面向三網融合的空間地理信息服務平臺架構設計

鄒華冰 李曉斌

摘 要：在分析系統核心功能的基礎上，針對性能、可靠性、可維護性、保密性和安全性等關鍵架構質量因素，結合架構風格和關注點分離等架構設計技術，從系統總體架構、硬件架構、軟件架構、功能結構等方面探討面向三網融合的空間地理信息服務平臺架構設計。

關鍵詞：三網融合 空間地理信息 增值服務

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（b）-00-02

人類的日常生活行為80％以上與空間位置相關，對空間位置信息的獲取有著與生俱來的需要[1]。對于普通大眾來說，日常生活中的吃（餐飲）、住（住宿）、行（交通、出行）、游（旅游）、購（購物）、娛（娛樂）等無不與空間位置相關；對于企業來說，讓客戶準確地找到自己的位置是進行市場推廣的第一要素，同時企業也需要在一定的空間范圍內尋找合適的產品、服務以及基于空間位置進行商業規劃和市場分析等；對于政府來說，所關心的社會、經濟數據80%以上屬于空間信息或者是與空間位置相關，政府的決策需要準確、豐富的空間數據的支撐[2]。因此，空間地理信息服務已逐步成為大眾、企業和政府所不可或缺的信息服務內容。

1 系統分析

1.1 空間地理信息服務的基礎

空間地理信息服務的基礎是覆蓋全國的海量空間地理信息綜合資源庫，該數據庫整合了全國范圍內的基礎空間數據、專業導航數據、POI（興趣點）數據以及面向位置服務的生活資訊（吃、住、行、游、購、娛等）與商業資訊（企事業單位）數據。

1.2 空間地理信息服務所需的關鍵技術

導航規劃技術、互聯網地圖服務技術、海量數據搜索技術以及Telematics應用所涉及的其他方面的技術，共同構成了空間地理信息增值服務所需的關鍵技術。基于上述關鍵技術，可以構建系列基礎服務，包括：搜索服務、地圖服務、導航服務、公共交通服務、內容管理服務、SNS驅動服務、綜合定位服務、數據轉換服務等。

1.3 面向三網融合的服務接口體系

通過面向綜合應用的數據和服務統一接口體系建設，綜合服務系統可以廣泛面向系統開發/集成商、內容/服務提供商、以及平臺運營商等提供全面的位置信息、生活及商業資訊接口服務。通過跨平臺標準化的接口體系建設，為三網用戶（互聯網、電信網、廣電網）提供統一的全面的空間地理信息服務，實現數據共享和應用融合。

1.4 空間地理信息增值服務及應用支持

包括面向互聯網用戶和企業用戶的位置服務（LBS）網站、面向移動用戶的手機移動位置服務及應用、面向車載移動用戶的Telematics服務及應用、面向數字電視用戶的數字電視位置服務及應用、面向企業用戶的車輛導航監控應用、面向政府的基于空間地理信息的電子政務應用等。

2 系統總體架構設計

系統的整體架構如下圖所示，系統采用多層體系架構，多層結構在本系統中具體體現分為五個層次，即數據庫層、數據訪問層、核心引擎層、接口邏輯層、封裝層和用戶層。它們的主要功能和作用如下：

（1）數據庫層。數據庫層是通過文件系統、數據庫管理系統或自主研發的數據格式及索引方式，而實現的各種地理信息數據、應用數據和配置數據的載體層。

（2）數據訪問層。數據訪問層規范了對各種數據格式和數據內容的訪問權限及統一的訪問方法，從而有效控制訪問的安全性與訪問性能。

（3）核心引擎層。核心引擎層由多個的服務引擎組成，包括搜索引擎、地圖引擎、公交引擎、自駕引擎、內容管理服務引擎、SNS驅動服務引擎、綜合定位服務引擎、數據轉換服務引擎等[3-4]。

（4）接口邏輯層。接口邏輯層首先將核心引擎層的引擎功能進行封裝，從而更簡便易用地提供給接口用戶。另外接口邏輯層還封裝了一些常用的數據接口方法，如查詢POI詳情、線路詳情、站點詳情等業務邏輯功能，從而形成一套能支撐絕大部分應用需求的完備的接口集合。

（5）封裝層。封裝層是對接口邏輯層在接口形態層面上的封裝。接口的形式共有4種方式，即WebService、JSON、HTTP+XML、SOCKET，分別滿足不同設備、語言、應用場合下的接口需求。

（6）用戶層。用戶層代表各種應用方用戶所開發的基于B/S、C/S或嵌入式的應用程序，用戶層可能是服務提供商、企業用戶、個人用戶或是政府用戶等所有有意使用服務平臺接口的客戶。

3 系統硬件架構設計

系統的硬件架構有：

（1）搜索服務器集群：部署搜索引擎，負責接收用戶的搜索請求，并返回結果。

（2）地圖服務器集群：部署柵格地圖服務引擎，負責接收用戶的各種地圖操作請求，并返回相應的地圖結果。

（3）數據庫服務器集群：存儲所有的基礎數據、各類應用數據和系統配置數據，在其上部署數據庫服務器。

（4）自駕服務器集群：部署自駕規劃引擎，接收用戶自駕規劃請求。

（5）公交服務器集群：部署公交換乘引擎，接收用戶公交查詢請求。

（6）定位/SNS/內容管理服務器集群：混合部署定位、SNS和內容管理（CMS）服務引擎，接收用戶對這些服務的請求。

（7）身份驗證服務器集群：所有的個人用戶、企業用戶、政府用戶、服務供應商（SP）在接入綜合服務系統，并提交數據服務請求時，必須進行身份驗證。

（8）接口服務器集群：在該服務器上部署統一的接口服務程序，該程序處理用戶的各種服務請求，并根據服務請求的類型，將請求轉發給相應的專業服務引擎。

（9）防火墻：為了保護整個服務器系統，設置防火墻，以屏蔽來自INTERNET的黑客攻擊。

4 系統軟件架構設計

系統的軟件架構如圖2。

（1）操作系統：Windows Server 2003、Linux。（2）平臺支撐軟件：.NET 2.0、Oracle 10g、IIS、Apache。（3）核心引擎：搜索引擎、導航引擎、地圖引擎、公交引擎、SNS驅動引擎、混合定位引擎、內容管理（CMS）引擎、地理編碼引擎等。

5 系統所提供的主要服務內容

平臺通過三網（電信網、互聯網和廣電網）可以對各類客戶終端提供豐富的空間地理信息服務。這些服務內容如圖3所示。

6 結語

總體說來，無論在公眾服務、企業服務，還是政府服務，國外發達國家在空間地理信息服務方面有著廣泛的應用，新技術新方法層出不窮，商業服務規模大且商業模式成熟，是一個目前和未來快速成長的朝陽產業。

面向三網融合的空間地理信息服務平臺的實施和推廣，可以有效地提高現代服務業的服務水平，為公眾、企業和政府提供便捷和有效的空間地理信息服務，為構建“和諧社會”提供有效的支撐。

參考文獻

[1] 李魯群.面向LBS移動Web服務的研究[D].上海：上海交通大學博士后士學位論文，2005.

[2] 毛忠民，周雪麗，趙慧芬，等.基于WebMap引擎的地圖公眾服務平臺研建[J].計算機技術與發展，2012（22）：183-191.

[3] 胡雙雙，秦杰，謝蕙. 一種實用元搜索引擎的設計與實現[J].微電子學與計算機，2009：24-27.

[4] 李曉斌.一種Web地圖服務引擎的設計與實踐[J].微電子學與計算機，2011（4）10-14.