网络化空间分析服务

11.2.6　网络化空间分析服务

随着地理空间科学的不断发展，解决每一个新的科学问题所需的地理空间信息量也越来越大，并且常常跨越不同的地理空间科学领域。所以，一种能够跨越不同地理空间科学领域而且能促进分布地理空间信息共享的分析服务非常关键。网络环境下可互操作的空间分析服务就是基于领域标准并提供通用的机制，用于注册、管理、发布、搜索和组合地理空间信息分析服务。

国际上，目前网络环境下可互操作的空间分析研究已成为空间信息服务互操作的研究热点。2000年，OGIS采用了扩展维数的九交叉模型(DE-9IM)导出空间关系算子，根据矩阵各元素的不同取值对应了512种不同的空间关系，为空间基本分析奠定了可互操作的模型基础。2002年，OGC在网络服务参考框架和扩展维数的九交叉模型的基础上，发展和颁布了网络处理服务标准规范，为网络环境下可互操作的空间分析服务实现提供了基本的参考框架，目前其实用版本为0.4.0和1.0.0。与0.4.0版本相比，1.0.0版本的每个处理服务具有更强的个性化、灵活的异步机制和更宽松的输入输出机制。目前WPS有多种实现框架，例如基于Python的WPS实现YWPS，基于JAVA的WPS实现N52WPS。二次开发人员只要定义输入输出的XML模式、输入输出数据的解析与生成和算法，就可以实现一个遵循OGC标准的网络服务。(Yang等，于2005年)提出了分布式空间信息处理服务的概念，并在Condor网格计算环境中进行了部署，在交通流量的预测服务中进行了应用。2006—2007年，OWS-4，OWS-5把地理信息处理服务链的建设作为其重要的测试计划，并演示了数据服务、处理服务之间同异步服务(Di等，2007)。2008年，OGC的测试计划OWS-6把网格环境下的遥感图像处理服务、空间信息分析服务作为其核心任务，开展高性能的分析服务技术和试验研究(Yu等，2008)。

在国内，网络环境下可互操作的空间分析研究相对滞后，但发展势头较为迅猛。武汉大学(张霞等，2004)提出了网络环境下的空间分析体系框架和基于JAVA和C++的混合实现模式，对空间分析中的一些简单算法的网络化实现，做了一些探讨，具备了初步的原型系统。中科院(沈占锋和骆剑承等，2005)等在基于网格的GIS中间件中探讨了空间分析的实现，基于Globus基础平台，实现了一系列空间分析算法试验，并具备了网格环境下空间分析功能。武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室(谢吉波，2006)把空间分析和网格计算技术成功运用于长江流域的河道信息提取，大大提高了水文分析的效率。中国地质大学(马维峰等，2008)提出了基于计算网格Alche-mi的DEM空间分析，计算网格平台给出了模型系统的架构设计和层次设计，将系统划分为DEM分析服务器、计算网格节点和空间数据库服务器，通过集中式空间数据库服务器和基于数据分解的方法，设计了系统的并行算法。

目前网络环境下空间分析服务呈现以下几种发展趋势:①开放式的服务体系。地理空间分析体系逐渐从原来的函数、模块模式走向基于Web服务的空间分析服务。②高性能的空间分析服务。通过中间件，进行任务和数据的合理调度，结合高性能计算机、计算机集群、网格计算等汇集计算资源，实现高性能的空间分析服务，大幅度缩短计算时间。③智能的分析服务。基于SOA服务体系架构和语义网络的标准规范，开发智能化的分析服务，实现机器的智能理解。④自动化的分析服务组合。通过地学处理知识、目录服务、决策服务和流程引擎，实现空间信息分析服务的自动组装。