摘要：本文根據(jù)目前城市地理信息使用部門對(duì)城市GIS數(shù)據(jù)獲取、利用等不同層次的需求，在分析文件級(jí)、數(shù)據(jù)平臺(tái)級(jí)、系統(tǒng)功能級(jí)以及Web服務(wù)級(jí)四種服務(wù)模式特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出作為城市基礎(chǔ)地理信息采集、服務(wù)部門服務(wù)模式的信息共享，為更好地服務(wù)于地理信息系統(tǒng)提供一定的參考價(jià)值。

　　關(guān)鍵詞：地理信息,數(shù)據(jù)服務(wù),基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)

　　0 引言

　　早期的GIS軟件一般采用文件方式管理空間數(shù)據(jù)。因此，在空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)被廣泛應(yīng)用之前，通過(guò)共享文件實(shí)現(xiàn)地理信息共享，是唯一可行的方式。隨著分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)的日益成熟，構(gòu)建中心數(shù)據(jù)庫(kù)管理模式的城市地理信息數(shù)據(jù)共享平臺(tái)和共享機(jī)制，成為行業(yè)部門GIS應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享交換的主要方式，也成了作為地理信息采集的測(cè)繪、規(guī)劃部門主要思考的問(wèn)題。但是，目前的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)通常只為已建GIS系統(tǒng)提供文件級(jí)的數(shù)據(jù)共享交換功能，為滿足眾多行業(yè)部門不同層次的數(shù)據(jù)應(yīng)用需求，以及普通大眾對(duì)于基礎(chǔ)地理信息的需求，數(shù)據(jù)共享交換平臺(tái)還應(yīng)提供數(shù)據(jù)平臺(tái)級(jí)、系統(tǒng)功能級(jí)以及Web服務(wù)級(jí)等多種形式的服務(wù)模式。數(shù)據(jù)平臺(tái)級(jí)模式主要為滿足市政設(shè)施管理部門利用中心數(shù)據(jù)庫(kù)的GIS數(shù)據(jù)，自行開發(fā)專業(yè)的管理GIS系統(tǒng)的需求;系統(tǒng)功能級(jí)模式針對(duì)只具有基本的數(shù)據(jù)共享需求，但不具備購(gòu)買能力或不想購(gòu)買大型GIS平臺(tái)軟件的用戶;Web服務(wù)級(jí)模式為滿足行業(yè)管理部門在原有的信息管理系統(tǒng)集成共享GIS數(shù)據(jù)管理功能的需求。

　　1 城市地理信息服務(wù)模式分析

　　1.1文件級(jí)

　　文件級(jí)數(shù)據(jù)交換是目前數(shù)據(jù)服務(wù)最為簡(jiǎn)單又經(jīng)常使用的一種服務(wù)方式，其核心就是針對(duì)客戶使用管理系統(tǒng)平臺(tái)的不同進(jìn)行不同數(shù)據(jù)格式之間的集成轉(zhuǎn)換。

　　在數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換過(guò)程中需要注意的就是最大限度的減少信息丟失。通常采用兩種方式：一是利用通用GIS平臺(tái)提供的轉(zhuǎn)換工具，直接讀寫其它軟件的內(nèi)部格式、外部格式或由其轉(zhuǎn)出的某種標(biāo)準(zhǔn)格式，在系統(tǒng)內(nèi)部建立格式的映射文件，然后轉(zhuǎn)換輸出特定格式的空間數(shù)據(jù)，當(dāng)前市場(chǎng)主流GIS平臺(tái)的數(shù)據(jù)格式都經(jīng)常被使用，如ERSI的SHP格式、MapInfo的TAB格式，甚至Autodesk的DWG格式也經(jīng)常使用;另一種是基于通用數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，國(guó)際OGC組織制定的基于XML的地理信息編碼標(biāo)準(zhǔn)--地理標(biāo)記語(yǔ)言GML，以及我國(guó)頒布的國(guó)家空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)(CNSDTF)等已經(jīng)成為采用的轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)，隨LBS的推廣使用，GDF格式的數(shù)據(jù)也有了一定的需求。

　　1.2 數(shù)據(jù)平臺(tái)級(jí)

　　數(shù)據(jù)平臺(tái)級(jí)共享交換是通過(guò)開放中心數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口，客戶端應(yīng)用程序按照接口規(guī)范，直接存取共享交換GIS數(shù)據(jù)的共享交換方式。為保證數(shù)據(jù)存取操作的一致性，數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口通常采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織OGC制定的簡(jiǎn)單要素規(guī)范。OGC的簡(jiǎn)單要素規(guī)范包括要素幾何體的抽象規(guī)范和針對(duì)CORBA，OLE/COM和SQL的實(shí)現(xiàn)規(guī)范。目前，空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)主要有兩種方式：一是傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)廠商通過(guò)擴(kuò)展支持抽象數(shù)據(jù)類型(ADT)表達(dá)復(fù)雜的空間對(duì)象，典型的有DB2、Informix以及Oracle等。為表達(dá)更加豐富的空間數(shù)據(jù)的需要，這些數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)均對(duì)OGC定義的簡(jiǎn)單要素類型進(jìn)行擴(kuò)展，并推出相應(yīng)的空間數(shù)據(jù)管理插件(如Oracle的Spatial)。另一種是GIS平臺(tái)開發(fā)商基于傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，按照OGC簡(jiǎn)單要素規(guī)范，開發(fā)獨(dú)立存儲(chǔ)管理的空間數(shù)據(jù)中間件系統(tǒng)。這一方式的典型：ESRI公司的ARCSDE、MapInfo的Spatial Ware等。限于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的帶寬和安全性考慮，這種模式多數(shù)在機(jī)構(gòu)內(nèi)部使用。

　　1.3 系統(tǒng)功能級(jí)

　　系統(tǒng)功能級(jí)數(shù)據(jù)交換是基于某種GIS平臺(tái)軟件，開發(fā)存取中心數(shù)據(jù)庫(kù)GIS數(shù)據(jù)的客戶應(yīng)用系統(tǒng)，用戶直接使用客戶應(yīng)用系統(tǒng)，進(jìn)行城市GIS數(shù)據(jù)共享交互的方式。系統(tǒng)功能級(jí)數(shù)據(jù)交換模式要求應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)，必須要與中心數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)能夠系統(tǒng)兼容，否則開發(fā)平臺(tái)需提供多源無(wú)縫存取管理的功能。目前國(guó)內(nèi)外大型的GIS平臺(tái)廠商(ESRI的ArcGIS系列、SuperMap系列、MapGIS系列等)均推出了C/S、B/S兩種架構(gòu)模式的系列產(chǎn)品。兩種架構(gòu)模式各有利弊：基于C/S模式的數(shù)據(jù)共享交換，速度快、效率高，缺點(diǎn)是需要進(jìn)行客戶端軟件的分發(fā)。

　　1.4 Web服務(wù)級(jí)

　　基于服務(wù)式GIS，基礎(chǔ)地理信息供應(yīng)部門把已經(jīng)建立的基礎(chǔ)地理信息庫(kù)通過(guò)Web服務(wù)向各部門發(fā)布，從而使各部門可以直接通過(guò)訪問(wèn)這些Web服務(wù)，使用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)與本單位的專題數(shù)據(jù)疊加集成，用于開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)。利用Web Service技術(shù)進(jìn)行城市GIS數(shù)據(jù)的共享交換，是當(dāng)前數(shù)據(jù)共享交換方法研究的熱點(diǎn)，通過(guò)Web服務(wù)級(jí)的數(shù)據(jù)共享，可以把GIS數(shù)據(jù)交換功能集成到行業(yè)部門的專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)。新一代地理信息共享模式不僅具備降低重復(fù)建設(shè)成本、提高共享效率的特點(diǎn)，還具有數(shù)據(jù)共享與功能共享并舉、支持異構(gòu)GIS平臺(tái)集成應(yīng)用、帶寬要求降低、更高的系統(tǒng)安全性等特點(diǎn)。目前，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織OGC已經(jīng)啟動(dòng)了專門研究，如何利用Web Service及其相關(guān)技術(shù)解決GIS數(shù)據(jù)共享交換的工程項(xiàng)目即OGC Web服務(wù)的啟動(dòng)項(xiàng)目(OGC Web Services Initiative)。該項(xiàng)目提出一個(gè)可進(jìn)化、基于開放地理數(shù)據(jù)互操作規(guī)范的、能夠無(wú)縫集成各種在線空間處理和位置服務(wù)的框架即OWS(OGC Web Services)，其中數(shù)據(jù)服務(wù)規(guī)范包括Web 地圖服務(wù)(WMS，即Web Map Service)、Web要素規(guī)范(WFS，即Web Feature Service)等。

　　2 面向用戶的城市地理信息服務(wù)模式提升

　　考慮到用戶使用地理信息的方便性和當(dāng)前技術(shù)條件、硬件環(huán)境等因素，根據(jù)實(shí)際情況在城市地理信息服務(wù)模式上具體進(jìn)行以下的提升。

　　2.1 增量方式的文件級(jí)地理信息服務(wù)

　　基于常事務(wù)方式的采集、維護(hù)技術(shù)在地理信息采集機(jī)構(gòu)的推廣，地理信息采集機(jī)構(gòu)是GIS技術(shù)的使用者，又是有力的推廣者。在使用和建立基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程中，逐漸認(rèn)識(shí)到了各個(gè)不同階段所采集的地理信息，這樣在不知不覺(jué)中記載了城市發(fā)展的歷史，對(duì)城市發(fā)展研究者提供了在空間上研究城市的最原始資料。同時(shí)在面向?qū)ο蠡�礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)維護(hù)過(guò)程中，每次都記載了更新的增量信息，為獲取不同歷史時(shí)期的地理信息，提供了有力的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)保障。

　　地理信息系統(tǒng)技術(shù)在用戶中的不斷推廣和成熟，近年來(lái)，在地理信息的用戶中也逐漸使用GIS技術(shù)，有直接使用基礎(chǔ)地理信息的，也有在基礎(chǔ)地理信息基礎(chǔ)上獲取各用戶專業(yè)信息的，總體上采用的就是基礎(chǔ)地理信息疊加專業(yè)信息的模式。在各用戶的專業(yè)系統(tǒng)中，基礎(chǔ)地理信息維護(hù)多采用文件級(jí)的地理信息服務(wù)，定期從信息采集機(jī)構(gòu)或部門獲取最新地理信息，并且用以替換系統(tǒng)中的基礎(chǔ)地理信息，如果專業(yè)部門已經(jīng)在基礎(chǔ)地理信息上進(jìn)行了不同程度的編輯或修飾，必將在以后的維護(hù)中帶來(lái)很多不便，這樣在用戶中也逐漸提出了在基礎(chǔ)地理信息方面采用增量方式維護(hù)的需求。

　　需要解決的問(wèn)題，由于增量方式的文件級(jí)信息服務(wù)相對(duì)于簡(jiǎn)單文件服務(wù)有很大的區(qū)別，在技術(shù)、規(guī)范等方面有許多問(wèn)題需要解決，如GIS建設(shè)中基礎(chǔ)地理信息的標(biāo)準(zhǔn)、地理信息用戶的穩(wěn)定性、地理信息維護(hù)者和信息提供部門之間的協(xié)調(diào)等，各個(gè)GIS系統(tǒng)之間的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，也就沒(méi)有推行增量服務(wù)的可能;相對(duì)穩(wěn)定的地理信息用戶才會(huì)有這樣的需求，如果用戶對(duì)于基礎(chǔ)地理信息采取的是可以從不同部門獲得這樣的態(tài)度，也就沒(méi)有推行增量服務(wù)的必要;只有地理信息的提供部門與維護(hù)部門的及時(shí)溝通，提供部門才能從維護(hù)部門及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取用戶所需要的地理信息。

　　2.2 基于API網(wǎng)絡(luò)地理信息服務(wù)

　　網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的改善，隨信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不斷得到改善，網(wǎng)絡(luò)上傳輸速度不斷提高，使得在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)乩硇畔⒓熬W(wǎng)絡(luò)GIS成為一種趨勢(shì)，更多的地理信息用戶在建設(shè)GIS系統(tǒng)時(shí)較多采用基于網(wǎng)絡(luò)的C/S構(gòu)架，以應(yīng)變跨區(qū)域的辦公及異構(gòu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

　　GIS系統(tǒng)中基礎(chǔ)地理信息的共同性用戶對(duì)于基礎(chǔ)信息要求的共性，才使得提供地理信息可以采用雷同的服務(wù)。

　　用戶對(duì)地理信息使用的專業(yè)水平不斷提升，用戶在多年的GIS建設(shè)和使用中也不斷提高了對(duì)GIS應(yīng)用和開發(fā)的能力，甚至大量用戶引進(jìn)了專門的GIS人才，對(duì)于GIS不再是簡(jiǎn)單的提要求和使用，而是直接參與到規(guī)劃、方案制定和建設(shè)的整個(gè)過(guò)程。

　　以Google Map API為代表的網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)為地理信息的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)拓寬了思路，使得地理信息服務(wù)不再是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)服務(wù)或地圖瀏覽發(fā)布，而是將系統(tǒng)、功能、數(shù)據(jù)等整體封裝，針對(duì)用戶的不同層次定制不同的類、事件和屬性，使用戶得到不同的地理信息服務(wù)，在系統(tǒng)建設(shè)中更多的關(guān)注于系統(tǒng)功能以及系統(tǒng)專業(yè)需求，而不至于束縛與基礎(chǔ)地理信息，從而大大縮短建設(shè)周期和提高系統(tǒng)的專業(yè)性。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　城市GIS數(shù)據(jù)信息的服務(wù)是提高測(cè)繪成果利用的重要有效途徑，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一是實(shí)現(xiàn)信息共享的前提條件。只有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，才能保證數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性和規(guī)范性，有利于數(shù)據(jù)的維護(hù)、分析、更新和利用。根據(jù)當(dāng)前城市信息化建設(shè)的現(xiàn)狀，針對(duì)基礎(chǔ)地理信息的生產(chǎn)、使用、管理部門以及多層次用戶的數(shù)據(jù)服務(wù)需求，充分利用Web技術(shù)的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)帶寬的增加，基于API的網(wǎng)絡(luò)地理信息服務(wù)將成為今后的主流模式，在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)條件不夠成熟、文件級(jí)服務(wù)不夠成熟，但基于對(duì)象的信息服務(wù)需求不斷擴(kuò)大的情況下，進(jìn)行基于面向?qū)ο�、增量方式的文件�?jí)數(shù)據(jù)服務(wù)模式將成為主流。

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