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。