0 引言@@
自@@1998年美国副总统戈尔提出数字地球概念以来@@,引起了包括政治@@、军事及学术界的@@广泛关注@@@@。数字城市@@@@是数字地球理论与技术@@在@@城市@@信息化技术@@上的@@具体应用@@,是数字地球的@@主要组成部分@@[1]。从广义上讲@@,数字城市@@@@是指通过建设宽带多媒体信息网络@@、地理信息系统等基础设施平台@@@@,整合城市@@信息资源@@,实现城市@@经济信息化@@,建立城市@@电子政府@@@@、电子商务企业@@@@,并通过发展信息家电@@、远程教育@@、网上医疗等@@,建立信息化社区@@[2]。而狭义的@@数字城市@@@@则是指借助@@3S(GPS,GIS,RS)技术@@,深入开发与城市@@建设有关的@@地理空间@@信息资源@@,建设服务@@于城市@@规划@@、城市@@建设和管理@@,服务@@于政府@@@@、企业@@、公众的@@信息基础设施和信息系统@@,其本质是建设空间@@信息基础设施@@,并在@@此基础上深度开发和整合应用各种信息资源@@。
在@@数字城市@@@@建设初期@@,由于技术@@和体制等原因@@,各种应用系统之间缺少互联互通@@,往往是一个系统一套数据@@,信息孤岛问题严重@@[3],造成极大的@@社会资源浪费@@,同时@@由于数据规范不一致@@、数据更新时间不统一@@,导致最后的@@系统工作效率不高@@,准确度欠佳等问题@@。随着网络@@、数据库及@@GIS技术@@的@@发展@@,逐渐出现了以@@SOA(serviceorientedarch itecture)为基础的@@@@ServiceGIS技术@@,为地理信息的@@共享奠定了技术@@基础@@。基于@@以上的@@背景@@,本文研究了面向@@数字城市@@@@的@@地理信息公共服务@@平台@@建设方法@@,对其中关键技术@@@@、系统架构等进行了系统而详细的@@分析@@,并以重庆市@@为例介绍面向@@政务@@应用的@@地理信息公共平台@@的@@建设及应用情况@@,为数字城市@@@@建设提供一种科学有效的@@解决方案@@@@。
1 地理信息公共服务@@平台@@关键技术@@研究@@
1.1基于@@一张图的@@区域信息资源共享与应用模式@@
现实生活中@@80%的@@信息资源与空间@@位置有关@@。基于@@一张图的@@共享交换应用模式作为社会信息资源整合的@@框架具有独特的@@优势@@,如图@@1所示@@。通过这种方式@@,能够将政务@@电子地图与人口@@、法人@@、宏观经济数据及政府@@各部门的@@专业数据展现在@@地理空间@@上@@,实现区域地理空间@@信息资源的@@有效整合与集成@@,统一提供可视化的@@决策分析和数据共享服务@@@@。
1.2基于@@SOA的@@ServiceGIS技术@@
Services GIS是在@@@@GIS经历了面向@@文件的@@数据共享@@、面向@@数据库的@@数据共享之后@@,为解决@@GIS数据共享难题而提出的@@一种新的@@@@GIS软件模式@@。Service GIS是一种基于@@@@SOA的@@GIS技术@@体系@@,按照一定规范把@@GIS的@@全部功能以服务@@的@@方式发布@@,可以跨平台@@@@、跨网络@@、跨语言地被多种客户端调用@@,并具备服务@@聚合能力以集成来自@@其他服务@@器发布的@@@@GIS服务@@。
SOA是一种松散耦合@@、基于@@标准协议的@@分布式软件体系结构@@,用于构建向最终用户提供应用程序功能的@@分布式系统@@[4]。在@@这种体系结构中@@,系统功能被封装成独立可复用的@@服务@@@@,这些服务@@向上层提供明确的@@接口@@,上层通过调用这些接口来完成相应的@@功能@@,其体系结构如图@@@@2所示@@。
在@@SOA架构中@@,主要有三种角色@@:服务@@提供者@@,服务@@使用者和服务@@注册中心@@。服务@@提供者@@是创建服务@@的@@实体@@,其主要任务就是创建各种服务@@@@,并将这些服务@@的@@描述信息发布到服务@@注册中心@@,并且接受服务@@使用者的@@请求@@;服务@@使用者是需要使用服务@@的@@应用程序@@,通过在@@服务@@注册中心查询后定位服务@@@@,根据服务@@接口信息使用远程服务@@@@;服务@@注册中心的@@功能相当于提供一个交易平台@@@@,供服务@@提供者@@和服务@@使用者发布或选择服务@@@@。
1.3Web服务@@组合技术@@@@
Web服务@@是解决如何协调和组织多个@@Web服务@@并按照一定的@@流程来构造新的@@@@Web服务@@或应用系统的@@技术@@@@[5]。Web服务@@组合的@@价值在@@于服务@@重用@@,通过对各种不同功能的@@小粒度@@Web服务@@进行有机组合@@,实现大粒度的@@服务@@@@,以解决更为复杂的@@问题@@,从而达到服务@@增值的@@目的@@@@。同时@@,由于大粒度的@@服务@@可以减少客户端与服务@@端的@@通信次@@数@@,对提升应用系统的@@整体性能有积极贡献@@。
为了实现空间@@数据的@@开放性和互操作性@@,利用服务@@组合技术@@@@对发布的@@符合@@OGC标准的@@@@WFS(webfeature service)、WMC(webmap context)、WCS(webcoverage service)服务@@进行服务@@组合@@,可更有效地实现地理信息的@@共享服务@@@@,GIS服务@@组合如图@@@@3所示@@。
1.4地址匹配技术@@@@
地址匹配是实现非空间@@数据快速空间@@化的@@重要手段@@,是数据共享交换中的@@重要环节@@。与空间@@位置信息相关联的@@地址数据用于建设标准地址空间@@参考数据库@@。一个完整的@@地址匹配功能需要由地址字典和地址匹配算法组成@@,地址字典是地址和组成地址的@@元素的@@集合@@,以一条地址为例@@,重庆市@@渝北区松石支路@@10号是一条地址数据@@,它是根据规则省@@(市@@)+区县@@+地名@@+门牌号将@@4个地址元素组合的@@@@。多条这样的@@地址和地址元素构成了地址字典@@。而地址匹配算法一般应该具备以下几个特征@@。
1)语义级解析@@。能够深入理解地址内部@@,理解地址串语义层面的@@信息@@,比如识别地址中的@@冗余信息@@,自@@动解析出最精确的@@地址要素@@。
2)可控的@@地址匹配@@。允许用户指定不同的@@匹配策略@@(如根据精度匹配@@),利用解析出来的@@地址要素@@,匹配满足某些特定条件的@@地址@@。
3)一定的@@模糊与容错的@@能力@@。人们根据生活习惯表达的@@地址很可能是不标准的@@@@@@,口误@@、笔误时有发生@@,一个好的@@地址编码系统在@@地址字典的@@帮助下@@,应该能够对地址进行检查规范@@,从而提高系统的@@可用性@@,改善用户的@@使用体验@@。
2 公共服务@@平台@@架构设计以重庆市@@为例@@
本节以重庆市@@为例@@,说明面向@@政务@@应用的@@地理信息公共服务@@平台@@的@@建设及应用情况@@。
2.1总体框架设计@@
重庆市@@地理信息系统总体框架设计@@采用@@1+1+4的@@体系结构@@,如图@@4所示@@。
1个体系@@:即重庆市@@地理空间@@共享交换服务@@体系@@,包括共享交换平台@@数据规范@@、共享交换平台@@服务@@接口规范和共享服务@@政策办法规范@@。
1个数据库@@:即重庆市@@政务@@地理空间@@数据库@@,包括政务@@电子地图@@、政务@@专题图层@@、数字高程模型@@、遥感影像@@,地名@@地址等数据@@。
4个共享交换应用子系统@@:即用于数据交换共享的@@共享交换子系统@@、用于地理空间@@信息公众服务@@的@@公众服务@@子系统和用于后台维护管理的@@运维管理子系统@@、用于空间@@数据管理的@@数据管理子系统@@。
