卓 嵩，黃瑞金，蔣紅兵，楊正銀

（1．四川省遙感信息測繪院，四川 成都 610100）

基于RIA技術(shù)構(gòu)建的WebGIS在注重改善網(wǎng)站界面、方便用戶體驗(yàn)的同時，卻忽略了單純地接收、分析地圖服務(wù)器所發(fā)布的靜態(tài)或動態(tài)的地圖服務(wù)信息已無法滿足當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)用戶在WebGIS互動性和數(shù)據(jù)實(shí)時性等方面日益增長的要求。未來WebGIS不但需要使用戶能接收服務(wù)器發(fā)布的地理信息服務(wù)，更需要使用戶能與服務(wù)器進(jìn)行基于空間位置的多源異構(gòu)信息的交互，增強(qiáng)用戶在參與性與互動性方面的體驗(yàn)。引入WebServices技術(shù)，能夠解決傳統(tǒng)技術(shù)無法解決的問題[1,2]。

基于此，本文嘗試通過整合RIA和WebServices技術(shù)，并結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)實(shí)現(xiàn)WebGIS在線交互要素空間異構(gòu)屬性信息功能，即在分析Flex技術(shù)數(shù)據(jù)交互方式的基礎(chǔ)上，設(shè)計一個從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)到功能架構(gòu)完整的在線交互空間異構(gòu)信息的解決方案，然后使用.NET平臺、ArcSDE和ArcGIS Server定制在線交互WebServices服務(wù)，完成其在項(xiàng)目中的應(yīng)用驗(yàn)證。

1 平臺的選擇

RIA概念最初由Macromedia公司于2002年3月發(fā)表的白皮書中提出。經(jīng)過這些年的發(fā)展，目前可供選擇的RIA技術(shù)主要包括Ajax技術(shù)、Adobe的Flex技術(shù)、微軟的Silverlight技術(shù)和Sun的JavaFX技術(shù)[3]。其中，F(xiàn)lex具有其獨(dú)特的優(yōu)勢：①使用ActionScript編寫的開發(fā)框架和MXML標(biāo)簽語言，全面支持XML(E4X)[4]；②支持矢量圖形和多媒體；③動態(tài)更新用戶界面，后臺發(fā)送和加載數(shù)據(jù)[5]；④運(yùn)行依靠的Flash Player在互聯(lián)網(wǎng)上已經(jīng)流行和成熟。綜合考慮開發(fā)效率、成熟性和廣泛性等因素，本文選用Flex作為RIA客戶端技術(shù)。在服務(wù)器端，選擇ArcGIS Server 9.3提供地圖服務(wù)；選擇.NET 2008平臺定制并發(fā)布WebService服務(wù)，處理客戶端與服務(wù)器、服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫之間的空間異構(gòu)數(shù)據(jù)交互。

2 Flex數(shù)據(jù)交互方式分析

基于安全方面的考慮，Adobe不允許Flex直接連接和操作遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫。為了解決這個問題，F(xiàn)lex主要采用以下4種方式：

1）使用HTTPService。用get和post方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,同平常的網(wǎng)頁提交大致一樣。其優(yōu)點(diǎn)是很簡單，通用性高，asp,jsp等可生成標(biāo)準(zhǔn)XML程序和Flex程序進(jìn)行交互；不足之處在于處理大量數(shù)據(jù)時, 速度慢。

2）使用WebService。通過WSDL(網(wǎng)絡(luò)服務(wù)描述語言)文件動態(tài)創(chuàng)建Web服務(wù)代理的方式，可實(shí)現(xiàn)服務(wù)的動態(tài)綁定[6]，即SOAP（簡單對象訪問協(xié)議）是一種比較通用的接口，支持大多數(shù)服務(wù)器通信，速度比HTTPService快。

3）使用Remoting。這種方式可映射遠(yuǎn)程對象，但需要服務(wù)端支持（如開源的服務(wù)端AMFPHP、WebORB等）和在后臺服務(wù)器端安裝相應(yīng)版本的Flash Remoting模塊。如果使用虛擬主機(jī)，配置麻煩。

4）使用Socket連接?；赟ocket通信，可建立持久連接，這也是Flash和傳統(tǒng)Web開發(fā)通信方式最不同的地方，適合于長時間在線應(yīng)用。

通過上述分析，本文采用WebServices技術(shù)，以.NET平臺在服務(wù)器端構(gòu)建WebService服務(wù)列表，為客戶端提供數(shù)據(jù)庫操作服務(wù)。其優(yōu)點(diǎn)在于：服務(wù)動態(tài)綁定，便于維護(hù)與更新，響應(yīng)速度能夠滿足要求，且方便部署和遷移。

通信原理如圖1所示，F(xiàn)lex應(yīng)用程序可根據(jù)客戶端瀏覽器的請求類型，從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器所提供的服務(wù)列表（WSDL）中調(diào)用相應(yīng)的服務(wù)?？蛻舳瞬恍枰私夥?wù)器端程序，僅通過所需服務(wù)名稱和參數(shù)就可完成請求，因此可應(yīng)用于任何服務(wù)器環(huán)境中，包括標(biāo)準(zhǔn)的Web服務(wù)環(huán)境和普通的服務(wù)器端腳本環(huán)境JSP，ASP.NET，PHP和ColdFusion等。

3 在線交互空間異構(gòu)信息解決方案

3.1 空間異構(gòu)信息的種類

在WebGIS中，由于網(wǎng)絡(luò)在穩(wěn)定性及帶寬等方面的制約，在線交互通常只涉及二維數(shù)據(jù)。要素的信息分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。在二維坐標(biāo)系統(tǒng)中，要素的空間信息主要包括平面坐標(biāo)系中的坐標(biāo)參數(shù)和要素屬性。根據(jù)文件類型，屬性可分為文本屬性、圖片屬性和多媒體（視頻、音頻）屬性等3類。

3.2 方案設(shè)計

WebGIS在實(shí)際運(yùn)行過程中，用戶最關(guān)心的是空間信息的時效性，如基礎(chǔ)設(shè)施變更、景點(diǎn)開放、名人常去熱地、個人信息（求購、出售、租賃等）發(fā)布等，而這些信息往往是無法通過網(wǎng)站維護(hù)者及時更新的。同時，由于服務(wù)器的荷載、客觀硬件設(shè)施及安全性等方面的限制，也不能存儲和展示用戶上傳的所有要素，必須對其進(jìn)行審批，選擇合乎一定要求的加以展示。針對上述問題，本文提出RIA環(huán)境中在線交互要素多源異構(gòu)屬性信息的解決方案。

1）空間異構(gòu)信息數(shù)據(jù)包設(shè)計。要素信息在線交互包括3個步驟：①客戶端編輯并上傳要素的空間和屬性信息；②服務(wù)器接收已上傳的信息并進(jìn)行解析和管理；③通過審批后，選擇其中符合要求的點(diǎn)展示到網(wǎng)站上。為了便于后期管理相應(yīng)的已上傳要素信息，以及控制惡意上傳大量垃圾信息的非法用戶，必須對系統(tǒng)進(jìn)行角色追蹤管理。利用廣域網(wǎng)環(huán)境下IP具有地域性和可定位的特點(diǎn)，使用IP、用戶名結(jié)合交互動作追蹤用戶在線行為。

這里將用戶分為未注冊用戶，注冊用戶、管理員3類。未注冊用戶只能瀏覽網(wǎng)站信息，注冊用戶可瀏覽并上傳要素信息，管理員可對所有上傳點(diǎn)進(jìn)行審批和刪除惡意上傳垃圾信息的已注冊用戶賬號。其中，只有注冊用戶上傳和管理員管理上傳信息是涉及空間異構(gòu)信息交互的，因此只需將后2類用戶的信息數(shù)據(jù)加入待交互數(shù)據(jù)包中，具體結(jié)構(gòu)見圖2。

2）客戶端設(shè)計。Flex架構(gòu)的優(yōu)勢在于可充分利用RIA的處理能力，不必每次數(shù)據(jù)操作都上傳至服務(wù)器處理再返回。用戶在未確認(rèn)要素包上傳前，對要素空間位置以及各種異構(gòu)屬性的編輯和修改操作均集成在瀏覽器端完成，從而避免了頻繁地與服務(wù)器交互，有效減輕了服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。

用戶在瀏覽器端繪制要素幾何形狀后，客戶端程序首先將其坐標(biāo)值由屏幕坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為地圖服務(wù)的坐標(biāo)系，如果該坐標(biāo)超出允許范圍，將提示用戶重新標(biāo)識。用戶如果變更標(biāo)識請求，可利用RIA程序完成修改、刪除操作，不必頻繁請求服務(wù)器響應(yīng)。在完成要素空間信息和屬性信息的錄入后，客戶端程序自動將以上信息打包，在服務(wù)器WSDL中調(diào)用相應(yīng)的WebService響應(yīng)。管理員也是通過調(diào)用相應(yīng)的Web服務(wù)，完成審批和刪除操作。

3）服務(wù)器端WebService設(shè)計。為了解決異構(gòu)數(shù)據(jù)整合、GIS互操作等問題，需要自定義WebServices。該WebServices必須完成以下任務(wù)：①保證專題要素、異構(gòu)屬性、用戶動作記錄之間的邏輯一致性；②用戶在操作交互專題要素時，不影響其他用戶操作；③保證用戶體驗(yàn)，減輕服務(wù)器壓力以及盡量避免瀏覽器與服務(wù)器頻繁交互。

基于此，本文提出一種基于表結(jié)構(gòu)的異構(gòu)屬性包交互方式。具體思路如下：

①在線交互時，用戶在未確認(rèn)要素上傳前，對要素空間位置、各種異構(gòu)屬性的編輯和修改操作均集成在瀏覽器端完成。②要素編輯完成后，獲取服務(wù)器WebServices服務(wù)的WSDL地址，瀏覽服務(wù)列表，選擇接收要素上傳服務(wù)。③根據(jù)服務(wù)的預(yù)定義參數(shù)格式，生成以異構(gòu)屬性內(nèi)容為頭文件、以待上傳要素各種異構(gòu)屬性數(shù)據(jù)為定義文件的異構(gòu)屬性包，調(diào)用WebService服務(wù)上傳該要素包。④服務(wù)器端根據(jù)WSDL地址動態(tài)創(chuàng)建相應(yīng)WebService，代理接收并解析要素包。⑤在將上傳要素入庫時，為避免用戶間影響，服務(wù)器端WebService為每個用戶開啟獨(dú)立的線程，管理要素上傳操作。在該線程生命周期內(nèi)，依次將要素幾何位置、文本屬性錄入相應(yīng)的專題庫，將圖片、音視頻文件傳至文件服務(wù)器，獲得成功標(biāo)識后，關(guān)聯(lián)信息入庫，過程順序結(jié)構(gòu)見圖3。

4 應(yīng)用實(shí)例

上述在線交互空間異構(gòu)信息的解決方案，可滿足用戶和網(wǎng)站維護(hù)者在數(shù)據(jù)交互方面的要求。在此基礎(chǔ)上，通過客戶端界面設(shè)計與程序的開發(fā)，完成了某市新農(nóng)村建設(shè)公共服務(wù)平臺。用戶在瀏覽器端，通過該平臺調(diào)用WebService服務(wù)，可上傳與農(nóng)產(chǎn)品購銷、農(nóng)具買賣、樓盤開盤等相關(guān)的多媒體圖文視頻信息以及空間地理位置信息，充分發(fā)揮了WebGIS的優(yōu)勢。圖4展示了瀏覽器端專題要素交互與審批通過后發(fā)布的界面。

網(wǎng)站管理部門無需定制特定的網(wǎng)站后臺維護(hù)平臺，通過管理員賬戶登錄后，可在任何支持Flash Player的瀏覽器客戶端定期對已上傳的要素及其空間異構(gòu)屬性進(jìn)行審批。這樣，不僅增強(qiáng)了發(fā)布信息的實(shí)時性和準(zhǔn)確性，而且方便相關(guān)部門進(jìn)行統(tǒng)一管理，促進(jìn)了地方信息化建設(shè)。

Flex環(huán)境下在線交互空間異構(gòu)信息可以生動、方便、實(shí)時地發(fā)布要素的空間、圖文、視頻等屬性信息；同時借助WebServices技術(shù)跨平臺，結(jié)構(gòu)靈活等特點(diǎn)，可極大地豐富WebGIS用戶在表現(xiàn)層和數(shù)據(jù)交互方面的體驗(yàn)。

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