Grid GIS系统集成关键技术与协议

Grid GIS系统集成关键技术与协议

Grid GIS系统集成的核心是GIS的互操作， 其包括GIS数据的互操作，还包括GIS功能的互操作， 也就是说不仅要满足不同GIS系统之间数据透明访问的要求， 还要满足不同GIS系统功能协同工作的要求。 比如，在Grid GIS网格节点上某一项GIS功能的完成可能包括 多个GIS系统功能组件的协同， 其中缓冲区分析由Maplnfo提供的软件完成， 而三维GIS功能分析则可能由ESRI提供的软件完成。 不同的的客户端和服务器端的请求都要基于相同的规范及协议， 包括异构空间数据库的接口规范协议、空间数据的语法与语义规范协议、 GIS服务发布、描述及跨平台远程访问规范协议。

对于分布式环境下异构空间数据库的互操作， 实现规范实际上分为以下两个层次。

第一个层次是基于COM或CORBA的API函数的或SQL的接口规范。 通过制定统一的接口函数形式及参数， 不同的GIS软件之间可以直接读取对方的数据。 它有两种实现可能， 一种是GIS软件的数据操纵接口直接采用标准化的接口函数， 另一种是某个GIS软件已经定义了自己的数据操纵函数接口， 为了实现互操作的目的，在内部数据操纵函数的基础上， 包装一个标准化的接口函数， 亦可实现异构数据库互操作的目的。 基于API函数的接口是二进制的接口，效率高， 但安全性差，并且实现困难。 基于API函数的空间数据互操作规范接口关系如图所示。

如果采用CORBA或JavaBean的中间件技术， 基于公共API函数可以在因特网上实现互操作， 而且容易实现三层体系结构或多层体系结构。 它的实现方法与前面类似。但它增加了一个中间件，如图所示。

第二个层次是基于HTTP(Web)XML的空间数据互操作实现规范。 它是关于数据流的规范，与函数接口的形式和软件的组件接口无关。 遵循空间数据共享模型和空间对象的定义规范， 即可用XML语言描述空间对象的定义及具体表达形式。 不同GIS软件进行数据共享与操作时， 将系统内部的空间数据转换为公共接口描述规范的数据流 (数据流的格式为ASCII码)， 另一系统读取这一数据流进人主系统并进行显示。 基于XML的互操作规范的实现方法有两种可能的形式， —种是将一个数据集全部转换为XML语言描述的数据格式， 其他系统可以根据定义的规范读取这一数据集导入内部系统。 这种方式类似于用空间数据转换标准进行数据集的转换。 另一种形式是实时读写转换， 由XML语言或采用SOAP协议引导和启动空间数据读写与査询的组件， 从空间数据库管理系统中实时读取空间对象， 并将数据转换为用XML语言定义的公共接口描述规范的数据流， 其他系统可以获取对象数据并进行实时査询， 达到实时在线数据共享与互操作的目的。 基于XML互操作规范接口的数据流是文本的ASCII码， 容易理解和实现跨硬件和软件平台的互操作。 它可以用于空间信息分发服务和空间信息移动服务等许多方面。 目前基于HTTP(Web)、XML的空间数据互操作是一个很热门的研究方向， 涉及的概念很多，主要包括Web服务的相关技术。 基于XML的空间数据互操作实现方法如图所示。

以上两种层次的空间数据互操作模式， 基于API函数的互操作效率是较高的， 基于XML的互操作适应性是最广的， 但是效率可能比较低。 基于API函数的互操作系统往往用于部门级的局域网中， 而基于XML的互操作系统一般用于跨部门、跨行业、跨地区的互联网中。