Grid GIS系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)與協(xié)議
Grid GIS系統(tǒng)集成的核心是GIS的互操作，其包括GIS數(shù)據(jù)的互操作，還包括GIS功能的互操作，也就是說(shuō)不僅要滿足不同GIS系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)透明訪問(wèn)的要求，還要滿足不同GIS系統(tǒng)功能協(xié)同工作的要求。比如，在Grid GIS網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上某一項(xiàng)GIS功能的完成可能包括 多個(gè)GIS系統(tǒng)功能組件的協(xié)同，其中緩沖區(qū)分析由Maplnfo提供的軟件完成，而三維GIS功能分析則可能由ESRI提供的軟件完成。不同的的客戶端和服務(wù)器端的請(qǐng)求都要基于相同的規(guī)范及協(xié)議，包括異構(gòu)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的接口規(guī)范協(xié)議、空間數(shù)據(jù)的語(yǔ)法與語(yǔ)義規(guī)范協(xié)議、GIS服務(wù)發(fā)布、描述及跨平臺(tái)遠(yuǎn)程訪問(wèn)規(guī)范協(xié)議。
對(duì)于分布式環(huán)境下異構(gòu)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的互操作，實(shí)現(xiàn)規(guī)范實(shí)際上分為以下兩個(gè)層次。
之一個(gè)層次是基于COM或CORBA的API函數(shù)的或SQL的接口規(guī)范。通過(guò)制定統(tǒng)一的接口函數(shù)形式及參數(shù)，不同的GIS軟件之間可以直接讀取對(duì)方的數(shù)據(jù)。它有兩種實(shí)現(xiàn)可能，一種是GIS軟件的數(shù)據(jù)操縱接口直接采用標(biāo)準(zhǔn)化的接口函數(shù)，另一種是某個(gè)GIS軟件已經(jīng)定義了自己的數(shù)據(jù)操縱函數(shù)接口，為了實(shí)現(xiàn)互操作的目的，在內(nèi)部數(shù)據(jù)操縱函數(shù)的基礎(chǔ)上，包裝一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的接口函數(shù)，亦可實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)互操作的目的。基于API函數(shù)的接口是二進(jìn)制的接口，效率高，但安全性差，并且實(shí)現(xiàn)困難。基于API函數(shù)的空間數(shù)據(jù)互操作規(guī)范接口關(guān)系如圖所示。
如果采用CORBA或JavaBean的中間件技術(shù)，基于公共API函數(shù)可以在因特網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)互操作，而且容易實(shí)現(xiàn)三層體系結(jié)構(gòu)或多層體系結(jié)構(gòu)。它的實(shí)現(xiàn) *** 與前面類(lèi)似。但它增加了一個(gè)中間件，如圖所示。
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第二個(gè)層次是基于HTTP(Web)XML的空間數(shù)據(jù)互操作實(shí)現(xiàn)規(guī)范。它是關(guān)于數(shù)據(jù)流的規(guī)范，與函數(shù)接口的形式和軟件的組件接口無(wú)關(guān)。遵循空間數(shù)據(jù)共享模型和空間對(duì)象的定義規(guī)范，即可用XML語(yǔ)言描述空間對(duì)象的定義及具體表達(dá)形式。不同GIS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)共享與操作時(shí)，將系統(tǒng)內(nèi)部的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為公共接口描述規(guī)范的數(shù)據(jù)流 (數(shù)據(jù)流的格式為ASCII碼)，另一系統(tǒng)讀取這一數(shù)據(jù)流進(jìn)人主系統(tǒng)并進(jìn)行顯示。基于XML的互操作規(guī)范的實(shí)現(xiàn) *** 有兩種可能的形式，—種是將一個(gè)數(shù)據(jù)集全部轉(zhuǎn)換為XML語(yǔ)言描述的數(shù)據(jù)格式，其他系統(tǒng)可以根據(jù)定義的規(guī)范讀取這一數(shù)據(jù)集導(dǎo)入內(nèi)部系統(tǒng)。這種方式類(lèi)似于用空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)集的轉(zhuǎn)換。另一種形式是實(shí)時(shí)讀寫(xiě)轉(zhuǎn)換，由XML語(yǔ)言或采用SOAP協(xié)議引導(dǎo)和啟動(dòng)空間數(shù)據(jù)讀寫(xiě)與査詢的組件，從空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中實(shí)時(shí)讀取空間對(duì)象，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用XML語(yǔ)言定義的公共接口描述規(guī)范的數(shù)據(jù)流，其他系統(tǒng)可以獲取對(duì)象數(shù)據(jù)并進(jìn)行實(shí)時(shí)査詢，達(dá)到實(shí)時(shí)在線數(shù)據(jù)共享與互操作的目的。基于XML互操作規(guī)范接口的數(shù)據(jù)流是文本的ASCII碼，容易理解和實(shí)現(xiàn)跨硬件和軟件平臺(tái)的互操作。它可以用于空間信息分發(fā)服務(wù)和空間信息移動(dòng)服務(wù)等許多方面。目前基于HTTP(Web)、XML的空間數(shù)據(jù)互操作是一個(gè)很熱門(mén)的研究方向，涉及的概念很多，主要包括Web服務(wù)的相關(guān)技術(shù)。基于XML的空間數(shù)據(jù)互操作實(shí)現(xiàn) *** 如圖所示。
以上兩種層次的空間數(shù)據(jù)互操作模式，基于API函數(shù)的互操作效率是較高的，基于XML的互操作適應(yīng)性是最廣的，但是效率可能比較低。基于API函數(shù)的互操作系統(tǒng)往往用于部門(mén)級(jí)的局域網(wǎng)中，而基于XML的互操作系統(tǒng)一般用于跨部門(mén)、跨行業(yè)、跨地區(qū)的互聯(lián)網(wǎng)中。
來(lái)源：開(kāi)源地理空間基金會(huì)中文分會(huì)
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