面向网络的空间数据多级集成模式研究与实践

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1、面向网络的空间数据多级集成模式研究与实践∗邬群勇，王钦敏，李慧敏福州大学福建省空间信息工程研究中心，空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室，福建福州350002摘要：空间信息的集成和服务是当今研究的热点。数据的分布式、网络化特征以及应用需求的多元化使得单一数据集成模式很难满足用户的需求。结合应用需求、数据服务方式和Web服务技术，提出和建立了一种面向网络的空间数据多级集成模式，较好地实现了面向网络的空间数据集成。关键词：数据服务，信息集成，Web服务，多级集成模式中图分类号：TP31文献标示码：A0引言在计算机和Internet等

2、技术高速发展的背景下，地球信息科学的核心技术GPS、RS、GIS与通讯和网络技术的结合日益紧密，地球空间信息的采集、集成和服务等各阶段均呈现网络化服务、多源信息融合、资源共享的大趋势，其中，空间信息的集成和服务是当今的研[1]究热点。但是，由于行业管理和数据安全等原因，空间信息资源大多是面向行业的、依赖于特定的支撑和运行环境，在数据级、信息级和服务级等层次都呈现出不同的异构特征，各自独立、相对封闭、无法互相沟通和协作，难以满足Web上空间信息相关综合决策的需要。数据的分布式、网络化特征及应用需求数据的多元化，需要在应用中能快速集成

3、和存取物理上分布于各个节点的数据，Internet为空间数据的网络化集成提供了条件。要实现在网络环境下特别是针对应用需求的空间数据集成，就必须要求能实现网络环境下针对不同的空间数据服务方式的统一集成。而目前网络环境下的应用需求和数据服务方式多种多样，一种集成模式很难满足用户的应用需求。本文在对现有空间信息集成技术和方法研究的基础上，综合应用需求、数据服务方式和Web服务技术，提出和建立了一种面向网络的空间数据多级集成模式。该模式可由使用者来根据需要选择相应的空间数据集成模式，满足各自应用的需求。1空间数据集成技术和方法分析现阶段，

4、空间数据的集成主要是针对多种底层数据和越来越多的GIS数据的集成，多源空间数据的集成大体有三种模式：数据格式转换模式、直接数据访问模式和数据互操作模[2,3]式。随着网络技术的发展和面向网络应用的需求，出现了网络环境下的空间数据集成方[4][5]案，基于分布式部件的集成和基于服务的数据集成。从多源空间数据集成的研究可以看出，空间数据集成在技术上可以分为如下几种形式：（1）采用Import/Export的文本文件交换形式。它适用于任意系统之间的数据和模型集成。可以通过相应GIS软件提供的数据导入工具以及一些商用的空间数据转换软件，如

5、FME和GeogatewayfromPCI等实现；另外还可以通过数据格式转换实现在线的数据访问服务，如theOpenGeospatialDatastoreInterface。（2）统一的数据转换标准，是不同的应用系统通过统一的数据标准（如GML，SDTS等）进行数据的集成，也是一种文本文件交换形式。（3）一体化数据存储，通过大型空间数据库来进行空间数据和属性数据的统一存储，实现空间数据的集成和服务。∗基金项目：福建省自然科学基金项目（D051007）；福建省科技计划重大专项前期研究项目（2006HZ1006）作者简介：邬群勇（19

6、73-），男，山东诸城人，博士，助理研究员，主要从事计算机应用与地理信息系统研究；王钦敏（1948-），男，研究员，博导，主要从事地球信息科学与电子政务方面的研究；李慧敏（1982-），女，硕士研究生，研究方向：空间信息网络共享（4）开放数据存取，空间数据的开放存取是从数据的发现、评价、存取到使用的过程。随着Internet和WebService技术的发展空间数据存取变成了一个需求驱动的工作，使用者期望以一种简单标准的模式来发现和存取数据。在以上空间数据集成的各种形式中，都存在如下的问题需要解决。（1）地理信息采集和应用的分布性特

7、点决定了空间数据的分布性，空间数据集成需要一种分布式空间数据管理机制，即面向服务的空间数据组织管理机制。这种机制既可以适应在目前比较成熟的基于文件交换形式如（1）和（2），基于空间数据库一体化存储，如（3），又可以为开放存取和Web级存取提供发展余地。（2）空间数据的服务和应用常与多种空间数据发生联系，同时空间数据对外服务的方式也多种多样，因此需要提供一种机制实现面向服务的和面向应用的空间数据集成和管理。2面向网络的空间数据多级集成模式框架[4]网络环境下，多源空间数据集成必须具备以下要求：（1）可互操作性：提供空间数据和空间操作

8、的标准接口；（2）可移植性：应该独立于具体的软件环境、硬件环境和网络体系；（3）可伸缩性和可扩展性：随着新的空间数据处理类型和处理方法的发展而发展，具有容纳新的空间数据处理技术的能力。同时，随着GIS由企业化向社会化的进一步深入，GIS应用需要集成