黃風(fēng)華，歐陽林艷 (福州大學(xué)陽光學(xué)院，福建 福州 350015)

一種基于SOA的稅收征管WebGIS的構(gòu)建與集成研究

黃風(fēng)華，歐陽林艷 (福州大學(xué)陽光學(xué)院，福建 福州 350015)

在Web2.0環(huán)境下,提出一種基于SOA(面向服務(wù)架構(gòu))的稅收征管WebGIS的構(gòu)建與集成方案。通過GIS企業(yè)級(jí)中間件(EJB3.0)與基于OGC(開放地理信息聯(lián)盟)規(guī)范的GIServices(GIS Web服務(wù))的相互集成，增強(qiáng)現(xiàn)有分散管理的異構(gòu)稅收征管GIS平臺(tái)在分布式環(huán)境下的運(yùn)算能力和互操作性，促進(jìn)了稅收空間數(shù)據(jù)的共享和標(biāo)準(zhǔn)化，提高了稅收征管空間分析的整體效率。

SOA；稅收征管；異構(gòu)GIS；空間互操作

隨著海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，加快建設(shè)城市級(jí)空間地理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,建設(shè)基于統(tǒng)一的地理坐標(biāo)和空間地理信息服務(wù)平臺(tái)已被列為“數(shù)字福建”工程十二五規(guī)劃的重要任務(wù)之一。稅收征管GIS可以直觀、形象和動(dòng)態(tài)地反映區(qū)域稅收和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間分布、變化趨勢(shì)及其兩者間的內(nèi)在聯(lián)系，滿足稅收區(qū)域化管理需求，稅收征管GIS的空間分析與專題分析的成果可以被管理者和決策者直接使用。近年來我國(guó)稅收信息化取得了巨大進(jìn)展，稅收數(shù)據(jù)的積累日益豐富，區(qū)域性稅務(wù)GIS建設(shè)初見成效，福建省內(nèi)稅收征管GIS系統(tǒng)建設(shè)也取得了明顯進(jìn)展，但其應(yīng)用范圍一般僅限于部門內(nèi)部局域網(wǎng)或部分主機(jī)，且各系統(tǒng)所采用的GIS平臺(tái)差異較大，空間數(shù)據(jù)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)共享能力差，稅務(wù)部門間各自為政，重復(fù)投資現(xiàn)象嚴(yán)重，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，覆蓋全省的稅收WebGIS平臺(tái)還未形成。針對(duì)上述問題，筆者嘗試在SOA架構(gòu)下采用GIS企業(yè)級(jí)中間件(EJB3.0)與GIServices來集成與構(gòu)建稅收征管WebGIS，增強(qiáng)現(xiàn)有分散管理的異構(gòu)稅收征管GIS平臺(tái)在分布式環(huán)境下的運(yùn)算能力和互操作性，促進(jìn)稅收空間數(shù)據(jù)的共享和標(biāo)準(zhǔn)化，提高稅收征管空間分析與決策的整體效率。

1 系統(tǒng)研究關(guān)鍵技術(shù)

1.1SOA概述

SOA是一個(gè)基于特定標(biāo)準(zhǔn)的組織和設(shè)計(jì)方法，SOA在傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)層和技術(shù)層之間增加了一個(gè)服務(wù)層，通過連接能完成特定服務(wù)的獨(dú)立功能實(shí)體來實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)架構(gòu)[1]。它是一種粗粒度、松耦合的軟件架構(gòu)，其服務(wù)之間通過簡(jiǎn)單、精確定義的接口進(jìn)行通訊，不涉及底層編程接口和通訊模型[2]。SOA以標(biāo)準(zhǔn)化的業(yè)務(wù)服務(wù)的方式來提高研發(fā)效率，能較好地解決不同服務(wù)之間的對(duì)象封送、跨異構(gòu)調(diào)用等問題，使得基于SOA的管理軟件更易于與其他應(yīng)用軟件相集成[3]。SOA的實(shí)現(xiàn)方式可以是Web服務(wù)，也可以是標(biāo)準(zhǔn)化的中間件技術(shù)(如Corba、EJB等)。在基于J2EE的SOA架構(gòu)中，EJB可以與WebService或Struts框架等集成，形成更加穩(wěn)定和強(qiáng)大的SOA應(yīng)用模型。EJB可以與稅收GIS中相關(guān)API結(jié)合，生成企業(yè)級(jí)的稅收征管專用中間件，并在SOA架構(gòu)內(nèi)進(jìn)行發(fā)布，達(dá)到與Web服務(wù)類似的效果。Webservice和EJB都是應(yīng)用程序遠(yuǎn)程調(diào)用方案的一種，但兩者本質(zhì)是不同的：Webservice是業(yè)界的一個(gè)規(guī)范，主要用于解決異構(gòu)的問題，是基于不同平臺(tái)或編程語言的異構(gòu)系統(tǒng)間進(jìn)行通信的標(biāo)準(zhǔn)，而EJB屬于J2EE規(guī)范中的一部分，只能用于JAVA平臺(tái)；EJB底層用RMI-IIOP協(xié)議進(jìn)行通信，易被防火墻阻止。

1.2GIServices與GML

Web服務(wù)是SOA的重要實(shí)現(xiàn)手段之一，GIServices即地理信息服務(wù)，是Web服務(wù)在GIS中的應(yīng)用。GIServices一般部署在服務(wù)供應(yīng)商所提供的GIS網(wǎng)絡(luò)公共平臺(tái)上，服務(wù)提供者必須首先向UDDI注冊(cè)該服務(wù)，并通過由服務(wù)描述語言(WSDL)定義的GIServices接口與外界實(shí)現(xiàn)交互。應(yīng)用程序開發(fā)者可以通過WSDL查詢可用的GIS服務(wù)接口信息，并通過相關(guān)接口調(diào)用GIS服務(wù)，把GIS功能集成進(jìn)自已的Web應(yīng)用程序而不需要構(gòu)建本地的功能模塊。GIServices各組成部分之間通常采用SOAP或REST協(xié)議進(jìn)行有效通信。GIServices可以有效地促進(jìn)空問數(shù)據(jù)共享，增強(qiáng)不同GIS平臺(tái)之間以及GIS系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的互操作能力，實(shí)現(xiàn)跨GIS技術(shù)、跨系統(tǒng)平臺(tái)的空間數(shù)據(jù)和系統(tǒng)方法的共享和集成[4]。

地理標(biāo)識(shí)語言(Geography Markup Language，GML)是由OGC于1999年提出的一種包括地理要素的空間與非空間特性信息的建模、傳輸和存儲(chǔ)的XML規(guī)范[5]。GML是一個(gè)開放、非強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)，它提供了一套基本的幾何對(duì)象標(biāo)識(shí)和公共的數(shù)據(jù)模型，并采用自建和共享應(yīng)用Schema的機(jī)制。所有兼容GML的系統(tǒng)，可使用GML提供的幾何地物標(biāo)識(shí)來表示地物的幾何特征，并通過限制、擴(kuò)展等機(jī)制來創(chuàng)建自己的應(yīng)用Schema[6]。

2 基于SOA的稅收征管WebGIS框架設(shè)計(jì)

WebGIS采用當(dāng)前較為成熟的J2EE 4層架構(gòu)，即數(shù)據(jù)層、應(yīng)用服務(wù)層、Web服務(wù)層和客戶層，各層間的相互聯(lián)系如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖

2.1數(shù)據(jù)層

為了充分利用現(xiàn)有的各種數(shù)據(jù)資源，數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)來源主包括4部分，即現(xiàn)有的Oracle空間數(shù)據(jù)庫、稅收業(yè)務(wù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫、Mid/Mif或shapefile格式電子地圖以及通過WMS、GML或WFS等方式引進(jìn)的外部共享空間數(shù)據(jù)，各種數(shù)據(jù)相互結(jié)合，共同構(gòu)成WebGIS的數(shù)據(jù)源。

2.2應(yīng)用服務(wù)層

應(yīng)用服務(wù)層主要包括3大部分：企業(yè)級(jí)GIS空間操作中間件(EJB3.0)、稅收行業(yè)業(yè)務(wù)處理模塊(javabeans)和空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)中間件(EJB3.0)。

1)企業(yè)級(jí)GIS空間操作中間件 主要包括2部分，即GIS邏輯處理組件(會(huì)話beans)和空間數(shù)據(jù)訪問組件(實(shí)體beans)，前者主要功能是提供地圖編輯(圖元增刪改查)、專題分析和空間分析功能和遠(yuǎn)程訪問接口，后者則主要通過OCI接口訪問Oracle 空間數(shù)據(jù)庫并與相關(guān)的空間表綁定，以便于向前者提供數(shù)據(jù)支持。

2)稅收業(yè)務(wù)處理模塊 稅收業(yè)務(wù)處理模塊是一個(gè)javabeans，主要用于提供稅收業(yè)務(wù)相關(guān)的專業(yè)統(tǒng)計(jì)與分析函數(shù)與接口。

3)空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)中間件 空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)中間件也是一個(gè)EJB中間件，主要負(fù)責(zé)GML格式與非GML格式空間數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換。EJB容器采用WebLogic9.0，應(yīng)用服務(wù)層3大部分之間可以通過Home接口相互調(diào)用，并通過符合J2EE1.5標(biāo)準(zhǔn)的JNDI規(guī)范為客戶層提供統(tǒng)一地址標(biāo)識(shí)服務(wù)。應(yīng)用服務(wù)層除了具有提供業(yè)務(wù)與邏輯接口的功能外，還具有負(fù)載平衡、數(shù)據(jù)緩沖等功能，以保證系統(tǒng)更加安全高效地運(yùn)行。

2.3Web服務(wù)層

Web服務(wù)層的主要包括Web服務(wù)器與地圖服務(wù)器，Web服務(wù)器主要負(fù)責(zé)與客戶端交互，接收客戶端的請(qǐng)求。當(dāng)請(qǐng)求類型為非空間請(qǐng)求時(shí)，直接將請(qǐng)求發(fā)送給應(yīng)用服務(wù)器處理，同時(shí)將應(yīng)用服務(wù)器處理的結(jié)果反饋給用戶；如果接收到的請(qǐng)求是空間請(qǐng)求，則須先將空間請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)由地圖服務(wù)器解析，然后再提交給應(yīng)用服務(wù)器處理，并將處理結(jié)果反饋給客戶端。地圖服務(wù)器(包括GIServices服務(wù)器)采用ArcServer9.2，它既可以解析普通的空間數(shù)據(jù)，也可以識(shí)別GML格式的空間數(shù)據(jù)，并支持基于GML的GIServices，ArcServer9.2可以直接以GML2.0的格式發(fā)布地圖數(shù)據(jù)。

2.4客戶層

客戶層主要用來與用戶進(jìn)行交互，通過瀏覽器顯示GIF/JPEG、VML或SVG格式的柵格或矢量地圖。當(dāng)GML作為客戶端和服務(wù)器端之間的數(shù)據(jù)傳輸格式時(shí)，如果用戶請(qǐng)求GML數(shù)據(jù)，則服務(wù)器直接把GML數(shù)據(jù)傳送給客戶；如果用戶需要顯示地圖，則服務(wù)器先將GML轉(zhuǎn)換成SVG或VML矢量格式后再發(fā)往客戶端顯示。采用GML作為傳輸格式可以在一定程度上降低網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，并為與其它系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享與互操作提供條件[6]。采用SVG作為客戶端地圖格式可以有效地支持幾何圖形對(duì)象的繪制、地圖圖形的顯示、矢量圖形的基本操作，不過SVG文件的顯示需要在瀏覽器中安裝相應(yīng)的插件(如SVGViewer3.0等)。STAXGIS提供了2種不同類型的客戶端，即供稅務(wù)部門內(nèi)部管理員使用的胖客戶端和供普通用戶使用的瘦客戶端。采用普通或移動(dòng)Web瀏覽器作為客戶端，并通過SVG格式顯示結(jié)果，此類型屬于瘦客戶端模式，使用方便、實(shí)用性強(qiáng)。胖客戶端采用Applet插件的形式實(shí)現(xiàn)，客戶端運(yùn)行時(shí)Applet必須從服務(wù)器端下載到客戶端，在客戶端進(jìn)行地圖的操作與渲染，Applet主要處理非GML格式的空間數(shù)據(jù)。普通地圖查詢和編輯操作可由Applet直接在客戶端完成，而對(duì)于稅收征管高級(jí)專題分析功能，Applet可以由EJB遠(yuǎn)程接口從應(yīng)用層調(diào)用空間數(shù)據(jù)處理服務(wù)來完成。管理客戶端需要頻繁進(jìn)行空間元素的編輯操作，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的安全性要求較高。Applet雖具有數(shù)據(jù)下載較慢的缺點(diǎn)，但是其性能較穩(wěn)定、技術(shù)成熟，適用于復(fù)雜的空間數(shù)據(jù)編輯與分析操作。

3 WebGIS的功能與實(shí)現(xiàn)

3.1WebGIS主要功能

WebGIS的主要功能有以下3部分：①普通功能，包括網(wǎng)上報(bào)稅、納稅信息查詢、欠稅與信用查詢、稅源空間定位、稅收地圖瀏覽等。②高級(jí)功能，包括稅源空間管理、征收信息導(dǎo)入與導(dǎo)出、稅率與稅種設(shè)置、稅收專題分析與決策支持等。③維護(hù)功能，包括用戶信息管理、空間數(shù)據(jù)庫更新、系統(tǒng)間互操作接口設(shè)置以及系統(tǒng)維護(hù)等日常事務(wù)。WebGIS的用戶主要有普通用戶、稅務(wù)管理員和系統(tǒng)管理員。普通用戶主要適用于個(gè)體納稅人和企業(yè)納稅人，其通過瘦客戶端模式獲得服務(wù)，具有使用普通功能的權(quán)限；稅務(wù)管理員用戶主用適用于稅收征管員以及相關(guān)分管領(lǐng)導(dǎo)，其通過胖客戶端模式獲得服務(wù)，具有使用普通功能和高級(jí)功能的權(quán)限；系統(tǒng)管理員只適用于內(nèi)部少數(shù)技術(shù)維護(hù)人員，其具有使用維護(hù)功能的權(quán)限。

3.2WebGIS的實(shí)現(xiàn)

1)WebGIS中GIServices的實(shí)現(xiàn) GIServices服務(wù)器采用ArcServer9.2，為了減少防火墻對(duì)ArcServer所提供的遠(yuǎn)程服務(wù)的攔截，并向廣大外網(wǎng)用戶提供統(tǒng)一的查詢定位、專題分析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等相關(guān)服務(wù)，GIServices服務(wù)器必須在公共UDDI進(jìn)行注冊(cè)，公共UDDI將采用WSDL對(duì)外發(fā)布GIServices接口參數(shù)與規(guī)范信息。客戶端的web瀏覽器和移動(dòng)Wap瀏覽器通過UDDI查找以WSDL描述的的各種相關(guān)服務(wù)，并根據(jù)相關(guān)服務(wù)接口規(guī)范和SOAP協(xié)議來發(fā)送請(qǐng)求。Web服務(wù)器接收來自客戶端的SOAP請(qǐng)求，并把這些請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給GIServices服務(wù)器來解析，GIServices服務(wù)器根據(jù)SOAP請(qǐng)求調(diào)用相關(guān)GIS功能模塊執(zhí)行相應(yīng)的操作，并生成和返回相應(yīng)的SOAP應(yīng)答，Web服務(wù)器接收SOAP應(yīng)答并將其返回至客戶端?？臻g數(shù)據(jù)源是由數(shù)據(jù)層直接調(diào)用或經(jīng)過應(yīng)用層轉(zhuǎn)換過的空間數(shù)據(jù)，它是以GML格式傳輸與存儲(chǔ)的，可以由應(yīng)用層或數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理。

2)EJB中間件的實(shí)現(xiàn) GIS應(yīng)用服務(wù)器的是一個(gè)典型的EJB中間件，采用WebLogic9.0作為容器，其主要包括GIS邏輯處理組件(會(huì)話beans)和空間數(shù)據(jù)訪問組件(實(shí)體beans)2個(gè)部分。以下僅以圖元查詢定位為例說明GIS應(yīng)用服務(wù)器中間件的實(shí)現(xiàn)。GIS應(yīng)用服務(wù)器采用Remote接口對(duì)外提供服務(wù)，Remote接口的定義的主要代碼如下：

public interface SearchMap extends javax.ejb.EJBObject{

public FeatureSet SearchMap (FeatureLayer lyr, double zoomvalue, int x0, int y0, Columns cls, String fieldname, Attribute attr,int searchtype) throws RemoteException;

……//其他方法

}

GIS應(yīng)用服務(wù)器中間件可以通過Home接口調(diào)用會(huì)話SearchMapBean類和TaxinfoBean類(實(shí)體bean)來實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能，Home接口定義的主要代碼如下：

public interface SearchMapHome extends javax.ejb.EJBHome{

public SearchMap create() throws CreateException, RemoteException;

}

TaxinfoBean是一個(gè)基于持久化類的實(shí)體bean，其主要作用是與空間數(shù)據(jù)庫的相關(guān)信息進(jìn)行綁定，為其他類提供數(shù)據(jù)支持。

圖元查詢定位功能可以通過專門的SearchMapBean類(會(huì)話bean)的來具體實(shí)現(xiàn)，在實(shí)現(xiàn)過程中，可以在SearchMapBean類中調(diào)用實(shí)體bean。

4 結(jié) 語

針對(duì)當(dāng)前異構(gòu)稅收征管GIS在空間數(shù)據(jù)共享與互操作中存在的難題，提出了一種基于SOA的稅收征管GIS構(gòu)建與集成方案。在Web2.0環(huán)境下，采用J2EE架構(gòu)實(shí)現(xiàn)和部署WebGIS,通過GIS企業(yè)級(jí)中間件、GIServices相互集成以及不種格式空間數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換，增強(qiáng)現(xiàn)有分散管理的異構(gòu)稅收征管GIS平臺(tái)在分布式環(huán)境下的運(yùn)算能力和互操作性，促進(jìn)稅收空間數(shù)據(jù)的共享和標(biāo)準(zhǔn)化，提高稅收征管空間分析的整體效率。采用該方案對(duì)現(xiàn)有各異構(gòu)GIS進(jìn)行改造與統(tǒng)合，可使其具備兼容性好、跨平臺(tái)、成本低、可適用于不同用戶群體、業(yè)務(wù)處理和空間分析決策能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可以較好地滿足日益繁重的稅收征管工作的需要，具有良好的應(yīng)用前景。

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[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409.2012.01.034

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1673-1409(2012)01-N106-04