地理數據服務技術解決方案standards

經典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網絡整理，如有侵權，請聯(lián)系刪除，謝謝！1.地理數據服務在數據共享中應用（）什么是地理數據服務？在數據共享中應用從業(yè)務角度從技術角度2.地理數據服務的標準規(guī)范解讀2.1.國際地理數據服務標準2.1.1.ISO/TC211總體情況目前，國際標準化組織地理信息技術委員會（ISO/TC）是最具國際權威性的GIS標準化組織。地理信息技術委員會于1994年3月決定成立，秘書處設ISO/TC211先后組建了11個工作組進行地理信息系列標準制定工作，系列編號為ISO19100。這個標準系列確立了40余項標準，主要包括地理信息管理的方法、工具，數據分析、訪問及提供等方面的內容[1]。地理信息技術委員會下11個工作組的信息見下表：）以上11個組的標準項目基本包括了ISO/TC211由ISO/TC211直接管理。其中最后一個工作組TOCG是OGC協(xié)同工作小組，主要負責ISO/TC211對OGC標準的吸納工作，此組在1999年的維也納全體會議上成立，2003年在瑞士全體議上正式認可。以上詳細內容來源于ISO/TC211的官網，官網數據最后更新時間為2011年4月19日。[2]分析以上列出工作組的內容，可以看出ISO/TC211的地理信息標準可以概據集的標準化向地理信息服務標準化轉移。[3]2.1.2.ISO/TC211地理信息服務標準項目所有標準項目中，與地理信息服務相關的項如下表，表中項目都已完成。[2]可以看到ISO/TC211的中對于服務標準的研究偏重于LBMS方面——基于位置的服務(locationbasedmobileservices,LBMS),即對移動通信網絡終端設備的定接信息。/Amd.1--forregistrationforitemregistration-1914719148referencing在地理信息服務修正案標準（：2005）的定位為：為開發(fā)者創(chuàng)建軟件以多樣化手段訪問和評估地理數據。網絡地圖服務標準（19128:2005）定義為：描述一個地圖服務，一個地圖服務可以做三件事?；卮痍P于地圖內容的簡單查詢告訴其它程序它能生成什么樣的地圖和進一步可以訪問什么網絡要素服務沒有找到具體的描述?？梢钥闯鯥SO/TC211地理信息標準不針對個別特定應用，不涉及具體行業(yè)標準，而是從整體上用宏觀標準來確定客觀理論描述框架。2.2.國家地理數據服務標準參加ISO/TC的積極成員（即P成員）有32個，觀察員（即成員）有201994年該組織成立起即參與工作，1995作，主要任務是負責組織國內專家參與國際標準制定，組團參加ISO/TC等提出修改意見并投票。同時成立了全國地理信息標準化技術委員會(SAC/TC230)。SAC/TC是我國從事地理信息領域標準化工作的國家級技術組織,主要,以及ISO/TC211對口業(yè)務工作。對已成熟且符合我國國情的若干國際標準,予以轉化或直接采納為國家標準。家測繪局組織制定了《地理信息數據產品規(guī)范》《地理信息目錄服務規(guī)范》《地理信息注冊服務規(guī)范》6項國家標準。國家標準化管理委員會已批準發(fā)布這6項地理信息國家標準，于2011年3月1日起實施。[4]其中直接描述服務的標準為《地理信息萬維網地圖服務《地理信息GB/T25530-2010）等同采用國際標準ISO19119:2005《GeographicinformationServicesOSE息服務提供指南，為開發(fā)者提供了軟件開發(fā)框架。《地理信息GB/T25597-2010）修改采用了國際標準ISO19128：2005(E)《Geographicinformation－Webmapserverinterface定了從服務器獲取地圖所需要進行的各種操作，包括獲取地圖的描述信息（GetCapabilitiesGetMapGetFeatureInfo）地理要素數據以及影像和DEM等覆蓋數據。2.3.行業(yè)技術聯(lián)盟地理數據服務標準OGC成立于1994年,是由GIS合組成的,為實現(xiàn)地理信息的互操作而成立的非營利性GIS技術與標準化國際組織1994年至2006年OGC成員數從20個激增至342個,在全球地理數據和[5]地理服務互操作標準方面具有廣泛的影響。OGC標準發(fā)展的核心是共享地理空間信息,提供地理空間服務。OGCOGC官網。[6]3:AbstractTestSuiteGeoAPI3.0ImplementationStandardOGC?SensorPlanningServiceImplementationStandard協(xié)14.15.16.接口規(guī)范展接口規(guī)范展OGCKML2008-04-142008-04-142008-19.網絡通用數據格式OGCWebServiceCommonImplementationSpecification城市地理標記語言OpenGIS?GeoreferencedJoiningServiceImplementationStandardOpenGIS?SWEServiceModelImplementationStandard范OpenGISCatalogueServiceImplementationSpecificationOpenGISFilterEncoding2.0EncodingStandardOpenGISGeographicObjectsImplementationSpecification中OpenGISGMLinJPEG2000forGeographicImageryEncodingSpecification--OpenGISLocationService(OpenLS)ImplementationSpecification:CoreServicesOpenLS）-第傳感器模型語言）OpenGISSimpleFeaturesImplementationSpecificationforCORBACORBAOpenGISSimpleFeaturesImplementationSpecificationforOLE/COMOLE/COM范OpenGISSymbologyEncodingImplementationSpecification網絡覆蓋處理服務0.51.）OpenGISWebMapContextImplementationSpecificationWebCoverageService(WCS)ImplementationStandard2008-04-2952.WebProcessingService2007-10-05注：以下是上表中字母縮拼的解釋。ebRIM:eBusinessRegistryInformationModel：catalogserviceweb：SensorWebEnablement：key/valuepair在OGC發(fā)布的52項實現(xiàn)規(guī)范中，有21項的內容是關于地理數據服務。其中WCS標準8項，WFS標準4項，WMS標準4項，OpenLSWPS標準1項，坐標轉換服務標準1項，Web服務一般規(guī)則1OGC在制定標準規(guī)范中重點關注Web服務在空間信息領域的應用----地理數據服務。與地理服務直接相關的標準中，OGC的標準規(guī)范又偏重于，，WMS三種以地服務。2.3.1.WebMapService網絡地圖服務1999年，OGC發(fā)布了WMS(WebMapService)接口標準，為在網絡中發(fā)布多源空間數據服務提供了實現(xiàn)依據。當時服務版本為0.1.0，屹今為止最新的版本為1.3.0，中間經歷了0.0.3，0.9，1.0，1.1，1.1.1等多個版本。目前市面上比較主流的主要是WMS1.1.1和WMS1.3.0兩個版本。WMS是一類基于提供者端地理信息為使用者動態(tài)生成地圖的服務。標準中對“地圖”的定義為地圖是地理信息的一幅畫像，以一種適合在電腦屏幕上顯WMS生成的地圖一般都是渲染好的圖像，格式有PNG，GIF或JPEG等，偶而也有矢量格式如SVG等。WMS主要定義了三個接口，分別是：GetCapabilitiesGetMapGetFeatureInfo其中前兩個接口是OGCGetFeatureInfo為可選實現(xiàn)的接口。.GetCapabilities接口返回結果為符合XML規(guī)范的描述文檔。.GetMap接口圖層等參數，返回的地圖圖片格式可以是PNG/GIF/JPEG/SVG等格式中的一種。地圖中圖層展示方式可以用SLD來描述，基于SLD的WMS服務調用返回結果通常都是，CGM等矢量圖形格式。.GetFeatureInfo接口可以選擇性實現(xiàn))此接口用于請求顯示在地圖上的某些特定要素的信息，可以通過空間范圍，text/xml格式返回。目前主流的GIS廠商服務平臺產品都實現(xiàn)了WMS規(guī)范。ESRI的ArcGISserver實現(xiàn)了WMS1.1.1WMS1.1.0兩種版本。SuperMap的iServer也支持WMS1.1.1，WMS1.1.0兩種版本。另外開源軟件GeoServer也支持WMS1.1.1WMS1.1.0兩種版本。MapGIS的K9服務平臺也支持WMS服務。2.3.2.WebFeatureService網絡要素服務2002年5月，OGC發(fā)布了WFS(WebFeatureService)接口標準1.0.0版本，2005年5月發(fā)布了WFS接口規(guī)范1.1.02010年11月發(fā)布的WFS接口規(guī)范2.0ISO19142較主流的主要是WFS1.0.0和WMS1.1.0兩個版本。WMS主要實現(xiàn)整合瀏覽多源異構地圖服務，及查詢部分要素的屬性數據。WFS使用HTTP作為分布式的計算平臺，定義了接口實現(xiàn)地理要素數據的訪問Web地理數據一幅地圖圖像后面的真正要素數據。WFS對地理要素可實現(xiàn)的操作包括：創(chuàng)建，刪除，更新和鎖定一個要素；基于空間或屬性條件獲取或查詢要素集。WMS是地理數據以服務的方式共享邁出的第一步，WFS是數據共享以后朝WFS服務有3個必須實現(xiàn)的接口，分別是：GetCapabilitiesDescribeFeatureTypeGetFeature實現(xiàn)了以上三個接口的WFS服務為只讀服務，如服務需要可寫能力須實現(xiàn)以下接口：GetFeatureWithLockTransaction.GetCapabilities接口返回結果為符合XML規(guī)范的描述文檔。.DescribeFeatureType接口的名稱，字段及字段類型等，返回結果為符合XML規(guī)范的描述文檔。.GetFeature接口層及要素ID等條件信息，查詢結果默認使用地理標記語言（GML）對空間要素進行編碼返回給服務請求者。.GetFeatureWithLock接口輯和刪除時都需要的鎖定要素，事務處理完成以后釋放鎖定。.Transaction接口TransactionTransaction接口中可以包含四類操作數，分別是<Transaction>,<Update><Insert><delete>。一個Transaction中可以包括多個<Update><Insert><delete>操作，這些操作會順序執(zhí)行。目前主流的GIS廠商服務平臺產品都實現(xiàn)了WFS規(guī)范。ESRI的ArcGISserver實現(xiàn)了WFS1.0.0，WFS1.1.0兩種版本，其中WFS1.0.0規(guī)范為只讀服務，主要在ArcGISserver9系列及以前版本中使用，ArcGISserver10中實現(xiàn)了WFS1.1版本，具備可寫能力。SuperMap的iServer也支持WFS1.1.0兩種版本。另外開源軟件GeoServer也支持WFS1.0.0WFS1.1.0兩種版本。MapGIS的K9服務平臺也支持WFS服務。2.3.3.WebCoverageService網絡覆蓋服務2005年10月，OGC發(fā)布了WCS接口規(guī)范1.0.0版本，為柵格數據的網絡發(fā)布共享提供了行業(yè)實現(xiàn)標準。中間經過了1.1.0，1.1.1，1.1.2，1.1.0，當前最新版本為2010年10月制定的WCS標準2.0版本。WCS支持“覆蓋層”形式的地理數據的電子交換。這類數據主要是表示地DEM及WCS可以訪問到詳細而豐富的地理信息，因為WCS返回的結果可以在客戶端渲染，可以做為科學計算模型的輸入等操作。WCS服務一般須實現(xiàn)3個接口，分別是：GetCapabilitiesDescribeCoverageGetCoverage.GetCapabilities接口返回結果為符合XML規(guī)范的描述文檔。.DescribeCoverage接口此接口用于查看一個或多個coverage的詳細描述信息，包括柵格值域信息，波段信息等，返回結果為符合XML規(guī)范的描述文檔。.GetCoverage接口此接口用于獲取服務中的coverage數據，支持在接口調用中設定要素的空coverageGeoTIFF、NITF、HDF、JPEG和PNG。目前部分GIS廠商服務平臺產品都實現(xiàn)了WCS規(guī)范。ESRI的ArcGISserver實現(xiàn)了WCS1.0.0版本。SuperMap的iServer也支持WCS1.0.0版本。2.4.廠商地理數據服務標準的產品策略，相應地形成服務平臺的廠商實現(xiàn)標準。以下介紹的廠商平臺及其標準中，ESRI與SuperMap是專業(yè)GIS廠商，其產品為專業(yè)的GIS服務平臺，支持服務構建運維；GeoServer是一個開源的GIS服OGCGISGoogle、、微軟等可以歸類為廣義的地圖服務提供商，而不是GIS服務平臺廠商。2.4.1.ESRI服務實現(xiàn)標準ESRI目前是全球占市場份額最大的GISArcGISServer2010年發(fā)布了最新版本109.3/9.2版本。ESRI最初的服務平臺產品為ArcIMS，主要用于提供地圖服務。ArcIMS包括三部分：AuthorAdministrator和DesignerAuthor是數據發(fā)布為服務前的可視化配axlmxdAdministrator主要的作用是創(chuàng)建和啟動地圖服務。Designer允許開發(fā)人員根據在Administrator中創(chuàng)建的地圖服務設計網站。可見，在ArcIMS中支持的服務類型少，同時與客戶端平臺不兼容。隨后的升級產品ArcGISServer是提供給企業(yè)和網絡應用開發(fā)者的一個具有豐富GIS功能的服務器GIS產品。ArcGISServer不僅提供地圖服務，而且全面支持OGC直接使用ArcMap配置的工程發(fā)布地圖服務，地圖服務可以在ArcMap等中方便ArcGISServer主要包括SOM和SOC兩部分，SOM類似于ArcIMS中的Administrator，主要用于創(chuàng)建和管理服務；SOC管理服務資源。ArcGISServer還包括一套開發(fā)WebADF類似于ArcIMS中的Designer，支持配置式的網站開發(fā)搭建。下表總結了ArcGISServer所實現(xiàn)的服務類型以及創(chuàng)建每類服務所需的GIS資源。.loc、、批）ArcGISServer共提供了910Rest和Soap地圖服務主要與OGC的WMS相對應，地理要素服務與OGC的WFS相對應，影像服務主要與OGC的WCS服務相對應。ESRI將OGC服務標準作為自有標準服務類型的一種能力來實現(xiàn)，用戶須通過發(fā)布ESRI自有標準服務來獲得OGC標準服務，獲得OGC標準服務須用戶在發(fā)布服務時進行配置。ESRI自有標準服務可配置的OGCKML如地圖服務既具備提供WMS的能力，也具備提供WCS和WFS的能力。下表是ESRI各類服務能夠提供的服務能力總結[7],黃色標注的8種是經常用到的服務能力。務2.4.2.SuperMap服務實現(xiàn)標準SuperMap是目前國內唯一能夠提供與ESRI同等功能服務平臺的GIS廠商。SuperMap的服務平臺為iServer，對應于ArcGISServer。最初的服務平臺為IS，對應于ArcIMS。下表列出了SuperMap服務式GIS產品功能[8]：√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√）支持的服務能力√√√√iServer實現(xiàn)的服務類型與ArcGISServerArcGISServer沒有實現(xiàn)的交通換乘服務。同時服務能提供的能力中，除了OGC標準外，還有ESRI沒有提供的能力：GeoRSS、RMI及WCFTCP服務。GeoRSS指給RSSfeed添加位置信息或者地理標簽到的一種協(xié)議，它標準化Web內容添加位置信息的需求。2006年7月19日，OGC在GML規(guī)劃的基礎之上，聯(lián)合IT業(yè)的相關專家，推出了GeoRSS的規(guī)范。微軟的virtualearth可以添加GeoRSS層。也就是說GeoRSS這樣一個XMLRSSRSS是ReallySimple在時效性比較強的內容上使用RSS訂閱能更快速獲取信息，網站提供RSS輸出，有利于讓用戶獲取網站內容的最新更新。RMI，遠程方法調用（RemoteMethod）是EnterpriseJavaBeans的Java應用程序的方便途徑。RMIRMIRMI構架基于一個重要的原理：定義接口和定義接口的具體實現(xiàn)是分開的。WCF(WindowsCommunicationFoundation)是由微軟發(fā)展的一組數據通信的.NET.NETFramework3.0開始引入。它是一種面向服務的統(tǒng)一的通信開發(fā)編程模型。WCFTCP服務主要是指對web應用以TCP方式訪問WCF服務的授權。2.4.3.開源服務器GeoServer目前市場上有許多開源的GIS服務器產品，其中GeoServer是應用比較廣泛的一種。GeoServer是OpenGISWeb服務器規(guī)范的J2EEGeoServer可以方便的發(fā)布地理數據，允許用戶對數據要素進行更新、刪除、插入操作，通過GeoServer可以比較容易的在用戶之間迅速共享空間地理信息。GeoServer目前最新版本為2.1，支持WMS1.1.1WFS1.0WCS1.0等服務類型[9]。支持ShapefileVPFMySQLMapInfo等空間數據格式；支持上百種投影；能夠將網絡地圖輸出為jpeg、gif、png、、KML等格式；能夠運行在任何基于J2EE/Servlet容器之上；支持AJAX的地圖客戶端。OpenLayers是一個用于開發(fā)WebGIS客戶端的JavaScript包。OpenLayers實現(xiàn)訪問地理空間數據的方法都符合行業(yè)標準。OpenLayers支持的地圖來源包括了WMS，GoogleMap，MSVirtualEarth等等，也可以用簡單的圖片作為源。2.4.4.Google、地圖服務以Google、為代表的互聯(lián)網巨頭很多提供了地圖服務，這類地圖服務從功能上來說類似于OGC的WMS，實現(xiàn)上是各廠商采用自己的標準。地圖服務發(fā)的API，服務具有自描述能力。以Google、為代表的互聯(lián)網公司提供的地圖服務包含了前兩種能力，因此只能算作廣義的地圖服務。這類互聯(lián)網公司主要是利用所擁有的數據提供地圖服務，而非服務平臺。了地理信息在互聯(lián)網上的應用，提高了社會公眾的空間意識。GoogleGoogleEarth和Googlemap。兩個產品有開發(fā)的API，開發(fā)人員可以基于這兩類產品形成自己的地圖應用。GoogleEarth是一個C/S產品，是數字地球的原型實現(xiàn)，以三維球體為顯示框架，采用高分辨率影像數據來表達全球地理空間。GoogleEarth自帶了一套COMAPI。Googlemap是一個B/S產品，主要以矢量數據為主，具備影像數據瀏覽能力。GooglemapAPI是一套Javascript程序包，存在于Google服務器上。開發(fā)人員通過調用GooglemapAP