探討地理信息系統(tǒng)集成平臺框架結(jié)構(gòu)

高路

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010018）

探討地理信息系統(tǒng)集成平臺框架結(jié)構(gòu)

高路

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010018）

現(xiàn)階段隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國對于城市建設(shè)、地域勘測等地理信息工作的需求越來越大，但是由于一直以來對于地理信息不夠重視，導(dǎo)致我國在地理信息系統(tǒng)的建設(shè)技術(shù)上存在不足，地理信息系統(tǒng)集成平臺的建設(shè)也不夠完善。本文通過介紹地理信息系統(tǒng)集成技術(shù)，了解地理信息系統(tǒng)集成技術(shù)的基本特點(diǎn)，分析了解地理信息系統(tǒng)集成平臺的框架結(jié)構(gòu)，從而對地理信息系統(tǒng)的集成問題有更深刻的了解和認(rèn)識。而且能夠為后期構(gòu)建更加科學(xué)合理的地理信息系統(tǒng)集成平臺框架結(jié)構(gòu)奠定理論基礎(chǔ)。

地理 信息系統(tǒng) 集成平臺

1　引言

現(xiàn)階段加強(qiáng)對地理信息系統(tǒng)集成技術(shù)的研究，探討構(gòu)建更加合理的地理信息系統(tǒng)集成平臺框架結(jié)構(gòu)具有重要的現(xiàn)實意義。地理信息集成平臺的構(gòu)建，為城市的建設(shè)和規(guī)劃、環(huán)境的監(jiān)督和測試、城市公共安全以及地質(zhì)勘測等方面做出了很大的貢獻(xiàn)。地理信息系統(tǒng)的集成常常被分為兩個層次：其中的一個層次是偏向于地理信息之間的空間分析，是各層地理信息之間相互關(guān)系的集成；另一個層次是關(guān)于地理信息之間不同的模型和數(shù)據(jù)，相互組織和管理方面的技術(shù)層次的集成問題。本文主要介紹第二個層次上的地理信息系統(tǒng)的集成問題。

2　地理信息系統(tǒng)集成技術(shù)

地理信息系統(tǒng)的發(fā)展也經(jīng)歷了一個漫長的過程，地理信息系統(tǒng)的集成技術(shù)在這段發(fā)展過程中也逐漸分成了下面幾種形式：

（1）同樣一款GIS軟件的系統(tǒng)在不同的模塊或者是不同的系統(tǒng)之間選擇，使用Import/Export的文本和文件之間的交換形式。這種方式是最為簡單，它對于任何系統(tǒng)或者模塊之間的數(shù)據(jù)和模型的集成都適用。（2）大型的商業(yè)GIS軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型具有一致性，可以對開發(fā)語言進(jìn)行二次提供，從而構(gòu)成軟件的開發(fā)平臺。利用二進(jìn)制的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換形勢在不同的模塊之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，不同的GIS軟件系統(tǒng)之間具有密切關(guān)系的話，也可以采用這種數(shù)據(jù)集成方式。（3）采用API的形式進(jìn)行集成，也就是應(yīng)用程序接口的形式。例如軟件系統(tǒng)ARC/INFO能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)客戶端和服務(wù)器之間的通訊就是通過RPC的接口來完成，提供了ARC/INFO與ARCVIEW之間的集成。另外用戶使用時也可以根據(jù)RPC的規(guī)范模式開發(fā)應(yīng)用模塊，以此來實現(xiàn)信息系統(tǒng)的集成。基于API的思想技術(shù)還有ESRI提出的分布式計算環(huán)境。（4）對象之間進(jìn)行的互操作功能是通過對象連接和嵌入的自動化功能來實現(xiàn)的。很多的商業(yè)GIS軟件都可以提供對象嵌入的自動化功能，用戶也能夠利用這些軟件作為能夠嵌入自己系統(tǒng)的對象。（5）還有一種信息系統(tǒng)集成形式是關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)（ORDBMS），它可以將空間數(shù)據(jù)之間作為一種類型的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行集成，然后進(jìn)入數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)，使用者可以通過這個平臺直接對矢量的空間數(shù)據(jù)、普通關(guān)系的數(shù)據(jù)以及遙感的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和處理，也能夠利用這種的數(shù)據(jù)庫平臺的接口（API）對GIS的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)。（6）地理信息系統(tǒng)朝著開放以及互操作方向發(fā)展的標(biāo)志是OPENGIS組織對于COBRA標(biāo)準(zhǔn)的采用，它發(fā)布了一些簡單的規(guī)范特征，這些都是地理信息系統(tǒng)開放的基礎(chǔ)，但是這種形式對于GIS軟件有了新的要求，需要重新開發(fā)GIS軟件。

根據(jù)這些形式的分析，地理信息系統(tǒng)的集成技術(shù)有了總體結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫集成平臺、模型集成平臺這些平臺結(jié)構(gòu)分別是基于客戶/服務(wù)器、元數(shù)據(jù)或者關(guān)系數(shù)據(jù)庫構(gòu)建而成的，并且在這些基礎(chǔ)上可以空間建模對數(shù)據(jù)進(jìn)行空間處理，以便于進(jìn)行空間的決策。

3　地理信息系統(tǒng)集成平臺框架結(jié)構(gòu)

近年來隨著客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的推廣使用，許多分布式系統(tǒng)中已經(jīng)普遍使用這種C/S結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下，不再需要對單一的客戶設(shè)置單一的服務(wù)器，而是把多個客戶機(jī)或者服務(wù)器通過各種硬件網(wǎng)絡(luò)和支撐平臺聯(lián)系到一起，實現(xiàn)各客戶機(jī)各平臺之間的通信，從而將所有的客戶機(jī)、服務(wù)器和軟硬件系統(tǒng)組成一個整體性的系統(tǒng)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)分布式的計算分析。這種基于客戶/服務(wù)器的分布式系統(tǒng)主要由前端的客戶機(jī)和后端的服務(wù)器兩部分組成。當(dāng)客戶端有需求的時候就可以向系統(tǒng)發(fā)出命令請求，分布式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)就會把接收到的命令請求傳送到相應(yīng)的服務(wù)器，服務(wù)器接收到請求之后就按照預(yù)先設(shè)定好的程序進(jìn)行相應(yīng)的分析計算，然后再經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)把分析計算的結(jié)果反饋給客戶端，基于C/S結(jié)構(gòu)實現(xiàn)分布式的計算分析。

將客戶/服務(wù)器機(jī)制引入地理信息系統(tǒng)集成平臺能夠?qū)崿F(xiàn)對地理信息的分布式處理。將地理信息系統(tǒng)集成平臺分為兩層C/S結(jié)構(gòu)，其中第一層C/S結(jié)構(gòu)由系統(tǒng)的前端客戶和整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、模型庫集成平臺和對應(yīng)的應(yīng)用模型組成，第二層C/S結(jié)構(gòu)是則主要由平臺、模型以及相關(guān)商用軟件組成?；镜目蚣芙Y(jié)構(gòu)由客戶端、模型和數(shù)據(jù)集成平臺服務(wù)器與信息處理功能服務(wù)器三部分組成。在平時工作中客戶端主要是對用戶進(jìn)行引導(dǎo)，指引客戶進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入、模型功能的選擇和某些輸入輸出項的選擇，然后將這些信息進(jìn)行整理，提交到地理信息系統(tǒng)的模型、數(shù)據(jù)集成平臺的相關(guān)服務(wù)器中。這些服務(wù)器的主要作用是在模型數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索選擇，根據(jù)用戶端發(fā)送的相關(guān)需求選擇合適的模型，當(dāng)出現(xiàn)特殊需求的時候要重建模型或者對不同的模型進(jìn)行功能組合搭配。確定好模型以后，根據(jù)模型的具體情況把相關(guān)的模型數(shù)據(jù)整理后提交給數(shù)據(jù)集成平臺的服務(wù)器，經(jīng)過不同的功能處理服務(wù)器的轉(zhuǎn)化處理將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為RS、GIS等服務(wù)器能夠識別操作的數(shù)據(jù)信息，最后這些服務(wù)器的操作結(jié)果會經(jīng)過模型集成平臺的服務(wù)器再反饋給用戶客戶端。

4　結(jié)語

本文介紹一種以客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的地理信息系統(tǒng)集成平臺框架結(jié)構(gòu)，從多個角度討論這種集成平臺所涉及的相關(guān)地理信息系統(tǒng)集成技術(shù)。通過C/S結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對于用戶需求的分布式處理，解決了關(guān)于地理信息之間不同的模型和數(shù)據(jù)，相互組織和管理方面的技術(shù)層次的集成問題?，F(xiàn)階段我國對于地理信息系統(tǒng)集成平臺的構(gòu)建技術(shù)還不夠成熟，需要技術(shù)人員加強(qiáng)對于這方面的研究，提高我國對于地理信息的分析計算技術(shù)，促進(jìn)我國地理信息行業(yè)的快速發(fā)展。

［1］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(xué)報，1999（1）：77-83.

［2］何岱.地理信息系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用狀況［J］.中國科技博覽，2009（13）：170-170.

［3］董明.地理信息系統(tǒng)構(gòu)建結(jié)構(gòu)［J］.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2010（5）：68-70.