全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
林业科学研究　2008, 21 (增刊 ) : 27～31
Forest Research
　　文章编号 : 100121498 (2008)增刊 20027205
省级数字林业核心平台与关键技术研究
廖　芳 1 , 毛炎新 2 , 唐小明 2
(1. 北京林业大学水土保持学院 ,北京　100083; 2. 中国林业科学研究院资源信息研究所 ,北京　100091)
摘 　要 :从省级应用出发提出建设数字林业核心平台 ,探讨了核心平台的建设目标、架构、基本功能模块及其实现的
核心技术。核心平台主要由展示组件层、应用组件层和系统组件层组成 ,主要功能模块有统一的共享与交换子平
台 ,统一门户网站体系、林业业务建模子平台。
关键词 :业务建模 ;系统整合 ;数字林业核心平台
中图分类号 : TP39 文献标识码 : A
收稿日期 : 2007212210
基金项目 : 国家“十一五”科技支撑项目“森林资源综合监测技术体系研究 (2006BAD23B02) ”
作者简介 : 廖芳 (1983—) ,女 ,湖南衡阳人 ,北京林业大学硕士研究生 ;主要从事地理信息系统开发与应用研究. E2mail: happytrip0922@
hotmail. com
Research on the Arch itecture and the Im plem en ta tion
of the Prov inc ia l D ig ita l Forestry Core Pla tform
L IAO Fang1 , MAO Yan2xin2 , TANG xiao2m ing2
(1. The School of Soil and W ater Conservation, Beijing Forestry University, Beijing　100083, China;
2. Research Institute of Forest Resource Information Techniques, CAF, Beijing　100091, China )
Abstract: The paper discussed the construction object, general structure and the basic function modules of the core
digital forestry p latform with theirworking mechanism, which aimed at achieving the app lication integration, business
collaboration within the p rovince level. The core digital forestry p latform includes: disp laying, app lication and
system components. And the sharing and exchange p latform, the unified portal site p latform, the business
collaboration p latform make up of the key functional modules.
Key words: business collaboration; app lication integration; digital forestry core p latform
　　随着林业信息化建设的深入 ,各个地方各个部门
涌现出越来越多各式各样的林业信息系统 ;但由于在
政府信息化建设方面没有统一的规划和建设标准 ,目
前部分省份存在省、市、县各有自己的一套业务系统
的现象 ,各系统间交互性差、数据无法共享 ,同时系统
可扩展性差、维护困难 ,当业务发生变化时 ,系统不能
即时响应。基于工作流的林业应用支撑平台、基于
SOA架构的数字林业平台等都是在体系架构方面为
解决这些问题做探索 [ 1 - 7 ]。省级数字林业核心平台
采用 SOA设计理念 ,基于构件技术与模型驱动技术 ,
旨在切实解决省级数字林业体系下省、市、县三级业
务系统的资源整合与共享以及林业业务系统快速开
发问题。省级核心平台从应用集成与业务建模 2个
角度解决已建系统与未建系统的系统整合与业务协
同问题 ,同时以模型驱动开发的模式解决业务系统快
速建设、灵活应变的问题。
1　省级数字林业核心平台体系
1. 1　核心平台构建目标
核心平台的主要思想是从林业业务流程中提炼
出各相关职能部门公用的数据以及相应的数据处理
服务、提供集成的服务访问接口 ,实现统一的数据存
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林 　业 　科 　学 　研 　究 第 21卷
储与访问机制 ,从而构建一个以业务服务为中心的
核心平台。核心平台位于基础软件与硬件之上 ,具
体应用系统之下 ,相当于一个“业务引擎 ”屏蔽底层
技术细节 ,为其上应用层各系统提供业务相关数据
与功能服务。
核心平台提供统一的共享与交换机制 ,解决各
信息系统的共享与交换 ;提供统一门户体系解决系
统应用集成与各应用的业务协同问题 ;提供业务建
模平台快速开发可灵活调整的业务系统。基于数字
林业核心平台的各应用系统的完善与扩展始终遵循
统一标准 ,在源头上最大程度地消除信息孤岛。
1. 2　省级数字林业体系与核心平台总体架构
1. 2. 1　省级数字林业体系 　省级数字林业体系从
上至下分为 :接入层、应用层、服务层、支持层 ;同时
3个保障体系为整个体系提供了技术操作上的规范
与管理运作上的规程 (图 1)。
省级数字林业体系以支持层为依托 ,以应用层
和服务层为核心 ,通过接入层 ,提供个性化服务。
接入层 :为各业务系统的网站门户 ,各用户通过其
要访问的信息、业务系统 ,确定应用层的访问内容。
应用层 :是基于核心平台的业务建模平台实现
的应用软件开发。该层通过调用核心平台的应用组
件资源 ,以部件化或非部件化的形式包装 ,构建用户
应用逻辑。
服务层 :由基础开发平台与核心平台组成。基
础开发平台即应用开发环境和系统平台开发接口。
核心平台为各业务系统提供各种通用的组件、服务
以及可控的运行环境。
支持层 :包括硬件基础设施层与软件基础设
施层。
1. 2. 2　核心平台总体架构 　位于软件基础设施层
之上、应用层之下 ,提供了可工作于不同应用系统的
核心服务功能 ,为应用逻辑运行的基础服务平台。
核心平台主要由展示组件层、应用组件层以及
系统组件层组成 (图 1)。
展示组件层 :主要提供门户管理相关组件。通
过展示组件层的相关组件 ,可以对各个业务系统实
现统一的门户展现方式 ,可以实现“单点登陆 ,全网
漫游 ”,实现各个业务系统的无缝连接 ,从而从应用
的层次实现业务整合。
应用组件层 :主要提供业务建模平台相关功能
组件 ,包括 :工作流引擎、电子表单组件、数据建模组
件、报表统计工具、GIS建模管理组件等组件建模工
具。通过业务建模的方法配置这些组件 ,以“零代
码”方式搭建出各个业务系统。这样产生的业务系
统 ,从根本上解决系统相容性问题 ,从而实现真正意
义上的业务协同。
系统组件层 :该层为核心平台的基础。主要包
括 ,数据共享与交换服务组件 ,即时通信组件以及平
台的配置与服务调度功能。通过对该层组件的调用
可以对现有业务系统间的公用数据与功能进行共享
与调用 ,从而从本质上实现现有系统的整合问题。
图 1　核心平台总体架构
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增刊 廖 　芳等 :省级数字林业核心平台与关键技术研究
1. 3　核心平台主要功能模块与建设内容
核心平台的主要功能模块涵盖 :统一的共享与
交换子平台、统一门户网站平台体系、林业业务建模
子平台。
1. 3. 1　统一的共享与交换子平台 　共享与交换子
平台属于信息化基础设施 ,具有非常关键的承上启
下的作用。共享与交换子平台对整个林业信息资源
(包括数据、功能甚至用户 )进行管理 ,同时提供这
些资源的共享与交换服务。共享与交换子平台通过
对数据目录、应用目录、服务目录、用户目录及相关
元数据库的统一管理 ,实现对各类林业信息资源的
逻辑管理 ,同时通过目录服务、导航服务、数据交换
服务、安全服务等为上层应用系统和门户获取所需
的资源提供统一的基础支撑服务。共享与交换子平
台建设内容主要有 :数据交换系统、目录管理系统、
安全服务系统以及数字林业数据共享与交换的标准
体系 (主要是数据标准 )等。功能结构如图 2。
图 2　共享与交换子平台功能结构
1. 3. 2　统一门户网站平台体系 　门户网站平台对
分散异构的信息资源 ,在兼顾原有信息资源配置体
系的条件下 ,实现应用级的无缝集成 ,通过对内容、
数据和应用的多方面整合 ,将各种应用系统、数据资
源和互联网资源集成到统一的企业信息平台之上 ,
达到信息资源的最大增值。平台用动态、个性化的
方式组织和展现各种应用系统 ,并且通过建立统一
的资源管理模型和体系 (包括统一的用户管理 ,统一
的目录管理 ,统一的授权管理等 )与安全访问策略 ,
为省级林业部门的各层次用户提供统一、便捷的信
息服务 ,实现“单点登陆、全网漫游 ”。
统一门户平台体系的建设内容主要有 :统一门户
网站平台、统一门户层面集成规范与用户界面标准、统
一资源管理模块、数字林业认证系统、单点登录系统等。
统一门户平台体系结构与工作机理如图 3所示。
用户信息管理系统负责维护证书及 LDAP目录
服务的内容。用户登录统一门户网站时 , Portal将身
份凭证传递给应用系统 (包括系统的已建设系统以
及将来基于业务建模子平台建设的系统 ) ,与 LDAP
整合的各应用系统在收到认证请求后 ,向 LDAP服
务器发起认证请求 ,由 LDAP目录服务器通知应用
系统认证结果 ,进而完成整个认证过程。整个平台
与数字林业认证中心衔接 ,对用户证书的各种操作
请求也可由系统自动完成。
图 3　统一门户平台体系结构与工作机理
1. 3. 3　林业业务建模子平台 　林业业务建模子平
台提供与应用系统完全不同的开发方法、策略和应
用模型 ,它基于业务层面架构在平台上构建应用级
的管理系统 ,即 :以业务为导向 ,采用业务建模子平
台作为信息系统的基本支撑环境 ,以业务建模工具
作为信息系统的基本开发维护工具 ,以业务建模子
平台作为信息系统的基本开发方法规范。
具体说 ,林业业务建模子平台通过提供可视化
的集成开发环境 ,使得林业用户可以通过一系列业
务建模 ,直接、快速从该平台上搭建符合自己需要的
业务系统。同时 ,提供灵活的部署支持 ,用户可以根
据业务变化灵活地修改和更新业务模块。
该平台包括 :数据建模、系统表单建模、业务流
程建模、组织机构建模、业务权限模型、业务统计模
型、业务报表模型、GIS管理模型等。根据业务管理
的需要 ,对模型及建模的构架和组合 ,形成满足不同
业务需要的平台服务功能。
2　实现核心平台的关键技术
核心平台涉及的技术众多 ,如 J2EE技术架构、门
户技术、中间件技术、数据加密技术等。这里主要讨论
涉及业务建模以及数据共享与交换等方面的核心
技术。
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2. 1　面向业务流程开发方法与模型驱动技术
林业业务建模平台是基于模型驱动技术构建
的 ,面向业务流程开发是平台的开发方法。
面向业务流程开发方法是指从业务流程入手 ,
建立部门的业务流程模型 ,进行适当的切割 ,选取稳
定的软件架构 ,分析出部门的业务实体 ,以此为基
础 ,组装出组件 ,建立针对特定功能区域的应用子系
统 ,再组装出一个完整的应用系统。这样系统的可
扩展性和可维护性就很高 ,无论什么时候新增或是
修改了业务的流程 ,都不需要对系统作很多修改。
模型 驱 动 架 构 ( Model D riven A rchitecture,
MDA )是由 OMG定义的一个软件开发框架。MDA
源自于把系统操作的规范从系统利用底层平台能力
的方式细节中分离出来的思想 ,MDA提供了一种途
径 (通过相关的工具 )来规范化一个平台独立的系
统、规范化平台、为系统选择一个特定的实现平台 ,
并且把系统规范转换到特定的实现平台 [ 8 ]。
MDA对林业电子政务模型进行领域研究 ,进而提
炼出一个相对核心的领域模型 ,同时抽象出一个 PIM
(平台无关模型 ) ,根据不同的开发平台 (例如 net或
J2EE)、应用平台 (windows或 UN IX)形成相应的 PSM
(平台相关模型 )。依照相应的工具再加上开发、定制
从而完成林业业务建模平台的开发 [9 - 10 ]。
利用面向业务流程在基于模型驱动技术的平台
上开发出来的系统 ,大致具有如图 4系统结构。一
个完整系统由运行平台、数据和业务流程模块 3部
分组成。业务模块在运行平台的支撑下运行 ,数据
访问由运行平台控制。
图 4　面向业务流程方法在基于模型驱动技术平台上搭建系统之结构
2. 2　目录服务技术、XML技术与 W eb Serv ice技术
核心平台中引入目录服务目的是对基于应用的
共用资源以目录的形式进行统一管理和提供基础服
务。核心平台使用 XML规范作为信息交互的标准 ,
采用 XML作为核心平台数据交换的中间格式 ;同时
系统支持二进制文件到 XML 文件、XML 文件到
XML文件、XML文件到二进制 (文本 )文件的映射转
换。平台支持大多数通用标准 ,以 XML格式在省市
或市县等节点之间采用端对端 ( P2P)对等的方式直
接交换。W eb服务具备互操作性、普遍性、易用性 ,
是企业级系统集成的理想解决方案 ,核心平台使用
W eb服务作为服务发布的主要方式。
2. 3　支持开放 G IS技术标准 O GC
OGC (Open GIS Consortium )是一个发布地理信
息系统标准的组织 ,旨在信息基础设施建设中推广
符合标准技术的 GIS软件 ,从而完整地将 GIS数据
和技术集成进主流的计算机技术中。GIS是数字林
业的支撑技术 ,在核心平台中引入 OGC标准 ,是提
供、发布 GIS服务的必然要求 [ 11 ]。核心平台可以采
用目前成熟应用的 OGC接口来实现 W eb地图服务
(WMS)与 W eb属性服务 (W FS)等。
3　业务建模子平台快速搭建应用系统示例
需求获取与分析 :是指通过需求调研获得用户具
体的业务需求并且分析、整理用户需求 ,作为系统设
计的输入。下面以在核心平台上搭建生态公益林管
护系统为例。系统建模 :林业业务建模旨在让业务人
员用“所见即所得 ”的方式 ,搭建出业务系统的“原
型”。具体的功能实现则由专业人士配置业务协同平
台或者单独开发实现。林业业务建模主要包括 :搭建
各个业务资源的关系、提供各业务要素的整合管理环
境、配置业务所使用业务实体等。这里所指的业务资
源是根据业务的类型与逻辑划分的 ,主要是指系统模
块、子模块、标签页以及操作按钮等。业务要素主要
指组织机构、用户角色与业务权限。业务实体主要包
括 :数据、流程、表单、报表、通用功能块等。
数据建模 :将数据所需要的数据在核心平台上
通过数据建模工具直接从底层物理数据库提取 ,按
照业务逻辑组织成针对生态公益林系统的专题业务
数据库。
组织机构建模 :根据实际业务系统涉及的部门与
用户 ,在核心平台上配置组织机构、用户角色与业务权
限等。该部分构建好了后可以为不同业务系统共享。
流程建模 :根据实际业务利用核心平台提供的
流程建模工具抽象出具体的业务流程 ,业务流程可
以根据业务的变化随需应变。
表单建模 :表单是系统与用户的重要交互界面 ,
用户可以根据实际业务利用核心平台提供的表单建
模工具自己设计录入界面。
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增刊 廖 　芳等 :省级数字林业核心平台与关键技术研究
报表建模 :根据业务调查情况制定相应的报表
是林业的一大业务 ,可以核心平台提供合乎林业统
计复杂逻辑的报表设计工具 ,几乎可以满足各种林
业报表的需要 ,同时动态的与数据库相关联 ,使得统
计数据能够随数据库动态更新。
GIS功能建模 :根据业务需要 ,通过二次开发调
用核心平台所发布 GIS功能与服务。
系统实现 :在核心平台上将流程、表单、报表等
在相应模块与标签页面配置好 ,即可在运行时展现
搭建好的目标系统。
图 5　生态公益林管护系统需求分析图
4　结论
(1)省级数字林业核心平台为新一代的数字林
业系统整合、林业政务信息系统快速开发与业务协
同提供了一套有效的整体解决思路。
(2)省级数字林业核心平台通过提供利用面向
业务流程的方法快速搭建林业应用系统的林业业务
建模平台 ,解决林业应用系统迅速开发以及林业业
务协同等问题 ;通过门户集成、数据共享与交换 ,从
已建系统与未建系统 2个层次解决目前省级数字林
业体系下系统集成、资源共享的问题。同时 ,抽象出
林业中共有的数据与功能 ,封装成各个层次的服务 ,
使系统获得良好的可扩展性。
(3)虽然目前有些行业已经出现了领域相关的
中间件产品 ,但是目前市场上还没有专门针对林业
领域开发的业务建模平台中间件产品 ,核心平台业
务建模的实现与完善有待于相关产品的开发 ;同时 ,
目前的技术水平与应用程度也达不到真正意义上的
面向服务的架构 ;但是可以预见的是 :可视化建模的
方式实现业务系统是目前的发展趋势 ,而面向服务
的架构为软件架构发展的必然方向。
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