地理信息在線服務系統集成方案探討

陶 旸，唐 權，聶時貴

(江蘇省基礎地理信息中心，江蘇南京210013)

一、引 言

近年來，隨著國家“天地圖”、“國家地理信息公共服務平臺”等大型項目的開展，我國地理信息在線服務的服務提供模式越來越受到公眾關注［1-2］。該模式將從根本上改變地理信息傳統服務提供方式，實現統一共享地理信息平臺下多源、多尺度、多類型的地理信息資源的綜合利用、在線服務及跨地區跨部門地理信息資源的互聯互通和集成應用［3-5］。

為了有效整合多源、異構地理信息資源，充分發揮各類數據資源、軟件資源的優勢，在線服務系統集成方案的研究和探索在大型地理信息共享平臺建設中占據了重要地位。本文就地理信息在線服務系統集成內容進行分析，進而以DCI-ESB服務總線和前段一體化框架的系統集成架構為例，詳細探討了地理信息在線服務系統的集成方案設計，期望對各類在線服務系統的集成建設提供借鑒。

二、地理信息在線服務系統集成內容分類

面向地理信息在線服務的系統集成過程主要分為地理信息數據集成、系統業務功能集成和系統界面集成3個方面內容。每個內容的集成方案分類如下。

1.數據集成方案

地理信息在線服務系統數據集成主要采用以下3種方式實現。

(1)數據遷移方式

該方式將原系統中的地理信息數據遷移至新建系統平臺中，新建系統建成后涵蓋原系統的全部功能，原系統可以停止使用。該方式適用于相對比較簡單的系統，新需求已經涵蓋了這些系統的功能。

(2)基于數據網關的虛擬數據庫建立方式

該方式的主要特點是地理信息數據仍然存在原系統中，只是在其他系統中建立原系統數據的一個虛擬鏡像，并通過數據網關訪問原系統的數據。例如Oracle的透明網關就可以訪問Sybase、DB2、Informix、Microsoft SQL Server、Ingres、Teradata 等數據庫中的數據。對數據的更新則由原系統負責。在核心系統和專業子系統集成時，核心系統通過這種方式可以直接訪問專業子系統中的數據，就像訪問本地數據庫一樣。

(3)基于數據副本的數據集成方式

該方式在不同的系統中建立數據副本，有副本的系統都可以訪問和更新這些數據，通過獨立于這些系統的數據更新機制來實現不同系統的數據更新。這種方式使數據訪問的效率提高，對于一些訪問量大、實時更新要求不高的數據建議采用這種方式來提高性能。

圖1 地理信息在線服務系統數據集成的3種主要方式

2.系統業務功能集成方案

地理信息在線服務系統功能集成通常采用以下3種方式實現。

(1)基于進程通訊機制的系統功能集成

在不同系統之間，通常采用松耦合的方式，在進程間通訊機制來實現。這樣多個系統在進行集成時，無須考慮它們的運行環境和操作系統，對原有系統基本上沒有影響，不需重新構建。

(2)基于互操作的系統功能集成

該方式主要通過建立互操作的接口，實現不同系統間的緊密集成。這種集成方式是緊耦合的，需要不同的系統根據“一張藍圖”的統一框架，分別建立和實現互操作接口，只有按照同一標準和規范建立的接口才能實現不同系統之間的互操作，實現功能的相互調用。

(3)基于Web服務的系統功能集成

該方式通過建立Web服務實現不同系統之間的功能集成。不同的系統只要裹上一層SOAP(simple object access protocol)協議的外衣，它們之間就可以很好地進行通信。而且，請求服務的客戶方和被請求的服務方之間的關系是相對的和松散耦合的。這樣不同平臺、不同系統的服務可以在網上任意節點上分別實現并對外提供服務。

Web服務采用分布式處理技術，使得不同系統的集成更快、更容易、更便捷。進行系統集成時可以在不改變原有系統的基礎上，通過構建基于XML的系統間的標準通訊協議實現系統間數據和功能的互操作。

圖2 地理信息在線服務系統功能集成的3種主要方式

3.系統界面集成方案

地理信息在線服務系統界面集成可以采用兩種方式：一是利用本系統的界面定制工具或者二次開發接口，與其他系統進行界面集成;二是在不同系統之間建立相應的鏈接，系統通過統一的入口(門戶和身份認證)來訪問不同的系統。

三、基于DCI-ESB的在線服務系統集成方案設計

基于以上分析，本文基于廣州城市信息研究所有限公司(城信所)研發的DCI-ESB服務總線，結合前端一體化展示框架和插件式功能模塊，探討地理信息在線服務系統的集成。

1.基于DCI-ESB服務總線的系統集成

城信所DCI-ESB作為一個功能服務的請求者和服務功能提供者的橋梁，以松耦合的方式實現服務與服務之間的集成，實現服務的地址透明化和協議透明化。服務總線的拓撲設計如圖3所示：

城信所DCI-ESB總線設計遵循SOA標準，架構于微內核體系之上，基于消息中間件，并可與主流的應用服務器無縫結合，具備面向服務、事件驅動、面向消息的特性，是一個在SOA架構中充當服務間智能化集成與管理中介的靈活敏捷的基礎平臺。DCI-ESB服務總線以面向服務的方式實現異構、分布式應用系統之間的靈活、敏捷的應用集成，能夠賦予應用系統快速應變、快速重構的能力。

圖3 基于DCI-ESB服務總線的系統集成設計

2.前端一體化展示應用終端集成

基于后臺DCI-ESB總線，平臺前端采用一體化框架進行子系統集成(如圖4所示)。主要思路是將各個子系統功能進行邏輯劃分、歸類，形成相應的功能組件放到相應的框架容器中，通過一體化框架集成實現統一的用戶認證與登錄，從而實現前端功能的應用聚合與一站式管理。

集成框架在全局上采用“微內核+可擴展的插件體系結構”進行構架。采用插件體系結構進行搭建后，基礎集成框架運行時的核心就僅是一個微內核，該微內核來進行管理各種各樣的插件(包括插件的生命周期、插件的依賴組件加載等)。該方案需要有一個契約以保證插件能夠和插件的容器通信，這個契約定義為一個API規范和配置規范(規范化的接口和配置)。

圖4 DCI集成框架和分層架構的一體化邏輯圖

四、結 論

如何有效整合多源、異構地理信息資源，充分發揮地理信息在線服務的優勢，更好地為公眾和專業部門提供“鮮活、統一、高效”的地理信息服務，是每一個測繪地理信息工作者追求的目標。地理信息在線服務系統的集成技術是有效整合各類地理信息數據資源、軟件資源，提高地理信息在線服務質量的核心技術之一。本文就現有地理信息在線服務系統集成的內容進行分類，結合DCI-ESB服務總線和前段一體化框架的系統集成架構，探討了地理信息在線服務集成架構的設計。后續研究將重點圍繞多源異構數據的集成和快速更新問題、不同軟件架構下地理信息功能、服務的集成問題等關鍵技術進行深入探索。

［1］蔣捷.應對地理信息在線服務需求，建設國家地理信息公共服務平臺［J］.地理信息世界，2009(3)：6.

［2］翟永，楊曦.地理信息服務網站服務器集群負載均衡技術應用研究［J］.地理信息世界，2010(6)：20-23.

［3］胡春凌.數字城市地理信息系統集成研究［D］.上海：華東師范大學，2004.

［4］張健挺.地理信息系統集成若干問題探討［J］.遙感信息，1998(1)：14-18.

［5］張健挺，萬慶.地理信息系統集成平臺框架結構研究［J］.遙感學報，1999(1)：78-84.