全 文 ：第 wu卷 增刊 t
u s s y年 | 月
林 业 科 学
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应用 • ¥¨服务技术实现 ŠŒ≥互操作
张晓东t 陈华斌u 池天河u 张 彦t
kt q中国农业大学信息与电气工程学院 北京 tsss{v ~ u1 中国科学院遥感应用研究所 北京 tsststl
摘 要 } 总结 ŠŒ≥互操作的发展阶段及成果 o解析传统分布式技术与 • ¥¨服务技术的对比 o提炼 ŠŒ≥互操作的 u
种实现模式k基于直接访问模式的互操作方法与基于公共接口访问模式的互操作方法l o指出基于 • ¥¨服务的公共
接口的互操作方式是目前最为理想的方法 o描述这种方法的体系结构 o阐述其关键技术 o得出 • ¥¨服务在空间信
息 !互操作和集成上具有良好的支持和适应性的结论 ∀
关键词 } ŠŒ≥互操作 ~分布式 ŠŒ≥ ~ • ¥¨服务
中图分类号 }×°vtt 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussyl增 t p stvv p sz
收稿日期 }ussx p sz p tu ∀
基金项目 }国家 {yv课题/数字林业平台技术研究与应用0kussv„„us|sysl ∀
Ρεαλιζατιον οφ ΓΙΣ Ιντεροπερατιον βψ Αππλιχατιον οφ Ωεβ Σερϖιχε Τεχηνιθυε
«¤±ª÷¬¤²§²±ªt ≤«¨ ± ‹∏¤¥¬±u ≤«¬×¬¤±«¨ u «¤±ª ≠¤±t
kt qΧολλεγε οφ Ινφορµατιον ανδ Ελεχτριχαλ Ενγινεερινγ o Χηινα Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψ Βειϕινγ tsss{v ~
u q Ινστιτυτε οφ Ρεµοτε Σενσινγ Αππλιχατιονσo Χηινεσε Αχαδεµψοφ Σχιενχεσ Βειϕινγ tsststl
Αβστραχτ} ׫µ²∏ª«¶∏°°¤µ¬½¬±ª·«¨ ¤¦«¬¨√¨ °¨ ±·¶¤±§·«¨ §¨√¨ ²¯³°¨ ±·¶·¤ª¨ ²©ŠŒ≥¬±·¨µ²³¨µ¤¥¬¯¬·¼o¤±¤¯¼½¬±ª·«¨ ¦²±·µ¤¶·²©
·µ¤§¬·¬²±¤¯ §¬¶·µ¬¥∏·¨§·¨¦«±¬´∏¨ ·² • ¥¨ ≥¨ µ√¬¦¨¶·¨¦«±¬´∏¨ o¤¥¶·µ¤¦·¬±ª·²º °²§¨¶²© ŠŒ≥ ¬±·¨µ²³¨µ¤¥¬¯¬·¼ k¬±·¨µ²³¨µ¤·¬±ª °²§¨
¥¤¶¨§²± §¬µ¨¦·¤¦¦¨¶¶¬±ª¤±§¬±·¨µ²³¨µ¤·¬±ª°²§¨ ¥¤¶¨§²±¦²°°²±¬±·¨µ©¤¦¨l o·«¬¶¤µ·¬¦¯¨ ³²¬±·¨§²∏··«¤··«¨ ¬§¨¤¯ °¨ ·«²§©²µ
¬±·¨µ²³¨µ¤·¬²± º¤¶·«¨ ¬±·¨µ²³¨µ¤·¬²± °²§¨ ²©¦²°°²±¬±·¨µ©¤¦¨ ¥¤¶¨§²± • ¥¨¶¨µ√¬¦¨ q׫¨ ±·«¬¶¤µ·¬¦¯¨ §¨¶¦µ¬¥¨§·«¨ ¶·µ∏¦·∏µ¨ ²©
·«¨ °¨ ·«²§¤±§ ¬¨³²∏±§¨§·«¨ ®¨ ¼·¨¦«±¬´∏¨¶²©·«¨ °¨ ·«²§q„·¯¤¶··«¬¶¤µ·¬¦¯¨ µ¨¤¦«¨§·«¨ ¦²±¦¯∏¶¬²±·«¤·• ¥¨¶¨µ√¬¦¨ º¤¶©¬·
©²µ¶³¤¦¨ ¬±©²µ°¤·¬²±o¬±·¨µ²³¨µ¤·¬±ª¤±§¬±·¨ªµ¤·¬²±q
Κεψ ωορδσ} ŠŒ≥¬±·¨µ²³¨µ¤¥¬¯¬·¼~§¬¶·µ¬¥∏·¨§ŠŒ≥ ~ • ¥¨¶¨µ√¬¦¨
工业上的成长与成熟主要在于实现基于公共接口的互操作k • ¬¯¶²±ot||{l ∀us世纪 zs ) {s年代初期 o多
数 ŠŒ≥应用可看作是/信息孤岛0 ∀各个 ŠŒ≥软件本质上都是孤立的k…¬¶«µot||{l o它们在数据处理和数据显
示等方面各具特色 ∀{s年代末期至 |s年代初 o信息技术特别是计算机网络技术和分布式数据库技术的迅
猛发展 o使得空间上分布的 ŠŒ≥在网络环境下实现连接成为可能 o进而能透明地交换数据并远程获取 ŠŒ≥服
务 ∀为了减少数据重复采集 !降低成本和提高效率 oŠŒ≥用户迫切需要共享地理信息资源 o于是 ŠŒ≥软件厂
商考虑如何在 ŠŒ≥软件间架设桥梁 o使地理信息能畅通无阻地在不同 ŠŒ≥软件间传输 o并为广大用户使用 o
从而使 ŠŒ≥应用不再是一个个/信息孤岛0 ∀这样 o人们开始越来越关注 ŠŒ≥互操作及其标准的研究 ∀
t ŠŒ≥互操作的发展
在过去的几十年里 oŠŒ≥在追求开放的道路上走得缓慢而艰难 ∀ ŠŒ≥互操作的发展可以划分为地理相关
数据库模式 !空间化数据库模式与 • ¥¨服务k • ¥¨¶¨µ√¬¦¨¶l模式 v个关键的进化阶段k蔡晓兵 oussvl ∀
tl 地理相关数据库模式阶段 ŠŒ≥数据模型第一个进化的形态是所谓地理相关数据库模式 ∀该模式
下 o空间数据以文件形式存放 o属性数据放在关系型数据库中 o两者通过一定的关联达到信息的整合 ∀基于
地理相关模型的 ŠŒ≥平台与其他核心商业应用之间共享空间信息与交互十分困难 ∀
ul 空间化数据库模式阶段 us世纪 |s年代中期 o出现了以 ∞≥•Œ的空间数据引擎k¶³¤·¬¤¯ §¤·¤¥¤¶¨
±¨ª¬±¨ o≥⁄∞l为代表的新的空间数据库模式 ∀空间数据和其所对应的属性数据同时存放到 ⁄…≥中统一管
理 ∀客户端可以用 „°Œ或 ≤’ 技术将对空间化数据库的访问功能集成或嵌入到不同的 ŠŒ≥平台或其他商
业应用环境中去 o总体的思路仍是/统一0和/转换0 ~而不同的 ŠŒ≥平台之间 o各自的数据模式要统一起来难
度很大 ∀
vl • ¥¨服务模式阶段 Š²²§¦«¬¯§等kt|||l提出 }ŠŒ≥共享与互操作的目标就是线信息的自动处理 o从而
使用户有效地越过信息收集者 !软件服务的设计者自有的边界 o与他们共享信息与服务 ∀ • ¥¨服务作为一个
基础的协议 o对于 ŠŒ≥来说 o分布式的数据和服务可以通过 • ¥¨服务动态地连接在一起 o使人们可以获得所
需要的任何数据和服务 ∀
’Š≤k²³¨ ± ª¨²¶³¤·¬¤¯ ¦²±¶²µ·¬∏°开放 ŠŒ≥联盟lk龚健雅等 ousswl为地理信息共享和互操作进行了大量研
究 o解决了一系列技术问题 o制定了一系列标准 o使地理信息共享和互操作技术达到了实用水平 ∀ ’Š≤ 自开
发了 ’³¨ ± ŠŒ≥ „¥¶·µ¤¦·≥³¨¦¬©¬¦¤·¬²± !’³¨ ± ŠŒ≥ ≥¬°³¯¨ƒ ¤¨·∏µ¨ ≥³¨¦¬©¬¦¤·¬²±©²µ≤’• …„等规程和实施标准 o建立了
由开放式地理数据模型k²³¨ ± ª¨²§¤·¤ °²§¨ l¯ !’ŠŒ≥服务模型k’ŠŒ≥ ¶¨µ√¬¦¨ °²§¨ l¯和信息体模型k¬±©²µ°¤·¬²±
¦²°°∏±¬·¼ °²§¨ l¯组成的网络 ŠŒ≥互操作实现规范 ∀t||{年提出 • ¥¨ °¤³³¬±ª·¨¶·¥¨§k • ×l o历经 • ×t !
• ×u o并于 usss年提出了¬±·¨µ²³¨µ¤¥¬¯¬·¼ ³µ²ªµ¤°kŒ°l ∀usst年 v月 o’Š≤提出了关于空间信息服务的技术倡
议 kµ¨ ∏´¨¶·©²µ·¨¦«±²¯²ª¼o• ƒ×l o其中描述了服务模型 o标识了模型中的角色与操作 o提出从概念层 !技术层和
系统层 v个层次可以定义并逐步实现空间信息的服务 ∀关于 • ¥¨服务的接口 o’Š≤ 也有专门论述 o提出了
• ƒ≥ !• ≥等服务的接口规范 ∀
u ŠŒ≥互操作的实现方法
ŠŒ≥互操作的实现方法有 u种模式 }基于直接访问模式的互操作方法和基于公共接口访问模式的互操
作方法 ∀
2 .1 基于直接访问模式的互操作方法
直接访问模式是指在一个 ŠŒ≥软件中实现对其他 ŠŒ≥软件功能或数据格式的直接访问 ∀目前 oŠŒ≥软件
直接访问模式主要是通过公开数据格式或提供 „°Œ函数来实现 o这样可以减少工作量 ∀
图 t ν个应用程序的直接集成
ƒ¬ªqt ׫¨ §¬µ¨¦·¬±·¨ªµ¤·¬²± ²©¶²°¨¤³³¯¬¦¤·¬²± ³µ²ªµ¤°°¨ ¶
直接访问模式要求双方有一个公共接口 o称为桥接
口 o如软件代理k¶²©·º¤µ¨ ¤ª¨ ±·l技术 ∀桥接口在通信双方
之间加入了一种交互接口 o以实现异构环境的互操作 ∀
如图 t所示 o对于一个需要处理 ν 方协调工作的分布式
异构环境 o假设 ν方互为异构 o则需要 ’k νul数量级种映
射 o若加入第 ν n t种新环境与原环境互操作 o则需加入
ν种映射 ∀应用桥接口解决互操作在理论上是可行的 o
但在实践中当一种新的异构环境与一个正在运行的 ŠŒ≥
系统进行互操作时 o不但自己需要完成桥接口 o而且原
ŠŒ≥系统也必须有对应这种新桥接口的功能 ∀这使得维
护工作量很大 o而且效率也不会很高k李琦等 ousssl ∀
2 .2 基于公共接口访问模式的互操作方法
为了使不同 ŠŒ≥系统之间能够更好地实现互操作 o在
直接访问模式基础上 o又提出了一种标准化接口k冯琰等 oussul o即一种公认的统一接口 o这是目前来看较为
理想的方法之一 ∀
如图 u所示 o公共接口不仅要考虑数据格式和操作处理 o还要提供公共的协议 ∀在实际应用中 o这些公
共接口是开发者根据接口规范开发的交互式组件 o各个系统就是通过这些组件来实现不同类型地理数据和
地理处理方法间的透明访问 ∀公共接口相当于一种规程k¶³¨¦¬©¬¦¤·¬²±l o必须共同遵守 o并达成统一的标准 ∀
通过制定统一的接口函数形式及参数 o不同 ŠŒ≥软件之间可进行互操作 ∀这种传统的方法弊端非常明
显 }tl互操作性能差 集成不同语言开发程序非常困难 o由于请求方必须知道响应方的技术实现细节才可以
访问 o所以 ⁄≤’ !≤’• …„与 • Œ都局限于Œ±·µ¤±¨·内部所安装的程序和组件 o都使用自身默认的专用协议进
行通信 o在与其他协议进行交互时它们都不能很好地发挥其作用 o使用 ⁄≤’ 无法调用 ¤√¤组件 o通过 • Œ
也无法调用 ≤’ 对象 ~ul灵活性差 请求方必须知道响应方的技术实现细节才可访问 o所以无法适应灵活
多变的透明性互操作的要求 ~vl难以跨平台运行 开发人员在一种平台下开发的程序要移植到其他平台上
wvt 林 业 科 学 wu卷
图 u 基于公共接口的互操作
ƒ¬ªqu Œ±·¨µ²³¨µ¤·¬±ª °²§¨ ¥¤¶¨§²± ¦²°°²±¬±·¨µ©¤¦¨¶
去运行 o是非常困难的事情 ~wl连接问
题 ⁄≤’ 及其类似技术本质上是面
向连接的 o不能很好地处理网络中断 o
在Œ±·¨µ±¨·上无法对连接的可靠性和
质量做任何假设 o如果发生中断 o很可
能导致采用以上技术的系统崩溃 ~xl
安全性问题 试图在 Œ±·¨µ±¨ ·上使用
这些技术会带来更加困难的问题 o因
为防火墙常常阻碍除 {s端口外其他
×≤°ΠŒ°端口的请求访问 o这样就意味
着对 ⁄≤’ 及其类似技术关上了大
门 ∀
• ¥¨服务技术的出现以其开放
性 !互操作性的优点可以解决以上几
个问题 ∀采用 • ¥¨服务进行透明互操作 o通信双方不再为对方特定环境而设计 o基于 • ¥¨服务作为接口进
行异构环境 ŠŒ≥互操作成为可能 o实现了跨语言 !跨平台的互操作 o表 t显示了 v种互操作技术方法的比较 ∀
表 1 3 种互操作技术方法比较(Βασιυρα ετ αλ . ,2002) ≠
Ταβ . 1 Τηε χοµ παρισον οφ τηρεειντεροπερατινγ µετηοδσ
特征 ≤«¤µ¤¦·¨µ¬¶·¬¦¶ ≤’• …„ ⁄≤’ • ¥¨服务 • ¥¨¶¨µ√¬¦¨
远程过程调用k• °≤l机制
• °¨²·¨ ³µ²¦¨§∏µ¨ ¦¤¯¯
Œ±·¨µ±¨ ·¬±·¨µp²µ¥协议kŒŒ’°l 分布式计算环境远程过程调用
⁄¬¶·µ¬¥∏·¨§¦²°³∏·¬±ª ±¨√¬µ²±° ±¨·pµ¨°²·¨
³µ²¦¨§∏µ¨ ¦¤¯ k¯⁄≤∞2°≤• l
超文本传输协议
‹¼³¨µ·¨¬··µ¤±¶³²µ·³µ²·²¦²¯k‹××°l
编码 ≤²§¨ 通用数据表示
≤²°°²± §¤·¤µ¨³µ¨¶¨±·¤·¬²±k≤⁄• l
网络数据表示
‘¨·º²µ®§¤·¤µ¨³µ¨¶¨±·¤·¬²±k‘⁄• l
扩展标记语言
∞¬·¨±¶¬¥¯¨ °¤µ®∏³ ¤¯±ª∏¤ª¨ k÷ l
接口描述
Œ±·¨µ©¤¦¨ §¨¶¦µ¬³·¬²±
接口定义语言
Œ±·¨µ¤¦·¬√¨§¤·¤ ¤¯±ª∏¤ª¨ kŒ⁄l
接口定义语言
Œ±·¨µ¤¦·¬√¨ §¤·¤ ¤¯±ª∏¤ª¨ kŒ⁄l
• ¥¨服务描述语言
• ¥¨¶¨µ√¬¦¨ §¨¶¦µ¬³·¬²± ¤¯±ª∏¤ª¨ k • ≥⁄l
发现
⁄¬¶¦²√ µ¨¼
命名服务与交易服务
‘¤°¨ §¤±§·µ¤§¬±ª¶¨µ√¬¦¨
注册库
• ª¨¬¶·¨µ¨§¥¤¶¨
通用发现 !描述与集成
˜±¬√¨ µ¶¤¯ §¬¶¦²√¨ µ¼ §¨¶¦µ¬³·¬²± ¤±§
¬±·¨ªµ¤·¬²±k˜⁄⁄Œl
防火墙的友好性
ƒµ¬¨±§¶«¬³²©©¬µ¨º¤¯¯
否
‘²
否
‘²
是
≠ ¶¨
协议的复杂性
׫¨ ¦²°³¯ ¬¨¬·¼ ²©¤ªµ¨ °¨¨ ±·
高
‹¬ª«
高
‹¬ª«
低
²º
跨平台性
˜¶¬±ª¬± §¬©©¨µ¨±·³¯¤·©²µ°
部分
°¤µ·
否
‘²
是
≠ ¶¨
≠ ≤’• …„ }公用对象请求代理程序结构 ≤²°°²± ²¥­¨¦·µ¨ ∏´¨¶·¥µ²®¨µ¤µ¦«¬·¨¦·∏µ¨ ~⁄≤’ }分布式组件对象模型 ⁄¬¶·µ¬¥∏·¨§¦²°³²±¨ ±·²¥­¨¦·
°²§¨¯q
v 基于 • ¥¨服务的 ŠŒ≥互操作
将 ŠŒ≥应用程序逻辑分布到网络上不是什么新概念 o将 ŠŒ≥应用逻辑分布和集成在 • ¥¨上则是新概念 ∀
过去 o分布式 ŠŒ≥应用程序逻辑需要一个分布式对象模型 o开发人员可以用本地编程模型 o却将服务放置在
远程系统上 ∀这样的分布式 ŠŒ≥的问题在于不能延伸到 Œ±·¨µ±¨ ·上 o如果服务器应用程序的接口发生变化 o
那么客户端的操作可能会中断 o系统很脆弱 ∀
3 .1 Ωεβ服务
Š¤µ·±¨ µ将 • ¥¨服务定义为 / 通过标准 Œ±·¨µ±¨·技术与另一台计算机进行动态交互的松耦合组件0 ~
ƒ²µµ¨¶·¨µ研究所定义 • ¥¨服务为/人 !系统和应用程序之间的自动化连接 o它将业务功能的元素表示为软件
服务 o并创造新的业务价值0 ~…¤¶¬∏µ¤等kussul认为/ • ¥¨服务是指一些应用程序逻辑单元或代码 o这些代码
xvt 增刊 t 张晓东等 }应用 • ¥¨服务技术实现 ŠŒ≥互操作
可以完成运算 !数据库查询等工作 o是以独立于平台的方式出现的 o通过标准的 • ¥¨协议 o诸如 ‹××° !÷ !
≥’„° !• ≥⁄和 ˜⁄⁄Œ等 o可以由客户端的计算机应用程序来访问0 ∀
虽然不同组织定义的 • ¥¨服务方式不同 o但从本质上讲 o它是使用普通的协议与其他离散软件进行交
互的软件组件 ∀ • ¥¨服务被设计成独立于底层的操作系统和编程语言 o因此 • ¥¨服务的主要承诺之一就是
互操作能力 ∀
3 .2 基于 Ωεβ服务公共接口的互操作
传统的基于 „°Œ实现公共接口的 ŠŒ≥互操作在互操作性能 !灵活性 !跨平台等方面都有一些局限性 ∀
• ¥¨服务的出现极大地简化了异质系统之间的互操作 o实现了分布式系统松散耦合框架 o如图 v所示 ∀更重
要的是 o它提出了一种新的理念 o即基于服务的系统构建 o以及将 Œ±·¨µ±¨·变成一个/可编程的网络0 ∀
图 v 基于 • ¥¨服务公共接口的互操作
ƒ¬ªqv Œ±·¨µ²³¨µ¤·¬±ª °²§¨¯²©¦²°°²±
¬±·¨µ©¤¦¨¶¥¤¶¨§²± • ¥¨¶¨µ√¬¦¨
借助 ÷ 和 ≥’„° o• ¥¨服务使得 ŠŒ≥互操作和集成
问题从层次上被简化 ∀ ÷ 提供了跨平台的数据编码和
组织方式 o而 ≥’„°定义了跨平台的信息交换的简单包装
方法 ∀绑定于 ‹××°之上的 ≥’„°协议 o可以跨语言 !跨操
作系统进行远程过程调用 o实现了编程语言和系统平台
的无关性 ∀
3 .3 Ωεβ服务的 ΓΙΣ互操作实现模型
分布于网络中的服务是动态的 !嵌入式的 o可集成在
客户端 o但更重要的是可集成在服务器端 ∀这样用户或
者开发商就可以在其应用中加入相应的 ŠŒ≥数据和工具 o
而无需自己去维护或开发 o因此服务端的角色将越来越
重要 ∀今后 ŠŒ≥互操作的目标是 }用户都能使用对方的服
务 o单个的应用将通过服务被集成和融合 o最终实现互
操作 ∀
图 w显示网络服务提供了发布 !发现和使用 ŠŒ≥应用和数据的框架 ∀ ŠŒ≥ • ¥¨服务模型包含 v种基本成
员kŠŒ≥服务提供者 !ŠŒ≥服务注册中心和 ŠŒ≥服务请求者l以及它们之间的协同交互 ∀一个典型的交互涉及
ŠŒ≥服务的发布 !查找 !绑定 ∀一般情况下 oŠŒ≥服务提供者定义 ŠŒ≥ • ¥¨服务的描述并将其发布到服务注册
中心k如 ’Š≤ ¶¨µ√¬¦¨ µ¨ª¬¶·µ¼l ∀ ŠŒ≥服务请求者使用查找服务从注册中心检索服务描述 o然后依据描述中的
交互细节调用期望的 ŠŒ≥ • ¥¨服务 ∀
图 w ŠŒ≥ • ¥¨服务模型
ƒ¬ªqw ŠŒ≥ • ¥¨¶¨µ√¬¦¨ °²§¨¯
≥’„° }简单对象访问协议 ≥¬°³¯¨²¥­¨¦·¤¦¦¨¶¶³µ²·²¦¤¯ ~ • ≥⁄} • ¥¨服务描述语言 • ¥¨¶¨µ√¬¦¨ §¨¶¦µ¬³·¬²± ¤¯±ª∏¤ª¨ ~
˜⁄⁄Œ}通用发现 !描述与集成 ˜±¬√¨ µ¶¤¯ §¬¶¦²√¨ µ¼ §¨¶¦µ¬³·¬²± ¤±§¬±·¨ªµ¤·¬²±~ ÷ }扩展标记语言 ∞¬·¨±¶¬¥¯¨ °¤µ®∏³ ¤¯±ª∏¤ª¨ q
tl ŠŒ≥ • ¥¨服务模型中的角色 ŠŒ≥服务提供者k³µ²√¬§¨µl }服务提供者在实现 ŠŒ≥的 • ¥¨服务后 o依据
标准协议描述 • ¥¨的功能和调用接口 o并通过 ŠŒ≥服务注册中心发布这些描述 o从而使不同的请求者能够
查找并调用 ŠŒ≥ • ¥¨服务 ∀ ŠŒ≥服务请求者kµ¨ ∏´¨¶·l }ŠŒ≥服务请求者可以是一个独立软件 o也可以是某个
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• ¥¨服务 ∀在明确需求后 oŠŒ≥服务请求者向服务注册中心查找特定的 ŠŒ≥ • ¥¨服务 o并对查询结果进行筛
选 o最后通过服务接口绑定所需的 • ¥¨服务并获得运行结果 ∀ ŠŒ≥服务注册中心kµ¨ª¬¶·µ¼l }ŠŒ≥服务注册中
心是使 ŠŒ≥ • ¥¨服务可以彼此查找并相互调用的基础架构 ∀它使服务提供者可以发布所提供的 ŠŒ≥ • ¥¨服
务 ~使不同的服务请求者可以迅速 !准确地查找并绑定所需要的 ŠŒ≥ • ¥¨服务 ∀
ul ŠŒ≥ • ¥¨服务模型中的操作 一个完整的 • ¥¨服务过程应当包含 v个阶段 }发布 ŠŒ≥服务描述 !查找
特定服务以及根据服务接口描述绑定服务 ∀这些过程涉及以下 v个具体操作 ) ) ) 发布 }ŠŒ≥服务提供者将
ŠŒ≥ • ¥¨服务及调用接口的描述在服务注册中心注册 ~查找 }ŠŒ≥服务请求者在本地或服务注册中心检索特
定服务及其接口描述 ~绑定 }ŠŒ≥服务请求者根据 ŠŒ≥ • ¥¨服务接口的描述细节 o调用 ŠŒ≥服务 o获得运行
结果 ∀
服务请求者通过 ˜⁄⁄Œ在服务注册代理集群k如公有Π私有 ˜⁄⁄Œ注册中心l中查找需要的 • ¥¨服务相关
信息k如 ŠŒ≥实体或其他实体的信息l及它们所提供的 • ¥¨服务相关的调用界面 o然后以 • ≥⁄或直接使用
≥’„°来访问 • ¥¨服务 o获得响应结果 ∀服务提供者可以通过 • ≥⁄!˜⁄⁄Œ将 • ¥¨服务发布到服务注册代理
中心 o或直接部署到服务注册代理中心 ∀服务请求者连接服务注册代理或访问服务注册代理 o从而实现分布
式 • ¥¨服务发布和分布式 • ¥¨服务访问 ∀对于 ŠŒ≥服务请求者来说 o并不知道 ŠŒ≥服务提供者提供 ŠŒ≥
• ¥¨服务的具体实现技术及分布式的拓扑结构 ∀当服务提供者增加一个组件功能时 o只需提供 • ≥⁄或
≥’„°实现 „°Œ即可 ∀当然 o对于服务提供者的某一 • ¥¨服务需要几个组件协同操作时 o可以使用 • ≥⁄或
≥’„°进行互操作 o达到跨平台 !分布式异构环境的互操作 ∀
3 .4 中国可持续发展信息共享网中的应用
建立地理信息系统和经济建设如出一辙 o经济建设必须修筑好的高速公路 ∀同理 o信息门户的建立也需
要好的基础建设 ∀中国可持续发展信息共享网的建立不是实现一项技术或软件 o而是一套完整的解决方案 o
其工具包必须基于工业标准构建 o包括基于 ×≤°ΠŒ° !‹××°对服务的访问以及元数据存储的标准 ∀数据应该
保存在基于工业标准的数据库管理系统 o并可以通过被广泛使用的 ŠŒ≥标准进行访问和服务 ∀
发布地理信息是中国可持续发展信息共享网的主要功能 o一般分 u个步骤进行 }第一是准备需要发布的
数据及功能 ~第二是通过 ŠŒ≥ °²µ·¤¯k门户l表现这些数据与功能 ∀所以 o中国可持续发展信息共享网需要通
过门户提供给用户查找与浏览自己系统内部或其他系统的数据与功能 ∀从功能分类来看 o中国可持续发展
信息共享网可以分解为 v个分布式 ŠŒ≥组件k图 xl }• ¥¨°²µ·¤¯ 组件 o用于 • ¥¨站点展现地理信息与服务的应
用门户 ~地图与目录服务组件 o利用 • ¥¨服务技术与开放 ŠŒ≥标准发布地理信息服务 ~数据服务组件 o提供
诸如矢量与栅格等数据的系统管理功能 ∀由该图也可以看出建立中国可持续发展信息共享网采用的关键技
术核心为 • ¥¨服务 ∀
• ¥¨ °²µ·¤¯ 组件采用标准的 • ¥¨开发工具开发与部署 o它由 u部分组成 }• ¥¨站点和工具组件 ∀ • ¥¨站
点给用户图形交互界面 ~工具组件则提供诸如地理编码 !地名链接 !制图 !查询等 ŠŒ≥功能 ∀这些功能可以
不必直接嵌入 • ¥¨站点 o可以是其他站点提供的 !以地理信息服务代理的方式在 • ¥¨站点上运行 ∀
地图与目录服务组件负责发布地理信息及功能服务 ∀ ÷ !≥’„° !• ≥⁄等 Œ× 标准支持开发与部署这
些服务 ∀此外 o在这些 Œ×标准之上 o对于地理信息服务还有 ŠŒ≥行业的标准 o’Š≤ !Œ≥’ !ƒŠ⁄≤ 等是定义地理
信息服务的主要组织 ∀典型的通过 ŠŒ≥ °²µ·¤¯ 发布的地图与目录服务功能有 }地图渲染 !矢量流 !地图投影 !
空间属性查询 !地理编码 !地名词典查询 !元数据查询与管理 !网络分析 !v⁄地形可视化以及数据提取 ∀
数据服务组件是空间数据管理和高效驱动的中心 o目前基本是在工业标准的 • ⁄…≥ 平台k⁄…u !
Œ±©²µ°¬¬!’µ¤¦¯¨ !≥±≥¨ µ√¨ µ等l中存储 !管理影像数据 !矢量数据 !⁄∞ 数据和 ≤„⁄数据 o并支持空间数据的分
布式存储和管理 ∀
中国可持续发展信息共享网主要提供了查找 !制图 !发布与管理的分布式 ŠŒ≥应用功能 ∀
tl 查找 用户可以创建查询条件或执行预定义的查询来获取特定的信息 o客户端提交这些查询条件给
服务器 oŠŒ≥ °²µ·¤¯ 服务器将查询结果返回给客户端 ∀通常的查找方式有属性与空间查找 !元数据查找 !通过
地名词典 !地理编码进行查找 ∀
ul 制图 制图可以分为影像渲染和要素流方式 u种 ∀影像渲染是创建地图当前视图的快照 o要素流是
指以流的方式向客户端传送矢量数据 ∀地图浏览器实现对地图数据的可视表达 o集成来自于 t个或多个
zvt 增刊 t 张晓东等 }应用 • ¥¨服务技术实现 ŠŒ≥互操作
图 x 中国可持续发展信息共享网的组件划分
ƒ¬ªqx °¤µ·¬·¬²± ²©¶∏¶·¤¬±¤¥¯¨§¨ √¨ ²¯³°¨ ±·¶«¤µ¨§¬±©²µ°¤·¬²± • ¥¨¬± ≤«¬±¤
’Š≤ }开放 ŠŒ≥联盟 ’³¨ ± ª¨²¶³¤·¬¤¯ ¦²±¶²µ·¬∏° ~Œ≥’ }国际标准化组织 Œ±·¨µ±¤·¬²±¤¯ ²µª¤±¬½¤·¬²±©²µ¶·¤±§¤µ§¬½¤·¬²±~
≥⁄}图例 ≥·¼¯ §¨ ¤¯¼¨ µ§¨¶¦µ¬³·²µ¯ ª¨¨ ±§~ • ≤≥ }网络图层服务 • ¥¨¦²√ µ¨¤ª¨ ¶¨µ√¬¦¨ ~
• ƒ≥ }网络地图要素服务 • ¥¨©¨ ¤·∏µ¨ ¶¨µ√¬¦¨ ~ • ≥ }网络地图服务 • ¥¨ °¤³¶¨µ√¬¦¨ q
ŠŒ≥ °²µ·¤¯ 服务器的数据服务 o提供地图导航 !打印 !选择集查询 !数据探察等功能 ∀
vl 发布 主要是添加 !删除以及修改元数据 ∀根据站点的复杂度不同 o元数据发布可以是通过页面手
工配置 o也可以通过诸如元数据收集这样的工具自动进行 ∀
wl 管理 查看和审批提交到发布站点上的元数据 o是对发布功能简单的扩展 ∀≥⁄Œ门户通常将这样的
功能授予某个管理员 o使得他具有编辑与确定发布内容的功能 ∀
w • ¥¨服务实现 ŠŒ≥互操作的远景
• ¥¨服务的设计思想解决 ŠŒ≥互操作问题 o未来可以实现以下目标 }
tl 使用一种通用的标准k÷ l来描述数据 o屏蔽数据格式的不同 o实现空间地理信息共享 o而且独立于
平台与开发语言 ∀目前 ’Š≤ 已完成了将 ÷ 应用到地理空间信息领域的研究 o用来描述空间信息 o即
Šv qskŠ¨ ²ªµ¤³«¼ °¤µ®∏³ ¤¯±ª∏¤ª¨ 是 ÷ 在 ŠŒ≥方面的扩展应用lk • ¬¯¶²±ot||{l ∀
ul 使用一种标准的通信协议来实现应用系统的交互 o屏蔽系统软 !硬件平台的不同 o实现不同的 ŠŒ≥系
统的互操作 ∀如 ’Š≤的 • ≥ !• ƒ≥与 • ≤≥ ∀
vl 通过 • ¥¨服务提供的编程接口 o可以集成现有各个平台上的 ŠŒ≥ 数据与服务 o还可以方便地与 ’„ !
Œ≥ !电子商务 !电子政务 !公众服务系统等进行集成 o实现空间地理信息应用的有效价值链 o实现社会化
ŠŒ≥ !公众 ŠŒ≥ ∀
ŠŒ≥正经历着由系统为中心向数据与服务为中心的转变 o成为操作系统 !⁄…≥之上的主要应用集成平
台 o• ¥¨服务正是这种平台实现的基本方式 ∀利用 • ¥¨服务技术解决机器之间的交互问题 o发布高级 ŠŒ≥功
能服务 ∀客户端的应用可以通过互联网访问远端的 • ¥¨服务 o实时地执行查询 !制图 !地址匹配 !路径分析
等空间信息服务 o而无需在本地设置相应的数据 !应用服务环境和功能 ∀这样 o• ¥¨服务在 ŠŒ≥中的应用 o同
它在其他领域中的应用一样 o将是革命性的变化 ∀
{vt 林 业 科 学 wu卷
x 结论
• ¥¨服务给深受困扰的空间地理信息共享 !互操作和集成问题带来了新的解决途径 o是当前可预计的最
佳解决方案k王凌云等 oussw ~邬伦等 oussvl ∀未来的空间信息共享与服务的形式通过 Œ±·¨µ±¨·的传播遍布全
球 o包括地图查询服务 !制图服务 !地理编码服务 !空间数据处理服务等 o还可以将这些服务集成到一个新的
服务中并提供出去 ∀空间地理信息必将在社会生产 !经济生活中发挥更大的作用 ∀ ŠŒ≥也将借助于 • ¥¨服
务技术 o运用互联网 o最终实现其数字地球的战略构想 ∀
参 考 文 献
蔡晓兵 qussv q数据共享和互操作的新思路 q地理信息世界 otkul }w p y
冯 琰 o施一民 qussu q开放式地理信息系统k’³¨ ±ŠŒ≥l与互操作技术分析 q测绘工程 ottkwl }uu p uw
龚健雅 o贾文珏 o陈玉敏 o等 qussw q从平台 ŠŒ≥到跨平台互操作 ŠŒ≥的发展 q武汉大学学报 }信息科学版 ou|kttl }|{x p |{{
李 琦 o陈爱军 qusss q Š¨ ²× ) ) ) 地理空间信息共享和互操作模式研究 q测绘科学 ouxkul }tx p us
王凌云 o李 琦 o喻文承 qussw q • ¥¨ ≥¨ µ√¬¦¨ 与地理信息互操作 q测绘科学 ou|ktl }v{ p wt
邬 伦 o唐大仕 o刘 瑜 qussv q基于 • ¥¨ ≥¨ µ√¬¦¨ 的分布式互操作的 ŠŒ≥ q地理与地理信息科学 ot|kwl }u{ p vu
…¤¶¬∏µ¤ • o…¤·²±ª¥¤¦¤¯  qussu q„≥° q‘∞× • ¥¨服务高级编程 q康 博译 q北京 }清华大学出版社
…¬¶«µ≠ qt||{ q ’√ µ¨¦²°¬±ª·«¨ ¶¨ °¤±·¬¦¤±§²·«¨µ¥¤µµ¬¨µ¶·² ŠŒ≥ ¬±·¨µ²³¨µ¤¥¬¯¬·¼qŒ±·¨µ±¤·¬²±¤¯ ²∏µ±¤¯ ²© Š¨ ²ªµ¤³«¬¦Œ±©²µ°¤·¬²± ≥¦¬¨±¦¨ otukwl }u|| p vtw
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k责任编辑 朱乾坤 郑槐明 张君颖l
|vt 增刊 t 张晓东等 }应用 • ¥¨服务技术实现 ŠŒ≥互操作