（內(nèi)蒙古自治區(qū)測繪事業(yè)局 內(nèi)蒙古呼和浩特 010010）

0 引言

地理信息是國家重要戰(zhàn)略信息資源，在政府管理決策、新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展、人民生活改善等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著政府管理決策科學化、經(jīng)濟與社會發(fā)展信息化以及和諧社會建設(shè)的不斷推進，各級政府部門和社會公眾對權(quán)威、可靠的地理信息服務(wù)的需求與日俱增，迫切要求實現(xiàn)多尺度、多類型地理信息資源的綜合利用與在線服務(wù)。

建設(shè)權(quán)威、標準的基礎(chǔ)地理信息公共服務(wù)平臺（以下簡稱“公共服務(wù)平臺”）是空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是經(jīng)濟社會信息化發(fā)展的基礎(chǔ)平臺。公共服務(wù)平臺是實現(xiàn)地理信息在線服務(wù)所需的信息數(shù)據(jù)、服務(wù)功能及其運行支撐環(huán)境的總稱。它是以基礎(chǔ)地理空間信息資源為基礎(chǔ)，以公共地理空間框架數(shù)據(jù)為核心，利用現(xiàn)代信息服務(wù)技術(shù)，建立一個面向政府、公眾和行業(yè)用戶的、開放式的信息服務(wù)平臺，對各種分布式的、異構(gòu)的地理信息資源進行一體化組織與管理，在多重網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實現(xiàn)各種信息資源的整合與共享，實現(xiàn)各類信息網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)。

建設(shè)公共服務(wù)平臺是一項復雜的系統(tǒng)工程。本文根據(jù)應(yīng)用需求、發(fā)展需求，充分考慮技術(shù)基礎(chǔ)條件，對公共服務(wù)平臺建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)進行研究。

1 全球多源空間信息無縫組織

空間數(shù)據(jù)具有多類型和多空間參考的特性，這給空間數(shù)據(jù)的無縫組織帶來問題，相鄰兩帶的相鄰圖幅，由于兩帶的高斯坐標基準不同導致兩幅影像沒有辦法無縫地鑲嵌到一起，產(chǎn)生裂縫，即同尺度跨度問題；由于不同分辨率影像和地形數(shù)據(jù)的描述的精度等級不同，因此采用的投影方式和坐標基準也不同，我國1:10000 和更大比例尺的地形圖或影像采用3度分帶高斯投影，1:50000 和更小比例尺的地形圖采用6度分帶高斯投影。因此，當影像和地形數(shù)據(jù)在不同的尺度之間切換時也會產(chǎn)生裂縫，即不同尺度之間的換帶問題。

空間大地坐標系統(tǒng)對全球空間范圍按照經(jīng)緯度進行很好的劃分，適合建立全球統(tǒng)一無縫空間參考基準。但是，由于對大地坐標系統(tǒng)中參考橢球的定義不同，使得各個國家產(chǎn)生了很多不同大地坐標系統(tǒng)。例如，我國目前常用的兩個大地坐標系是1954年北京坐標系和1980 西安坐標系。而全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS系統(tǒng)）采用的是WGS-84坐標系，即WGS-84。它是美國國防部研制確定的大地坐標系。

因此，在對海量、多源、多尺度、多時相的空間數(shù)據(jù)進行組織與管理時，首先建立統(tǒng)一的空間大地坐標系統(tǒng)?？紤]最廣大的用戶需求和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的可操作性、轉(zhuǎn)換精度，宜采用WGS84/2000坐標系。其它坐標系統(tǒng)的遙感數(shù)據(jù)，可以通過投影變換轉(zhuǎn)換到全球統(tǒng)一坐標系統(tǒng)之下。

2 多源空間數(shù)據(jù)的注冊、發(fā)現(xiàn)與綁定

多源空間數(shù)據(jù)的注冊、發(fā)現(xiàn)與綁定依賴于多源空間數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)信息共享。設(shè)計并實現(xiàn)了網(wǎng)格環(huán)境下的多源空間信息元數(shù)據(jù)共享服務(wù)系統(tǒng)（Metadata Service System，簡稱MSS），是一個標準化的基于網(wǎng)絡(luò)的空間元數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)，旨在以網(wǎng)絡(luò)的方式為廣大空間信息的使用者提供更加簡單、即時的空間數(shù)據(jù)獲取能力，從而有效地促進空間數(shù)據(jù)和信息的交換、共享、訪問與集成利用，更好地提供輔助決策支持。MSS 實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)門戶管理和元數(shù)據(jù)管理兩大服務(wù)功能，因此具備門戶系統(tǒng)管理、用戶管理，數(shù)據(jù)訪問權(quán)限控制以及強大的元數(shù)據(jù)發(fā)布、編輯和檢索等多種能力。MSS 以模版的方式提供了對ISO19115、FGDC、Dublin Core 等多種元數(shù)據(jù)標準的支持，并具有強大的在線編輯和管理能力。MSS 提供簡單檢索和復雜檢索兩種檢索模式，支持題名、摘要、全文等多關(guān)鍵字組合檢索。MSS 通過實現(xiàn)OGC定義的CSW 規(guī)范，提供了對基于Web Service元數(shù)據(jù)目錄服務(wù)的支持。

3 多源異構(gòu)空間數(shù)據(jù)的互操作

在Internet 上出現(xiàn)了大量不同類型、分布式異構(gòu)地理信息源，如數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)文件、地圖圖片等，它們是由不同的商業(yè)組織、政府組織、企業(yè)和個人根據(jù)應(yīng)用需求在不同的軟件平臺或數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中創(chuàng)建并維護。許多應(yīng)用所需的數(shù)據(jù)可能來自不同數(shù)據(jù)源，這涉及到不同數(shù)據(jù)源之間的地理信息的共享和集成，而實現(xiàn)地理信息共享的根本解決辦法是地理信息源之間具備互操作能力。為了解決多源異構(gòu)空間數(shù)據(jù)互操作問題，需要研究異構(gòu)空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法與標準以及異構(gòu)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與互操作方法。

4 空間信息服務(wù)的服務(wù)組合

Web Services 和服務(wù)組合技術(shù)已經(jīng)成為目前解決地理信息數(shù)據(jù)共享和功能互操作的主要技術(shù)手段。服務(wù)組合語言和組合方式都存在多樣性，而BPEL4WS是其中的最主要的代表。但是，BPEL4WS語法結(jié)構(gòu)比較復雜，需要對XML 和Web Services 規(guī)范族有較高程度了解，以至直接使用BPEL 建模不適合于一般非SOA 專家用戶。為此提出一種針對標準地理信息服務(wù)的、基于數(shù)據(jù)依賴關(guān)系的抽象組合服務(wù)模型，并設(shè)計了從該模型到BPEL4WS的映射方案。以此為基礎(chǔ)，可以在研究Web 語義基礎(chǔ)上搭建了抽象地理信息組合服務(wù)可視化建模平臺，旨在解決地理信息領(lǐng)域?qū)＜液鸵话阌脩舻慕M合服務(wù)建模需求。

5 廣域網(wǎng)分布式多服務(wù)器技術(shù)

在大規(guī)模用戶并發(fā)訪問的情況下，單服務(wù)器能力再強也無濟于事，分布式多服務(wù)器則成為一種常見的技術(shù)選擇。應(yīng)用不同，所選擇的負載均衡框架也有所不同，即使采用同一框架，其負載均衡策略也可能千差萬別。目前使用的負載均衡框架與策略大多來源于計算機領(lǐng)域，未能反映空間信息應(yīng)用的特點，因而需要進一步的探索，建設(shè)與空間數(shù)據(jù)訪問模式相適應(yīng)負載均衡策略。

全球空間數(shù)據(jù)源以金字塔作為訪問對象，其基本訪問單位是瓦片，它有來源、類型、空間、尺度與時相等多方面的描述，因此，服務(wù)器應(yīng)當支持用戶從這些維度來訪問瓦片，即設(shè)計多維度的網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議。此外，針對向同一服務(wù)器發(fā)出多個并發(fā)請求，串行逐個處理是不現(xiàn)實的，需要設(shè)計高效的并發(fā)處理模型，以提高單服務(wù)器的服務(wù)性能。

6 地理編碼、地址匹配技術(shù)

地理編碼是一種基于地理空間定位技術(shù)的編碼方法，提供了地名地址的地理位置信息轉(zhuǎn)換成地理坐標的方法，是將文字性的描述地址與其空間的地理位置坐標建立起對應(yīng)關(guān)系的過程，對建立非空間信息的關(guān)聯(lián)及信息資源整合至關(guān)重要。

地址匹配最關(guān)鍵的問題是地址標準化、建立地址編碼數(shù)據(jù)庫以及自動化地址匹配引擎的開發(fā)。雖然國外有不少商業(yè)化的地址匹配引擎服務(wù)，但這些技術(shù)都是建立在國外地址模型基礎(chǔ)上，完全不適合中國的實際情況。地址匹配服務(wù)必須本地化，采用統(tǒng)一的地名地址描述編碼規(guī)范，建立不同地區(qū)的地址編碼數(shù)據(jù)庫，并以該地址數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，建立高效的地名地址匹配方法，在其上做各種與地址相關(guān)的應(yīng)用。

地理編碼、地址匹配要解決以下幾方面的問題：

a.建立合理的地址樹摸型；

b.構(gòu)造以地址樹為知識基礎(chǔ)的地址分析器；

c.建立不斷更新壯大和調(diào)整地址樹模型的機制；

d.開發(fā)地址匹配引擎工具快速更新地址數(shù)據(jù)；

e.為應(yīng)用系統(tǒng)提供地址匹配服務(wù)和開發(fā)接口；

f 提供方便的中文地址匹配服務(wù)功能。

7 空間數(shù)據(jù)保密安全處理技術(shù)

根據(jù)國家現(xiàn)行有關(guān)政策，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)絕大部分屬于涉密數(shù)據(jù)，應(yīng)對其內(nèi)容、屬性和空間位置精度進行保密處理，經(jīng)過保密審查后，才可在非涉密網(wǎng)絡(luò)中運行。為保障國家安全，保密處理技術(shù)應(yīng)采用國家測繪行政主管部門規(guī)定的統(tǒng)一方法。

在線服務(wù)系統(tǒng)采用信息過濾技術(shù)實現(xiàn)對用戶上傳、交換、標注的個性數(shù)據(jù)，建立信息過濾與控制機制，通過敏感詞設(shè)置、幾何精度驗證、數(shù)據(jù)智能審查等技術(shù)方法，確保數(shù)據(jù)的安全性和權(quán)威性。

8 結(jié)語

地理信息公共服務(wù)平臺的建設(shè)涉及空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品獲取、處理開發(fā)、應(yīng)用服務(wù)等整個生產(chǎn)鏈，需要關(guān)注和解決的技術(shù)問題很多，必須進行認真的分析研究，以保證公共服務(wù)平臺的建設(shè)工作的順利進行和建設(shè)成果的實用性、先進性。