环境GIS的集成

环境GIS的集成

2017-07-20 作者: xuzhiping 浏览: 3048 次

摘要: 回顾地理信息系统的发展过程,可以看出地理信息系统的集成在技术上可以分为如下几种形式: (1)同一GIS软件系统不同模块之间或不同系统之间采用 Import/Export的文本文件交换形式。这是最简单也是效率最低的一种方式,它适用于任意系统之间的数据和模型集成。...

回顾地理信息系统的发展过程,可以看出地理信息系统的集成在技术上可以分为如下几种形式:

(1)同一GIS软件系统不同模块之间或不同系统之间采用 Import/Export的文本文件交换形式。这是最简单也是效率最低的一种方式,它适用于任意系统之间的数据和模型集成。

(2)大型商业GIS软件如Arclnfo具有一致的数据模型和数据结构,提供一次开发语言,构成软件开发平台。不同模块之间可以采用二进制进行数据交换(如Arcedit和Arcplot),具有密切关系的不同GIS软件系统之间也可以采用这种方式 (如Arclnfo和ERDAS)。在这种模式下用户除了在操作系统的基础 上开发应用模型被宿主系统调用外,其他所有的操作只能建立在这个商业软件平台基础上,不同的商业软件平台一般无法直接进行数据共享和功能互补。

(3)采用应用程序接口的形式进行集成。如ArcInfo提供肌接口实现客户端与服务器端的通信,提供ArcInfo与ArcView的集成。同时用户可以遵循RPC 规范开发应用模块以实现系统集成。ESRI提出的分布式计算环境也是基于API的思想。

(4)对象连接与嵌入的自动化功能提供了对象之间的互操作功能,商业GIS软件如Maplnfo公司的MapInfo Professional和 Golden Soft公司开发的Surfer,都提供OLE Automation,用户可以将该软件作为一个对象嵌入自己的系统。

(5)最近发展起来的对象-关系数据库技术(ORDBMS)将 空间数据作为一种数据类型直接集成进入数据库系统,用户可以在这种平台上直接管理矢量空间数据、遥感图像数据和普通关系数据,可以利用这种数据库平台的API开发GIS应用系统。

(6)OpenGIS组织采用COBRA标准,发布了其简单特征规范 1.0版本作为开放地理信息系统的基础,这无疑是地理信息系统 软件向开放和互操作发展的重要方向之一,但这种方式需要从底层重新开发G1S软件,在短期内很难直接应用于工程实践。

以上地理信息系统集成的各种形式中,存在如下的问题需要解决:

a.地理信息采集和应用的分布性特点决定了地理信息系统的分布性,地理信息系统集成需要一种分布式空间数据管理和分析模型的相互通信机制。这种机制既可以适应在目前比较成熟的基于数据文件交换形式,又可以为以后基于API[如(3)和(5)]面向对象的地理系统集成提供发展余地。

b.地理信息涉及不同的时间、空间和属性,需要有一种有效的地理数据管理的机制,并提供数据融合的能力。

c.地理分析模型与多种地理数据发生联系,不同模型之间有复杂的串并联关系,模型的组织与管理是需要解决的另一个重要问题。

近年来,客户机/服务器(C/S)体系结构在分布式系统中得到了广泛的应用。在C/S结构下,一个或多个客户机和一个或多个服务器,以及下层的硬件网络、操作系统和支撑平台进程间通信系统,共同组成一个支持分布式计算、分析和表示的系统,在该模式下,应用分为前端的客户部分和后端的服务器部分。客户方发出请求,网络通信服务系统将请求的内容传到服务器,服务器根据请求完成预定的操作,然后把结果送回客户。

地理信息系统集成平台引入客户/服务器机制后,可以将地理信息系统集成定义为两层C/S结构,前端用户和数据库集成平台、模型库集成平台、应用模型构成第1层C/S结构,集成平台和应用模型与商业软件构成第2层C/S结构。

客户端负责引导用户输人数据源、功能要求和模型选择,以及有关输入输出选择项,将这些信息提交模型集成平台 服务器和数据集成平台服务器。模型集成平台服务器负责 在模型库中检索符合用户功能要求的模型,并支持模型的组合和建立新的模型,然后将这些模型对数据的要求提交数据集成平台服务器,其功能请求转化为路服务器、GIS服务器、RDBMS服务器可以实现的基本操作并提交给这些服务器。数据集成平台服务器、RS、GIS、RDBMS服务器操作结果将返回给模型集成平台服务器,进而返回给客户端。

当客户端有特殊的显示、制图要求时,模型集成平台服务器将负责根据用户的要求调用其他服务器来实现;如果客户端要求将模型运行的结果进人数据库时,模型集成平台将向数据集成平台服务器发出请求,完成在数据库中的注册。数据集成平台服务器除了 接收模型集成平台发出的请求外,还可以直接响应按照时间、空间和属性信息数据査询的要求,在空间框架的基础上实现多元数据的融合,数据集成平台的功能也是调用RS、GIS、RDBMS服务器的功能来实现的。模型与数据库之间、模型与模型之间既可以采用 Import/Export的文件交换形式,也为将来全部过渡到API的内存交换形式提供可能。

这种设计使得系统只考虑软件的功能而不会过分依赖于具体的软件平台,因此系统具有良好的可扩充性,无论采用商业软件还是采用国产软件,只要具有该项功能可以作为服务器,服务器软件类型的变化都 不会影响系统结构,便于将来采用国产软件和系统的升级换代。

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