牛 瓊，胡德承

（1.汕頭市國土房產(chǎn)測繪大隊(duì)，廣東 汕頭 515041；2.汕頭市測繪研究院，廣東 汕頭 515041）

“數(shù)字汕頭”地理空間框架集成了矢量、影像、三維、地名等多種類型的地理空間數(shù)據(jù)，建成了分別運(yùn)行于政務(wù)外網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的汕頭市地理信息公共平臺。平臺具有空間定位、地圖瀏覽、空間查詢、統(tǒng)計(jì)分析、互聯(lián)互通、二次開發(fā)和運(yùn)行維護(hù)等功能。本文對“數(shù)字汕頭”地理空間框架的數(shù)據(jù)共享方式及應(yīng)用模式進(jìn)行了探討。

1 地理空間數(shù)據(jù)的共享方式

1.1 基于文件的共享方式

這種共享方式下的數(shù)據(jù)是以文件形式進(jìn)行存儲，不同部門之間通過文件的拷貝或下載實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。采用基于文件的共享方式會面臨2個(gè)問題：一是由于各部門所使用的數(shù)據(jù)文件格式不同，必須進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換；二是當(dāng)某部門數(shù)據(jù)更新時(shí)，其他部門只有通過重新進(jìn)行數(shù)據(jù)拷貝或下載，并轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式后才能使用。因此，這種方式無法保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，且數(shù)據(jù)保密性也難以保證。

1.2 基于數(shù)據(jù)庫API的共享方式

該方式是利用數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序接口（API）直接從數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)。用戶必須充分了解數(shù)據(jù)的類型、組織以及訪問技術(shù)，且用戶直接面對數(shù)據(jù)庫會對數(shù)據(jù)保密造成威脅。它主要用于部門內(nèi)部的數(shù)據(jù)管理維護(hù)工作，以滿足海量地理空間信息數(shù)據(jù)管理維護(hù)對效率的要求。

1.3 集中存儲與管理的共享方式

該方式是將需要共享使用的不同部門的數(shù)據(jù)集中到某一部門統(tǒng)一來維護(hù)管理，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。這種方式的數(shù)據(jù)生產(chǎn)方和管理方是分離的，會增加數(shù)據(jù)維護(hù)及更新的復(fù)雜性。另外，由于數(shù)據(jù)保密及各部門利益關(guān)系等原因，數(shù)據(jù)生產(chǎn)部門往往只提供某些數(shù)據(jù)給指定部門使用，但不會將其所有數(shù)據(jù)完全交由其他部門管理和使用。因此，這種共享方式在實(shí)際操作中難以實(shí)現(xiàn)。

1.4 分布式存儲與管理的共享方式

該方式是數(shù)據(jù)由其所有權(quán)的部門自行存儲、維護(hù)和更新，通過空間數(shù)據(jù)搜索引擎或Web服務(wù)的方式提供共享。在這種模式下，地理空間數(shù)據(jù)分布存儲于各個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)器上，數(shù)據(jù)管理、維護(hù)及更新更為方便，保密性及權(quán)屬要求可以得到充分保障。在應(yīng)用分布式存儲與管理的空間數(shù)據(jù)時(shí)，客戶端向中心服務(wù)器發(fā)出數(shù)據(jù)請求；中心服務(wù)器在接受請求后，調(diào)用總的空間元數(shù)據(jù)庫，確定數(shù)據(jù)存儲所在的服務(wù)器；然后中心服務(wù)器向該數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)出數(shù)據(jù)請求，由該數(shù)據(jù)服務(wù)器上的服務(wù)程序從有關(guān)空間數(shù)據(jù)庫中生成所需要的數(shù)據(jù)或服務(wù)，并將結(jié)果傳回中心服務(wù)器，進(jìn)而傳回客戶端。中心服務(wù)器是空間數(shù)據(jù)分布式存儲與管理的核心，也是空間數(shù)據(jù)服務(wù)的代理。對于用戶來說，訪問分布式存儲與管理的數(shù)據(jù)與訪問集中式存儲的數(shù)據(jù)沒有本質(zhì)的區(qū)別。

通過分析比較以上4種共享方式，我們認(rèn)為分布式存儲與管理的共享方式最適合于解決數(shù)字地理空間框架建設(shè)過程中多部門異構(gòu)數(shù)據(jù)共享與互操作問題。分布式存儲與管理的數(shù)據(jù)共享方式架構(gòu)如圖1所示。

2 地理信息公共平臺的應(yīng)用模式

2.1 在線地圖模式

圖1 分布式存儲與管理的數(shù)據(jù)共享方式架構(gòu)圖

在該模式下，客戶端無需安裝軟件，只要使用Web瀏覽器輸入部署于政務(wù)網(wǎng)服務(wù)器的地理信息公共平臺的網(wǎng)絡(luò)地址，就可以快捷、方便地調(diào)取各類地理空間數(shù)據(jù)。對于專業(yè)應(yīng)用部門，僅有空間數(shù)據(jù)瀏覽不能滿足需求，還需要基于空間位置的專題數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)與分析。地理信息公共平臺應(yīng)提供2種類型的專題數(shù)據(jù)加載功能：對于已具有空間坐標(biāo)的專題數(shù)據(jù)，可通過平臺內(nèi)嵌的轉(zhuǎn)換工具直接疊加到地圖上；對于不具有空間坐標(biāo)的專題數(shù)據(jù)，可通過平臺的地名匹配實(shí)現(xiàn)加載。對加載后的專題數(shù)據(jù)可進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)與分析，并將結(jié)果可視化及打印輸出。

使用在線地圖應(yīng)用模式的用戶不必單獨(dú)開發(fā)自己的應(yīng)用系統(tǒng)，只需向地理信息公共平臺管理部門申請權(quán)限，即可在公共平臺中創(chuàng)建展示其專題數(shù)據(jù)的地圖資源工作空間，并可使用公共平臺提供的查詢統(tǒng)計(jì)等功能對其專題數(shù)據(jù)進(jìn)行分析應(yīng)用，從而在一定程度上形成專屬于該部門的客戶端應(yīng)用系統(tǒng)。

在線地圖模式適用于應(yīng)用需求較為簡單的部門。

2.2 功能組裝模式

在功能組裝模式下，不需要編寫任何程序，所需功能通過可視化的配置來實(shí)現(xiàn)。在地理信息公共平臺上，通過“打勾”進(jìn)行界面布局、工具按鈕、菜單功能、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等的設(shè)置。配置完成后，平臺就可以自動生成專題應(yīng)用系統(tǒng)，用戶打包下載后可部署在本地服務(wù)器上。

該應(yīng)用模式適用于不具備開發(fā)能力又希望在應(yīng)用系統(tǒng)中體現(xiàn)自身特色的部門。

2.3 二次開發(fā)模式

利用二次開發(fā)接口，針對用戶需求進(jìn)行個(gè)性化的開發(fā)定制，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用功能的擴(kuò)展和個(gè)性化表達(dá)。通過二次開發(fā)，可實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)集成、地圖數(shù)據(jù)瀏覽、空間信息查詢、空間信息統(tǒng)計(jì)、空間分析、地圖操作、投影轉(zhuǎn)換和地址匹配等功能。

該應(yīng)用模式適用于需求相對復(fù)雜、具備開發(fā)能力的部門。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)模式

標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)模式是通過標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)描述語言、服務(wù)描述協(xié)議和服務(wù)調(diào)用協(xié)議，對分布于Internet不同服務(wù)器的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享和互操作，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地理信息服務(wù)的發(fā)現(xiàn)、集成及應(yīng)用。其所提供的WebGIS服務(wù)與實(shí)現(xiàn)技術(shù)無關(guān)，基于這些服務(wù)，用戶可使用任何第三方工具(ArcGIS、MapInfo等)開發(fā)專題應(yīng)用系統(tǒng)。

該應(yīng)用模式適用于使用第三方工具進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的部門。

3 結(jié) 語

綜上所述，分布式存儲與管理的數(shù)據(jù)共享方式最適合于解決數(shù)字地理空間框架建設(shè)過程中多部門異構(gòu)數(shù)據(jù)共享與互操作問題。4種應(yīng)用模式各具特點(diǎn)，各部門應(yīng)根據(jù)自身的情況選擇適宜的應(yīng)用模式，以充分發(fā)揮“數(shù)字汕頭”地理空間框架的應(yīng)用效益。在地理空間框架的應(yīng)用上，還需要建立一套統(tǒng)一的支撐體系，包括統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范、服務(wù)規(guī)范、應(yīng)用規(guī)范和運(yùn)行維護(hù)規(guī)范，才能更好地使用和應(yīng)用地理空間框架。

[1]張犁，林暉，李斌．互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的地理信息系統(tǒng)[J]．測繪學(xué)報(bào)，1998，27( 1)：9-15

[2]謝榕．地理信息系統(tǒng)中空間數(shù)據(jù)庫建立的關(guān)鍵技術(shù)[J]．北京測繪，1998(4)：2-5

[3]黃崢．關(guān)于數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的研究[J]．測繪與空間地理信息，2012(10)：159-160，166

[4]胡珂，倪冬蘭．平臺無關(guān)的分布式空間數(shù)據(jù)引擎技術(shù)初探[J].城市勘測，2007(2)：37-38

[5]喬彥友，趙健．分布式空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)研究[J]．中國圖像圖形學(xué)報(bào)，2001(9)：873-878

[6]王海英，劉劍．基于NewMapGIS的數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)淺談[J]．信息技術(shù)，2011(3)：12-15

[7]繆敏，戴俊杰．空間信息資源共享模式應(yīng)用探討[J]．規(guī)劃信息化，2011(5)：9-13

[8]賈文玨，張子平，吳洪橋．國土資源數(shù)據(jù)共享技術(shù)構(gòu)架與應(yīng)用模式研究[J]．地理信息世界，2010(1)：43-47

[9]潘正強(qiáng)．城市地理信息共享平臺建設(shè)方案的探討[J]．南方國土資源，2008(12)：39-40

[10]CH/Z 9001-2007．?dāng)?shù)字城市地理空間信息公共平臺技術(shù)規(guī)范[S]．國家測繪局，2007

[11]CH/T 9004-2009．地理信息公共平臺基本規(guī)定[S]．國家測繪局，2009