7.2. Web服务的共享

7.2.1. 贡献地理空间数据 #

政府在新一代 NSDI 的建设中仍将发挥关键作用，尤其在那些测绘等被政府严格控制的国家。 各级政府部门掌握着大量的权威信息。 例如，美国交通部掌握实时交通信息；疾病控制与预防中心拥有最新的传染病分布信息； 国土安全部掌握恐怖分子的分布及其攻击目标的信息； 国家气象局有监测和预测的气象信息；地质调查局记录实时的地震和其他自然灾害信息； 人口普查局掌握大量的国家人口统计数据；劳工统计局记录美国消费者的购买习惯。 地方政府通

常有最新、最精确的关于其当地国土资源、物业税和城市规划的数据。 这些数据也是其他政府部门办公所需要的，且公众对部分信息也具有知情权。 政府发布这些信息时,应当尽量采用Web服务方式，给其他政府部门和企业等留下重复利用和二次开发的大门， 以支持他们的业务（图7.5)。

NSDI 2.0将需要聚集尽可能多的组织和个人参与，以扩大共享和协作。 私营企业也拥有大量独特的、政府部门不具备或不能比拟的数据，这也可以通过Web服务来共享。 很多国家有一些大型的测绘公司， 如Tele Atlas和NAVTEQ等具有高分辨率的地面影像和不断更新的街道图； InfoUSA拥有上千万的美国企业信息，包括它们的地址；Mediamark Research &Intelligence收集数百万成年消费者的媒体选择、产品选择、人口统计和生活方式等信息； CMC International拥有美国包括从高速公路到乡间道路的交通流量信息;Inrix Dust Network跟踪在美国公路上大约50万辆的交通工具，以提供实时的交通拥堵信息。

信息共享能孕育更多的增值服务。 当政府将他们的数据开放并允许自由下载时，其他部门可以从中创造新的服务（图7.6)。 例如，美国人口普查局公开了全国详细的人口信息， 从州、县、市到统计区（census tract)和街区组（blockgroup;比 较详细,美国有211267个街区组）。 美国Esri公司利用这些免费信息，应用经济和统计模型，派生出许多新的数据， 包括TapestrySegmentation(人口细分，即对各

地按人口收人、消费习惯、生活方式、人种和年龄等指标进行的分区）、美国家庭收人和房屋价格的变化预测等。 这些Web服务可以被发布在Esri的ArcGIS Online云GIS中， 供Esri商业在线分析(BAO)、社区在线分析(CAO)以及客户使用。 学术机构在项目研究中也收集大量数据，创建了专业分析模型。 这些数据和模型若发布成服务，对其他研究人员和社会实际应用将发挥更大的作用。

自发式地理信息将在 NSDI 中发挥出独特的、日益重要的作用。 NSDI _的前十年缺乏收集自发式信息的有效手段，公众在 NSDI 的数据采集中被&视。 “’%^>2.0”方便了广大用户的参与，促生了大量的¥〇1。 例如,’«^1^咖拥有公众所标注和描述的1700多万个地点，是世界上最大的地名数据库。 网络相册如Flickr、Picasa和Panoramio拥有上千万具有地理位置的相片， 可以形象地展示世界各地的场景和事件。 OpenStreetMap让公众上传自己的GPS数据，把这些数据一片一片地拼凑起来，成为覆盖欧洲等地区的详细道路图。 许多社交媒体如推特和微博，提供地理定位功能，允许用户发布具有地理位置的信息。 一些网站提供地图标注功能，使得公众可以报告他们在哪条道路上看到了一个坑洞， 在哪个建筑上看到了一些涂鸦（图7. 7）。 这些VGI可以通过Web服务发布,并被其他组织利用以创造新的应用， 如市政部门可以根据这些信息来派工、安排修复道路和清理涂鸦（图7. 8)。 CitySourced公司的业务模式就是如此（见第 9.2.2 节）。

7.2.2. 框架服务和专门服务 #

根据WOA/SOA的宗旨，Web服务应该与业务功能看齐，以建立具有实际需求的服务,支持最大限度的共享。 一个部门在考虑发布什么样的Web服务时，不仅应当考虑本部门内部的需求， 往往也要考虑外部其他部门和公众的需求。 表7.1介绍了一个评估这些需求的方式。 通过创建这样一个表格,一个城市可以列出其不同部门和外部其他部门所需要的Web服务。 这些Web服务可以分为通用、广泛需要和个别需要等级别。 表中Web服务A和B被所有单位需要，属于通用级别;Web服务C、D和E被大多部门需要， 因此属于广泛需要级别;Web服务F、G和H仅被部分单位需要，属于个别需要级别。 这个需求评估可以帮助一个机构分析需要发布什么样的服务、这些服务的优先级别、由哪个部门创建、与哪些部门相关、甚至如何筹集资金或分摊费用。

表7.1基于内部和外部需要对Web服务进行分类，如通用、广泛需要和个别需要等级别

NSDI 涉及一个国家或地区的众多层数据，其中，框架数据是大多数机构和部门都需要使用和依赖的，因而是 NSDI 的基础。框架数据由几种基础数据集组成，它们代表了一个国家或地区的重要地理要素，其他数据集需要以它们为位置参照而开发或以它们为背景来叠加显示。 框架数据需要覆盖整个国家而且要有足够的精度。 框架数据层的选择应当以各国的具体情况和需要而定(Ryerson and Aronoff,2009)。 目前，在美国， 框架数据涵盖7个专题:大地控制、数字正射影像、高程、交通、7jC文、行政边界和地籍信息（FGDC， 2006)。 近年来,人们也提议增加一些新的专题作为框架数据， 如野生动物栖息地（Dangermond andMiglarese,2009； Campbell et al. ,2009)、城市三维高程（Campbell et al.,2009)及土地利用和土壤（Cmig， 2009)。 框架数据的采集往往需要许多组织的参与，尤其是地方政府的测绘等部门。 然后，这些采集的数据需要汇交到上一级部门，经过质量控制和拼接后，形成一整幅图。 这些框架图层应当以Web服务的形式提供给全社会使用，从而避免数据的重复采集和浪费。 框架数据的地图服务一般需要做缓存（瓦块），以提高这些Web服务的响应速度。

7.2.3. 云GIS与Web服务的托管 #

发布和提供地理空间Web服务需要一定的软、硬件技术，尤其是WebGIS服务器和流畅的网络带宽等。 有条件的机构可以这样做,但也有一些部门不能或不愿自行发布Web服务。 例如，他们不具备这些条件或不想在软、硬件方面投资过多，或者想避免系统管理的繁琐工作。 这种情况下，他们可以采用云GIS的方法(见第10.1.8节）， 把Web服务的托管外包给云GIS提供商（图7. 9)。 有的部门考虑到信息的安全，不愿意把本部门拥有的信息放到商业云中，那么他们可以考虑建立自己的私有云。

云计算是当代信息基础设施的一个重要组成部分。 它提供了一个虚拟化的计算资源共享池（如网络带宽、服务器计算能力、存储空间、其他服务和应用等）， 用户可以按需访问和付费。 云GIS继承了云计算的诸多优点，是新一代

NSDI 的重要基础设施。云GIS中可以托管大量的Web服务，从而为构建WebGIS应用提供基础。 例如， ArcGIS Online云GIS平台以二维和三维的方式提供多样的底图和 专题地图 服务（图7.10)， 包括影像、街道、地形、水位、海洋、历史地图、云层图像、人口、经济地图、政治地图以及Microsoft BingMaps等。 ArcGISOnline中还提供一些分析服务，如地址匹配、地名查找、最佳路径分析、商务分析和社会分析。

用户可以利用云GIS进行数据和服务的托管。 以Esri的ArcGIS Online云GIS为例， 用户可以通过ArcGIS桌面或直接用Web浏览器来把自己的数据上传到ArcGIS Online中， 并把它发布成服务，托管在ArcGIS Online云GIS中 (图7.11)。 用户也可以采用另外一种方法， 如购买云版本的ArcGIS Server,把它部署在亚马逊的云中,上传数据和地图等到这个服务器上， 发布和管理自己的Web服务。

利用云GIS，发布服务的机构可以获得对这些Web服务持续的、可靠的访问。 通过云GIS的安全设置，这些服务可以仅被提供这些服务的机构自己使用，也可以公开,即共享给公众，或半公开， 即仅共享给一些指定的机构。 云GIS中托管着众多的服务，往往也需要一个门户网站，供发布者注册和使用者查询。 例如,ArcGIS Online云GIS就包括ArcGIS Portal这一门户网站。 在发布者发布服务时，这个服务被自动注册到该门户网站的目录中去,发布者还可以设置哪些用户组有访问权限。 有访问权限的用户或公众就可以查询、发现和使用该服务。

7.2.4. 2.4当前地理空间Web服务存在的问题 #

近年来，GIS行业一直在创建、共享和使用Web服务，但也存在一些问题：

• 很多国家尚缺乏完整的框架图层服务，一些图层尚未覆盖全国，或图层陈旧，现势性差; 或分辨率低，不能满足当今的社会需求。

• 许多Web服务难以使用，这因为或是它们的编程接口过于复杂，或是没有遵守行业标准。

• 许多Web服务性能低下，难以支撑多用户使用的压力。

• 共享仍然有限。在很多国家，仅有少部分机构在通过Web服务共享信息， 需要更多的机构贡献其数据和服务。目前发布的服务类型主要是地图服务， 其他类型的服务，如要素编辑、商务等模型分析的Web服务也是非常有用和需要的。