1、武漢吉奧公司武漢吉奧公司 總工總工武漢大學武漢大學 教授教授國家國家863-13主題主題 專家專家 中國中國GIS標委會地理信息共享與管理工作組標委會地理信息共享與管理工作組 組長組長龔健雅龔健雅 地理信息系統從最初的項目級應用，到部門級、企業級應用，再到目前要求的跨部門、跨行業、跨地區應用,支持數字城市、數字省、數字中國、數字地球的應用，從局域網的應用到廣域網的地理信息服務,需要經歷技術上的質的飛躍。 1. 選平臺的風險太大選平臺的風險太大2. 信息共享信息共享 困難困難3.不利于打破壟斷不利于打破壟斷4.不能適應當前不能適應當前Web Service技術和技術和GRID技術技術的需要的需要

2、. 從九十年代國際上成立開放地理信息系從九十年代國際上成立開放地理信息系統聯盟（統聯盟（OGC）和國際標準化組織成立地理）和國際標準化組織成立地理信息標準化工作組信息標準化工作組ISO/TC211以來，兩個組以來，兩個組織為地理信息共享和互操作進行了大量研究，織為地理信息共享和互操作進行了大量研究，解決了一系列技術問題，制定了一系列標準。解決了一系列技術問題，制定了一系列標準。使地理信息共享和互操作技術達到了實用水使地理信息共享和互操作技術達到了實用水平。平。 保持各部門現有系統基本不變，在現有保持各部門現有系統基本不變，在現有系統中增加一個信息共享與互操作的插件，系統中增加一個信息共享與互操

3、作的插件，當其他部門需要時，可以調用和操作本部門當其他部門需要時，可以調用和操作本部門的信息，實現異構系統的互操作。這樣，既的信息，實現異構系統的互操作。這樣，既可以保護已有投資，又可以實現信息共享。可以保護已有投資，又可以實現信息共享。 1. 基于直接訪問模式的互操作方法基于直接訪問模式的互操作方法2. 基于公共接口訪問模式的互操作方法基于公共接口訪問模式的互操作方法 GIS AGIS BGIS CDB 1DB 2DB 3Driver ADatabase ADriver CDriver BDatabase CDatabase B公共接口協議公共接口協議GIS 1GIS 1GIS 1GIS 1

4、2. 基于互操作協議的實現方法基于互操作協議的實現方法虛擬公共數據庫互操作平臺虛擬公共數據庫互操作平臺DB 2Sybase Oracle SpatialInformixGeoStar systemArc/Info systemMapinfo systemGeomedia systemGIS系統系統1已已有有接接口口函函數數GIS系統系統3GIS系統系統4GIS系統系統2已已有有接接口口函函數數公公共共接接口口函函數數標標準準包包裝裝 基于基于SQL,OLE/COMSQL,OLE/COM的空間數據互操作的接口關系的空間數據互操作的接口關系 接口接口轉換轉換已有已有接口接口函數函數公共公共接口接口

5、函數函數標準標準包裝包裝公共公共接口接口函數函數標準標準中間中間件件應用應用系統系統數 據數 據瀏 覽瀏 覽器器G I S 空空間 數 據間 數 據庫 管 理庫 管 理系統系統1G I S 空空間 數 據間 數 據庫 管 理庫 管 理系統系統2基于基于JAVA/CORBAJAVA/CORBA中間件體系結構的空間數據互操作的接口關系中間件體系結構的空間數據互操作的接口關系 GIS空空間數據間數據庫管理庫管理系統系統1GIS空空間數據間數據庫管理庫管理系統系統2空間數空間數據服務據服務組組 件件空間數空間數據服務據服務組件組件基 于基 于XML的 空的 空間 數間 數據 操據 操作 方作 方法 與

6、法 與描 述描 述語 言語 言（GML）空間空間數據數據瀏覽瀏覽器器數數據據轉轉換換基于基于Web Service(XML)Web Service(XML)技術的空間數據互操作實現方法技術的空間數據互操作實現方法 GIS應用客應用客戶程序戶程序數數據據層層服務層服務層中間件中間件部署管部署管理工具理工具客客戶戶層層Web 瀏覽器瀏覽器終端終端觸摸屏觸摸屏終端終端專用瀏覽器專用瀏覽器終端終端WebWeb服務器 空間數據處理服務器空間數據處理服務器空間數據庫服務器空間數據庫服務器 空間信息應用服務器空間信息應用服務器PDA手機手機無線網有線網計算機信息設備Windows操作系統操作系統Unix操作

7、系統操作系統Linux操作系統操作系統空間數據互操空間數據互操作公共函數接作公共函數接口（口（COM或或Java,http）接口驅動接口驅動模塊模塊接口驅動接口驅動模塊模塊接口驅動接口驅動模塊模塊接口驅動接口驅動模塊模塊接口驅動接口驅動模塊模塊接口驅動接口驅動模塊模塊接口驅動接口驅動模塊模塊接口驅動接口驅動模塊模塊接口驅動接口驅動模塊模塊DB2GeomediaMapINFOARC/INFOGrowSuperMapMapGISGeoStarOracle Spatial主要技術內容空間數據互操作技術空間數據互操作技術 開放地理信息系統聯盟（開放地理信息系統聯盟（OGC）和國際標準化組織）和國際標準

8、化組織ISO/TC211多年來為地理空間數據的互操作制作了一系多年來為地理空間數據的互操作制作了一系列接口規范，包括簡單要素的列接口規范，包括簡單要素的SQL實現規范，實現規范，COM/OLE實現規范，實現規范，CORBA實現規范。但是這些規范實現規范。但是這些規范的推廣應用都不太理想。雖然有許多的推廣應用都不太理想。雖然有許多GIS軟件商都參加軟件商都參加了規范的討論和制定，但是實現的并不多。其主要原因了規范的討論和制定，但是實現的并不多。其主要原因可能有以下三個方面的問題：一是接口規范不太成熟，可能有以下三個方面的問題：一是接口規范不太成熟，應用起來有些困難；二是這種提供公共接口的方法需要

9、應用起來有些困難；二是這種提供公共接口的方法需要每個廠商包裝一個接口程序，這個程序通常要提供給其每個廠商包裝一個接口程序，這個程序通常要提供給其他他GIS軟件商，使它嵌入到另一個軟件商，使它嵌入到另一個GIS軟件中，這樣不僅軟件中，這樣不僅影響了某些影響了某些GIS軟件商的利益，而且接口之間出現問題，軟件商的利益，而且接口之間出現問題，難以分清責任。其三，這種基于二進制接口的組件存在難以分清責任。其三，這種基于二進制接口的組件存在部署復雜，不能穿過防火墻，不適合分布式異構網絡的部署復雜，不能穿過防火墻，不適合分布式異構網絡的缺點，難以實現基于缺點，難以實現基于Internet上的上的GIS互操

10、作互操作. . 地理空間數據地理空間數據Web 服務服務地理空間信息處理地理空間信息處理Web服務服務Web Map Service Specifications(WMS)Web Feature Service Specifications(WFS)Web Coverage Service Specifications(WCS)“The WFS specification defines a web interfaces for describing data manipulation operations of geographic features”Data manipulation op

11、erations include the ability to:Get or Query features based on spatial and non-spatial constraintsCreate a new feature instance Delete a feature instanceUpdate a feature instanceWFS-TA WFS must implement the following operations:GetCapabilitiesDescribeFeatureTypeGetFeatureA WFS may implement the fol

12、lowing operations:TransactionLockFeature地理空間數據服務地理信息處理功能服務服務中介服務中介服 務 請 求服 務 請 求者者服 務 供 應服 務 供 應商商2發現發現1發布發布3綁定綁定 Web服務模型（角色與操作）服務模型（角色與操作）擴展標識語言（擴展標識語言（XML)XML)WebWeb服務描述語言（服務描述語言（WSDLWSDL）簡單對象訪問協議（簡單對象訪問協議（SOAPSOAP ）統一描述、發現與集成協議統一描述、發現與集成協議 （UDDI)UDDI) 互操互操作協作協議棧議棧通用服務交互協議（這些層尚未定義）通用服務交互協議（這些層尚未定義

13、）通用描述、發現和集成（通用描述、發現和集成（UDDIUDDI）簡單對象訪問協議（簡單對象訪問協議（SOAPSOAP）可擴展標記語言（可擴展標記語言（XMLXML）通用互聯網協議（通用互聯網協議（HTTPHTTP， TCP/IPTCP/IP）互操作協議棧互操作協議棧 工作流服務工作流服務 查詢查詢 構建構建 數據轉換數據轉換 調用調用 查詢查詢 持有持有 調用調用 存儲和獲取存儲和獲取 包含包含 更新更新 指向指向 創建創建 描述描述 持有持有 識別識別客戶服務客戶服務目錄和目錄和注冊服務注冊服務關聯關聯容器容器處理服務處理服務元數據元數據數據數據服務服務名稱名稱空間數據空間數據 應用客戶應用

14、客戶地圖查看地圖查看器客戶器客戶影像利影像利用客戶用客戶增值增值客戶客戶傳感器傳感器Web客戶客戶注冊服務注冊服務發現發現客戶客戶數據類數據類型注冊型注冊服務服務類型類型注冊注冊地圖符地圖符號注冊號注冊 編碼編碼服務實服務實例注冊例注冊GMLXIMASLD服務元服務元數據數據SensorML觀測與觀測與量算量算影像元影像元數據數據LOF數據數據實例實例注冊注冊數據服務數據服務傳感器采傳感器采集集SCSSCS矢量要矢量要素素WFSWFS柵格圖柵格圖層層WCSWCS影像分影像分析析LASLAS處理服務處理服務服務服務鏈接鏈接坐標轉坐標轉換換GTSGTS地理編地理編碼碼地名辭地名辭典典描繪描繪服務服

15、務WebWeb地形地形WTSWTSWebWeb地地圖圖WMSWMS柵格圖柵格圖描描繪繪GPSGPS綁定綁定發現發現發布發布OGC/IP接口接口OpenGIS服務框架服務框架服務發現服務發現數據格式數據格式模式模式語義語義服務服務分布計算平臺分布計算平臺服務集成服務集成與工作流與工作流數據表示數據表示與編碼與編碼服務描述服務描述通信協議通信協議連通性連通性互操作性互操作性互操作層次互操作層次互操作標準互操作標準WSFL，XLANG，ISO19119WSDL, ISO-19119,etc.OGC SF, Coverage, CoordinateTransform, WMS, etc.HTTP, S

16、OAP, COM, CORBA, SQL, J2EE, etc.UDDI，OGC-Catalog, etc.HTML, XML/S, RDF, XML, OGC-GMLOGC-WKT.WKB, etc.ASCII, ASN.1/DER, XML, etc.TCP/IP, HTTP, SSL, SMTP, FTP,IIOP, etc. 服務互操作層次結構（摘自服務互操作層次結構（摘自OGC）地理信息資源地理信息資源注冊、發現、注冊、發現、服務中心服務中心軟件供應軟件供應商商1數據供應商數據供應商1數據供應商數據供應商2軟件供軟件供應商應商2客戶客戶端端WMSWFSGIF,GML,ASC II服務器端服務器端: 服務組件服務組件; 組件部署組件部署;客戶端客戶端: 服務方法的調用服務方法的調用; 數據格式的轉換數據格式的轉換; 用戶程序的開發用戶程序的開發.多系統多標準多數據源空間數據集成多系統多標準多數據源空間數據集成全國全國1:1001:100萬基礎地理數據在線共享服務萬基礎地理數據在線共享服務 隨著隨著GIS應用的深入和普及，以及計算機應用的深入和普及，以及計算機網絡技術的發展，地理信息系統正在從平臺網絡技術的發展，地理信息系統正在從平臺GIS向跨平臺互操作向跨平臺互操作GIS發展，組件技術、發展，