GIS服務(wù)鏈模型研究及基于工作流技術(shù)的實(shí)現(xiàn).pdf

1、自世紀(jì)之交以來,地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)發(fā)展到了GIS服務(wù)階段,國內(nèi)外學(xué)者對GIS服務(wù)(GIS Services)的研究逐步從理論走向應(yīng)用。隨著GIS服務(wù)應(yīng)用從單個服務(wù)的簡單調(diào)用轉(zhuǎn)向多個服務(wù)的組合調(diào)用,GIS服務(wù)鏈(GIS Services chain)被提上了研究日程。目前,GIS服務(wù)鏈主要分兩種類型。一種是GIS與具有業(yè)務(wù)流程特征的行業(yè)應(yīng)用相結(jié)合;另一種則是通過流程化組合將簡單的GIS服務(wù)結(jié)合成復(fù)雜的GIS服務(wù)。本文研究方向偏向前

2、一種類型。作者分析了GIS服務(wù)鏈的理論和實(shí)現(xiàn)技術(shù),構(gòu)建了一種GIS服務(wù)鏈應(yīng)用集成模型,探討可視化建模方法;并以用戶應(yīng)用為核心,研究GIS服務(wù)鏈在分布式GIS集成應(yīng)用中的空間數(shù)據(jù)快速檢索機(jī)制、大數(shù)據(jù)量遙感影像高效處理策略以及分布式業(yè)務(wù)協(xié)同處理數(shù)據(jù)模型;同時以GIS服務(wù)和工作流技術(shù)為基礎(chǔ),并以城市規(guī)劃管理系統(tǒng)為應(yīng)用實(shí)例,探索基于工作流技術(shù)的GIS服務(wù)鏈系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。具體研究內(nèi)容如下:1、參考開放GIS協(xié)會(OGC)和國際標(biāo)準(zhǔn)地理信息/地球信息業(yè)

3、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(ISO/TC211)等國際研究組織提出的服務(wù)和服務(wù)鏈相關(guān)術(shù)語,并借鑒工作流技術(shù)的相關(guān)術(shù)語定義,結(jié)合GIS數(shù)據(jù)和應(yīng)用特點(diǎn),從GIS服務(wù)鏈應(yīng)用的視角提出了GIS服務(wù)鏈相關(guān)術(shù)語定義,并以“鏈”為基準(zhǔn)提出了微鏈、前驅(qū)服務(wù)/后繼服務(wù)、前驅(qū)條件/出口規(guī)則等定義。2、從應(yīng)用和技術(shù)實(shí)現(xiàn)視角出發(fā),基于工作流技術(shù)參考模型,提出了GIS服務(wù)鏈的概念化參考模型。在此基礎(chǔ)上,作者進(jìn)一步提出GIS服務(wù)鏈實(shí)現(xiàn)的五步驟:業(yè)務(wù)抽象和服務(wù)抽象、服務(wù)鏈定義

4、、服務(wù)發(fā)現(xiàn)與評價、服務(wù)鏈構(gòu)建、服務(wù)鏈執(zhí)行/監(jiān)控。同時,作者還提出了GIS服務(wù)鏈的五層應(yīng)用模型:表現(xiàn)層、Web應(yīng)用邏輯層、應(yīng)用集成層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層。3、分析現(xiàn)有分布式GIS技術(shù)和應(yīng)用中存在的問題,面向分布式GIS中的集成和互操作應(yīng)用,提出了一種基于工作流技術(shù)的GIS服務(wù)鏈分布式應(yīng)用集成模型。該模型以服務(wù)鏈引擎和工作流引擎為兩大核心,服務(wù)鏈引擎實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和系統(tǒng)之間的互操作,工作流引擎控制服務(wù)鏈的自動化執(zhí)行和追蹤、監(jiān)控。4、研究了GIS服務(wù)

5、鏈在分布式GIS應(yīng)用中的具體問題。針對分布式空間數(shù)據(jù)檢索效率低的問題提出了基于分級元數(shù)據(jù)框架的兩步式數(shù)據(jù)檢索技術(shù);針對海量影像數(shù)據(jù)處理中的問題提出了基于分塊思想的大數(shù)據(jù)量影像高效處理策略:針對分布式協(xié)同作業(yè)問題提出并設(shè)計了基于版本機(jī)制的FGDB數(shù)據(jù)模型。5、分析現(xiàn)有可視化建模技術(shù)和模型描述機(jī)制,提出了基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫和擴(kuò)展ECA規(guī)則的GIS服務(wù)鏈建模技術(shù)。這一建模技術(shù)具有高擴(kuò)展性、一致性維護(hù)、長事務(wù)處理等特性,并基于此模型和工作流技術(shù)實(shí)現(xiàn)

6、了GIS服務(wù)鏈執(zhí)行的追蹤和監(jiān)控。6、提出了面向用戶的GIS服務(wù)評價指標(biāo)體系,以及具有分層結(jié)構(gòu)的GIS服務(wù)鏈評價模型。并針對UDDI(Universal Description,Discovery and Integration)中服務(wù)的可信度低、可用性差等問題,提出了基于Qos用戶反饋的服務(wù)信息修正設(shè)想。7、面向我國城市規(guī)劃管理行業(yè)中的新需求,設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了基于工作流技術(shù)的GIS服務(wù)鏈實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),驗(yàn)證了本文提出的GIS服務(wù)鏈分布式應(yīng)用集成模

7、型以及基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫和擴(kuò)展ECA規(guī)則的服務(wù)鏈建模技術(shù),并在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了GIS服務(wù)鏈執(zhí)行的監(jiān)控和追蹤。研究表明,本文提出的基于工作流技術(shù)的GIS服務(wù)鏈分布式應(yīng)用集成模型能充分利用GIS服務(wù)和工作流技術(shù)的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)異質(zhì)數(shù)據(jù)、異構(gòu)系統(tǒng)的集成和互操作,以及服務(wù)鏈的自動執(zhí)行、監(jiān)控與追蹤。同時,該模型基于工作流技術(shù)的應(yīng)用邏輯和業(yè)務(wù)邏輯分離特點(diǎn),能夠適應(yīng)業(yè)務(wù)需求的快速變化。本研究提出的基于兩級元數(shù)據(jù)框架的“兩步式”分布空間數(shù)據(jù)快速檢索方法、基于“