基础地理信息公共服务平台设计研究

摘　要：介绍基础地理信息公共服务平台的建设目标、建设内容。阐述其总体架构及分层设计内容，为数字城市、数字省区公共服务平台相关建设提供借鉴。

关键词：ArcSDE； 地理信息； 公共服务平台； 空间数据库
　　引言
　　近年来，以地理信息系统（GIS）技术为核心的“数字城市”和“空间数据服务”等应用在我国受到了广泛关注，各省、自治区以及直辖市都在积极建立以地理空间数据的信息服务平台。在建设的过程中，由于存在基础空间数据重复投资的现象，所以建立一个基础地理空间数据库就成为了目前的必要选择。
　　建立基础地理空间数据库的目的是为推动基础地理空间数据集的不重复采集,减少浪费,协调地理空间数据的使用,加强对地理信息资源有效而经济的管理。本文尝试选用空间数据引擎ArcSDE作为GIS应用服务器与数据库服务器之间的接口，以ArcSDE为核心实现空间查询、空间分析，以面向对象空间数据库系统Oracle为基础地理空间数据和属性数据进行统一管理，实现支持高效的、海量数据的提取。
1.建设目标
    1.1 数据库建设
　　公共地理框架数据是平台服务的数据主体，将基础地理信息数据进行内容提取、分层细化、模型对象化重构、统计分析、符号化表现等处理改造，形成以面向地理实体、分层细化的数据体系，形成可在公众网使用的公共地理框架数据；同时进行地理信息框架数据管理系统的建设，实现框架数据的建库、日常管理及更新维护。根据公共服务平台的需要进行地图配置，满足数据服务发布的要求。
    1.2 服务平台建设
　　平台建设实现面向公众、企业提供目录服务、地图浏览、地名查询、专题信息加载、空间分析等在线地理信息服务，并向专业部门和企业提供标准服务接口，支持基于平台资源开发专业应用系统。
　　按照面向服务构架（SOA）的基本思想和方法，完成门户网站系统建设、开发支持系列互操作接口规范的地理信息服务基础软件、平台管理软件、及二次开发接口库。
    1.3 支持环境建设
　　运行支持环境建设是地理信息公共服务平台建设和运行的底层基础，构建基于公众网的网络接入环境，以及数据库集群服务、虚拟化服务、存储备份、安全保密控制和管理的软硬件环境。
2.设计路线
    2.1 平台标准规范体系
    在遵照国家标准、部门标准、行业标准、地方标准等相关标准的前提下，采用直接引用和自行制定相结合的办法提供一套符合地理信息公共服务平台建设实际情况的标准、规范和切实可行的管理办法，用以保障公共服务平台顺利建设和共享环境的形成，为整个空间信息共享环境的建设打下基础。
    2.2面向应用、构建公共地理框架数据库
　　首先按照数据标准规范，加工、处理，形成公共地理框架数据。按照国家相关地图公开出版要求，进行加工并进行脱密处理，形成公众版公共地理框架数据。
　　公众服务平台的公共地理框架数据采用Oracle进行存储，数据基于Oracle Saptial直接存储，不依赖于特定的GIS软件平台和数据格式。
    2.3 采用SOA技术搭建公共服务平台
　　平台采用基于SOA设计理念，便于实现跨平台与互操作，利用Web Services方法实现一种松散耦合的异构式环境的集成，地理信息数据功能封装成符合OGC标准规范接口，构建面向服务的、融共享服务提供方、使用方和管理方为一体的地理信息数据共享框架体系结构，实现基于统一注册和分级授权的服务组织模式与运行管理机制，达到地理信息共享交换的持续扩展。
　　地理信息公共服务平台采用面向服务架构，设计融共享服务提供方、使用方和管理方为一体的“公共服务平台”总体架构，实现基于统一注册和分级授权的服务组织模式与运营管理机制，完成地理信息资源与服务的管理调度及动态装配。
　　考虑跨平台应用因素，采用JAVA的Web技术，实现语言为JAVA。软件架构采用J2EE体系进行构建，便于实现跨平台与互操作。采用Oracle公司Oracle 11g作为数据库管理平台。
    2.4采用先进的IT架构建设平台运行支撑环境
　　以现有网络软硬件设备为基础，采用以虚拟化技术为中心的IT架构思想，体现高度的前瞻性和可扩展性，采用“分期投入，逐步扩展，保证平台应用的完整性和硬件投资的有效性”原则，基于公众网搭建地理信息公共服务平台的运行支持环境，包括网络软硬件设备、支撑软件和安全保障体系。
    2.5构建分布式地理信息共享与应用开发环境
　　采用Web Service等开放式标准协议，设计便于服务描述、发布、发现和调用的技术结构与接口，形成跨部门、跨地区的分布式地理信息共享与应用开发环境。
　　采用OGC空间数据互操作的接口规范，统一标准，统一接口，方便政府部门和公众使用地图与地理信息，便于专业用户搭建业务系统。
　　建设过程中，由自治区级节点统一开发服务注册管理软件系统，统一分发给各下级节点和行业部门节点建设地理信息服务注册中心，形成全自治区统一的元数据（服务）与目录注册体系，各节点的注册中心保持同步和镜像，用户访问任何一个服务注册中心，都可以得到全自治区地理信息共享资源。
3.建设内容
    3.1平台软件系统组成与结构
　　基础地理信息公共服务平台以满足公众对地理信息的需求为主要内容。公众版门户部署在互联网上，发布各种地理信息数据供企业和大众使用。
　　基础地理信息公共服务平台软件系统建设内容共四大部分，分别是：发布数据管理系统、服务系统、安全授信系统和平台门户，其之间关系如图1所示：

图1.公众服务平台软件体系结构
    3.2 平台功能
　　基础地理信息公共服务平台的软件体系结构是一个较为典型的三层体系结构，以服务为中心，将各种空间资源包装成地理信息服务，从而屏蔽了资源的异构性，以地理信息服务这种统一的软件实体对外提供共享接口。
　　平台软件系统主要包括：数据制作管理工具、平台公共服务系统、平台管理系统、门户网站、应用系统集成开发包。公共服务平台功能结构体系如图2所示：

图2.软件平台功能结构体系

4.结语
　　上述基础地理信息公共服务平台建立的优越性表现在:矢栅统一的空间地理数据模型 ,有利于对数据的管理;空间数据库引擎(ArcSDE) 将数据统一于关系数据库中进行管理,有利于提高数据的访问速度和大数据量数据存储和管理; 基于 COM 技术编程技术 ,对ArcObjects 进行二次开发 ,有利于灵活、友好地定制数据库管理系统的 各项功能;基于 C/ S 结构的分布式数据处理方式 ,有利于空间数据库的数据互操作和信息共享。基于这一设计建立的基础地理信息公共服务平台已投入运行,经过一段时间的实践 ,系统运行稳定可靠 ,充分证明了数据库系统框架结构和技术路线的正确性和可实践性。

参考文献
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