SOA架構(gòu)下城市規(guī)劃地理信息系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

閆世浩 陳 科

(中國電建集團昆明勘測設(shè)計研究院有限公司，云南 昆明 650041)

地理信息是地理數(shù)據(jù)所蘊含和表達(dá)的地理含義，也是與地理環(huán)境要素有關(guān)的如物質(zhì)的數(shù)量、質(zhì)量、性質(zhì)和規(guī)律的數(shù)字、文字和圖像等的總稱，它至今已有了幾十年的發(fā)展，無論是在對它的理論研究上還是在產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用上都有著十分顯著的成績。傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)都有著許多的不足之處，比如說:系統(tǒng)是相對獨立的;進(jìn)行互相操作的能力比較差;在應(yīng)用模式上不夠的靈活等等。

傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)在很大程度上影響著地理信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用，想要彌補這些傳統(tǒng)地理信息的缺點，就要讓在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之下的地理信息能夠進(jìn)行集成應(yīng)用，從而滿足人們對地理信息的需求，也因此提出了地理信息服務(wù)的思想和策略。為了能夠在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下獲得較為優(yōu)秀的地理信息服務(wù)，就要通過一個良好的軟件架構(gòu)來管理地理數(shù)據(jù)、開發(fā)服務(wù)模塊以及集成服務(wù)的交互和應(yīng)用等等，而較為理想的軟件架構(gòu)的模型就是SOA，它可以讓地理信息軟件由原來的“系統(tǒng)和功能”轉(zhuǎn)變成為“服務(wù)和應(yīng)用”。

一、SOA架構(gòu)

SOA架構(gòu)是一種為了能夠起到服務(wù)作用而編制出的一種布局，是一個零件組合在一起的模型，它可以將應(yīng)用程序中那些不同的性能的單位聯(lián)系到一起，主要是靠把各種各樣的服務(wù)連接在一起的插口還有一些協(xié)定。在這之中，把各種服務(wù)連接到一起的插口在界說的時候所選擇的方法處在中立的地位的，它應(yīng)該自立于完成服務(wù)的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言，那些服務(wù)即被建立在系統(tǒng)之中的服務(wù)可以進(jìn)行相互替換，比如說進(jìn)行統(tǒng)一或是互相通用。

SOA這種為起到服務(wù)作用的布局已經(jīng)不是一個新穎的事物了，它可以說是一種較為古板的用來代替那些面向?qū)ο竽Ｐ湍Ｐ停诮⒁粋€單獨的服務(wù)時，基于SOA架構(gòu)的系統(tǒng)并不會把用于面向?qū)ο蟮脑O(shè)計排除在外，可是從整體上來看，在進(jìn)行建立時所用的設(shè)計是面向服務(wù)的，因為它在建立服務(wù)時還思量到了系統(tǒng)之中的對象，所以說盡管SOA架構(gòu)是基于對象的，但是當(dāng)我們從整體上來看時SOA所面向的就不是對象了，其中不同之處就是那些將服務(wù)連接在一起的插口本身了。

如今的SOA架構(gòu)已經(jīng)產(chǎn)生了巨大的變化，它更經(jīng)常地依靠一些較為嶄新的發(fā)展，這些發(fā)展都是將能夠拓展和標(biāo)識的語言作為基礎(chǔ)的，也就是指包含于標(biāo)準(zhǔn)的、通用的標(biāo)記語言，通過運用靠著XML的語言來描述連接各種服務(wù)的插口，服務(wù)會被轉(zhuǎn)到更具動態(tài)和更加靈活的連接各種服務(wù)的插口系統(tǒng)之中，已經(jīng)完全不是之前的CORBA之中的連接各種服務(wù)的插口描述語言能夠比得上的了。

想要把這種為了服務(wù)所編制的布局建立起來，所需要的就不僅僅只是對服務(wù)進(jìn)行敘述了，而是要明白整個應(yīng)用程序是怎么樣在服務(wù)之中進(jìn)行它的工作流，并且必須要找到各種操作之間的轉(zhuǎn)換點，也就是指對業(yè)務(wù)所進(jìn)行的操作以及對在業(yè)務(wù)之中運用到的軟件的操作業(yè)務(wù)的操作。由此可見，SOA架構(gòu)可以把業(yè)務(wù)之中的有關(guān)商業(yè)的流程以及它們所運用的技術(shù)流程聯(lián)系起來，并且它還能把商業(yè)流程和技術(shù)流程這兩者之間的關(guān)系反映出來。比如說，商業(yè)流程是給供應(yīng)商付款的操作，而技術(shù)流程則是對零件數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新，由此可見，工作流在SOA的設(shè)計中占據(jù)著十分重要的地位。

SOA架構(gòu)有著五個鮮明的特征。第一個就是能夠進(jìn)行重復(fù)的使用，指的就是在建立起一個服務(wù)之后能夠把這個服務(wù)用在許多個應(yīng)用以及業(yè)務(wù)的流程之中;第二個特征是基于消息的系統(tǒng)，請求服務(wù)的人到提供服務(wù)的人綁定以及服務(wù)之間應(yīng)該是基于消息的系統(tǒng)，也就是松耦合，所以請求服務(wù)的人并不需要了解提供服務(wù)的人是如何實現(xiàn)的，也就是技術(shù)的細(xì)節(jié)如程序語言等等;第三個就是必須要有明確的連接各種服務(wù)的插口，在服務(wù)進(jìn)行相互替換中必須要明確定義，Web服務(wù)描述語言是用來描述請求服務(wù)的人的要求綁定到提供服務(wù)的人的詳情，WSDL，也就是Web服務(wù)描述語言中并不包括用服務(wù)來實現(xiàn)任何的技術(shù)細(xì)節(jié)，請求服務(wù)的人并不明白同意所需要服務(wù)究竟是通過哪一種程序設(shè)計語言來進(jìn)行編寫的，對此他們也不關(guān)心;第四個特征是對于服務(wù)設(shè)計并沒有狀態(tài)，服務(wù)應(yīng)當(dāng)是一種自力的、能夠自我包含的請求，在實現(xiàn)服務(wù)的過程之中，它并不需要獲取由這個自力的請求帶另一個自力的請求的那種信息或者說是狀態(tài)，它并不對其他服務(wù)的上下文以及狀態(tài)有所依賴，在產(chǎn)生依賴的時候，它們可以定義成為一種模型，例如函數(shù)或者是數(shù)據(jù)的模型等等;最后一個特征就是SOA架構(gòu)是在開放標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上的，目前要實現(xiàn)SOA架構(gòu)，就要用Web服務(wù)的形式來實現(xiàn)。

二、關(guān)于基于SOA的城市地理信息服務(wù)平臺

其實，在SOA架構(gòu)的基礎(chǔ)上來構(gòu)建城市地理信息的服務(wù)平臺最主要的就是充分地運用那些分布式的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以及計算機的技術(shù)，當(dāng)然還有通訊技術(shù)，用Web服務(wù)的方式來提供各種各樣的地理信息服務(wù)比如說地圖服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)等，每一個專業(yè)用戶在這個平臺上都能夠在所提供服務(wù)的基礎(chǔ)上建立起自己的行業(yè)應(yīng)用。基于SOA的城市地理信息服務(wù)平臺能夠采用多種方式，比如說把數(shù)據(jù)以及服務(wù)集中到一起、區(qū)分對數(shù)據(jù)的存儲以及將所提供的服務(wù)集中寄來等等。

對于城市的地理信息而言，所具有的一個比較重要的特點就是分布式，一些較為基本的地理信息包含了水系，植被和地貌等等，這些地理信息主要是集中在測繪主管部門，而剩余的那些其它的專業(yè)信息如水文，環(huán)境以及規(guī)劃等則是讓不一樣的部門進(jìn)行管理和使用的，由此可見，基于SOA的城市地理信息服務(wù)平臺想要實現(xiàn)，就可以分布式地進(jìn)行存儲和發(fā)布數(shù)據(jù)，對服務(wù)進(jìn)行集中地管理，通過服務(wù)來共享數(shù)據(jù)。整個SOA的系統(tǒng)所運用的方式就是是把主節(jié)點以及分支節(jié)點互相連接在一起，其中有著數(shù)據(jù)的各個部門或是單位就是分節(jié)點，而主節(jié)點則是服務(wù)管理中心，分節(jié)點能夠分別對自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和維護，并且通過Web服務(wù)的方式來進(jìn)行數(shù)據(jù)的使用，主節(jié)點進(jìn)行注冊指的就是所發(fā)布的Web服務(wù)到管理中心，在這之中主節(jié)點則是負(fù)責(zé)限制以及控制對服務(wù)訪問，提供用戶服務(wù)的調(diào)用。對于那些注冊的用戶，倘若需要就可以查詢自己所需要的服務(wù)，只要登錄上中心節(jié)點即可，并且能夠調(diào)用Web服務(wù)來得到自己想要的一些地理信息，還有地圖以及公共平臺所提供的其它功能，然后把自己的應(yīng)用系統(tǒng)建立起來，慢慢完成在行業(yè)中的應(yīng)用。

在SOA架構(gòu)的基礎(chǔ)上構(gòu)建的城市地理信息服務(wù)平臺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是由兩部分組成的:中心節(jié)點和分支節(jié)點。中心節(jié)點就是地理信息公共服務(wù)平臺的管理中心，負(fù)責(zé)進(jìn)行維護的是有著一定技術(shù)力量的單位，它能夠完成地圖服務(wù)的注冊、管理、查詢等等，而且它可以提供一些服務(wù)如相關(guān)各個行業(yè)的服務(wù)，所用的方式就是Web服務(wù)，比如說對服務(wù)進(jìn)行分析等等。基于SOA的城市地理信息服務(wù)平臺的分支節(jié)點就是數(shù)據(jù)存儲中心，倘若各個行業(yè)的數(shù)據(jù)管理單位想要將數(shù)據(jù)進(jìn)行共享，就可以建立起分節(jié)點，并且需要時常對該節(jié)點進(jìn)行維護以及數(shù)據(jù)的更新，分支節(jié)點的功能則比較簡單，其中最主要的功能就是整理或是符號化本單位的專題數(shù)據(jù)，并且通過如WMS等以O(shè)GC制定的服務(wù)包的形式來發(fā)布，從而能夠讓其它專業(yè)以及非專業(yè)的用戶使用地圖服務(wù)。

三、結(jié)語

在目前，地理信息系統(tǒng)正在向地理信息服務(wù)迅速發(fā)展，它需要解決在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下地理信息共享、互操作以及集成應(yīng)用的問題，滿足地理信息大眾化和社會化的需求。而SOA就是一種較為理想、適合的面向服務(wù)的軟件架構(gòu)模型，它能夠根據(jù)需要來對應(yīng)用組件進(jìn)行分布式地部署、組合以及使用，能夠十分有效地支撐起地理信息服務(wù)的開發(fā)和應(yīng)用。

［1］肖建華.羅名海.《論城市地理信息公共服務(wù)平臺建設(shè)中的若干問題》.2006.3