摘要：本文根據(jù)目前城市地理信息使用部門對城市GIS數(shù)據(jù)獲取、利用等不同層次的需求，在分析文件級、數(shù)據(jù)平臺級、系統(tǒng)功能級以及Web服務級四種服務模式特點的基礎(chǔ)上，提出作為城市基礎(chǔ)地理信息采集、服務部門服務模式的信息共享，為更好地服務于地理信息系統(tǒng)提供一定的參考價值。

　　關(guān)鍵詞：地理信息,數(shù)據(jù)服務,基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫

　　0 引言

　　早期的GIS軟件一般采用文件方式管理空間數(shù)據(jù)。因此，在空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)被廣泛應用之前，通過共享文件實現(xiàn)地理信息共享，是唯一可行的方式。隨著分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及空間數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的日益成熟，構(gòu)建中心數(shù)據(jù)庫管理模式的城市地理信息數(shù)據(jù)共享平臺和共享機制，成為行業(yè)部門GIS應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享交換的主要方式，也成了作為地理信息采集的測繪、規(guī)劃部門主要思考的問題。但是，目前的數(shù)據(jù)交換平臺通常只為已建GIS系統(tǒng)提供文件級的數(shù)據(jù)共享交換功能，為滿足眾多行業(yè)部門不同層次的數(shù)據(jù)應用需求，以及普通大眾對于基礎(chǔ)地理信息的需求，數(shù)據(jù)共享交換平臺還應提供數(shù)據(jù)平臺級、系統(tǒng)功能級以及Web服務級等多種形式的服務模式。數(shù)據(jù)平臺級模式主要為滿足市政設(shè)施管理部門利用中心數(shù)據(jù)庫的GIS數(shù)據(jù)，自行開發(fā)專業(yè)的管理GIS系統(tǒng)的需求;系統(tǒng)功能級模式針對只具有基本的數(shù)據(jù)共享需求，但不具備購買能力或不想購買大型GIS平臺軟件的用戶;Web服務級模式為滿足行業(yè)管理部門在原有的信息管理系統(tǒng)集成共享GIS數(shù)據(jù)管理功能的需求。

　　1 城市地理信息服務模式分析

　　1.1文件級

　　文件級數(shù)據(jù)交換是目前數(shù)據(jù)服務最為簡單又經(jīng)常使用的一種服務方式，其核心就是針對客戶使用管理系統(tǒng)平臺的不同進行不同數(shù)據(jù)格式之間的集成轉(zhuǎn)換。

　　在數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換過程中需要注意的就是最大限度的減少信息丟失。通常采用兩種方式：一是利用通用GIS平臺提供的轉(zhuǎn)換工具，直接讀寫其它軟件的內(nèi)部格式、外部格式或由其轉(zhuǎn)出的某種標準格式，在系統(tǒng)內(nèi)部建立格式的映射文件，然后轉(zhuǎn)換輸出特定格式的空間數(shù)據(jù)，當前市場主流GIS平臺的數(shù)據(jù)格式都經(jīng)常被使用，如ERSI的SHP格式、MapInfo的TAB格式，甚至Autodesk的DWG格式也經(jīng)常使用;另一種是基于通用數(shù)據(jù)交換標準轉(zhuǎn)換，國際OGC組織制定的基于XML的地理信息編碼標準--地理標記語言GML，以及我國頒布的國家空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標準(CNSDTF)等已經(jīng)成為采用的轉(zhuǎn)換標準，隨LBS的推廣使用，GDF格式的數(shù)據(jù)也有了一定的需求。

　　1.2 數(shù)據(jù)平臺級

　　數(shù)據(jù)平臺級共享交換是通過開放中心數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)訪問接口，客戶端應用程序按照接口規(guī)范，直接存取共享交換GIS數(shù)據(jù)的共享交換方式。為保證數(shù)據(jù)存取操作的一致性，數(shù)據(jù)訪問接口通常采用國際標準化組織OGC制定的簡單要素規(guī)范。OGC的簡單要素規(guī)范包括要素幾何體的抽象規(guī)范和針對CORBA，OLE/COM和SQL的實現(xiàn)規(guī)范。目前，空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫存儲主要有兩種方式：一是傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫廠商通過擴展支持抽象數(shù)據(jù)類型(ADT)表達復雜的空間對象，典型的有DB2、Informix以及Oracle等。為表達更加豐富的空間數(shù)據(jù)的需要，這些數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)均對OGC定義的簡單要素類型進行擴展，并推出相應的空間數(shù)據(jù)管理插件(如Oracle的Spatial)。另一種是GIS平臺開發(fā)商基于傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，按照OGC簡單要素規(guī)范，開發(fā)獨立存儲管理的空間數(shù)據(jù)中間件系統(tǒng)。這一方式的典型：ESRI公司的ARCSDE、MapInfo的Spatial Ware等。限于當前網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的帶寬和安全性考慮，這種模式多數(shù)在機構(gòu)內(nèi)部使用。

　　1.3 系統(tǒng)功能級

　　系統(tǒng)功能級數(shù)據(jù)交換是基于某種GIS平臺軟件，開發(fā)存取中心數(shù)據(jù)庫GIS數(shù)據(jù)的客戶應用系統(tǒng)，用戶直接使用客戶應用系統(tǒng)，進行城市GIS數(shù)據(jù)共享交互的方式。系統(tǒng)功能級數(shù)據(jù)交換模式要求應用系統(tǒng)的開發(fā)平臺，必須要與中心數(shù)據(jù)庫平臺能夠系統(tǒng)兼容，否則開發(fā)平臺需提供多源無縫存取管理的功能。目前國內(nèi)外大型的GIS平臺廠商(ESRI的ArcGIS系列、SuperMap系列、MapGIS系列等)均推出了C/S、B/S兩種架構(gòu)模式的系列產(chǎn)品。兩種架構(gòu)模式各有利弊：基于C/S模式的數(shù)據(jù)共享交換，速度快、效率高，缺點是需要進行客戶端軟件的分發(fā)。

　　1.4 Web服務級

　　基于服務式GIS，基礎(chǔ)地理信息供應部門把已經(jīng)建立的基礎(chǔ)地理信息庫通過Web服務向各部門發(fā)布，從而使各部門可以直接通過訪問這些Web服務，使用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，實現(xiàn)與本單位的專題數(shù)據(jù)疊加集成，用于開發(fā)應用系統(tǒng)。利用Web Service技術(shù)進行城市GIS數(shù)據(jù)的共享交換，是當前數(shù)據(jù)共享交換方法研究的熱點，通過Web服務級的數(shù)據(jù)共享，可以把GIS數(shù)據(jù)交換功能集成到行業(yè)部門的專業(yè)應用系統(tǒng)。新一代地理信息共享模式不僅具備降低重復建設(shè)成本、提高共享效率的特點，還具有數(shù)據(jù)共享與功能共享并舉、支持異構(gòu)GIS平臺集成應用、帶寬要求降低、更高的系統(tǒng)安全性等特點。目前，國際標準化組織OGC已經(jīng)啟動了專門研究，如何利用Web Service及其相關(guān)技術(shù)解決GIS數(shù)據(jù)共享交換的工程項目即OGC Web服務的啟動項目(OGC Web Services Initiative)。該項目提出一個可進化、基于開放地理數(shù)據(jù)互操作規(guī)范的、能夠無縫集成各種在線空間處理和位置服務的框架即OWS(OGC Web Services)，其中數(shù)據(jù)服務規(guī)范包括Web 地圖服務(WMS，即Web Map Service)、Web要素規(guī)范(WFS，即Web Feature Service)等。

　　2 面向用戶的城市地理信息服務模式提升

　　考慮到用戶使用地理信息的方便性和當前技術(shù)條件、硬件環(huán)境等因素，根據(jù)實際情況在城市地理信息服務模式上具體進行以下的提升。

　　2.1 增量方式的文件級地理信息服務

　　基于常事務方式的采集、維護技術(shù)在地理信息采集機構(gòu)的推廣，地理信息采集機構(gòu)是GIS技術(shù)的使用者，又是有力的推廣者。在使用和建立基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫的過程中，逐漸認識到了各個不同階段所采集的地理信息，這樣在不知不覺中記載了城市發(fā)展的歷史，對城市發(fā)展研究者提供了在空間上研究城市的最原始資料。同時在面向?qū)ο蠡�礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)維護過程中，每次都記載了更新的增量信息，為獲取不同歷史時期的地理信息，提供了有力的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)保障。

　　地理信息系統(tǒng)技術(shù)在用戶中的不斷推廣和成熟，近年來，在地理信息的用戶中也逐漸使用GIS技術(shù)，有直接使用基礎(chǔ)地理信息的，也有在基礎(chǔ)地理信息基礎(chǔ)上獲取各用戶專業(yè)信息的，總體上采用的就是基礎(chǔ)地理信息疊加專業(yè)信息的模式。在各用戶的專業(yè)系統(tǒng)中，基礎(chǔ)地理信息維護多采用文件級的地理信息服務，定期從信息采集機構(gòu)或部門獲取最新地理信息，并且用以替換系統(tǒng)中的基礎(chǔ)地理信息，如果專業(yè)部門已經(jīng)在基礎(chǔ)地理信息上進行了不同程度的編輯或修飾，必將在以后的維護中帶來很多不便，這樣在用戶中也逐漸提出了在基礎(chǔ)地理信息方面采用增量方式維護的需求。

　　需要解決的問題，由于增量方式的文件級信息服務相對于簡單文件服務有很大的區(qū)別，在技術(shù)、規(guī)范等方面有許多問題需要解決，如GIS建設(shè)中基礎(chǔ)地理信息的標準、地理信息用戶的穩(wěn)定性、地理信息維護者和信息提供部門之間的協(xié)調(diào)等，各個GIS系統(tǒng)之間的標準不統(tǒng)一，也就沒有推行增量服務的可能;相對穩(wěn)定的地理信息用戶才會有這樣的需求，如果用戶對于基礎(chǔ)地理信息采取的是可以從不同部門獲得這樣的態(tài)度，也就沒有推行增量服務的必要;只有地理信息的提供部門與維護部門的及時溝通，提供部門才能從維護部門及時、準確地獲取用戶所需要的地理信息。

　　2.2 基于API網(wǎng)絡(luò)地理信息服務

　　網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的改善，隨信息化進程的不斷推進，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不斷得到改善，網(wǎng)絡(luò)上傳輸速度不斷提高，使得在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)乩硇畔⒓熬W(wǎng)絡(luò)GIS成為一種趨勢，更多的地理信息用戶在建設(shè)GIS系統(tǒng)時較多采用基于網(wǎng)絡(luò)的C/S構(gòu)架，以應變跨區(qū)域的辦公及異構(gòu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

　　GIS系統(tǒng)中基礎(chǔ)地理信息的共同性用戶對于基礎(chǔ)信息要求的共性，才使得提供地理信息可以采用雷同的服務。

　　用戶對地理信息使用的專業(yè)水平不斷提升，用戶在多年的GIS建設(shè)和使用中也不斷提高了對GIS應用和開發(fā)的能力，甚至大量用戶引進了專門的GIS人才，對于GIS不再是簡單的提要求和使用，而是直接參與到規(guī)劃、方案制定和建設(shè)的整個過程。

　　以Google Map API為代表的網(wǎng)絡(luò)地圖服務為地理信息的網(wǎng)絡(luò)服務拓寬了思路，使得地理信息服務不再是簡單的數(shù)據(jù)服務或地圖瀏覽發(fā)布，而是將系統(tǒng)、功能、數(shù)據(jù)等整體封裝，針對用戶的不同層次定制不同的類、事件和屬性，使用戶得到不同的地理信息服務，在系統(tǒng)建設(shè)中更多的關(guān)注于系統(tǒng)功能以及系統(tǒng)專業(yè)需求，而不至于束縛與基礎(chǔ)地理信息，從而大大縮短建設(shè)周期和提高系統(tǒng)的專業(yè)性。

　　3 結(jié)束語

　　城市GIS數(shù)據(jù)信息的服務是提高測繪成果利用的重要有效途徑，數(shù)據(jù)標準的統(tǒng)一是實現(xiàn)信息共享的前提條件。只有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準，才能保證數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性和規(guī)范性，有利于數(shù)據(jù)的維護、分析、更新和利用。根據(jù)當前城市信息化建設(shè)的現(xiàn)狀，針對基礎(chǔ)地理信息的生產(chǎn)、使用、管理部門以及多層次用戶的數(shù)據(jù)服務需求，充分利用Web技術(shù)的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)帶寬的增加，基于API的網(wǎng)絡(luò)地理信息服務將成為今后的主流模式，在當前網(wǎng)絡(luò)條件不夠成熟、文件級服務不夠成熟，但基于對象的信息服務需求不斷擴大的情況下，進行基于面向?qū)ο蟆⒃隽糠绞降奈募�級�?shù)據(jù)服務模式將成為主流。

　　參考文獻：

　　[1]張明波等.空間數(shù)據(jù)引掣關(guān)鍵技術(shù)與應用分析[J].地球信息科學，2004(12)第六卷第四期

　　[2]姚鶴嶺.GIS Web服務研究 ，黃河水利出版社 2007.

　　[3]孔云峰，林琿.GIS 分析、設(shè)計與項目管理[M] ，北京：科學出版社 2008.