奚 萌 劉 洋 姜曉爽 楊 超

（1.山東正元數(shù)字城市建設(shè)有限公司，山東 煙臺(tái)264670；2.易智瑞（中國(guó)）信息技術(shù)有限公司，北京100028；3.中國(guó)人民大學(xué)公共管理學(xué)院，北京100872）

1 引言

當(dāng)前是一個(gè)社會(huì)快速發(fā)展和科學(xué)日益革新的時(shí)代，數(shù)據(jù)和信息的獲取能力、速度和總量得到了空前的提高和巨大的飛躍。為了能科學(xué)、高效地存儲(chǔ)、管理、檢索、操作、分析和應(yīng)用這些數(shù)據(jù)和信息，社會(huì)各個(gè)部門依據(jù)自身的需求發(fā)展了諸多的信息系統(tǒng)、業(yè)務(wù)平臺(tái)和服務(wù)窗口。一直以來(lái)，這些系統(tǒng)極大地促進(jìn)了社會(huì)各部門的進(jìn)步與發(fā)展并在日常生活中發(fā)揮著重要的作用。然而，伴隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)全球化的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)時(shí)代的到來(lái)，社會(huì)各部門已有與將要建設(shè)的系統(tǒng)平臺(tái)的不足將越發(fā)突顯。社會(huì)各部門對(duì)已有系統(tǒng)平臺(tái)的相互訪問(wèn)、操作、數(shù)據(jù)與信息共享的需求愈加強(qiáng)烈，但已有的系統(tǒng)平臺(tái)在建設(shè)之初存在很大差異，人們不得不登錄不同的系統(tǒng)來(lái)獲取所需的信息。而新建設(shè)的系統(tǒng)平臺(tái)也難免會(huì)出現(xiàn)不兼容和系統(tǒng)功能重復(fù)等問(wèn)題，最終造成信息孤島與系統(tǒng)臃腫，嚴(yán)重制約了基礎(chǔ)設(shè)施信息化建設(shè)和社會(huì)發(fā)展進(jìn)程。

約85%的信息與地理空間位置相關(guān)，地理空間信息是社會(huì)發(fā)展的最基礎(chǔ)信息之一，其重要性體現(xiàn)在日常生活的各個(gè)方面，普通人群對(duì)其需要也日益強(qiáng)烈。然而，對(duì)于擁有地理數(shù)據(jù)、信息的政府、企業(yè)、科研單位等的少數(shù)主要部門，其所有的數(shù)據(jù)和信息幾乎也是相互孤立的。即便對(duì)于單一部門，因其內(nèi)部存在不同的系統(tǒng)、平臺(tái)和服務(wù)，數(shù)據(jù)和信息的共享程度依然非常有限。

為了滿足數(shù)據(jù)共享和信息傳遞的需求，可由兩個(gè)方向入手。一種方式是建設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺(tái)替換已有的應(yīng)用，但這一設(shè)想是不切實(shí)際的；另一種方式是提供一個(gè)科學(xué)高效的信息門戶，整合需要系統(tǒng)業(yè)務(wù)到一起，最大程度上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的共享。Portal技術(shù)提供了一種高級(jí)別的集成環(huán)境，能有效地改善這些情況。本文正是以此為出發(fā)點(diǎn)，研究了基于Portal的地理信息門戶發(fā)展與應(yīng)用，以期推動(dòng)地理信息產(chǎn)業(yè)的持續(xù)進(jìn)步。

2 Portal理論技術(shù)基礎(chǔ)

2.1 Portal概述

Portal一詞首次出現(xiàn)在Merrill Lynch 1998年的一份報(bào)告中。企業(yè)信息門戶是一個(gè)個(gè)性化的信息窗口，可以高效地整合企業(yè)內(nèi)部資源和外部信息，從而為企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展提供發(fā)展科學(xué)依據(jù)和決策支持［1］。此后，Portal出現(xiàn)了很多表達(dá)。包括：高度集成化的桌面環(huán)境；集中的商業(yè)環(huán)境、電子市場(chǎng)；信息社區(qū)等?？山y(tǒng)稱為一種高級(jí)別的集成環(huán)境。

Portal指的是基于Web的應(yīng)用程序，一般包括單一登錄、提供個(gè)性化設(shè)置、提供持續(xù)的服務(wù)、信息安全保障、可以整合不同來(lái)源信息資源等功能，并能將這些功能和信息呈現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上［2］。平臺(tái)能依據(jù)相關(guān)使用人員的權(quán)限級(jí)別做出最恰當(dāng)有效的響應(yīng)，使之高效地獲得對(duì)應(yīng)的信息。Portal注重各部分銜接和整體效率，堅(jiān)持用戶中心原則，通過(guò)各個(gè)部分的統(tǒng)一集成界面實(shí)現(xiàn)信息的整體化訪問(wèn)、無(wú)縫傳遞、跨總部門工作的高級(jí)別集成環(huán)境［3］。

Portlet是一種基于 Web組件的Java技術(shù)，通過(guò)Portlet Container進(jìn)行管理［4］。作為Portal的界面可視化組件，Portlet處理請(qǐng)求并動(dòng)態(tài)返回結(jié)果。一方面，Portlet遵循 MVC原則設(shè)計(jì)，是完整的應(yīng)用程序，可以由一個(gè)或多個(gè)Portlet復(fù)合構(gòu)成。Portlet一般是一個(gè)Java類并且與平臺(tái)無(wú)關(guān)，編譯后可以動(dòng)態(tài)加載在 Web服務(wù)器上運(yùn)行。Portlet都是完全相互獨(dú)立的，因其開發(fā)、部署、管理和顯示不受其他Portlet的影響，所以其功能也是獨(dú)立的［5］。借助Portlet這種獨(dú)立性與功能性，Portal的使用人中能夠方便實(shí)現(xiàn)個(gè)性化設(shè)置，充分提高信息檢索與操作的效率。另一方面，Portlet是使用人員Portal頁(yè)面中可見(jiàn)的活動(dòng)組件，每個(gè)Portlet占據(jù)Portal窗口的一部分并能根據(jù)需要顯示特定信息［6］。但是，Portlet不能獨(dú)立存在，它必須在Portal的基本架構(gòu)上檢索使用人員的信息、響應(yīng)窗口和操作事件并與其他Portlet進(jìn)行通信互動(dòng)。

2.2 Portal的關(guān)鍵技術(shù)

Portal不是單一的技術(shù)應(yīng)用，而是一種服務(wù)、功能的復(fù)合系統(tǒng)。在分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，為不同的使用人員提供單一的入口訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)不同信息節(jié)點(diǎn)的高級(jí)別集成［7］。其主要技術(shù)特點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面。

單次登錄，統(tǒng)一訪問(wèn)。所有使用人員可以經(jīng)PC端、移動(dòng)終端等不同設(shè)備登錄，并且這其中不會(huì)有任何差別；所有使用人員的用戶信息只保存在身份認(rèn)證中心，以身份認(rèn)證中心為基礎(chǔ)，各部分系統(tǒng)到認(rèn)證中心驗(yàn)證用戶登錄信息登錄之后，使用人員能夠訪問(wèn)與其權(quán)限級(jí)別相對(duì)應(yīng)的各部分所有結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化資源、信息和服務(wù)。

提供個(gè)性化設(shè)置。使用人員可以根據(jù)自身喜好和需求決定網(wǎng)站的布局、內(nèi)容、樣式、控制圖標(biāo)、風(fēng)格等。門戶網(wǎng)頁(yè)針對(duì)不同使用人員的個(gè)性化設(shè)置，幫助其創(chuàng)建方便的工作環(huán)境，進(jìn)而幫助使用人員快速獲取所需信息資源。這種個(gè)性化有利于提高使用人員的滿意度、工作效率和數(shù)據(jù)信息資源的集成程度。

提供持續(xù)的服務(wù)。支持不同終端設(shè)備協(xié)同工作，使用人員可以隨時(shí)隨地獲取服務(wù)。

信息安全保障?？梢圆繉僭谑褂脝挝坏陌踩阑饓χ?，也可以部署在私有的、托管給其他運(yùn)行平臺(tái)環(huán)境之中。

整合不同來(lái)源信息資源。Portlet是基于XML進(jìn)行構(gòu)建的。源于Web半結(jié)構(gòu)化的標(biāo)記語(yǔ)言XML（Extensible Markup Language）可以從根本上解決應(yīng)用系統(tǒng)間信息交換的問(wèn)題。XML將數(shù)據(jù)內(nèi)容和其表達(dá)形式分離。結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)化的各種數(shù)據(jù)源，統(tǒng)一用XML格式呈現(xiàn)給使用人員，最終實(shí)現(xiàn)了不同來(lái)源信息資源的完全整合。

3 Portal for ArcGIS平臺(tái)

步入服務(wù)地理信息系統(tǒng)時(shí)代，地理信息共享多以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過(guò)地理信息服務(wù)的形式實(shí)現(xiàn)。隨著國(guó)家空間基礎(chǔ)設(shè)施的提出、建設(shè)和實(shí)施以來(lái)，目前許多地理信息資源存在于社會(huì)各個(gè)部門，但這些分布在空間以及網(wǎng)絡(luò)上的各種服務(wù)資源未能夠得到及時(shí)有效的集成和管理，進(jìn)而造成了“我們被數(shù)據(jù)淹沒(méi)，卻仍找不到信息”的困境。為了更好地實(shí)現(xiàn)地理信息的GIS資源快速整合、GIS應(yīng)用快速搭建、資源協(xié)同共享以及在線智能制圖功能，基于Portal的地理信息門戶應(yīng)運(yùn)而生。著名GIS廠商ESRI公司于2004年提出了GIS Portal的概念，幾經(jīng)發(fā)展，Portal for ArcGIS產(chǎn)品日臻成熟。

3.1 Portal for ArcGIS平臺(tái)的內(nèi)容

Portal for ArcGIS是一款私有的、可協(xié)同的地理空間內(nèi)容管理系統(tǒng)。它集地圖、程序、群組、服務(wù)以及資源于一身。它為組織機(jī)構(gòu)提供了一個(gè)平臺(tái)，組織人員按照不同分工，可以使用它進(jìn)行資源的集中組織管理、并且在部門間實(shí)現(xiàn)資源靈活共享，通過(guò)web地圖實(shí)現(xiàn)在一張圖上的協(xié)同辦公，進(jìn)行資源的高效搜索，輔助領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)決策。

可以說(shuō)，Portal for ArcGIS開啟了企業(yè)內(nèi)部GIS應(yīng)用的新模式，提供了一個(gè)直觀的即用型工作空間。在不打破原有業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行的情況下，它為企業(yè)提供了一個(gè)統(tǒng)一的多部門協(xié)同工作的平臺(tái)，將全部的流通信息都整合在一個(gè)平臺(tái)中。使用人員可以創(chuàng)建組并邀請(qǐng)組織內(nèi)其他用戶參與到興趣相同的項(xiàng)目中來(lái)。組分為私有組或公共組，組成員可以迅速高效的與其他人員共享地圖、數(shù)據(jù)以及其他信息，極大地方便了部門間進(jìn)行協(xié)同工作，提高了工作效率。同時(shí)數(shù)據(jù)仍由本部門管理，所要做的只是簡(jiǎn)單的把專題結(jié)果以服務(wù)方式注冊(cè)到Portal平臺(tái)上再一鍵式的共享出去，分享范圍以及分享方式都由本部門決定。Portal for ArcGIS同時(shí)是一個(gè)應(yīng)用開發(fā)支撐平臺(tái)，為使用人員提供了包括：即拿即用的地圖服務(wù)與GIS工具服務(wù)；“一鍵式”在線創(chuàng)建 Web應(yīng)用；豐富、強(qiáng)大、開放的APIs，能夠構(gòu)建各種應(yīng)用程序并實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)整合。

Portal for ArcGIS又是資源管理平臺(tái)。提供了完善的資源管理方案。以便于使用人員管理組織內(nèi)部龐大繁多的地理資源。使用人員可以將自己的成果按照不同分類保存進(jìn)相應(yīng)的目錄當(dāng)中，并能設(shè)定資源標(biāo)簽方便搜索和定位。

3.2 Portal for ArcGIS平臺(tái)的功能

發(fā)布、管理及共享內(nèi)容。使用人員可通過(guò)Portal for ArcGIS上傳地圖、服務(wù)和應(yīng)用程序等多種形式的資源，包括地圖服務(wù)、影像服務(wù)、要素服務(wù)、數(shù)據(jù)文件、移動(dòng)工程、web map、application、KML服務(wù)、OGC服務(wù)等。

管理群組。Portal for ArcGIS支持以組的形式來(lái)組織、管理使用人員，方便使用人員對(duì)內(nèi)容進(jìn)行有效的分享和管理。管理人員既可以定向地邀請(qǐng)?zhí)囟ㄊ褂萌藛T加入該組，也可以審批其他使用人員要求加入該組的請(qǐng)求。單個(gè)使用人員可以創(chuàng)建多個(gè)群組，也可以是多個(gè)群組的成員，加入別組的申請(qǐng)一旦被批準(zhǔn)，就可使用該組成員共享的成果。使用在線資源時(shí)，可添加對(duì)資源的評(píng)論，給予評(píng)級(jí)。

定制組織主頁(yè)。針對(duì)Portal for ArcGIS訂閱賬戶，允許企業(yè)使用人員定制企業(yè)的主頁(yè)，包括設(shè)置主頁(yè)的界面風(fēng)格，企業(yè)名稱、描述、logo等基本信息，和內(nèi)部分組設(shè)置，地圖內(nèi)容顯示等動(dòng)態(tài)內(nèi)容的設(shè)置，還包括系統(tǒng)安全性條件等系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置，讓企業(yè)可以快速定制出有自己獨(dú)特風(fēng)格的主頁(yè)。

使用Web制圖。作為Mashup技術(shù)在GIS方面的典型應(yīng)用，用戶可在Portal for ArcGIS上搜索、發(fā)布、疊加各類專題地圖，使用ArcGIS Explorer Online或Arc GIS JavaScript Viewer瀏覽、切換底圖，搜索其他網(wǎng)絡(luò)共享資源進(jìn)行專題圖的疊加。特別在ArcGIS Explorer Online上還可進(jìn)行地圖的簡(jiǎn)單繪制、分析等。

托管服務(wù)。Portal for ArcGIS通過(guò)和組織中ArcGIS for Server的集成，為組織用戶提供了服務(wù)托管的功能。由組織的管理員搭建好ArcGIS for Server并與Portal for ArcGIS集成后，用戶就可以通過(guò)加載或者拖拽自己的地理數(shù)據(jù)至Portal for ArcGIS當(dāng)中并直接發(fā)布為GIS服務(wù)，而且用戶還能對(duì)這些服務(wù)進(jìn)行管理和共享。

Portal for ArcGIS還實(shí)現(xiàn)了與Esri Map for Office的集成。Esri Map for Office是Esri為微軟Office辦公套件制作的一個(gè)專業(yè)地圖制作插件，目前可以在Excel與Power Point中使用。通過(guò)這個(gè)插件，可以將Excel中包含地理信息的表格進(jìn)行地理可視化，使數(shù)據(jù)能夠在地理底圖中標(biāo)注出來(lái)并發(fā)布為GIS服務(wù)。而Power Point則能讀取這些GIS服務(wù)，并在演示中使用。

ArcGIS Explorer Online是Portal for Arc-GIS的資源瀏覽器，也是一個(gè)運(yùn)行在瀏覽器中的免費(fèi)的應(yīng)用程序，使用 Microsoft Silverlight構(gòu)建，因此需要安裝Microsoft Silverlight Runtime插件才能運(yùn)行。使用ArcGIS Explorer Online，使用人員只要一個(gè)瀏覽器就可以高效地制作和展示地圖，如打開地圖添加用戶關(guān)注的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)在線導(dǎo)航，通過(guò)地圖找到問(wèn)題的答案，共享地圖等等。使用人員還可以利用Portal for ArcGIS的資源，讓公眾和其它用戶群組可以搜索和整合網(wǎng)絡(luò)上的各類地圖服務(wù)。

使用Portal for ArcGIS，可以對(duì)使用人員單位的地理信息資源進(jìn)行管理；訪問(wèn)ArcGIS Online提供的地理底圖、GIS工具和分析服務(wù)；在線創(chuàng)建地圖、Web應(yīng)用；可以在使用人員單位內(nèi)外部，分享地圖和 Web應(yīng)用；將本地、現(xiàn)有的Arc-GIS for Server服務(wù)注冊(cè)進(jìn)來(lái)進(jìn)行管理；基于群組實(shí)現(xiàn)日常工作的協(xié)同辦公。

4 應(yīng)用案例分析

以某省水利廳新的信息共享模式為例，介紹Portal for ArcGIS的行業(yè)應(yīng)用。

當(dāng)前，該部門有越來(lái)越多的水利信息需要進(jìn)行協(xié)同管理、分析及共享。而傳統(tǒng)的共享平臺(tái)只是一個(gè)技術(shù)平臺(tái)，系統(tǒng)的運(yùn)行主要依賴管理人員。其他相關(guān)人員期望一個(gè)全新的工作模式，以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有水利信息共享方式的拓展和擴(kuò)充。包括：系統(tǒng)內(nèi)容是由各使用人員主導(dǎo)生成；實(shí)現(xiàn)“多對(duì)多”的聯(lián)系形式，促進(jìn)各方（人、部門）、人與部門之間的交換與協(xié)同；創(chuàng)新數(shù)據(jù)重組，豐富的水利應(yīng)用成果。根據(jù)水利廳的期望和業(yè)務(wù)需求，基于Portal的水利平臺(tái)的核心架構(gòu)應(yīng)該包括三大中心，分別是“資源中心”、“共享中心”和“應(yīng)用中心”，如圖1所示。

其中資源中心實(shí)現(xiàn)了四大基本功能。成果展示，方便在線瀏覽各來(lái)源水利資源和數(shù)據(jù)分析成果；托管服務(wù)，使業(yè)務(wù)操作更加簡(jiǎn)單方便，大大減少對(duì)系統(tǒng)管理人員的依賴，上傳、發(fā)布可自助實(shí)現(xiàn)；管理操作，設(shè)置了組別權(quán)限，責(zé)任到人，資源信息不僅有安全保障而且能靈活共享、協(xié)同利用；存儲(chǔ)檢索，可快速存放、搜索水利相關(guān)的所有信息資源。

共享中心可以無(wú)縫集成所有水利信息資源，包括地理時(shí)空數(shù)據(jù)、文本、圖片、聲音、多媒體信息、應(yīng)用程序、其他相關(guān)類型資源等，支持并發(fā)操作和多對(duì)多的共享交換模式。

應(yīng)用中心包括四種基本應(yīng)用。智能地圖，實(shí)現(xiàn)了所見(jiàn)、所得、重組分析、保存共享的各個(gè)環(huán)節(jié)；行業(yè)支撐，提供了水利行業(yè)常見(jiàn)的信息訪問(wèn)途徑-桌面、瀏覽器、移動(dòng)終端等；基礎(chǔ)模板，系統(tǒng)已存在大量案例模板，實(shí)現(xiàn)了零修改的快速應(yīng)用和服務(wù)發(fā)布；辦公集成，與常用辦公軟件如Excel、PPT集成，方便日常業(yè)務(wù)處理和分析。

隨著Portal水利平臺(tái)的投入使用，該信息中心有力地整合了各種水利地理信息，打破了原來(lái)各系統(tǒng)、流程和部門之間的障礙，參與其中的行業(yè)機(jī)構(gòu)和人員都獲益匪淺。這不僅使得共享和協(xié)同更加高效和實(shí)際，而且把水利地理信息轉(zhuǎn)換成了產(chǎn)品，降低技術(shù)門檻，實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)、隨地、不限終端設(shè)備的操作，擴(kuò)展了行業(yè)應(yīng)用和發(fā)展前景。

5 結(jié)論

地理信息產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的作用日益顯現(xiàn)。盡管地理信息系統(tǒng)相關(guān)學(xué)科已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，然而領(lǐng)域內(nèi)外仍存在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源獲取能力不強(qiáng)，信息共享程度低，地理信息服務(wù)不能有效利用等問(wèn)題。因此，構(gòu)建一個(gè)地理信息數(shù)據(jù)獲取、處理、共性技術(shù)開發(fā)共享服務(wù)和提供地理信息的平臺(tái)迫在眉睫?；赑ortal地理信息門戶可有效解決當(dāng)前社會(huì)各部門在空間數(shù)據(jù)共享和信息傳遞的過(guò)程中相關(guān)問(wèn)題，促進(jìn)了地理信息服務(wù)的發(fā)展。Portal for ArcGIS產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，并且其內(nèi)容和功能日益完善、成熟，代表著當(dāng)前地理信息服務(wù)的發(fā)展方向，為實(shí)現(xiàn)分布式的結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)化地理空間信息資源的無(wú)縫高效集成、分析、應(yīng)用、服務(wù)提供了范例和重要參考，推動(dòng)地理信息產(chǎn)業(yè)的持續(xù)進(jìn)步和發(fā)展。