基于WebService的坐標(biāo)系統(tǒng)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換問(wèn)題的研究與探討

劉洪江，施仲添

(1.杭州市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，浙江杭州 310012； 2.杭州市城市規(guī)劃信息中心，浙江杭州 310012)

基于WebService的坐標(biāo)系統(tǒng)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換問(wèn)題的研究與探討

劉洪江1?，施仲添2

(1.杭州市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，浙江杭州 310012； 2.杭州市城市規(guī)劃信息中心，浙江杭州 310012)

坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換參數(shù)通常不能對(duì)外提供，故GIS應(yīng)用中的坐標(biāo)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換問(wèn)題難以解決。本文在分析WebService技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了基于WebService的坐標(biāo)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換方案，將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)和公式封裝成WebService，以能在Web服務(wù)器端提供實(shí)時(shí)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換服務(wù)。為GIS應(yīng)用中坐標(biāo)系統(tǒng)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換問(wèn)題提供了一個(gè)解決思路。

WebService；坐標(biāo)系統(tǒng)；實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)

1 引 言

經(jīng)過(guò)近30年的時(shí)間，我國(guó)的GIS技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，地理信息應(yīng)用已逐步發(fā)展到社會(huì)化、網(wǎng)絡(luò)化階段。坐標(biāo)系統(tǒng)和空間參考是地理信息的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)框架，異構(gòu)地理信息的集成應(yīng)用必須對(duì)不同空間數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。目前基于Internet技術(shù)的WebGIS應(yīng)用越來(lái)越普遍，尤其是移動(dòng)式GIS的發(fā)展，對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換(如WGS－84坐標(biāo)轉(zhuǎn)為地方坐標(biāo))提出了更高的要求，系統(tǒng)應(yīng)用往往需要能實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)，但坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)通常不能對(duì)外提供，使這一問(wèn)題難以得到合理的解決。

Web服務(wù)的出現(xiàn)，給坐標(biāo)系統(tǒng)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換方案的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。WebService是分布式計(jì)算領(lǐng)域發(fā)展的前沿技術(shù)，具有很多其他技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。如Web服務(wù)可以提供基于XML消息交換的、跨平臺(tái)、跨語(yǔ)言的解決方案；可以基于 J2EE、CORBA、COM、.NET等多種平臺(tái)進(jìn)行創(chuàng)建和部署；可以實(shí)現(xiàn)異源(heterogene－ous)應(yīng)用程序之間的互操作等等。所以將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)和公式封裝成WebService，以便能在服務(wù)器端提供基于Web的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換服務(wù)。該技術(shù)為坐標(biāo)系統(tǒng)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換問(wèn)題的解決提供了可行的方案。

2 WebService技術(shù)簡(jiǎn)介

2.1 基本概念

WebService即Web服務(wù)，就是系統(tǒng)提供一組接口，并通過(guò)接口使用系統(tǒng)提供的功能。WebService是一種通過(guò)Web部署提供對(duì)業(yè)務(wù)功能訪問(wèn)的技術(shù)，它具有跨平臺(tái)、簡(jiǎn)單和高度可集成等特點(diǎn)，Microsoft在.NET中將WebService定位為溝通未來(lái)軟件的基礎(chǔ)。WebService采取簡(jiǎn)單易理解的標(biāo)準(zhǔn)Web協(xié)議作為組件界面描述和協(xié)同描述規(guī)范。通過(guò)XML、SOAP、WSDL、UDDI等技術(shù)手段，屏蔽不同軟件平臺(tái)的差異。無(wú)論是CORBA、DCOM還是EJB都可以通過(guò)這一標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議進(jìn)行互操作，解決計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無(wú)序性、異構(gòu)性和封閉性等問(wèn)題。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議

WebService是建立在一些通用協(xié)議基礎(chǔ)上的，如HTTP、XML、SOAP、WSDL、UDDI協(xié)議等。下面簡(jiǎn)要介紹這些協(xié)議:

(1)XML

XML(Extensible Markup Language)，可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言，是一種把數(shù)據(jù)表示為一個(gè)文本字符串的結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言，用來(lái)在Web上的應(yīng)用與應(yīng)用或者用戶之間來(lái)交換數(shù)據(jù)信息。

(2)SOAP

SOAP(Simple Object Access Protocol)，簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議，是一個(gè)簡(jiǎn)單的、輕量級(jí)的基于XML的協(xié)議，用于交換Web上結(jié)構(gòu)化和模式化的信息。

(3)WSDL

WSDL(Web Service Define Language)，Web服務(wù)描述語(yǔ)言，它是一個(gè)建議性標(biāo)準(zhǔn)，用于描述Web服務(wù)的技術(shù)調(diào)用方法。它向調(diào)用者提供服務(wù)地址、端口信息、接口名稱、調(diào)用參數(shù)等內(nèi)容。

(4)UDDI

UDDI(Universal Description Discovery and Integration)，統(tǒng)一描述發(fā)現(xiàn)和集成協(xié)議，定義了一種發(fā)布和發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)信息的方式，起目錄服務(wù)器的作用。

2.3 WebService創(chuàng)建與調(diào)用

WebService是.NET戰(zhàn)略的一個(gè)比較重要的部分，.NET對(duì)其進(jìn)行了封裝，使WebService的創(chuàng)建和調(diào)用變得比較簡(jiǎn)單。利用WebService可以創(chuàng)建真正的分布式應(yīng)用程序，WebService創(chuàng)建在服務(wù)端，客戶端通過(guò)HTTP協(xié)議向服務(wù)器發(fā)送SOAP請(qǐng)求，WebService返回客戶端XML格式的數(shù)據(jù)。服務(wù)端的WebService是必需的，中間層的SOAP、XML不必去關(guān)心，客戶端由代理對(duì)象(Proxy)負(fù)責(zé)與服務(wù)器端WebService的通信。所以在客戶端使用WebService，完全和使用一個(gè)本地對(duì)象是一樣的。

3 基于WebService的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)(轉(zhuǎn)換公式)應(yīng)封裝為DLL或COM對(duì)象，并安裝在Web服務(wù)器端。Web服務(wù)器上建立WebService，在WebService中實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法，該方法接收客戶端傳遞的輸入?yún)?shù)(如X，Y；B，L等)，調(diào)用封裝在DLL或COM對(duì)象中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式，計(jì)算出需要的結(jié)果，并以XML格式返回給客戶端。

客戶端根據(jù)提供的身份驗(yàn)證，決定調(diào)用的WebService，并通過(guò)引用而使遠(yuǎn)程的WebService成為“本地”對(duì)象，以完成調(diào)用，從而獲取Web服務(wù)器計(jì)算返回的結(jié)果。

體系結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 坐標(biāo)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換體系結(jié)構(gòu)

4 實(shí)例分析

4.1 概述

某WebGIS系統(tǒng)運(yùn)行于政務(wù)內(nèi)網(wǎng)，應(yīng)用中需要將GPS接收的WGS－84經(jīng)緯度坐標(biāo)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為地方坐標(biāo)。由于坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)不能直接提供，故采用Web-Service方案解決。首先要反算WGS－84與地方坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，然后對(duì)參數(shù)進(jìn)行封裝，構(gòu)建WebService，提供給客戶端調(diào)用。

4.2 轉(zhuǎn)換參數(shù)的計(jì)算與封裝

WGS－84坐標(biāo)系與地方坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換已有成熟的技術(shù)方法，可按照公共點(diǎn)已知坐標(biāo)反算轉(zhuǎn)換參數(shù)，經(jīng)典方法是采用Bursa－Wolf模型(七參數(shù))或Molodensky模型(三參數(shù))。在一定的區(qū)域范圍內(nèi)，反算的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)可以作為固定值。轉(zhuǎn)換參數(shù)應(yīng)封裝成動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(DLL)或COM對(duì)象，在.NET環(huán)境中，封裝成.NET類庫(kù)是最合適的。編譯生成的文件是“?.dll”，如“coordTransDLL.dll”。

4.3 構(gòu)建WebService

在.NET環(huán)境中創(chuàng)建“ASP.NET Web服務(wù)”類型的網(wǎng)站，添加“Web服務(wù)”。在項(xiàng)目中要引用“coordTrans-DLL.dll”類庫(kù)，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換函數(shù)即封裝在該類庫(kù)中。Web服務(wù)中坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)代碼如圖2所示。

圖2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)代碼

4.4 客戶端調(diào)用

客戶端調(diào)用亦在.NET環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。在項(xiàng)目中添加Web引用，命名為“coordWebRef”，于是對(duì)遠(yuǎn)程的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換WebService的使用就像使用本地對(duì)象一樣。實(shí)現(xiàn)代碼如圖3所示。

圖3 WebService調(diào)用的實(shí)現(xiàn)代碼

5 結(jié) 語(yǔ)

由于坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的保密性質(zhì)，空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換在傳統(tǒng)計(jì)算技術(shù)的支持下難以實(shí)現(xiàn)，WebService技術(shù)的發(fā)展為這一問(wèn)題的解決提供了很好的方案。WebService支持真正的分布式計(jì)算，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具以Web服務(wù)的形式運(yùn)行在特定的Web服務(wù)器上，用戶可以通過(guò)遠(yuǎn)程調(diào)用的方式將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具集成到自己的應(yīng)用系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換。本文對(duì)該方法進(jìn)行了具體的實(shí)現(xiàn)，實(shí)踐證明能達(dá)到使用要求，該方案是可行的。

[1]明日科技.Visual C＃開發(fā)技術(shù)大全[M].北京:人民郵電出版社，2007

[2]胡澤，廖聞劍，彭艷兵.WebService技術(shù)研究及應(yīng)用[J].硅谷，2009(5):48，8

[3]馬東青，張山山.基于WebService和oracle Spatial的數(shù)據(jù)的集成方案[J].西部探礦工程，2008(6):246～247

[4]廖超明，姜衛(wèi)平，覃允森.一種有效的WGS84坐標(biāo)系與地方坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換方法[J].測(cè)繪通報(bào)，2008(3):18～2

Research and Discussion on Real－Time Transformation of Coordinate System Based on WebService

Liu HongJiang1，Shi ZhongTian2
(1.Hangzhou Geotechnical Engneering and Surveying Institute，Hangzhou 310012，China；2.Hangzhou Urban Planning Information Center，Hangzhou 310012，China)

The transformation parameters of coordinate system usually can not be provided to the outside，so the problem that coordinate is real－timely converted in GIS application is difficult to solve.In this paper，after analyzing webservice technology，the scheme of real－time transformation has been proposed，which is based on webservice.The parameters and formula of coordinate transformation is packaged into webservice，and the real－time coordinate transformation service in the server－side can be provided.the new idea put forward in the paper has some reference，which is about real－time transformation of coordinate.

WebService；Coordinate System；Real－Time Transformation

1672－8262(2010)05－115－03

P226.3

B

2010—03—16

劉洪江(1973—)，男，高級(jí)工程師，主要從事城市測(cè)繪與地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用與研究工作。