基于ArcGIS云平臺的地理處理服務的構建與共享

楊宏健等

摘 要：由于地理數據處理步驟繁瑣且數據量巨大，要求用戶具有專業知識和專業軟件，限制了地理數據的共享與應用。云GIS平臺的出現為地理數據的共享與應用提供了更為方便快捷的方式，用戶可以隨時隨地使用更多更專業的在線數據服務和處理服務。該文初步研究了基于ArcGIS云平臺的地理處理服務的創建、發布和共享，通過將復雜的地理處理流程以工具箱的形式共享在云平臺上，使用戶可以方便快捷地調用地理處理服務流程。

關鍵詞：地理處理服務 云平臺 ArcGIS

中圖分類號：K0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（a）-0003-02

Abstract：Because of the complicated processing steps and large amounts of geographic data， it usually require users have specialized knowledge and software， which limit the sharing and application of geographic data. The emergence of cloud GIS platform provide a more convenient way for sharing and application of geographic data. On the cloud GIS platform users can use much specialized online data service and processing service anytime and anywhere. This paper introduces the way to create， publish and share geographic processing services based on ArcGIS cloud platform， by using toolbox， to make complex geographic processing process share on cloud platform. So that users can call geographic processing processes as convenient as possible.

Key Words：Geographic processing service；Cloud platform；ArcGIS

隨著網絡技術、GIS技術的發展以及用戶需求方式的轉變，傳統的單一的數據查詢、瀏覽等功能已經不能滿足應用的需要，提供更多更專業的在線數據服務及處理功能應用是WebGIS發展的趨勢[1]。但是由于地理數據處理步驟繁瑣、數據量大，要求用戶具備專業知識與專用軟件，并且需要投入很多人力和物力來處理數據。解決這一問題可以將復雜的操作流程打包封裝在工具箱中以服務的形式發布在云平臺上，通過云平臺共享在不同的用戶組中，用戶根據自己的需要便可隨時隨地不需要任何專用的GIS軟件便可在Web瀏覽器或者應用程序中使用該服務，而快速的得到處理結果。

1 地理處理服務

1.1 地理處理

簡單的說，地理處理就是對空間數據進行空間分析。地理處理作為ArcGIS的重要組成部分，可以自動執行GIS任務以及空間分析和建模任務。通過地理處理可以將一系列的地理處理工具串聯或組合在一起，從而實現工作流的自動化操作和解決一些復雜的問題。通過將工作流打包成易于共享的地理處理包，實現云平臺的共享。

1.2 地理處理服務

地理處理服務就是將地理處理工具箱或者包含地理處理工具圖層的地圖文檔發布成一個服務，它是地理信息服務的重要組成部分之一，包括通過客戶端訪問的地理處理任務[2]。地理處理服務為操作空間數據提供了計算和處理模型，將其部署到云端，以服務的形式提供給所有用戶，實現了處理功能的共享。

1.3 地理處理云服務

地理處理云服務就是將地理處理服務放在云端供用戶使用的服務。目前通常使用ArcGIS Desktop來創建地理處理，用戶可以使用多種方式來使用地理處理。（1）創建的地理處理可以與數據結合在一起以.tbx文件保存，通過其他存儲介質為別人提供共享，使用者以工具箱的形式來進行使用。（2）把創建的地理處理保存在ArcSDE數據庫當中，其他用戶只要連接SDE數據庫便可訪問和運行這些工具。（3）將地理處理以服務的形式發布成地理處理服務，只要可以訪問Internet和ESRI產品，就可以使用該服務。使用ArcGIS Online云平臺，用戶無需安裝自己的服務器，便可將地理處理服務以web圖層的形式與組織內或者其他成員進行共享。在云平臺發布地理處理服務后，使用者可以隨時隨地使用任何終端按照自己的需求查找和使用自己所需的服務。創建共享地理處理服務的流程如圖1所示。

2 創建地理處理云服務

創建地理處理服務模型使用戶可以按照自己的需求來集成各種分析模塊，定制適合自己的服務。創建地理處理服務模型的方式十分靈活，常用的有兩種方式來完成模型的創建：通過模型創建器來創建模型以及使用Python腳本語言來開發模型，一個模型至少包含一個處理，一個處理包含一個工具，可以有若干個輸入但只能有一個輸出[3]。

2.1 利用模型創建器創建模型

模型創建器（Model Builder）是一個內嵌在ArcGIS Desktop中的一個可視化建模窗口，通過模型創建器可以把準備分析的工具和所使用的分析工具流程化的結合在一起，也可以在模型中嵌套各種子模型或者修改實際的應用模型，以實現復雜的地理處理功能[1]。同時可以把模型保存成Toolbox中一樣的工具來運行和共享。

2.2 利用腳本創建模型

在ArcGIS中可以使用Python來創建地理處理，它是一種跨平臺的開源編程語言，作為一種腳本語言，可以用于將多個程序組合在一起，且回避了系統語言編程程序必須處理的具體細節，與系統語言相比，腳本語言更加易學易用。同時，和模型相似，因為它們都可以用來創建新的工具，模型是用可視化編程語言創建的而腳本是基于文本語言和文本編輯器來創建的。可以使用分布向導將腳本引入自定義工具箱中，使得該腳本成為模型或者其他腳本使用的一個工具。

3 發布地理處理云服務

地理處理服務模型的發布就是將包含地理處理模型工具層或者地理處理模型以服務的形式發布出去，可以使用ArcCatalog或者ArcGIS Sever來發布服務[4]。ArcGIS提供三種方式對地理處理服務進行配置。（1）地理處理服務：發布工具箱以創建地理處理服務，工具箱的每個工具都將成為一個任務，這些任務可以使用磁盤上的數據集。（2）具有源地圖文檔的地理處理服務：每個工具圖層都將成為一個任務，這些任務可以訪問源地圖文檔及磁盤上數據集中的圖層。（3）具有結果地圖服務的地理處理服務，這種配置方式包含服務執行后的結果。

4 基于ArcGIS Online的地理處理云服務共享

4.1 ArcGIS Online概述

ArcGIS Online是一個面向所有用戶的公有云GIS平臺，它為用戶提供了一個基于云的、完整的協作式的地理信息管理與分享工作平臺，允許組織成員使用、共享和創建應用程序。通過共享內容實現與組織成員的交互。可建立通過邀請加入的私有組，或者對所有人開放的共有組，也可通過社交媒體來共享。目前ArcGIS Online作為中樞，已經將ArcGIS產品體系中的桌面端、移動端無縫的連接在了一起，真正實現了多源一體化共享協同作業。

4.2 ArcGIS Online云平臺配置

ArcGIS Online包含的工具和設置可以作為整體管理組織。這包括配置網站，邀請成員并確定他們的訪問角色，管理內容和組以及設置安全策略。

4.2.1 配置網站

管理員通過配置ArcGIS Online網站來向組織成員展示重要的信息，需要配置主頁、地圖查看器、組、程序服務、角色和安全性等。也可直接利用應用模板程序來發布應用程序。

首先需要在應用站點區域創建一個組，組可能是主頁組或者其他組，可以將組的狀態設置為組織或者公共，這樣使組的配置設置顯示在組列表中，而私有組則不會顯示。其次是將我們發布的服務模型共享在已創建的組中，也可共享在ArcGIS Online的公共組中，以允許所有人訪問。最后是在站點配置的各個部分中選擇需要的組，通過這些組來管理內容。

4.2.2 邀請成員

組織通過邀請用戶或者直接添加用戶來添加成員。該流程包括自動添加成員、向預建立的用戶名發送邀請、向現有用戶發送邀請或向企業登錄帳戶發送邀請。可以每次發送一個邀請或添加一個成員，也可批量發送邀請或添加成員。當然只有具備相應的權限才能邀請成員。

組織成員有用戶、發布者、管理員或者自定義角色，每個角色都有不同的權限，成員受邀加入組織將被分配角色，且只有管理員可更改角色。

4.2.3 管理內容

如果是項目管理員或者具備相應的權限，就可以管理所擁有的組以及組中的項目和成員。

4.3 服務模型共享

通過登錄ArcGIS Online賬戶將服務模型至網站并進行共享以其使其他用戶可以直接查看或者下載文件在桌面應用程序中打開。默認情況下添加的內容僅供本人訪問，我們可以根據自己的權限以及所在組織的安全設置來共享項目。

5 結語

目前，現有的空間信息服務大多功能簡單，無法滿足復雜應用的需要，只有通過一定的方式將這些服務按照應用需求組合起來，才能充分發揮空間信息服務的優勢[5]。而地理處理服務模型就是根據不同的需求將復雜的空間分析處理工作流程化，云GIS平臺的出現，恰恰使地理處理服務更加易于共享，本研究基于ArcGIS平臺地理處理云服務的構建和共享，使用戶可以按需查找自己所需的服務，下一步工作就是不斷完善和增強服務功能和范圍使應用領域更寬廣。

參考文獻

[1] 盧廷玉，孫大龍.在ArcGIS Sever中構建地理處理服務及客戶端調用[J].測繪與空間地理信息，2012，35（5）：88-90.

[2] 陳進.基于Web Services的地理信息處理服務應用研究[D].長沙：中南大學，2005.

[3] 王建明，王銳，等.基于ArcGIS Sever的分布式地理處理服務模型研究[C].北京：地理信息系統協會第四次會員代表大會暨第十一屆年會論文集，2007.

[4] 佟晶.基于ArcGIS Sever的地理處理服務的應用研究[D].北京：中國地質大學，2010.

[5] 王艷東，龔健雅.空間信息智能服務理論與方法[M].北京：科學出版社，2012.