基于ArcGIS云平臺的地理處理服務(wù)的構(gòu)建與共享

楊宏健等

摘 要：由于地理數(shù)據(jù)處理步驟繁瑣且數(shù)據(jù)量巨大，要求用戶具有專業(yè)知識和專業(yè)軟件，限制了地理數(shù)據(jù)的共享與應(yīng)用。云GIS平臺的出現(xiàn)為地理數(shù)據(jù)的共享與應(yīng)用提供了更為方便快捷的方式，用戶可以隨時(shí)隨地使用更多更專業(yè)的在線數(shù)據(jù)服務(wù)和處理服務(wù)。該文初步研究了基于ArcGIS云平臺的地理處理服務(wù)的創(chuàng)建、發(fā)布和共享，通過將復(fù)雜的地理處理流程以工具箱的形式共享在云平臺上，使用戶可以方便快捷地調(diào)用地理處理服務(wù)流程。

關(guān)鍵詞：地理處理服務(wù) 云平臺 ArcGIS

中圖分類號：K0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（a）-0003-02

Abstract：Because of the complicated processing steps and large amounts of geographic data， it usually require users have specialized knowledge and software， which limit the sharing and application of geographic data. The emergence of cloud GIS platform provide a more convenient way for sharing and application of geographic data. On the cloud GIS platform users can use much specialized online data service and processing service anytime and anywhere. This paper introduces the way to create， publish and share geographic processing services based on ArcGIS cloud platform， by using toolbox， to make complex geographic processing process share on cloud platform. So that users can call geographic processing processes as convenient as possible.

Key Words：Geographic processing service；Cloud platform；ArcGIS

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、GIS技術(shù)的發(fā)展以及用戶需求方式的轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的單一的數(shù)據(jù)查詢、瀏覽等功能已經(jīng)不能滿足應(yīng)用的需要，提供更多更專業(yè)的在線數(shù)據(jù)服務(wù)及處理功能應(yīng)用是WebGIS發(fā)展的趨勢[1]。但是由于地理數(shù)據(jù)處理步驟繁瑣、數(shù)據(jù)量大，要求用戶具備專業(yè)知識與專用軟件，并且需要投入很多人力和物力來處理數(shù)據(jù)。解決這一問題可以將復(fù)雜的操作流程打包封裝在工具箱中以服務(wù)的形式發(fā)布在云平臺上，通過云平臺共享在不同的用戶組中，用戶根據(jù)自己的需要便可隨時(shí)隨地不需要任何專用的GIS軟件便可在Web瀏覽器或者應(yīng)用程序中使用該服務(wù)，而快速的得到處理結(jié)果。

1 地理處理服務(wù)

1.1 地理處理

簡單的說，地理處理就是對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析。地理處理作為ArcGIS的重要組成部分，可以自動(dòng)執(zhí)行GIS任務(wù)以及空間分析和建模任務(wù)。通過地理處理可以將一系列的地理處理工具串聯(lián)或組合在一起，從而實(shí)現(xiàn)工作流的自動(dòng)化操作和解決一些復(fù)雜的問題。通過將工作流打包成易于共享的地理處理包，實(shí)現(xiàn)云平臺的共享。

1.2 地理處理服務(wù)

地理處理服務(wù)就是將地理處理工具箱或者包含地理處理工具圖層的地圖文檔發(fā)布成一個(gè)服務(wù)，它是地理信息服務(wù)的重要組成部分之一，包括通過客戶端訪問的地理處理任務(wù)[2]。地理處理服務(wù)為操作空間數(shù)據(jù)提供了計(jì)算和處理模型，將其部署到云端，以服務(wù)的形式提供給所有用戶，實(shí)現(xiàn)了處理功能的共享。

1.3 地理處理云服務(wù)

地理處理云服務(wù)就是將地理處理服務(wù)放在云端供用戶使用的服務(wù)。目前通常使用ArcGIS Desktop來創(chuàng)建地理處理，用戶可以使用多種方式來使用地理處理。（1）創(chuàng)建的地理處理可以與數(shù)據(jù)結(jié)合在一起以.tbx文件保存，通過其他存儲介質(zhì)為別人提供共享，使用者以工具箱的形式來進(jìn)行使用。（2）把創(chuàng)建的地理處理保存在ArcSDE數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，其他用戶只要連接SDE數(shù)據(jù)庫便可訪問和運(yùn)行這些工具。（3）將地理處理以服務(wù)的形式發(fā)布成地理處理服務(wù)，只要可以訪問Internet和ESRI產(chǎn)品，就可以使用該服務(wù)。使用ArcGIS Online云平臺，用戶無需安裝自己的服務(wù)器，便可將地理處理服務(wù)以web圖層的形式與組織內(nèi)或者其他成員進(jìn)行共享。在云平臺發(fā)布地理處理服務(wù)后，使用者可以隨時(shí)隨地使用任何終端按照自己的需求查找和使用自己所需的服務(wù)。創(chuàng)建共享地理處理服務(wù)的流程如圖1所示。

2 創(chuàng)建地理處理云服務(wù)

創(chuàng)建地理處理服務(wù)模型使用戶可以按照自己的需求來集成各種分析模塊，定制適合自己的服務(wù)。創(chuàng)建地理處理服務(wù)模型的方式十分靈活，常用的有兩種方式來完成模型的創(chuàng)建：通過模型創(chuàng)建器來創(chuàng)建模型以及使用Python腳本語言來開發(fā)模型，一個(gè)模型至少包含一個(gè)處理，一個(gè)處理包含一個(gè)工具，可以有若干個(gè)輸入但只能有一個(gè)輸出[3]。

2.1 利用模型創(chuàng)建器創(chuàng)建模型

模型創(chuàng)建器（Model Builder）是一個(gè)內(nèi)嵌在ArcGIS Desktop中的一個(gè)可視化建模窗口，通過模型創(chuàng)建器可以把準(zhǔn)備分析的工具和所使用的分析工具流程化的結(jié)合在一起，也可以在模型中嵌套各種子模型或者修改實(shí)際的應(yīng)用模型，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的地理處理功能[1]。同時(shí)可以把模型保存成Toolbox中一樣的工具來運(yùn)行和共享。

2.2 利用腳本創(chuàng)建模型

在ArcGIS中可以使用Python來創(chuàng)建地理處理，它是一種跨平臺的開源編程語言，作為一種腳本語言，可以用于將多個(gè)程序組合在一起，且回避了系統(tǒng)語言編程程序必須處理的具體細(xì)節(jié)，與系統(tǒng)語言相比，腳本語言更加易學(xué)易用。同時(shí)，和模型相似，因?yàn)樗鼈兌伎梢杂脕韯?chuàng)建新的工具，模型是用可視化編程語言創(chuàng)建的而腳本是基于文本語言和文本編輯器來創(chuàng)建的?？梢允褂梅植枷?qū)⒛_本引入自定義工具箱中，使得該腳本成為模型或者其他腳本使用的一個(gè)工具。

3 發(fā)布地理處理云服務(wù)

地理處理服務(wù)模型的發(fā)布就是將包含地理處理模型工具層或者地理處理模型以服務(wù)的形式發(fā)布出去，可以使用ArcCatalog或者ArcGIS Sever來發(fā)布服務(wù)[4]。ArcGIS提供三種方式對地理處理服務(wù)進(jìn)行配置。（1）地理處理服務(wù)：發(fā)布工具箱以創(chuàng)建地理處理服務(wù)，工具箱的每個(gè)工具都將成為一個(gè)任務(wù)，這些任務(wù)可以使用磁盤上的數(shù)據(jù)集。（2）具有源地圖文檔的地理處理服務(wù)：每個(gè)工具圖層都將成為一個(gè)任務(wù)，這些任務(wù)可以訪問源地圖文檔及磁盤上數(shù)據(jù)集中的圖層。（3）具有結(jié)果地圖服務(wù)的地理處理服務(wù)，這種配置方式包含服務(wù)執(zhí)行后的結(jié)果。

4 基于ArcGIS Online的地理處理云服務(wù)共享

4.1 ArcGIS Online概述

ArcGIS Online是一個(gè)面向所有用戶的公有云GIS平臺，它為用戶提供了一個(gè)基于云的、完整的協(xié)作式的地理信息管理與分享工作平臺，允許組織成員使用、共享和創(chuàng)建應(yīng)用程序。通過共享內(nèi)容實(shí)現(xiàn)與組織成員的交互。可建立通過邀請加入的私有組，或者對所有人開放的共有組，也可通過社交媒體來共享。目前ArcGIS Online作為中樞，已經(jīng)將ArcGIS產(chǎn)品體系中的桌面端、移動(dòng)端無縫的連接在了一起，真正實(shí)現(xiàn)了多源一體化共享協(xié)同作業(yè)。

4.2 ArcGIS Online云平臺配置

ArcGIS Online包含的工具和設(shè)置可以作為整體管理組織。這包括配置網(wǎng)站，邀請成員并確定他們的訪問角色，管理內(nèi)容和組以及設(shè)置安全策略。

4.2.1 配置網(wǎng)站

管理員通過配置ArcGIS Online網(wǎng)站來向組織成員展示重要的信息，需要配置主頁、地圖查看器、組、程序服務(wù)、角色和安全性等。也可直接利用應(yīng)用模板程序來發(fā)布應(yīng)用程序。

首先需要在應(yīng)用站點(diǎn)區(qū)域創(chuàng)建一個(gè)組，組可能是主頁組或者其他組，可以將組的狀態(tài)設(shè)置為組織或者公共，這樣使組的配置設(shè)置顯示在組列表中，而私有組則不會(huì)顯示。其次是將我們發(fā)布的服務(wù)模型共享在已創(chuàng)建的組中，也可共享在ArcGIS Online的公共組中，以允許所有人訪問。最后是在站點(diǎn)配置的各個(gè)部分中選擇需要的組，通過這些組來管理內(nèi)容。

4.2.2 邀請成員

組織通過邀請用戶或者直接添加用戶來添加成員。該流程包括自動(dòng)添加成員、向預(yù)建立的用戶名發(fā)送邀請、向現(xiàn)有用戶發(fā)送邀請或向企業(yè)登錄帳戶發(fā)送邀請。可以每次發(fā)送一個(gè)邀請或添加一個(gè)成員，也可批量發(fā)送邀請或添加成員。當(dāng)然只有具備相應(yīng)的權(quán)限才能邀請成員。

組織成員有用戶、發(fā)布者、管理員或者自定義角色，每個(gè)角色都有不同的權(quán)限，成員受邀加入組織將被分配角色，且只有管理員可更改角色。

4.2.3 管理內(nèi)容

如果是項(xiàng)目管理員或者具備相應(yīng)的權(quán)限，就可以管理所擁有的組以及組中的項(xiàng)目和成員。

4.3 服務(wù)模型共享

通過登錄ArcGIS Online賬戶將服務(wù)模型至網(wǎng)站并進(jìn)行共享以其使其他用戶可以直接查看或者下載文件在桌面應(yīng)用程序中打開。默認(rèn)情況下添加的內(nèi)容僅供本人訪問，我們可以根據(jù)自己的權(quán)限以及所在組織的安全設(shè)置來共享項(xiàng)目。

5 結(jié)語

目前，現(xiàn)有的空間信息服務(wù)大多功能簡單，無法滿足復(fù)雜應(yīng)用的需要，只有通過一定的方式將這些服務(wù)按照應(yīng)用需求組合起來，才能充分發(fā)揮空間信息服務(wù)的優(yōu)勢[5]。而地理處理服務(wù)模型就是根據(jù)不同的需求將復(fù)雜的空間分析處理工作流程化，云GIS平臺的出現(xiàn)，恰恰使地理處理服務(wù)更加易于共享，本研究基于ArcGIS平臺地理處理云服務(wù)的構(gòu)建和共享，使用戶可以按需查找自己所需的服務(wù)，下一步工作就是不斷完善和增強(qiáng)服務(wù)功能和范圍使應(yīng)用領(lǐng)域更寬廣。

參考文獻(xiàn)

[1] 盧廷玉，孫大龍.在ArcGIS Sever中構(gòu)建地理處理服務(wù)及客戶端調(diào)用[J].測繪與空間地理信息，2012，35（5）：88-90.

[2] 陳進(jìn).基于Web Services的地理信息處理服務(wù)應(yīng)用研究[D].長沙：中南大學(xué)，2005.

[3] 王建明，王銳，等.基于ArcGIS Sever的分布式地理處理服務(wù)模型研究[C].北京：地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)第四次會(huì)員代表大會(huì)暨第十一屆年會(huì)論文集，2007.

[4] 佟晶.基于ArcGIS Sever的地理處理服務(wù)的應(yīng)用研究[D].北京：中國地質(zhì)大學(xué)，2010.

[5] 王艷東，龔健雅.空間信息智能服務(wù)理論與方法[M].北京：科學(xué)出版社，2012.