地理信息服务的基础

3.4.3　服务框架

地理信息应用的深入和空间数据价值的提高，呼唤能够与传统的基于Web的应用服务整合的地理信息服务，这种服务不仅要能够自身互操作而且要能够无缝集成到企业应用系统中，GIS Web服务能够满足这种需求。GISWeb服务是基于Web服务框架下的分布式地理信息服务。它有别于传统的地理信息系统，不仅能够为地理信息用户提供地理信息数据和地理信息处理服务，而且GIS Web服务之间能够互相发现、绑定、调用和协同，以便于完成一个复杂的地理信息处理服务。

在Web服务的主要领域中，基于地理信息的Web服务代表了一种创新，基于标准的体系结构无缝集成大多数的在线地理信息处理和位置服务。OWS允许分布式的地理信息服务系统和使用如XML和HTTP等流行技术实现的信息系统进行通信。基于地理信息的Web服务提供了一个厂商中立的、互操作的体系框架，用于基于Web的发现、访问、整合、分析、挖掘和表现多源在线地理数据、传感信息和地理信息处理的能力。

综合上面所述，GIS Web服务本质上是一个基于Web的自我包含、自我描述和模块化的分布式地理信息服务。

Web GIS是DGIS的特例和当前最为流行的方式，GIS Web服务是DGIS的更高层次，能够根据服务本身的描述找到服务。如表3-1所示，它们三者之间有着联系与区别:GIS Web服务是面向服务的体系框架，而Web GIS和DGIS都是面向系统的体系框架;所采用的协议不同:GIS Web服务采用最简单的SOAP访问协议，Web GIS采用单一的HTTP(HTTPS)协议，而DGIS采用复杂的访问协议(例如RPC、IIOP和RMI);紧凑程度不一样:GIS Web服务提供数据与功能服务之间设计、部署的松散耦合，运行时的临时紧密耦合，Web GIS一般数据与功能之间设计与部署都是紧密耦合，而DGIS提供数据部件与功能部件之间设计时的松散耦合及部署和运行时的紧密耦合。

表3-1　Web GIS、DGIS与GIS Web服务的联系与区别

续表

概括地说，在GIS Web服务中必须支持如下的几个目标:

①互操作能力。应该提供一个通过广泛分布式环境中开发互操作GIS Web服务的参考平台。

②可靠性能力。随着时间的推移必须是可靠和稳定的。

③基于Web的友好界面。必须与WWW的现在和将来的演化兼容。

④安全性。必须提供一个在线处理的安全环境。

⑤可扩展性。必须是可扩展的。

相对于Web GIS，GIS Web服务具有如下的优点:

①松耦合。GIS Web服务中的功能服务之间、数据服务之间以及功能与数据服务之间相互独立，也可以组合在一起构成更大的服务，一个服务的崩溃不会导致整个系统崩溃。

②容易更新。由于服务之间的松耦合，因而单个服务的更新不会影响全局服务。

③更优的互操作性。由于GIS Web服务具有独立于组件和独立于语言的特性，因此不管在后台采用的是EJB组件，还是采用COM组件;是采用Perl语言编写的CGI服务，还是采用Java语言编写的Servlet引擎服务，只要遵循标准的通信协议和标准的数据交换接口，GIS Web服务之间都能够互操作。

④无缝集成。由于GIS Web服务之间采用基于标准的Web协议进行通信和采用基于XML的数据交换格式，因此它能够与Web遗留系统无缝集成在一起。

⑤更加廉价。GIS Web服务是直接基于Web的分布式系统，它是面向企业内部网、企业外部网的服务，减少了程序的部署和维护，能够显著地提高投入与产出比。

通用的GIS Web服务的服务体系框架如图3-12所示，它包含4个部件: A——驻留在Web服务环境下的服务器上的GIS Web服务实现;B——描述GIS Web服务的元数据服务;C——一种在GIS Web服务和用户终端传输数据和服务调用的标准机制;D——基于XML的地理信息服务用户终端。

驻留在Web服务环境下的服务器上的GIS Web服务实现部件为GIS Web服务的关键，它由服务提供者实现，并且部署在服务基础平台，调用时与数据绑定。它既可以是地理数据服务，也可以是地理处理服务;它既能够提供原始数据，也能够提供分析结果，更能够以地理知识方式提供给地理服务消费者。

描述GIS Web服务的元数据服务部件是GIS Web服务的注册器，它是管理和描述GIS Web服务的属性和特征的中心。服务提供者通过这个部件把GIS Web服务发布注册到这个中心，消费者通过这个中心找到所需要的GIS Web服务。

有一种在GIS Web服务和用户终端传输数据和服务调用的标准机制。用户终端与GIS Web服务之间进行对话时需要有对话的协议标准和对话结果集的编码标准。通常情况下，对话协议标准为简单对象访问协议(SOAP)，对话结果集的编码标准为基于XML的地理信息编码，例如GML、SVG或WML。

基于XML的地理信息服务用户终端部件用来理解基于XML的不同样式的地理信息编码。例如对于GML、SVG或WML有不同的解析器来进行翻译、理解、处理和表达。这种地理信息服务用户终端可能是一个新的GIS Web服务、一个独立应用程序、一个浏览器用户终端或一个小型信息设备终端。