù)訪問程序能夠在各種平臺(tái)進(jìn)行編譯以及運(yùn)行。同時(shí)，還能在.Net平臺(tái)生成.Net組件，以此形成。此外，這是一種開放性平臺(tái)，消費(fèi)者以及數(shù)據(jù)提供者都可以免費(fèi)進(jìn)行使用。

對(duì)消費(fèi)者而言，可通過訪問框架以及驅(qū)動(dòng)程序來調(diào)用接口，以便直接對(duì)各種空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問。如此一來，可避免為各種空間數(shù)據(jù)庫編寫代碼，只需一次編碼即可對(duì)各種空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，并能反復(fù)應(yīng)用。此外，還能使應(yīng)用端的開發(fā)工作更為簡易，并降低開發(fā)任務(wù)量以及維護(hù)任務(wù)量。

就數(shù)據(jù)庫廠商來講，廠商可為消費(fèi)者提供良好的數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)，消費(fèi)者無需在格式升級(jí)后重新開發(fā)。同時(shí)，數(shù)據(jù)庫廠商能夠依照不同數(shù)據(jù)庫的儲(chǔ)存特點(diǎn)，對(duì)驅(qū)動(dòng)程序以及數(shù)據(jù)接口進(jìn)行優(yōu)化。此外，GIS廠商能夠在開放式框架中開發(fā)良好的驅(qū)動(dòng)程序，便于消費(fèi)者在各種空間數(shù)據(jù)庫中交換所需的數(shù)據(jù)。

因此，在OGDC的支持下，能為消費(fèi)者創(chuàng)造更高效、更豐富的訪問方式，增強(qiáng)數(shù)據(jù)程序的利用率，以此消除數(shù)據(jù)孤島。同時(shí)，高效的數(shù)據(jù)模型能夠支持對(duì)不同數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，降低數(shù)據(jù)在格式轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)的損失，以此將空間數(shù)據(jù)進(jìn)行無縫集成。此外，OGDC具備自我完善的功能，能夠及時(shí)將互聯(lián)框架模型進(jìn)行更新，以此適應(yīng)不同技術(shù)的要求。

四、OGDC的主要實(shí)現(xiàn)過程

（一）構(gòu)建OGDC的整體框架

構(gòu)建OGDC的整體框架是實(shí)現(xiàn)OGDC的第一步。在OGDC中，主要有四個(gè)應(yīng)用層次，分別是數(shù)據(jù)庫層、應(yīng)用程序?qū)?、資源提供者層以及接口層。就數(shù)據(jù)庫層來講，數(shù)據(jù)庫層儲(chǔ)存著大量數(shù)據(jù)文件以及數(shù)據(jù)庫，并且OGDC能夠支持的數(shù)據(jù)庫通常由供應(yīng)商所決定；就資源提供者層來講，資源提供者儲(chǔ)存著大量已注冊的資源提供者；就接口層來講，接口層儲(chǔ)存著大量訪問接口，用戶可利用訪問接口對(duì)程序進(jìn)行開發(fā)，并在開發(fā)過程中無需關(guān)注訪問數(shù)據(jù)庫是哪種類型，只要依照接口定義進(jìn)行相應(yīng)操作就能對(duì)空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問；就應(yīng)用程序?qū)觼碇v，只需對(duì)應(yīng)用程序?qū)拥倪B接參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修改，就能訪問其他空間數(shù)據(jù)庫。

（二）制定的訪問模型以及訪問對(duì)象

制定DGDC的訪問模型以及訪問對(duì)象是實(shí)現(xiàn)DGDC的第二步，接下來對(duì)訪問模型以及訪問對(duì)象進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1.訪問模型

對(duì)于OGDC而言，訪問模型是設(shè)計(jì)OGDC的關(guān)鍵。在制定訪問模型時(shí)，不僅要結(jié)合當(dāng)前主流的數(shù)據(jù)模型，還要兼顧國內(nèi)以及國外的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)階段，OGDC能夠兼容OGDC的數(shù)據(jù)模型主要有點(diǎn)對(duì)象、線對(duì)象、文本對(duì)象以及復(fù)合對(duì)象等，并且能夠支持場模型。

2.訪問對(duì)象

就OGDC可訪問的對(duì)象來講，主要包括數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)集、記錄集、空間要素、規(guī)則柵格塊、空間參考系以及元數(shù)據(jù)。第一，數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)源是一種由點(diǎn)數(shù)據(jù)、線數(shù)據(jù)以及面數(shù)據(jù)等構(gòu)成的大型數(shù)據(jù)集集合。通常來講，一個(gè)數(shù)據(jù)源能夠包含多個(gè)數(shù)據(jù)集。第二，數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)集是一種由幾何對(duì)象所構(gòu)成的大型數(shù)據(jù)集合，并包括柵格數(shù)據(jù)集以及矢量數(shù)據(jù)集。通常來講，每個(gè)數(shù)據(jù)集都具備專有投影信息。第三，記錄集。正常情況下，記錄集只儲(chǔ)存矢量數(shù)據(jù)，并且屬于矢量數(shù)據(jù)集的小型查詢子集。第四，空間要素?？臻g要素主要有兩種數(shù)據(jù)類型，分別是屬性數(shù)據(jù)以及空間數(shù)據(jù)。通常來講，空間對(duì)象就是空間要素，并且可以是點(diǎn)、線以及面等地理要素。第五，規(guī)則柵格塊。通常來講，規(guī)則柵格塊主要是n×n的矩陣形式，并且由n條掃描線所組成。第六，空間參考系。通常來講，不同數(shù)據(jù)集都含有不同坐標(biāo)系，但空間對(duì)象以及原子空間的坐標(biāo)系完全一致。第七，元數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)是一種能夠?qū)臻g數(shù)據(jù)進(jìn)行描述的信息，并具有數(shù)據(jù)獲取以及數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)等功能。

（三）對(duì)OGDC進(jìn)行開發(fā)

對(duì)OGDC進(jìn)行開發(fā)是實(shí)現(xiàn)OGDC的第三步，要想實(shí)現(xiàn)OGDC的支持，就應(yīng)將管理軟件、供應(yīng)商軟件以及客戶軟件通過網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行各種訪問。就管理軟件來講，這是一種基礎(chǔ)模塊。通常來講，支持包能夠統(tǒng)一提供管理軟件，無需對(duì)其進(jìn)行定制以及修改。而供應(yīng)商軟件以及客戶軟件是一種參考實(shí)現(xiàn)，并能在支持包中獲取。在OGDC的模塊中，全部使用C++實(shí)現(xiàn)。如此一來，OGDC能夠支持不同類型的系統(tǒng)平臺(tái)，并支持客戶端訪問以及服務(wù)器訪問。在OGDC的開發(fā)過程中，關(guān)鍵內(nèi)容是供應(yīng)商軟件的實(shí)現(xiàn)。通常來講，供應(yīng)商軟件是依靠GIS廠商進(jìn)行大規(guī)模開發(fā)，通常以.odx作為文件的擴(kuò)展名。

五、OGDC的主要應(yīng)用效果

目前，國內(nèi)GIS軟件的組件、服務(wù)器軟件以及桌面都能為OGDC提供技術(shù)支持，并借助空間數(shù)據(jù)庫所具備的引擎技術(shù)，可直接對(duì)OGDC所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢以及編輯。此外，利用GIS能夠?qū)Ω鞣N數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，并能及時(shí)將各種數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存差異進(jìn)行屏蔽，保證OGDC能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

本文對(duì)現(xiàn)有的空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析，研究發(fā)現(xiàn)目前多源異構(gòu)形式的空間數(shù)據(jù)庫無法將收集的大量信息進(jìn)行集中以及分布處理，并且無法及時(shí)更新信息資源。因此，要想開發(fā)全新的訪問接口，就應(yīng)將OGDC作為研究關(guān)鍵，并在SIMS對(duì)象模型的基礎(chǔ)上，將SIMS所具備的框架應(yīng)用到GIS中，并依靠規(guī)范的訪問接口以及數(shù)據(jù)描述，實(shí)現(xiàn)GIS以及關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)互訪?？偠灾?，在地理信息技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代下，國內(nèi)空間數(shù)據(jù)庫也將不斷完善，并具備更強(qiáng)的數(shù)據(jù)讀取以及數(shù)據(jù)共享等功能。但在未來研究中，還需將3D對(duì)象的模型進(jìn)行擴(kuò)展，以此將空間數(shù)據(jù)庫的處理算法進(jìn)一步完善。

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