余勁松弟　佟瑞菊　陳遠(yuǎn)杰

1(福州大學(xué)福建省空間信息工程研究中心　福建 福州 350116) 2(福建工程學(xué)院交通學(xué)院　福建 福州 350002)

0　引　言

正隨著空天地一體化地球觀測、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的成熟和發(fā)展，與人類生存和發(fā)展相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域——自然、環(huán)境、人文、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的時(shí)空數(shù)據(jù)的增長將人類帶入了“時(shí)空大數(shù)據(jù)”時(shí)代[1-2]。在這樣的背景下，如何在統(tǒng)一參考坐標(biāo)系下實(shí)現(xiàn)不同主題信息的存儲(chǔ)、檢索和分析[3-4]，充分共享及利用有效信息并予以集成，提供一致訪問，支持時(shí)空大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)挖掘以提供決策支持，成為國家信息化軟實(shí)力提升急需解決的問題[5-9]。

空間坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)SRID(Spatial Reference System Identifier)可唯一標(biāo)識(shí)坐標(biāo)系或坐標(biāo)軸等坐標(biāo)系組成元素，已被歐洲石油勘探組織EPSG(European Petroleum Survey Group)、開放地理信息聯(lián)盟OGC(Open Geospatial Consortium)等國際組織所采用，廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評(píng)估、災(zāi)害預(yù)測等GIS應(yīng)用。坐標(biāo)系解析提供了坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)與坐標(biāo)系參數(shù)的映射關(guān)系[10]，可通過Web服務(wù)實(shí)現(xiàn)[11]。目前，常見坐標(biāo)系解析服務(wù)由spatialreference、EPSG和OGC提供[12-13]。例如，Oracle在其數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)項(xiàng)SDO(Spatial Data Option)中采用SRID，僅需獲得SRID標(biāo)識(shí)值即可通過EPSG的解析服務(wù)獲得坐標(biāo)系參數(shù)，并應(yīng)用于傳統(tǒng)二三維地圖服務(wù)。

SRID為靜態(tài)標(biāo)識(shí)，只可通過預(yù)定義的標(biāo)識(shí)與表達(dá)的匹配，無法標(biāo)識(shí)動(dòng)態(tài)生成的參考坐標(biāo)系。大氣、海洋或地球物理等GIS領(lǐng)域多維時(shí)空大數(shù)據(jù)互操作，往往涉及時(shí)空數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)互操作，產(chǎn)生了時(shí)空參考動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系Web標(biāo)識(shí)與解析需求。目前，針對(duì)這種臨時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)和解析還沒有標(biāo)準(zhǔn)化解決方案。在回顧和比較業(yè)界主流參考坐標(biāo)標(biāo)識(shí)、表達(dá)與解析模型的基礎(chǔ)上，針對(duì)靜態(tài)標(biāo)識(shí)與解析的不足，提出了時(shí)空參考坐標(biāo)系動(dòng)態(tài)解析模型。設(shè)計(jì)基于URL的動(dòng)態(tài)標(biāo)識(shí)規(guī)則和基于OGC 地理標(biāo)志語言GML(Geography Markup Language)的動(dòng)態(tài)表達(dá)模版，引入標(biāo)識(shí)解析規(guī)則，提出通過還原序列化參數(shù)層次結(jié)構(gòu)的方法，獲得坐標(biāo)系組成元素及結(jié)構(gòu)信息。再與相應(yīng)表達(dá)模版匹配并實(shí)例化，滿足了時(shí)空參考動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)與解析需求。最后，基于開源Rasdaman的Semantic Cordinate Reference System Resolver (SECORE)組件，實(shí)現(xiàn)了時(shí)空參考動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)與解析原型服務(wù)部署。

1　坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)方法比較

參考坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)是WebGIS互操作過程中不一致坐標(biāo)系統(tǒng)識(shí)別、表達(dá)及轉(zhuǎn)換的前提。目前，主要有三種標(biāo)識(shí)方法，分別是數(shù)字字符串、統(tǒng)一資源名稱URN(Uniform Resource Name)和統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)符URI(Uniform Resource Identifier)標(biāo)識(shí)方法。詳見表1。

表1　主要坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)方法比較

1.1　數(shù)字字符串標(biāo)識(shí)

數(shù)字字符串標(biāo)識(shí)通過固定數(shù)字字符串標(biāo)識(shí)一個(gè)坐標(biāo)系或相關(guān)組成元素。該標(biāo)識(shí)可通過網(wǎng)絡(luò)解析，亦可通過本地解析，獲得坐標(biāo)系參數(shù)，可移植性強(qiáng)。該類標(biāo)識(shí)及解析方式需各系統(tǒng)采用相同解析庫以達(dá)到一致性，對(duì)于動(dòng)態(tài)產(chǎn)生的參考坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)則需通過更新并同步解析庫實(shí)現(xiàn)，如無統(tǒng)一動(dòng)態(tài)參考坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)生成規(guī)則，易產(chǎn)生標(biāo)識(shí)定值不一致問題。EPSG的SRID屬于固定數(shù)字字符串標(biāo)識(shí)，Oracle和ESRI等公司的GIS產(chǎn)品皆采用該類標(biāo)識(shí)。

1.2　URL標(biāo)識(shí)

URL是互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)資源的地址，同一資源的URL入口可不唯一。URL標(biāo)識(shí)方式除包含網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、域名或IP、路徑等網(wǎng)絡(luò)資源定位信息，還包括參數(shù)信息，參數(shù)信息通過鍵值對(duì)KVP(Key-Value Pair)組成，可滿足多元素組合需求，為動(dòng)態(tài)參考坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)生成提供前提條件。其鍵值對(duì)數(shù)量僅受URL最大路徑長度限制。目前，OGC已提供兩種基于URL的規(guī)范化參考坐標(biāo)系Web定位方法[14]，分別是表述性狀態(tài)轉(zhuǎn)移REST(Representational State Transfer)和KVP方法。兩種方法在標(biāo)識(shí)參考坐標(biāo)系上是等效的[14]。其中，REST方法標(biāo)識(shí)坐標(biāo)系的命名規(guī)則如下：

http://hier_part/authority/version/code

objectType表示對(duì)象類型，authority表示機(jī)構(gòu)部門，version是版本信息，code是標(biāo)識(shí)號(hào)。比如EPSG 2363西安80坐標(biāo)系的REST表示如下：

http://www.opengis.net/def/crs/EPSG/0/2363

KVP方法標(biāo)識(shí)坐標(biāo)系的命名規(guī)則如下:

http://hier_part/objectType?authority=AUTHORITY & version= VERSION&code=CODE

KVP采用鍵值對(duì)的方式進(jìn)行坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)，參數(shù)與REST方法是一致的，objectType表示對(duì)象類型，authority表示機(jī)構(gòu)部門，version是版本信息，code是標(biāo)識(shí)號(hào)。比如EPSG 2363的KVP表示如下：

http://hier_part/crs?authority=EPSG&version=0&code=2363

1.3　數(shù)字字符串標(biāo)識(shí)

URN無法直接定位網(wǎng)絡(luò)資源，需通過URL獲得資源定位。URN標(biāo)識(shí)具有持久性、唯一性和地址無關(guān)性特點(diǎn)。URN提供命名空間識(shí)別，且同一URN可引用多個(gè)URL。目前，OGC已提供URN方式的SRID標(biāo)識(shí)，但僅支持已知的參考坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)，無法標(biāo)識(shí)動(dòng)態(tài)參考坐標(biāo)系，定義規(guī)則如下：

urn:ogc:def:objectType:authority:[version]:code

其中，urn:ogc:def是OGC URN的命名空間，objectType表示對(duì)象類型，authority表示機(jī)構(gòu)部門，version是版本信息，code是標(biāo)識(shí)號(hào)。比如urn:ogc:def:crs:EPSG:6.6:2363表示的OGC命名空間的參考坐標(biāo)系對(duì)象，由EPSG的6.6版本數(shù)據(jù)庫的2363坐標(biāo)系定義給出。

2　坐標(biāo)系表達(dá)方法比較

參考坐標(biāo)系往往包括坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)、名稱、坐標(biāo)軸等信息，可通過中間交換格式表達(dá)，常見中間交換格式包括OGC Well Known Text (WKT)、GML、Proj4、JavaScript Object Notation(JSON)等。不同表達(dá)格式異構(gòu)，但語義具有一致性，是可轉(zhuǎn)換的。這些格式按結(jié)構(gòu)可分兩種，分別是序列化參數(shù)對(duì)和可嵌套對(duì)象結(jié)構(gòu)。其中，可嵌套對(duì)象結(jié)構(gòu)又可根據(jù)屬性的表達(dá)方式分為顯式參數(shù)表達(dá)與隱式參數(shù)表達(dá)，見表2。

表2　主要參考坐標(biāo)系定義的結(jié)構(gòu)比較

2.1　序列化參數(shù)對(duì)

序列化參數(shù)對(duì)的每一參數(shù)對(duì)由參數(shù)名及參數(shù)值組成，所有參數(shù)依次排列，需對(duì)每一參數(shù)及其組合預(yù)定義，以確保每一參數(shù)是可解析的。目前，針對(duì)動(dòng)態(tài)生成的參考坐標(biāo)系還未有相關(guān)組合規(guī)則定義。坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換工具Proj4采用該方式提供坐標(biāo)系表達(dá)信息。例如，西安80坐標(biāo)系的Proj4表達(dá)如下：+proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=117 +k=1 +x_0=39500000 +y_0=0 +a=6378140 +b=6356755.2882 +units=m +no_defs

其中，porj為投影、lat_0為中央經(jīng)線、lon_0為緯線、k為比率、x_0為東偏移、y_0為北偏移、a為長半軸為、 b為短半軸、units為單位信息。

2.2　可嵌套對(duì)象結(jié)構(gòu)顯式方式

可嵌套對(duì)象結(jié)構(gòu)顯式方式的對(duì)象參數(shù)嵌套形成樹狀結(jié)構(gòu)，參數(shù)值的屬性名稱直接出現(xiàn)在定義文本中，提供了詳盡的坐標(biāo)系組成元素信息，可驗(yàn)證參考坐標(biāo)系表達(dá)文檔的一致性。GML和JSON參考坐標(biāo)系表達(dá)采用可嵌套對(duì)象結(jié)構(gòu)顯式方式。其中，JSON采用完全獨(dú)立于語言的文本格式，通過對(duì)象和數(shù)組兩種結(jié)構(gòu)表達(dá)復(fù)雜參考坐標(biāo)系結(jié)構(gòu)。對(duì)象參數(shù)在JSON中表示為“{}”括起來的內(nèi)容，結(jié)構(gòu)為 {key：value, key：value, …}的鍵值對(duì)結(jié)構(gòu)，key為對(duì)象的屬性，value為對(duì)應(yīng)的屬性值；數(shù)組在JSON中是中括號(hào)“[]”括起來的內(nèi)容，結(jié)構(gòu)為 ["字段值"，"字段值"，"字段值"， …]，字段值類型可以是數(shù)字、字符串、數(shù)組和對(duì)象。GeoJSON的參考坐標(biāo)系表達(dá)以“type”和“properties”做為必需的關(guān)鍵字，其中，“type”是類型，“properties”是其標(biāo)識(shí)，比如，EPSG 2363在GeoJSON中表達(dá)如下：

{′type′: ′EPSG′,′properties′: {′code′: 2363}}

目前，GeoJSON僅提供參考坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)引用，并無具體組成元素定義，因此，對(duì)于動(dòng)態(tài)生成的參考坐標(biāo)系無相關(guān)標(biāo)識(shí)定義。

GML參考坐標(biāo)系參數(shù)對(duì)象屬性亦以顯式方式存在，以XML方式提供詳盡的坐標(biāo)系組成元素表達(dá)。GML參考坐標(biāo)系表達(dá)基于ISO19111[14]國際標(biāo)準(zhǔn)定義，對(duì)象參數(shù)、屬性及其組合規(guī)則通過Schema預(yù)定義，可基于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器驗(yàn)證參考坐標(biāo)系表達(dá)文檔的一致性。比如，EPSG 2363的GML表達(dá)如下：

xmlns:epsg=″urn:x-ogp:spec:schema-xsd:EPSG:1.0:dataset″

xmlns:gml=″http://www.opengis.net/gml/3.2″

xmlns:xlink=″http://www.w3.org/1999/xlink″

gml:id=″e(cuò)psg-crs-2363″>

urn:ogc:def:crs:EPSG::2363

Xian 1980 / 3-degree Gauss-Kruger zone 39

Also found with truncated false easting - see Xian 1980 / 3-degree Gauss-Kruger CM 117E (code 2384).

Large scale topographic mapping, cadastral and engineering survey.

GML參考坐標(biāo)系表達(dá)的對(duì)象層次支持元素嵌套，如大地坐標(biāo)系元素gml:baseGeodeticCRS嵌套于投影坐標(biāo)系gml:ProjectedCRS元素中。其中，gml:baseGeodeticCRS元素細(xì)節(jié)，通過xlink間接給出詳細(xì)表達(dá)，如下：

xmlns:gml=″http://www.opengis.net/gml/3.2″

xmlns:xlink=″http://www.w3.org/1999/xlink″

gml:id=″ogp-crs-4610″>

urn:ogc:def:crs:EPSG::4610

Xian 1980

Replaces Beijing 1954 (CRS code 4214). Replaced by CGCS2000(CRS code 4490).

Geodetic survey.

GML定義通過xlink支持遞歸遍歷此類非葉子元素，以葉子元素為遞歸遍歷終止條件獲得參考坐標(biāo)系全定義。通過標(biāo)準(zhǔn)化參考坐標(biāo)系Schema的定制，可進(jìn)行葉子及非葉子元素動(dòng)態(tài)組合，支持動(dòng)態(tài)生成的參考坐標(biāo)系表達(dá)。

2.3　可嵌套對(duì)象結(jié)構(gòu)隱式方式

OGC WKT的參數(shù)屬性名稱以隱式方式存在。通過一串大寫字符標(biāo)識(shí)參數(shù)對(duì)象，對(duì)象參數(shù)值置于括號(hào)(小括號(hào)或中括號(hào))之內(nèi)，參數(shù)之間用逗號(hào)閣開，而無參數(shù)屬性名稱，解析需依據(jù)預(yù)定義對(duì)象層次和參數(shù)值次序進(jìn)行解析。例如，EPSG 2363的坐標(biāo)系表達(dá)如下：

PROJCRS[″Xian 1980 / 3-degree Gauss-Kruger zone 39″,

BASEGEODCRS[″Xian 1980″,

DATUM[″Xian 1980″,

ELLIPSOID[″IAG 1975″,6378140,298.257,LENGTHUNIT[″metre″,1.0]]]],

CONVERSION[″3-degree Gauss-Kruger zone 39″,

METHOD[″Transverse Mercator″,ID[″EPSG″,9807]],

PARAMETER[″Latitude of natural origin″,0,ANGLEUNIT[″degree″,0.01745329252]],

PARAMETER[″Longitude of natural origin″,117,ANGLEUNIT[″degree″,0.01745329252]],

PARAMETER[″Scale factor at natural origin″,1,SCALEUNIT[″unity″,1.0]],

PARAMETER[″False easting″,39500000,LENGTHUNIT[″metre″,1.0]],

PARAMETER[″False northing″,0,LENGTHUNIT[″metre″,1.0]]],

CS[cartesian,2],

AXIS[″northing (X)″,north,ORDER[1]],

AXIS[″e(cuò)asting (Y)″,east,ORDER[2]],

LENGTHUNIT[″metre″,1.0],

ID[″EPSG″,2363]]

該方式對(duì)象層次以WKT對(duì)象嵌套方式存在，如參考橢球?qū)ο驟LLIPSOID嵌套于大地基準(zhǔn)面對(duì)象DATUM中。參數(shù)值依次排列，而無參數(shù)屬性名稱，如6 378 140表示長半軸，298.257是扁率倒數(shù)。目前，該方式無動(dòng)態(tài)生成的參考坐標(biāo)系表達(dá)定制支持。

3　動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系解析模型及實(shí)現(xiàn)

參考坐標(biāo)系解析，通過建立參考坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)與表達(dá)匹配關(guān)系，使得GIS Web服務(wù)可通過參考坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)獲得詳細(xì)參數(shù)定義。參考坐標(biāo)系動(dòng)態(tài)解析，亦需先建立動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)和表達(dá)模型，再建立兩者對(duì)應(yīng)匹配模型。

3.1　動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)規(guī)則設(shè)計(jì)

動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)需包含坐標(biāo)系組成元素的動(dòng)態(tài)組合信息。URL標(biāo)識(shí)支持按鍵值對(duì)方式進(jìn)行組成元素的多標(biāo)識(shí)組合，生成新坐標(biāo)系URL標(biāo)識(shí)。這種混合參考坐標(biāo)系定義標(biāo)識(shí)規(guī)則如下：

crs-compound?{n=crs}

其中，crs-compound表示該坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)為動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)，n為組成元素次序，crs為參考坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)。例如，北京80坐標(biāo)系和Unix時(shí)間戳組成的三維時(shí)空混合坐標(biāo)系的動(dòng)態(tài)標(biāo)識(shí)如下:

http://hier_part/def/crs-compound?1=http://hier_part/def/crs/EPSG/0/2363&2=http://hier_part/def/crs/OGC/0/UnixTime

其中，http://hier_part/def/crs/EPSG/0/2363為北京80坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)，http://hier_part/def/crs/OGC/0/UnixTime為Unix時(shí)間戳標(biāo)識(shí)。

3.2　模板化表達(dá)

動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系表達(dá)應(yīng)包含相應(yīng)動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系的組成元素參數(shù)信息。GML可嵌套對(duì)象結(jié)構(gòu)支持坐標(biāo)系參數(shù)對(duì)象的嵌套及遞歸遍歷，充分滿足動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系表達(dá)的需求?；旌蠀⒖甲鴺?biāo)系動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系表達(dá)模型，如下：

xmlns:epsg=′urn:x-ogp:spec:schema-xsd:EPSG:0.1:dataset′

xmlns:xlink=′http://www.w3.org/1999/xlink′

gml:id=′crs′ xmlns:gco=″http://www.isotc211.org/2005/gco″xmlns:gmd=″http://www.isotc211.org/2005/gmd″>

compound

identifier

{}

其中，identifier為動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)，crsName為新生成的坐標(biāo)系名稱，URL(crs)為原坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)。通過解析動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)獲得各組成元素標(biāo)識(shí)，用于實(shí)例化動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系表達(dá)模型，得到動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系表達(dá)。例如，北京80坐標(biāo)系和Unix時(shí)間戳所組成的三維時(shí)空混合坐標(biāo)系表達(dá)如下：

xmlns:epsg=′urn:x-ogp:spec:schema-xsd:EPSG:0.1:dataset′

xmlns:xlink=′http://www.w3.org/1999/xlink′

gml:id=′crs′ xmlns:gco=″http://www.isotc211.org/2005/gco″ xmlns:gmd=″http://www.isotc211.org/2005/gmd″>

compound

http://hier_part/def/crs-compound?1=http://hier_part/def/crs/EPSG/0/2363&2=http://hier_part/def/crs/OGC/0/UnixTime為新坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)，Xian 1980/3-degree Gauss-Kruger zone 39/Unix Time為新坐標(biāo)系名稱，http://www.opengis.net/def/crs/EPSG/0/2363和http://www.opengis.net/def/crs/OGC/0/UnixTime為組成新坐標(biāo)系的坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)。源坐標(biāo)系以xlink方式嵌套于動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系根元素，通過遞歸遍歷非葉子元素，并按相應(yīng)層次結(jié)構(gòu)次序展開即可獲得新坐標(biāo)系的全表達(dá)。

3.3　解析模型及其原型服務(wù)

參考坐標(biāo)系解析是將參考坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)指向相應(yīng)表達(dá)并獲得坐標(biāo)系參數(shù)的過程。對(duì)于靜態(tài)標(biāo)識(shí)解析可通過預(yù)定義標(biāo)識(shí)與表達(dá)的匹配關(guān)系完成，而動(dòng)態(tài)標(biāo)識(shí)則需建立標(biāo)識(shí)解析規(guī)則。通過還原序列化參數(shù)的層次結(jié)構(gòu)，獲得組成元素及結(jié)構(gòu)信息，再與相應(yīng)表達(dá)模版匹配并實(shí)例化完成解析。研究分別針對(duì)模版識(shí)別及參數(shù)識(shí)別建立解析規(guī)則。其中，模版識(shí)別通過預(yù)定義模版名稱識(shí)別，參數(shù)識(shí)別采用有序參數(shù)序列識(shí)別，有序參數(shù)識(shí)別基于預(yù)定義遍歷序列，順次還原層次結(jié)構(gòu)，并實(shí)例化模版。

研究基于SECORE[11]展開解析服務(wù)原型研究。SECORE底層數(shù)據(jù)庫為BaseX，支持XQuery API for Java (XQJ)的XML查詢接口，提供基于URL的文檔解析，可通過定制GML模版實(shí)現(xiàn)基于EPSG坐標(biāo)系定義文檔的動(dòng)態(tài)參考坐標(biāo)系表達(dá)。動(dòng)態(tài)解析首選需對(duì)接收的URL解析，獲取鍵值對(duì)中坐標(biāo)系或坐標(biāo)軸標(biāo)識(shí)，調(diào)用GML模版，通過XQuery對(duì)其實(shí)例化同時(shí)比對(duì)數(shù)據(jù)庫判定標(biāo)識(shí)有效性，最后返回結(jié)果。解析服務(wù)交互模型見圖1。

圖1　解析服務(wù)交互模型

SECORE是一個(gè)可用于定制GIS時(shí)空參考動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系Web標(biāo)識(shí)與解析的開源組件[15]。在實(shí)際應(yīng)用中，該開源組件本身所提供模版并不局限于坐標(biāo)系組合模版，亦支持定制坐標(biāo)系組成元素組合模版及其他組合形式的模版，與BaseX進(jìn)行查詢交互，通過Tomcat進(jìn)行部署，以滿足互操作需要。

4　面向標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)時(shí)代，空天地時(shí)空GIS數(shù)據(jù)增長迅速，對(duì)GIS數(shù)據(jù)互操作涉及的坐標(biāo)系一致性提出了挑戰(zhàn)。統(tǒng)一的時(shí)空坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)、表達(dá)和相應(yīng)的解析模型可為GIS數(shù)據(jù)互操作提供一個(gè)良好的坐標(biāo)系一致性支持，有助于提高基于WebGIS服務(wù)的時(shí)空互操作效率。通過對(duì)現(xiàn)有坐標(biāo)系表達(dá)和標(biāo)識(shí)的比較，提出了基于URL和GML的動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)、表達(dá)和解析模型，設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)現(xiàn)并展示了服務(wù)原型，將地理信息互操作的一致性坐標(biāo)系支持?jǐn)U展到多維時(shí)空。再結(jié)合OGC的新一代模塊化格網(wǎng)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)OGC WCS 2.0[16]，可使地理信息應(yīng)用的深度和廣度達(dá)到一個(gè)新的水平。

OGC WCS 2.0是OGC的新一代模塊化時(shí)空格網(wǎng)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，在核心操作模塊的基礎(chǔ)上定義了格網(wǎng)編碼、空間參考、服務(wù)處理、傳輸協(xié)議等擴(kuò)展模塊，并可基于核心及各擴(kuò)展模塊靈活定制領(lǐng)域應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。研究成果的實(shí)現(xiàn)可有效支持WCS 2.0參考坐標(biāo)系擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)[15]定義的動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)及其參數(shù)獲取，相應(yīng)Web請求示例如下：

http://localhost/wcs2?service=WCS&VERSION=2.0.1&request=GetCoverage&coverageid=eoID &OUTPUTCRS=http://localhost/def/crs-compound?1= http://localhost/def/crs/EPSG/0/2363&2= http://localhost/def/crs/OGC/0/UnixTime

該請求指定了返回格網(wǎng)的坐標(biāo)系參數(shù)組成，WCS2.0格網(wǎng)服務(wù)在接收到該請求后，對(duì)該坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)進(jìn)行解析核對(duì)，若所部署WCS2.0服務(wù)支持該坐標(biāo)系則按該坐標(biāo)系返回時(shí)空格網(wǎng)數(shù)據(jù)。

5　結(jié)　語

動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)、表達(dá)和解析服務(wù)的應(yīng)用前景非常廣泛，在此基礎(chǔ)上可進(jìn)一步開發(fā)一致性的時(shí)空坐標(biāo)系解析服務(wù)。通過提取和解析各種主題時(shí)空數(shù)據(jù)的相關(guān)參考坐標(biāo)系信息，加強(qiáng)現(xiàn)有WebGIS系統(tǒng)之間的時(shí)空參考一致性，提高系統(tǒng)在社會(huì)、人口、資源、環(huán)境等方面的動(dòng)態(tài)分析、監(jiān)測與預(yù)報(bào)的整合能力，為區(qū)域可持續(xù)、協(xié)調(diào)發(fā)展服務(wù)。然而，目前對(duì)動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)、表達(dá)和解析服務(wù)平臺(tái)的發(fā)展前景還沒有完全成熟的看法。從地球表層各圈層的時(shí)空分析，到人類發(fā)展、未來環(huán)境與社會(huì)的變化預(yù)測，涉及到時(shí)空地理信息互操作一致性的方方面面。如何更好地做好動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)、表達(dá)和解析的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，將為數(shù)字地球廣泛而深入的應(yīng)用提供重要手段，也將為地球信息系統(tǒng)互操作新概念與新理論的研究孕育強(qiáng)有力的信息應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施。OGC 發(fā)布的OGC 11-135r2規(guī)范已采用了基于URL的動(dòng)態(tài)時(shí)空參考坐標(biāo)系統(tǒng)Web標(biāo)識(shí)并在全世界推廣，有利增強(qiáng)了地理信息Web服務(wù)互操作能力，其標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用可有效提供地理信息服務(wù)的時(shí)空一致性支持。

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