異構(gòu)地理信息處理環(huán)境互操作的InternetGIS方法

郭京鑫 許怡蕾

摘 要：近年來，GIS日益發(fā)展成熟，尤其是當(dāng)其與Internet相互結(jié)合后所形成的Internet GIS，更是為地理信息的處理提供了更加便捷的方式。當(dāng)前，在GIS的運(yùn)用日益廣泛的情況下，將不可避免會(huì)面臨對(duì)多種環(huán)境的地理信息進(jìn)行分析處理的情況，也即對(duì)各種地理信息進(jìn)行互操作。本文就是在此背景下對(duì)異構(gòu)地理信息處理環(huán)境互操作的Internet GIS方法以及在此基礎(chǔ)上所構(gòu)建的分布式超圖模型進(jìn)行了相關(guān)闡述。

關(guān)鍵詞：Internet GIS；地理信息；互操作；模型

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的普及為GIS提供了更加廣闊的發(fā)展平臺(tái)，互聯(lián)網(wǎng)與GIS的結(jié)合有效改變了對(duì)地理信息進(jìn)行處理的方式及過程，并且逐漸成為當(dāng)前GIS的主要操作平臺(tái)。Internet GIS已經(jīng)成為當(dāng)前GIS的主流發(fā)展趨勢(shì)，并且解決了如下兩方面的問題：首先可實(shí)現(xiàn)分布式地理信息的分布式發(fā)布；其次是為處理地理信息提供工具。而在互操作性上，Internet GIS則體現(xiàn)為異構(gòu)數(shù)據(jù)之間的操作與處理環(huán)境的互操作。當(dāng)前，對(duì)于Internet GIS而言，如何實(shí)現(xiàn)其與地理信息處理方法之間的有效融合，已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界正在設(shè)法解決的問題。

1 研究目的和意義

對(duì)于Internet GIS而言，其具備互操作性的基礎(chǔ)就是需由多個(gè)服務(wù)器或者客戶端構(gòu)成，并且還具有如下兩個(gè)特征，一是呈現(xiàn)分布式，二是具備一定的動(dòng)態(tài)性并可作為媒體系統(tǒng)進(jìn)行跨平臺(tái)運(yùn)作。而在異構(gòu)地理信息環(huán)境中，Internet GIS就要通過互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息或環(huán)境的互操作。對(duì)Internet GIS的互操作性進(jìn)行研究的目的主要有如下四點(diǎn)：首先可以有效解決傳統(tǒng)地理信息不能互操作的情況，并為相關(guān)信息的處理提供更多方法；其次是協(xié)助相關(guān)部門對(duì)地理信息進(jìn)行互操作；此外還能將現(xiàn)有的地理信息資源進(jìn)行充分利用，最后就是可以在全球形成地理信息的數(shù)據(jù)共享。而研究Internet GIS的意義則在于：①使軟件及其部件可以在互聯(lián)網(wǎng)上運(yùn)行；②可實(shí)現(xiàn)相關(guān)軟件與其部件之間的資源共享；③可以實(shí)現(xiàn)GIS與互聯(lián)網(wǎng)之間的充分融合。

2 基于互操作的分布式超圖模型

為有效解決Internet GIS在對(duì)一些數(shù)據(jù)信息及環(huán)境的互操作問題，可構(gòu)造一種Internet GIS模型，即DHM，也可稱之為分布式超圖模型。通過使用超圖來對(duì)Internet GIS所呈現(xiàn)出的一些數(shù)據(jù)信息形成較為有效及全面的表達(dá)，通常其表達(dá)側(cè)數(shù)據(jù)信息主要為三維、思維以及元數(shù)據(jù)或目錄等。而這種模型的建立則需要在多 Client 或Server 體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上來實(shí)現(xiàn)。

目前的 Internet GIS軟件的應(yīng)用系統(tǒng)主要有兩種，其主體分別為服務(wù)器和客戶端。前者在進(jìn)行GIS工作時(shí)都要依賴于服務(wù)器來完成，用戶在系統(tǒng)上的操作都將會(huì)通過互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)傳送給服務(wù)器，并在服務(wù)器的準(zhǔn)許下使用戶完成操作。這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于服務(wù)器主導(dǎo)所有操作，從而就無需較大的客戶端，并且可以將服務(wù)器資源的作用發(fā)揮至最大。然而其弊端則在于會(huì)客戶端會(huì)過多受限于瀏覽器以及HTML的限制，同時(shí)進(jìn)行操作時(shí)只能使用JEPG或者GIF的形式。此外，客戶端還會(huì)在一定程度上加重互聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，并嚴(yán)重影響到工作效率。而后者則主要通過客戶機(jī)來實(shí)現(xiàn)GIS的一些操作，雖然對(duì)于一些數(shù)據(jù)及其處理工具都在服務(wù)器中，但是當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)這些相關(guān)的信息都需要先下載至客戶機(jī)中才能進(jìn)行下一步操作，并且操作起來極為靈活。但是這些都與平臺(tái)和操作系統(tǒng)有較大關(guān)系，且不能將服務(wù)器中的資源直接取用，因此并不適用于對(duì)大型的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理。

在分布式超圖模型中，地理信息的互操作都需要在客戶機(jī)上來實(shí)現(xiàn)。但是它卻可以將服務(wù)器的資源直接進(jìn)行使用，并且還能對(duì)一些大型的數(shù)據(jù)庫在服務(wù)器上進(jìn)行處理。同時(shí)兼?zhèn)淞朔?wù)器端與客戶機(jī)端 Internet GIS的雙重特性。既能靈活操作，又不會(huì)對(duì)服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)帶來過大的負(fù)荷，還能充分利用全部的資源。此外，在用戶進(jìn)行操作時(shí)其操作形式主要為矢量圖，這就更加方便了對(duì)異構(gòu)地理信息環(huán)境及數(shù)據(jù)的有效處理，從而實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)與GIS之間的深度融合。

3 互操作性方法

3.1 CORBA標(biāo)準(zhǔn)

在CORBA這種結(jié)構(gòu)中，客戶機(jī)能實(shí)現(xiàn)和遠(yuǎn)程對(duì)象支點(diǎn)的通訊，并且對(duì)其予以激活，卻并不需要了解其位置及所用語言。Java IDL就在支持CORBA的基礎(chǔ)上通過樹目錄結(jié)構(gòu)對(duì)對(duì)象進(jìn)行組織，并為其進(jìn)行名稱服務(wù)。而Internet GIS的在CORBA標(biāo)準(zhǔn)上的互操作性就通過使用Java IDL來實(shí)現(xiàn)。

3.2 IDL設(shè)計(jì)

作為一種接口定義語言，IDL主要用于對(duì)CORBA 接口進(jìn)行定義。在 Internet GIS中，其主要包含三個(gè)內(nèi)容，即分別對(duì)模塊、接口以及分析操作進(jìn)行聲明。

3.3 客戶機(jī)及服務(wù)器設(shè)計(jì)

在對(duì)客戶機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先創(chuàng)建ORB，在使其對(duì)服務(wù)進(jìn)行定位后再使用Internet GIS，并獲取到最終的操作結(jié)果；而在對(duì)服務(wù)器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)先創(chuàng)建ORB，之后再對(duì)服務(wù)對(duì)象進(jìn)行管理，然后連接服務(wù)器，最后及等待調(diào)用，一般客戶機(jī)出現(xiàn)請(qǐng)求，將可及時(shí)進(jìn)行服務(wù)。

結(jié)束語

當(dāng)前，在對(duì)Internet GIS上對(duì)異構(gòu)地理信息處理環(huán)境的互操作性方法雖然可基本實(shí)現(xiàn)對(duì)一些復(fù)雜信息的處理，但是對(duì)去分析能力卻有待進(jìn)一步加強(qiáng)。這將是相關(guān)部門及研究機(jī)構(gòu)今后的方向，通過努力使其逐漸走向成熟。

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