摘要：本文結(jié)合基礎(chǔ)地理信息服務(wù)的現(xiàn)狀和存在的問題，針對當(dāng)前基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫的使用情況，討論了一種基于GIS Web技術(shù)的服務(wù)系統(tǒng)，并提出采用GIS Web技術(shù)對基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫的要求，通過該系統(tǒng)能極大提高基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫的服務(wù)質(zhì)量，效果良好。

　　關(guān)鍵詞： GIS Web技術(shù);基礎(chǔ)地理信息;數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)

　　Abstract: combining with geographic information service based on the current situation and existing problems, according to the use of the basic geographic database, discusses a technology based on GIS Web service system, and put forward the application of GIS Web technology based on the requirements of the geographic database, through the system can greatly improve the service quality of basic geographic database, and the result is good.

　　Keywords: GIS Web technology; The fundamental geographic information; Database structure

　　中圖分類號：V552+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

　　0 引言

　　隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)的普及，帶來了全新的面向數(shù)據(jù)庫的第二代地理信息共享模式。由于空間數(shù)據(jù)庫支持網(wǎng)絡(luò)上多用戶并發(fā)訪問，因此，空間數(shù)據(jù)庫很快就成為局域網(wǎng)內(nèi)共享地理信息數(shù)據(jù)的技術(shù)平臺。同時地理信息系統(tǒng)結(jié)合全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)技術(shù)及遙感技術(shù)等，與各行業(yè)專業(yè)地理信息結(jié)合，在城市規(guī)劃與建設(shè)、農(nóng)業(yè)、氣象、環(huán)保、資源調(diào)查、防災(zāi)減災(zāi)、公共安全、國防建設(shè)等領(lǐng)域和人們的日常生活中得到了廣泛的和不斷深化作用。這種基礎(chǔ)地理信息主要以面對面的形式提供應(yīng)用服務(wù)，已不能滿足應(yīng)用的要求。目前，主要的大型GIS應(yīng)用項目在管理地理信息數(shù)據(jù)時，采用的都是空間數(shù)據(jù)庫。如何進(jìn)一步提高支撐各專業(yè)地理信息應(yīng)用平臺的基礎(chǔ)地理信息服務(wù)水平和服務(wù)質(zhì)量，是基礎(chǔ)地理信息采集與建設(shè)單位目前的一項重要工作。

　　1 信息服務(wù)的現(xiàn)狀

　　隨著3S技術(shù)、信息技術(shù)在測繪中的應(yīng)用和發(fā)展，基礎(chǔ)地理信息已經(jīng)實現(xiàn)從“模擬”到“數(shù)字”的跨越，目前正在實施由“數(shù)字”向“信息”的發(fā)展。基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫的建成，其成果的應(yīng)用正在不斷地深入。基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫按照“對象”和“要素”、相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)以及用戶的需要進(jìn)行分類和設(shè)計。實現(xiàn)對大比例尺(如1:500比例尺)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)面向數(shù)據(jù)庫的直接更新，而對于1;2000比例尺以下的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了航測、縮編等多種方法更新。形成了較為完善和系統(tǒng)的更新手段。

　　根據(jù)城市規(guī)劃、建設(shè)與管理，城市信息化建設(shè)的需要不斷加快基礎(chǔ)地理信息的更新周期，按照本地區(qū)城市發(fā)展的實際情況不斷調(diào)整不同比例尺基礎(chǔ)地理信息覆蓋范圍，通過信息化數(shù)據(jù)處理手段，實現(xiàn)了自動化程度較高的地形圖縮編和公開版地圖制圖，使得生產(chǎn)管理和元數(shù)據(jù)管理的信息化得以順理成章地開展。

　　2 信息服務(wù)中存在的主要問題

　　盡管基礎(chǔ)地理信息在采集、加工處理、管理和應(yīng)用服務(wù)方面形成了一定規(guī)模，滿足了部分應(yīng)用需求。但是隨著技術(shù)的發(fā)展、人們對地理信息應(yīng)用的深化、認(rèn)識的提高，現(xiàn)有的基礎(chǔ)地理信息的服務(wù)形式已不能滿足用戶的應(yīng)用。社會和公眾對基礎(chǔ)地理信息在提供服務(wù)形式、信息要素的內(nèi)容、數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)等方面都提出了新的要求。

　　單一的、面對面的服務(wù)方式，無法保證現(xiàn)有的基礎(chǔ)地理信息的更新周期為用戶充分享受。為滿足各行業(yè)對基礎(chǔ)地理信息現(xiàn)實性的要求，我們不斷提高更新周期。面對面的服務(wù)形式，用戶需要一年，甚至更長的時間才能得到。再現(xiàn)實的基礎(chǔ)地理信息用戶也無法直接享用。

　　在基礎(chǔ)地理信息的要素內(nèi)容上，目前的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的要素內(nèi)容主要是根據(jù)原地形圖標(biāo)準(zhǔn)中的要素內(nèi)容。有些要素的采集標(biāo)準(zhǔn)不符合用戶的需要，如：水涯線，水務(wù)專業(yè)需要的與現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)存在不小的差別。

　　在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方面，各行業(yè)地理信息應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)有基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)間存在很多差別。用戶在獲得基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)后，需要經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換才能應(yīng)用。特別是在數(shù)據(jù)更新時問題尤為突出，由于無法向用戶提供增量變更信息，與基礎(chǔ)地理信息要素掛接的用戶專業(yè)屬性數(shù)據(jù)要進(jìn)行更為復(fù)雜的處理。

　　在數(shù)據(jù)庫設(shè)計方面，從滿足國家地形圖要求方面考慮較多，滿足地理信息應(yīng)用要求方面考慮較少。如現(xiàn)有基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫是按比例尺不同而分別建庫的，而用戶應(yīng)用不會應(yīng)基礎(chǔ)地理信息的比例尺不同而分庫應(yīng)用。

　　3 Web服務(wù)對GIS技術(shù)發(fā)展的影響

　　要實現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息的高效、便捷、現(xiàn)實地應(yīng)用，其出路就是要建立基于網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)地理信息分發(fā)服務(wù)體系。這一基礎(chǔ)地理信息網(wǎng)絡(luò)分發(fā)服務(wù)體系的關(guān)鍵是要建立一個連接基礎(chǔ)地理信息、分發(fā)服務(wù)單位、用戶的計算機網(wǎng)絡(luò)、能滿足社會各類用戶需求的、能基于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。

　　所謂Web服務(wù)(Web Services)顧名思義就是可在Web上調(diào)用的服務(wù)。它是基于網(wǎng)絡(luò)的、分布式的模塊化組件，它執(zhí)行特定的任務(wù)，遵守具體的技術(shù)規(guī)范，這些規(guī)范使得Web Service能與其他兼容的組件進(jìn)行互操作。一個典型的Web服務(wù)是：用戶應(yīng)用程序通過HTTP協(xié)議向位于特點URL的Web服務(wù)發(fā)出以特定格式編碼的XML請求消息;該服務(wù)受到請求后，進(jìn)行處理，并以特定的格式返回應(yīng)答消息。Web服務(wù)已在電子商務(wù)、物流企業(yè)的貨物配送等方面都有很好的應(yīng)用實例。

　　Web服務(wù)具有完好的封裝性、松散耦合、使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議規(guī)范、高度可執(zhí)行能力等特點，一經(jīng)發(fā)布，其他應(yīng)用程序(Web服務(wù))、即可發(fā)現(xiàn)、激活(調(diào)用)該服務(wù)。Web服務(wù)之所以為GIS業(yè)界所重視并且發(fā)展迅速，是因為它被應(yīng)用于現(xiàn)有系統(tǒng)集成的一層，而不是重新提出全新的體系結(jié)構(gòu)。盡管Web服務(wù)系統(tǒng)還是以客戶/服務(wù)器技術(shù)為基礎(chǔ)，Web服務(wù)使用的網(wǎng)絡(luò)層與C/S大不相同，可以是任何開放的或安全的網(wǎng)絡(luò)。Web服務(wù)采用了無狀態(tài)連接技術(shù)，使永久性網(wǎng)絡(luò)連接不再必須，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以僅在必需時進(jìn)行連接。這種結(jié)構(gòu)對于分布式GIS系統(tǒng)的實施具有實用價值和現(xiàn)實意義，解決了GIS的互操作、跨平臺等問題，也有助于軟件代碼重用和降低成本。

　　Web服務(wù)為提高基礎(chǔ)地理信息服務(wù)水平解決了一個關(guān)鍵技術(shù)問題。利用該技術(shù)，用戶不但可以獲取基礎(chǔ)地理信息服務(wù)，而且可以獲其他用戶提供的專業(yè)信息服務(wù)，各自采集、管理和維護(hù)專業(yè)地理信息。可以最大限度地減少基礎(chǔ)與專業(yè)地理信息的各方的重復(fù)采集，減少數(shù)據(jù)加工整理中的人力、物力和財力的投入。最大限度地發(fā)揮各專業(yè)地理信息的作用和積極性。

　　為了滿足不同類型和不同層次用戶的需求，基礎(chǔ)地理信息分發(fā)服務(wù)端應(yīng)提供空間數(shù)據(jù)庫引掣服務(wù)和Web服務(wù)兩種連入方式。

　　空間數(shù)據(jù)庫引掣服務(wù)：用戶使用ArcGIS Server、ArcGIS DesKtop或者ArcEngine通過專用的地址和參數(shù)連接數(shù)據(jù)庫服務(wù)，訪問或操作分發(fā)數(shù)據(jù)庫中的特征要素信息。一般來說這類用戶定義為內(nèi)部用戶，比如數(shù)據(jù)管理人員，數(shù)據(jù)生產(chǎn)人員以及規(guī)劃與土地業(yè)務(wù)管理等特定部門的數(shù)據(jù)使用者。

　　分發(fā)服務(wù)體系GIS Web服務(wù)的實現(xiàn)可以基于ArcGIS Server技術(shù)體系，一般來說通過一定的工具配置就可以形成特定的服務(wù)，用戶通過Http協(xié)議就能夠直接訪問這些服務(wù)。ArcGIS Server目前的版本體系中提供了Soap Web服務(wù)和基于REST架構(gòu)的Web服務(wù)，不同服務(wù)的適用對象和范圍有所不同，但后端數(shù)據(jù)資源的配置是一致的。因此平臺的服務(wù)體系應(yīng)包括這兩種類型服務(wù)，在實現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息發(fā)布的基礎(chǔ)上，逐步實現(xiàn)信息的互操作。

　　GIS Web服務(wù)只是Web服務(wù)概念的一個拓展，除了基于ArcGIS Server已有的技術(shù)體系外，其他一些輔助的Web服務(wù)也是必不可少的，例如目錄服務(wù)，查詢服務(wù)，用戶管理服務(wù)等等。因此在平臺服務(wù)端的構(gòu)成需要把各種服務(wù)有機組織成一個整體，為用戶提供全方位的服務(wù)。

　　4 改善基礎(chǔ)地理信息內(nèi)容和結(jié)構(gòu)

　　提高基礎(chǔ)地理信息的服務(wù)水平不單要利用先進(jìn)的技術(shù)，還要在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和要素內(nèi)容上更符合用戶應(yīng)用的要求。基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫建設(shè)如何進(jìn)一步適應(yīng)用戶的地理信息應(yīng)用需求，又能保證滿足國家地圖制圖規(guī)范的要求也一貫是我們追求的目標(biāo)。如前所述，現(xiàn)有的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的政府單位有很多家。相關(guān)研究表明，人類活動的80%以上與地理信息相關(guān)，說明基礎(chǔ)地理信息的潛在用戶數(shù)量巨大。如此巨大的用戶數(shù)量，滿足其共同需要的調(diào)研工作是一項長期的、需要根據(jù)應(yīng)用要求不斷深化的任務(wù)，不可能一蹴而就。應(yīng)當(dāng)區(qū)分輕重緩急，探尋一些地理信息應(yīng)用較好的用戶單位進(jìn)行深入調(diào)研，由簡而繁，逐步推進(jìn)，提高基礎(chǔ)地理信息的服務(wù)水平。

　　4.1 弱化比例尺概念：現(xiàn)有基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫是按比例尺不同分別建庫管理的。比例尺概念是使地圖上的長度與相應(yīng)實地的距離保持一定的比例關(guān)系。由于地圖的承載量有限，地圖比例尺越大、內(nèi)容越詳細(xì)、幾何精度越高。而以數(shù)字形式存儲于計算機中的地理信息則幾乎可以不受承載量的限制。通過元數(shù)據(jù)實現(xiàn)的現(xiàn)代基礎(chǔ)地理信息的管理也可以突破這一傳統(tǒng)地理信息的管理概念，建立一個混合市域范圍最大比例尺基礎(chǔ)地理信息的多分辨率基礎(chǔ)地理(矢量)數(shù)據(jù)庫，使基礎(chǔ)地理信息的應(yīng)用在比例尺限制方面得到極大釋放。

　　4.2 調(diào)整基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)地理信息要素內(nèi)容：根據(jù)國家對基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫建設(shè)的規(guī)范要求，對現(xiàn)有基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫用戶在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、要素內(nèi)容等方面進(jìn)行充分調(diào)查研究。用戶對基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫及其對要素內(nèi)容的期望是不一樣的，應(yīng)分清共同需求個個性需求，吸納大多數(shù)用戶的共同應(yīng)用需求，改造數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，調(diào)整要素內(nèi)容。

　　根據(jù)對目前基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫管理和基礎(chǔ)地理信息采集、更新的生產(chǎn)情況來看，新標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的總體原則就是把大比例尺地形數(shù)據(jù)統(tǒng)一到一個地理數(shù)據(jù)庫管理中去，同時對原有的特征分類和圖形要素作全面清理。據(jù)此，基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計應(yīng)參照一下原則：

　　數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)制定原則：現(xiàn)有基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫已運行數(shù)年，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的調(diào)整應(yīng)考慮最大限度保持現(xiàn)有野外數(shù)據(jù)更新模式和技術(shù)不變的基礎(chǔ)上進(jìn)行。數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的調(diào)整除了依照最新頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容外還應(yīng)根據(jù)應(yīng)用需要對基礎(chǔ)地理信息進(jìn)行必要的增加、修改。

　　體系的延續(xù)性原則：原有的基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫的設(shè)計通過實踐證明是遵守先進(jìn)性與實用性相結(jié)合、規(guī)范性和兼容性相結(jié)合的，采用無縫的數(shù)據(jù)庫，按分類、分層的方法進(jìn)行組織，有很強大的生命力。新標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)沿用這一技術(shù)體系，并根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)條件進(jìn)行體系的優(yōu)化。

　　空間信息構(gòu)架存儲原則：基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫應(yīng)存儲有實際意義的骨干數(shù)據(jù)，去除冗余制圖圖形要素，例如臺階線和地下室入口符號線等等。骨干數(shù)據(jù)的空間特征應(yīng)根據(jù)科學(xué)的制圖表達(dá)技術(shù)確定形態(tài)，應(yīng)謹(jǐn)慎使用集合之類的空間實體表達(dá)方式，盡可能采用點、線、面等單一的空間實體。注記的空間表達(dá)可采用點、線面等實體類型。

　　要素分類和編碼制定原則：標(biāo)準(zhǔn)的分類與編碼應(yīng)結(jié)合現(xiàn)在實際生產(chǎn)，從自動制圖角度分析原有基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)行調(diào)整的特征分類和要素。應(yīng)依照相關(guān)的基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼。

　　5 結(jié)束語

　　基礎(chǔ)地理信息是其他地理信息應(yīng)用平臺的基礎(chǔ)，作為國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)信息資源，基礎(chǔ)地理信息成果的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，廣泛應(yīng)用于能源、交通、水利、礦產(chǎn)、城建等行業(yè)。GIS Web服務(wù)已成為改變基礎(chǔ)地理信息服務(wù)的重要手段之一。在沒有建立正常的和完善的共建共享機制前，現(xiàn)階段基礎(chǔ)地理信息應(yīng)當(dāng)不斷提高保障能力和服務(wù)水平的同時，應(yīng)當(dāng)努力構(gòu)建完善的基礎(chǔ)地理信息服務(wù)共享平臺，成為建立地理信息共建共享機制的典范。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]張超，陳強.基于Web Services跨平臺空間信息服務(wù)模型.華中科技大學(xué)學(xué)報，31(增刊)：355

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