分布式空间信息服务开放互操作模型及其应用研究

论文摘要

随着计算机技术、网络通讯技术、空间技术的发展，基于网络的地理信息系统正成为大众化的信息工具，越来越多的Web站点开始提供空间数据服务。但是由于各种客观因素的限制，这些空间信息资源大多存在于特定的GIS系统和桌面应用中，成为信息孤岛，难以满足Internet上空间信息服务互操作与共享的要求。本文基于上述背景展开，研究的重点是如何在地理信息领域中引入XML和Web服务等技术，探讨如何利用这些网络新技术的优势来克服现有WebGIS系统的不足，以便构建一个开放的、基础的信息服务平台。 本文首先讨论了新兴的网络技术，重点与Web服务技术相关，及其在地理信息领域的应用。XML在复杂数据编码和信息交换中有着明显的优势，是解决当今WebGIS所面临的空间数据共享的有效途径。Web服务是一种解决在异构网络环境下建立分布式系统的又一全新的网络构架技术。接着分析了OGC提出的空间信息服务模型。在前面理论研究的基础上，本文提出一个七层结构的分布式空间信息服务开放互操作模型——DGIS／OIM，它可以作为一个基础的信息服务平台。 传统的三层结构的WebGIS模型与后来发展的基于中间件的多层结构的WebGIS模型，无论它们采用是DCOM、CORBA，还是J2EE等分布式对象技术，虽然在实现网络负载均衡、分布式计算等方面有了较好进展，但对解决开放式地理信息服务平台中的异构系统间的互操作及跨平台的数据集成与共享等核心问题仍然无能为力。基于XML、Web服务的WebGIS具有分布式、可互操作、方便集成、扩展性良好的特点，是WebGIS的发展趋势。 本文在DGIS／OIM互操作模型的基础上实现了一个原型系统，以验证模型在技术上的可行性。最后在保证逻辑结构一致的前提下对模型进行适当的简化与合并，设计并实现了一个面向军队需要的智能车辆管理监控系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 地理信息系统概述
• 1.1.1 地理信息系统发展历程
• 1.1.2 现有地理信息系统面临的挑战
• 1.2 从地理信息系统到地理信息服务
• 1.2.1 地理信息服务概述
• 1.2.2 地理信息服务共享与互操作
• 1.2.3 分布式地理信息服务
• 1.3 论文研究内容及其组成
• 1.3.1 论文研究目标与成果
• 1.3.2 论文组成
• 2 空间信息服务的关键技术
• 2.1 WebGIS
• 2.1.1 动态Web技术
• 2.1.2 分布式对象技术
• 2.1.3 数据组织技术
• 2.2 Web服务
• 2.2.1 Web服务概述
• 2.2.2 Web服务模型
• 2.2.3 Web服务协议栈
• 2.2.4 SOAP与XML消息机制
• 2.2.4.1 SOAP
• 2.2.4.2 基于XML消息机制的分布式计算
• 2.2.4.3 基于SOAP的松耦合开发方式与服务互操作
• 2.3 J2EE
• 2.3.1 J2EE框架
• 2.3.1.1 分布式应用多层模型
• 2.3.1.2 客户端
• 2.3.1.3 J2EE服务器
• 2.3.1.4 企业信息系统层
• 2.3.2 J2EE核心技术
• 3 OGC的空间信息服务模型
• 3.1 开放互操作模型
• 3.2 空间信息Web服务
• 3.3 OGC Web服务
• 3.3.1 什么是OGC Web服务
• 3.3.2 OGC Web服务抽象模型
• 3.4 OGC Web服务体系结构
• 3.5 OGC互操作服务模型
• 3.5.1 服务角色与操作
• 3.5.2 元素
• 3.5.3 服务互操作层次
• 4 分布式空间信息服务的开放互操作模型
• 4.1 分布式空间信息服务与互操作的概念
• 4.2 现有WebGIS的缺陷
• 4.3 互操作模型分层结构
• 4.4 DGIS/OIM的七层体系结构
• 4.4.1 应用层
• 4.4.1.1 功能定义
• 4.4.1.2 实现机制
• 4.4.2 表示层
• 4.4.2.1 功能定义
• 4.4.2.2 实现机制
• 4.4.3 服务层
• 4.4.3.1 功能定义
• 4.4.3.2 实现机制
• 4.4.3.3 特别说明
• 4.4.4 服务接口层
• 4.4.4.1 功能定义
• 4.4.4.2 实现机制
• 4.4.5 平台层
• 4.4.5.1 功能定义
• 4.4.5.2 实现机制
• 4.4.6 数据接口层
• 4.4.6.1 功能定义
• 4.4.6.2 实现机制
• 4.4.7 数据层
• 4.4.7.1 功能定义
• 4.4.7.2 实现机制
• 4.5 DGIS/OIM的优点
• 4.6 DGIS/OIM的兼容性
• 5 原型系统的设计
• 5.1 原型系统的总体结构
• 5.2 构建原型系统的具体技术
• 5.2.1 应用层与表示层
• 5.2.2 服务层与服务接口层
• 5.2.3 平台层
• 5.2.4 数据接口层与数据层
• 5.3 分析与结论
• 6 WebGIS系统的一个应用实例
• 6.1 项目背景
• 6.2 主要的研究与待解决的问题
• 6.3 智能车辆管理监控系统——WebVehicleSuper
• 6.3.1 设计原则与目标
• 6.3.2 总体结构
• 6.3.3 工作原理
• 6.3.4 无线通信方式的选择
• 6.3.5 主要功能
• 6.3.6 “电子派车单”业务逻辑
• 6.3.7 客户端的Java中间件
• 6.3.8 开发与运行环境
• 6.4 分析与结论
• 7 总结与进一步研究
• 7.1 总结
• 7.2 进一步研究
• 参考文献
• 致谢
• 博士论文研究期间主要工作介绍
• 详细摘要