GIS服務鏈模型研究及基于工作流技術的實現(xiàn).pdf

1、自世紀之交以來,地理信息系統(tǒng)(GIS)技術發(fā)展到了GIS服務階段,國內(nèi)外學者對GIS服務(GIS Services)的研究逐步從理論走向應用。隨著GIS服務應用從單個服務的簡單調(diào)用轉向多個服務的組合調(diào)用,GIS服務鏈(GIS Services chain)被提上了研究日程。目前,GIS服務鏈主要分兩種類型。一種是GIS與具有業(yè)務流程特征的行業(yè)應用相結合;另一種則是通過流程化組合將簡單的GIS服務結合成復雜的GIS服務。本文研究方向偏向前

2、一種類型。作者分析了GIS服務鏈的理論和實現(xiàn)技術,構建了一種GIS服務鏈應用集成模型,探討可視化建模方法;并以用戶應用為核心,研究GIS服務鏈在分布式GIS集成應用中的空間數(shù)據(jù)快速檢索機制、大數(shù)據(jù)量遙感影像高效處理策略以及分布式業(yè)務協(xié)同處理數(shù)據(jù)模型;同時以GIS服務和工作流技術為基礎,并以城市規(guī)劃管理系統(tǒng)為應用實例,探索基于工作流技術的GIS服務鏈系統(tǒng)實現(xiàn)。具體研究內(nèi)容如下:1、參考開放GIS協(xié)會(OGC)和國際標準地理信息/地球信息業(yè)

3、標準化技術委員會(ISO/TC211)等國際研究組織提出的服務和服務鏈相關術語,并借鑒工作流技術的相關術語定義,結合GIS數(shù)據(jù)和應用特點,從GIS服務鏈應用的視角提出了GIS服務鏈相關術語定義,并以“鏈”為基準提出了微鏈、前驅服務/后繼服務、前驅條件/出口規(guī)則等定義。2、從應用和技術實現(xiàn)視角出發(fā),基于工作流技術參考模型,提出了GIS服務鏈的概念化參考模型。在此基礎上,作者進一步提出GIS服務鏈實現(xiàn)的五步驟:業(yè)務抽象和服務抽象、服務鏈定義

4、、服務發(fā)現(xiàn)與評價、服務鏈構建、服務鏈執(zhí)行/監(jiān)控。同時,作者還提出了GIS服務鏈的五層應用模型:表現(xiàn)層、Web應用邏輯層、應用集成層、服務層、數(shù)據(jù)層。3、分析現(xiàn)有分布式GIS技術和應用中存在的問題,面向分布式GIS中的集成和互操作應用,提出了一種基于工作流技術的GIS服務鏈分布式應用集成模型。該模型以服務鏈引擎和工作流引擎為兩大核心,服務鏈引擎實現(xiàn)了數(shù)據(jù)和系統(tǒng)之間的互操作,工作流引擎控制服務鏈的自動化執(zhí)行和追蹤、監(jiān)控。4、研究了GIS服務

5、鏈在分布式GIS應用中的具體問題。針對分布式空間數(shù)據(jù)檢索效率低的問題提出了基于分級元數(shù)據(jù)框架的兩步式數(shù)據(jù)檢索技術;針對海量影像數(shù)據(jù)處理中的問題提出了基于分塊思想的大數(shù)據(jù)量影像高效處理策略:針對分布式協(xié)同作業(yè)問題提出并設計了基于版本機制的FGDB數(shù)據(jù)模型。5、分析現(xiàn)有可視化建模技術和模型描述機制,提出了基于關系數(shù)據(jù)庫和擴展ECA規(guī)則的GIS服務鏈建模技術。這一建模技術具有高擴展性、一致性維護、長事務處理等特性,并基于此模型和工作流技術實現(xiàn)

6、了GIS服務鏈執(zhí)行的追蹤和監(jiān)控。6、提出了面向用戶的GIS服務評價指標體系,以及具有分層結構的GIS服務鏈評價模型。并針對UDDI(Universal Description,Discovery and Integration)中服務的可信度低、可用性差等問題,提出了基于Qos用戶反饋的服務信息修正設想。7、面向我國城市規(guī)劃管理行業(yè)中的新需求,設計并實現(xiàn)了基于工作流技術的GIS服務鏈實驗系統(tǒng),驗證了本文提出的GIS服務鏈分布式應用集成模

7、型以及基于關系數(shù)據(jù)庫和擴展ECA規(guī)則的服務鏈建模技術,并在實驗系統(tǒng)中實現(xiàn)了GIS服務鏈執(zhí)行的監(jiān)控和追蹤。研究表明,本文提出的基于工作流技術的GIS服務鏈分布式應用集成模型能充分利用GIS服務和工作流技術的特點,實現(xiàn)異質數(shù)據(jù)、異構系統(tǒng)的集成和互操作,以及服務鏈的自動執(zhí)行、監(jiān)控與追蹤。同時,該模型基于工作流技術的應用邏輯和業(yè)務邏輯分離特點,能夠適應業(yè)務需求的快速變化。本研究提出的基于兩級元數(shù)據(jù)框架的“兩步式”分布空間數(shù)據(jù)快速檢索方法、基于“