（森林经理学专业论文）基于Web服务的林业GIS数据共享技术研究与应用.pdf

基于w e b 服务的林业g i s 数据共享技术研究与应用 摘要 建国以来我国已连续进行了5 次全面、系统的森林资源清查，积累了丰富的 林业资源基础专题图和数据资料。传统的森林资源信息管理基本上以小型数据库 技术为主，应用中只能对本地森林资源状况进行统计分析，并且数据应用效率很 低，不能充分发挥数据的实际应用价值。随着林业信息化的发展，各林场面临林 场间的森林资源共享问题，运用w e b 服务技术、数据库技术、g i s 技术等现代技 术手段发展森林资源信息工程，实现森林资源信息的开放性、共享性和实效性， 对合理利用森林资源、保护生物多样性和改善生态环境均具有十分重要的意义。 本文以实现林业g i s 数据共享为中心目标，研究如何建立一个基于w e b 服务 的林业信息共享平台，这样的平台能把森林资源信息以地图的形式发布在互联网 上，不仅能及时的了解全省林业资源的分布、发展的现状，而且能实现林业数据 的共享，使管理、维护统一，方便决策。 本文以湖南省黄丰桥林场森林资源二类调查数据为基础数据来源，采用b s 模式进行系统设计，构建了“基于w e b 服务的林业g i s 数据共享平台的基本框架”， 以e s r i 公司的a r c i m s 为g i s 应用服务，使用a s p ( a c t i v es e r v e rp a g e ) 脚本程序 代码来开发共享平台，服务器端应用s e r v l e t 技术，客户端应用j a v aa p p l e t 技术 来实现w e b 地图数据的发布，实现数据共享。将所有的数据通过规范化、标准化 处理后，使用o r a c l e 数据库来存储和管理空间数据和属性数据，并进行了性能优 化，实现了林业二类调查的空间数据与属性数据一体化存储。充分考虑网络的可 靠性与稳定性，可管理性，可扩展性，及结构的复杂性，同时针对网络普遍存在 的安全问题，采取了相应的措施，以保证数据的安全性。此共享平台实现森林资 源各类信息的数据更新、管理、统计、查询和浏览地图信息服务、常用空间分析 功能和图形属性数据同步更新等操作，保证了数据的完整性。同时为具有权限的 远程管理人员提供数据管理与维护的功能。 由于本文利用a s p 设计网络g i s 共享系统，使整个系统具有开发效率高、交 互性能好、存取数据库容易等优点。通过此系统，能充分发挥森林资源在国家经 济建设、生态环境保护、自然资源的合理利用与保护以及在林业可持续发展中的 巨大作用。 关键词：w e b g i s ；林业g i s 数据库；二类调查；双向查询；a s p ；a r c i m s a bs t r a c t s i n c et h ef o u n d i n go fn e wc h i n a ，o u rc o u n t r y h a sc a r r i e do u tc o m p r e h e n s i v ea n d s v s t e r n a t i ci n v e n t o r yo ff o r e s tr e s o u r c e sf o rf i v et i m e sa n da c c u m u l a t e dr i c h f o r e s t r e s o u r c eb a s et h e m a t i cm a p sa n dd a t a t r a d i t i o n a l f o r e s tr e s o u r c e si n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ti sd o m i n a t e db ys m a l l s c a l ed a t a b a s et e c h n o l o g y , t h e na p p l i c a t i o n so n l y o nt h el o c a lf o r e s tr e s o u r c e ss t a t i s t i c s a n dt h ed a t aa p p l i c a t i o n sa r ei n e f f i c i e n ta n d c a nn o tg i v ef u l lp l a yt ot h ep r a c t i c a la p p l i c a t i o no fd a t av a l u e w i t ht h ed e v e l o p m e n t o ff o r e s t r yi n f o r m a t i o n ，e v e r yf o r e s t r yc e n t e ri sf a c i n gt h ep r o b l e mt h a ts h a r i n g f o r e s t r e s o u r c e t h e ni ti so fg r e a ts i g n i f i c a n c et h a tu s i n gw e bs e r v i c et e c h n o l o g y , d a t a b a s e t e c h n o l o g y , g i st e c h n o l o g ya n do t h e rm o d e r nm e a n st o d e v e l o pf o r e s t r e s o u r c e s i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yp r o j e c t s ，a c h i e v ef o r e s tr e s o u r c e si n f o r m a t i o no p e n n e s s a n d e f f e c t i v e n e s sc a nb es h a r e do nt h er a t i o n a lu s eo ff o r e s tr e s o u r c e s ，p r o t e c t i o no f b i o d i v e r s i t ya n di m p r o v et h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n t t h i sp a p e rr e s e a r c h e sh o wt oe s t a b l i s hap l a t f o r mf o rf o r e s t r yi n f o r m a t i o ns h a r i n g o nw e bs e r v i c et os h a r et h ef o r e s t r yg i sd a t a b a s e s u c hp l a t f o r mc a ni s s u ef o r e s t r e s o u r c e si n f o r m a t i o ni n e l e c t r o n i cm a pf o r mo nt h ei n t e r n e t ，n o to n l yt i m e l y u n d e r s t a n dt h ed i s t r i b u t i o na n dd e v e l o p m e n ts t a t u so f f o r e s tr e s o u r c e sb u ta l s oa c h i e v e d a t as h a r i n g ，u n i f yt h em a n a g e m e n ta n dm a k ed e c i s i o nc o n v e n i e n t l y t h i sp a p e rt a k e st h ef o r e s tm a n a g e m e n ti n v e n t o r yd a t aa b o u tf o r e s tr e s o u r c e s o f t h eh u n a np r o v i n c ea st h ef o u n d a t i o nd a t a ，u s e st h eb sm o d e lt od e s i g nt h es y s t e m a n dc o n s t r u c t ”t h eb a s i cf r a m eo ft h ep l a t f o r ma b o u tf o r e s t r yg i sd a t a b a s es h a r eb a s e d o nw e bs e r v i c e ”，t a k e se s r ic o r p o r a t i o n sa r c l m sa st h eg i sa p p l i c a t i o ns e r v e ra n d u s e sa s p ( a c t i v es e r v e rp a g e ) s c r i p tp r o g r a mc o d et oe x p l o i tt h es h a r i n gp l a t f o r m i n t h i ss y s t e mt h es e r v e ru s e st h es e r v l e tt e c h n o l o g ya n d t h ec l i e n tu s e st h ej a v aa p p l e t t or e l e a s et h ew e bm a pd a t at oa c h i e v ed a t as h a r i n g a f t e rs t a n d a r d l yp r o c e s s i n ga l l d a t a t h ea u t h o ru s e st h eo r a c l et os t o r ea n dm a n a g et h es p a t i a ld a t aa n d t h ea t t r i b u t e d a t aa n do p t i m i z e sp e r f o r m a n c et os t o r ei n t e g r a t i v e l yt h es p a t i a ld a t aa n dt h ea t t r i b u t e d a t ao ft h ef o r e s tm a n a g e m e n ti n v e n t o r y t h i n k i n go ft h er e l i a b i l i t y a n ds t a b i l i t y , m a n a g e a b i l i t y , e x p a n s i o n a r y , a n d s t r u c t u r a lc o m p l e x i t yo ft h en e t w o r ka n dt h e p r e v a i l i n gs e c u r i t yp r o b l e m s ，t h e a u t h o rt a k e sp r o a c t i v em e a s u r e st o e n s u r et h e s e c u r i t yo fd a t a s ow ec a nu p d a t e ，m a n a g e ，s t a t i s t i c ，q u e r y ，b r o w s em a pi n f o r m a t i o n i i s e r v i c e sa n da n a l y s es p a t i a l l ya l lk i n d so ff o r e s tr e s o u r c e si n f o r m a t i o na n du p d a t e s y n c h r o n o u s l yg r a p h i c sa t t r i b u t ed a t aa n d s oo n ，t h e na s s u r et h ei n t e g r i t yo ft h ed a t a a tt h es a m et i m e ，i tc a np r o v i d el o n g r a n g em a n a g e rt h ef u n c t i o n so ft h em a n a g e m e n t a n dm a i n t e n a n c eo ft h ed a t a t h i ss y s t e mh a sm a n ye x c e l l e n c e si n c l u d i n gh i g he x p l o i t a t i o ne f f i c i e n c y , g o o d m u t u a lp e r f o r m a n c e ，a c c e s s i n gd a t a b a s ee a s i l ya n ds oo nb e c a u s eo fu s i n ga s p t o d e s i g ng i ss h a r i n gs y s t e m t h r o u g ht h i ss y s t e m ，w ec a ng i v ef u l l ye x p o u n d t h eh u g e f u n c t i o no ft h ef o r e s tr e s o u r c e si nt h en a t i o n a le c o n o m i cc o n s t r u c t i o n ，t h ee c o l o g i c a l e n v i r o n m e n ts a f e g u a r d i n g ，t h er e a s o n a b l eu s i n ga n ds a f e g u a r d i n go ft h e n a t u r a l r e s o u r c ea sw e l la si nt h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to ft h ef o r e s t r y k e y w o r d s ：w e b g i s ；f o r e s t r yg i sd a t a b a s e ；f o r e s tm a n a g e m e n ti n v e n t o r y ； b i d i r e c t i o n a li n q u i r y ；a s p ；a r c i m s i i i 寺留静蚕耐旗乞兹 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研 究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品，也不包含为 获得中南林学院或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。对本 文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。 本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 年月日 幸留井囊耐然乞甾 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文 的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权中南林 学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇 编本学位论文。 本学位论文属于： 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密口。 ( 请您在以上响应方框打“4 ) 作者签名： 导师签名：虫吃良一 年月日 d 万年6 月踟 基于w e b 服务的林业o l s 敦据共享技术研究与应用 绪论 1 1w e b 服务 1 1 1w e b 服务的基本概念 w e b 服务( w e bs e r v i c e s ) 是目前w e b 技术领域最热门的话题。很多大的计算机 公司纷纷将目光瞄准了这一新的技术，并己经开始了在这个领域新一轮的竞争。 s u n 公司首席执行官s c o t tm c n e a l y 在s u no n e 发布会上说，w e b 服务对信息时 代有着重大的意义，它的作用就像那些可置换的标准零部件在工业时代所起到的 关键作用一样【l 】【2 】。 对于w e b 服务的定义，全球计算机界尚无统一标准。 w 3 c 在2 0 0 3 年8 月公布的最新的定义：w e b 服务是基于网络的支持不同机 器之问互操作的软件系统。它通过w e b 服务说明语言( w s d l ) 文档详细说明其接 口根据w d s l 的描述，其他的系统通过使用s o a p 消息与该w e b 服务进行交 互，而s o a p 消息是被h ”限或其他一些网络相关标准封装的x m l 流3 】【4 】。 i b m 的定义是：w e b 服务是一个软件接口，它描述了一组操作，可以在网络 上通过标准化的x m l 消息传递来访问这组操作。它使用标准的、规范的x m l 概 念来描述w e b 服务，该描述囊括了与服务交互需要的全部细节，包括消息格式( 详 细描述操作) 、传输协议和位置。该接口隐藏了实现服务的细节，使应用可以以与 平台无关和与编程语言无关的方式进行相互通信1 5 l 。 m i c r o s o f t 则认为x m lw e b 服务逻辑性地为其它应用提供数据与服务，是通 过标准的w e b 协议和数据格式的可编程访问的w e b 构件。w e b 服务通过s o a p 在w e b 上提供软件服务；使用w s d l 文件详细地说明其接1 1 3 ，使用户能够创建 客户端应用与之进行通信；并通过u d d i 进行注册，以便潜在用户能够轻易地找 到这些服务1 6 】【7 】。 总之，w e b 服务是w e b 服务器所提供的一个应用程序或可执行代码的程序块， 它的功能是通过标准的x m l 协议展示的【8 i 。 1 1 2w e b 服务的发展 虽然各组织才刚刚开始实施w e b 服务，但是基本的标准和思想早已存在好几 年了，1 9 9 9 年h e w l e t t p a c k a r d ( h p ，惠普) 成为了第一个引入w e b 服务概念的软件 供应商。l i p 的产品e s p e a k 是一个使开发人员能够构造和实现“电子服务”的平 台，这种所谓的“电子服务”是类似于w e b 服务的程序单元。然而e - s p e a k 的底 #0t；，_，il 中南林业科技大学2 0 0 6 届硕士擘住论文 层技术的专有性没能使这个平台获得广泛的业界支持。 2 0 0 0 年6 月m i c r o s o f t 提出了“w e b 服务”这个术语，并把w e b 服务作为它 的n e t 计划的一个重要组件，这为在软件工程、软件开发与使用中引入因特网带 来了广阔前景。m i c r o s o f t 宣称他们把整个公司都“押”在w e b 服务上了，紧接 着，w e b 服务就成为了“下一件大事”1 9 1 1 0 l 。如今，几乎所有主要的软件供应商 都在销售w e b 服务工具和应用程序。 当m i c r o s o f t 宣布w e b 服务的时候，我们能清楚地看到这项技术将使分布式 计算发生巨大的变化。而在此之前，c o r b a 和d c o m 都曾被提交给标准组织以 期望各公司选择其一作为通用的分布式计算标准，然而却没能如愿。因为各组织 已经大力投资构建了支持某特定分布式计算技术的平台，如果再转换为其他的平 台将花费大量的时间、金钱和人力【i “。 由于m i c r o s o f t 以往曾遇到过可互操作性的问题，因此这次将w e b 服务置于 开放的标准技术之上，以便可以和任何平台或设备进行通信。w e b 服务中所使用 的主要标准是x m l ，x m l 是一种可以使信息在不同应用程序和平台之间进行交 换的标记语言。为了在w e b 服务之间传送信息和指令，m i c r o s o f t 和d e v e l o p m e n t o r 制定了简单对象访问协议( s i m p l e o b j e c t a c c e s s p r o t o c o l ，s o a p ) 作为信息传递 协议，并使用x m l 作为此协议的基础。另外两个w e b 服务规范w 曲服务描 述语言( w e bs e r v i c ed e s c r i p i t i o nl a n g u a g e ，w s d l ) 和统一描述、发现和集成规 范( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n ，d i s c o v e ra n di n t e g r a t i o n ，u d d i ) 也都基于x m l t 嘲。w s d l 提供了描述w e b 服务极其特定功能的标准方法；u d d i 则定义了一些用于构建目 录的基于x m l 的规则，公司可以在这些目录中公布自己的情况及其w e b 服务 b 3 1 1 4 1 。 大多数主要的软件供应商都承认w e b 服务技术确实代表了计算机上的一次 重大进步a r i b a 、a p a c h e 、i b m 、s u n 、o r a c l e 、h p t l 5 】以及其他一些公司都对w e b 服务标准及工具的发展作出了一定贡献，利用这些标准工具，程序设计人员可以 创建和部署w e b 服务。 1 1 3w e b 服务的特点 w e b 服务是封装成单个实体并发布到网络上供其他程序使用的功能集合，或 者说是一种用于创建开放分布式系统的构件【1 6 1 ，它可以使公司或个人迅速地向全 世界提供数据服务。 w e b 服务是下一代分布式系统的核心，它具有如下特点f 1 7 1 1 8 】： 1 膀平台性及高度可集成性。由于w e b 服务是面向所有互联网用户的，为了 能让使用不同平台和编程语言的所有用户都能使用，可将其封装成完全独立于任 何平台和语言的组件，程序员只需要通过封装参数并借助于最基本的互联网通讯 2 基于w e b 服务的林韭g i $ 数据共事技术研究与应用 协议如h t t p 和s o a p ，就可以将w e b 服务集成在自己的应用程序中。封装参数 及绑定信息在w e b 服务提供者发布的w s d l 文档( x m l 格式) 中有详细的描述， 程序员可联机查看以获得调用格式。可以说，w e b 服务具有跨平台性，可在任何 支持h r r p 和s o a p 协议的平台上使用任何支持h t r p 和s o a p 协议的编程语言 调用、集成w e b 服务。 2 普遍性。w e b 服务使用h t t p 和s o a p 协议并按x m l 格式进行通信，任 何支持这些技术的设备都可以拥有和访问w e b 服务。w e b 服务不仅可在计算机网 络上出现，而且将在电话、汽车，家用电器等设备中出现。现在，各主要设备和 软件供应商都已宣布支持s o a p 和w e b 服务技术，相信在未来，w e b 服务将普遍 存在于社会生活的各个领域。使用w e b 服务，我们就能够通过网络在异地指挥家 中的电器设备工作，进行诸如煮饭，加温、降温等操作。 3 完好的封装性。w e b 服务既然是一种部署在w e b 上的对象，自然具备对象 的良好封装性，对于使用者而言，他能且仅能看到该对象提供的功能列表及接口 参数，不必也无法探究其实现细节。 4 凇散耦合。应用软件的发展方向是分布式系统，w e b 服务是下一代分布式 系统的核心。目前的分布式应用程序逻辑是通过使用分布式的对象模型来实现的， 包括微软的分布式组件对象模型( d c o m ) ，对象管理集团的公用对象请求代理程 序体系结构( c o r b a ) 和s u n 的远程方法调用( r m i ) 。通过使用上述对象模型，程 序员可将服务置于远端从而建立分布式系统，然而这类系统要求服务客户端与系 统提供的服务本身之间必须进行紧密耦合，即要求一个同类基本结构，很难扩展 到互联网上；而且这样的系统较难升级，如果一端的执行机制发生变化，那么另 一端便会崩溃。 w e b 服务较好地解决了上述问题。当一个w e b 服务的实现发生变更的时候， 调用者是不会感觉到这一点的，对于调用者来说，只要w e b 服务的调用界面不变， 不管w e b 服务内部发生什么样的变化，甚至是当w e b 服务的实现平台从j 2 e e 迁 移到了n e t 或者是相反的迁移流程，用户都可以对此一无所知【1 9 1 。当然，对于 这种松散耦合而言，需要有一种适合i n t e r n e t 环境的消息交换协议，而x m l s o a p 正是目前最为适合的消息交换协议。从w e b 服务的这些特征可以看出，w e b 服务 的出现可以解决w e b 软件跨平台和软件复用等问题，必将引起w e b 软件设计思 想上的变革。 1 1 4w e b 服务的技术平台 各大技术厂商为了赶上w e bs e r v i c e s 这趟驶向计算机业新篇章的快速列车， 纷纷投入了大笔资金进行w e bs e r v i c e 平台的开发，其中尤以m i c r o s o f t 最为引入 注目，m i c r o s o f t 将它的整个产品转向了w e bs e r v i c e s 架构，并将其命名为n e t ， 3 、i*#ifi* 中南林业科技大学2 0 0 6 届硬士学位论文 而i b m ，s u n ，b e a ，o r a c l e ，h p 等都无一例外地加入到了w e bs e r v i c e s 领域的 激烈竞争中。 基于w e bs e r v i c e s 相关规范而建立起来的w e bs e r v i c e s 技术平台包括【2 0 l ： 1 m i c r i s o f t n e t 是m i c r i s o f t 所提供的目前最完善的w e bs e r v i c e s 技术框架， 支持s o a p ，w s d l ，u d d i 等w e bs e r v i c e s 核心技术【”1 ，不过在w e bs e r v i c e s 安全性方面尚不足以支持企业级应用，而w e bs e r v i c e s 事务性方面则没有提供。 在m i e r i s o f l n e t 上可以使用目前最优秀的w e bs e r v i c e s 集成开发环境v i s u a l s t u d i o n e t 进行开发。本论文采用此平台。 2 i b mw e bs e r v i c e s 是m m 所提供的w e bs e r v i c e s 技术框架，由于m i c r i s o f t 和i b m 是w e bs e r v i c e s 领域中最为领先的行业领导者，因此，与m i c r s o f t n e t 相比，其w e bs e r v i c e s 方面的功能和特性是类似的。差别仅仅在于i b m 的平台支 持w e bs e r v i c e s 工作流规范w s f l ，而开发环境方面则不如m i c r i s o f t l 2 2 1 。 3 s u n0 n e 是s u n 所提供的w e bs e r v i c e s 技术平台。s u no n e 的整体构架， 简单地说，就是j 2 e e 加上对w e bs e r v i c e s 系列技术的支持f 2 孤。s u no n e 在功能 实现方面主要是解决一件事：任何信息接入端都可以在任何时间、地点对网络进 行访问，享受网络针对用户本人提供的智能化w e bs e r v i c e s 。为此，s u no n e 主 要功能包括：能够为所有接入设备提供访问平台，可以让众多的网络设备以及 w e bs e r v i c e s 供应商之间进行通信，此外，还需要让消费者以及服务供应商能够 进行有效的沟通，了解各自的供需情况，并智能地做出在特定时间、特定地点的 调整。 、 4 w e b m e t h o d s 是一家专注于提供集成软件的公司。w e b m e t h o d s 集成平台软 件为用户提供包括商务流程、企业传统应用、数据库和工作流的连接，以及包括 企业内部范围的或跨企业范围的连接w e b m e t h o d s 的主要软件平台称为 w e b m e t h o d si n t e g r a t i o np l a t f o r m 。 5 s l i v e r t r e a i n 是一家提供w e bs e r v i c e s 平台以及w e bs e r v i c e s 开发工具的技 术公司，n o v e l l 于2 0 0 2 年6 月l o 日正式宣布购并s i l v e r s t r e a m ，n o v e l l 的本次收 购，意味着它将和i b m ，m i c r o s o f t 和s u n 一样推进w e bs e r v i c e 战略。n o v e l l e x t e n d ( 原名s i l v e r s t r e a me x t e n d ) 是世界首创的w e bs e r v i c e s 集成服务环境，支持 w e bs e r v i c e s 和j 2 e e 应用的快速开发，支持企业现有系统包装转化为基于w e b s e r v i c e s 的服务系统，为创建w e bs e r v i c e s 和j 2 e e 应用程序提供了第一个完整而 切合实际需求的开发环境2 4 j 【删。 此外，b o w s t r e e t 的b o w s 仃c c tf a c t o r y ，c a p e c l e a r 的c a p e s t u d i o 和c a p e c o n n e t ， e p i c e n t r i e 的e p i c e n t r i e ，f o u d a t i o n 等都是业界较领先的基于或支持w e bs e r v i c e s 的应用服务平台。 其中，m i e r i s o f l 依靠它的n e t 和m s n 全面进军w e bs e r v i c e s 市场，其触角 4 基于w e b 服务的林业g i s 数据共享技术研究与应用 涉及到了w e bs e r v i c e s 框架，平台，开发工具、应用平台以及具体商业应用的所有 领域。相对而言，其他的一些业界主流技术提供商，包括m m ，s u n ，h p ，o r a c l e 和b o d a n d 则主要关注于w e bs e r v i c e s 框架平台和开发工具等底层基础架构 1 2 6 1 1 2 7 。b o w s t r e e t ，s l i v e r t r e a m ，c a p e c l e a r ，e p i c e n t r i c 和w e b m e t h o d s 这些新兴 的技术提供商则将精力主要放在w e b s e r v i c e s 应用平台上，力图使用w e b s e r v i c e s 技术为他们的客户提供具备更强跨平台互操作能力的商业解决方案。当然，其中 也不乏将主要精力投入平台和开发工具领域的s i l v e r s t r e a m 和c a p e c l e a r 1 1 5w e b 服务的发展方向 过去的十年对r r 产业“疯狂投资”的时代已经过去了。而现在，整个业界跨 入了务实的阶段，当今，电子商务发展的重心已经完全从过去的c o m 的模式转 向到传统企业的电子商务化的进程中来。目前来看，中国的w e bs e r v i c e s 市场仍 处于初级阶段。目前，国内大部分企业并未将w e bs e r v i c e s 技术纳入r r 部门的技 术架构或采购列表中去，但绝大多数的世界五百强跨国企业及政府部门已经开始 采用这一项技术。 由于市场的不成熟，目前尚无权威机构对中国的w e bs e r v i c e s 市场规模进行 统计分析。根据有关资料对市场的初步统计，以及目前有代表性的w e bs e r v i c e s 应用集成技术提供商，美国w e b m e t h o d 的营运收入进行分析，估计中国的w e b s e r v i c e s 市场将保持起步阶段的高增长率，其增长速度将超过中国软件市场规模 3 6 的增长率【2 s 】。 要使w e bs e r v i c e s 真正获得成功，还会遇到许多技术挑战，其中一个最为关 键的问题就是，驱动w e b 服务的标准s o a p 、w s d l 和u d d i 还只是草案。w 3 c 的s o a p 和w s d l 还不成熟，u d d i 也还没有提交标准组织。这就意味着这些协 议和规范近期还有可能改动【2 ”。许多企业也考虑到等技术稳定了以后再采用w e b 服务。有些人还担心目前像m i c r o s o f t 、i b m 和s u n 这样的软件供应商为了实现可 互操作而促成的合作有可能会以失败告终，造成标准不一致、w e b 服务实现不兼 容的问题【3 “。阻碍w e b 服务使用的另外一点就是缺乏标准的安全措施。w e b 服务 的一大特点就是允许直接访问公司的应用程序，这就可能使公司的网络受到黑客 和病毒的威胁。因为w e b 服务中使用的核心技术本身不提供安全性。其他w e b 服务的挑战还包括定义和保证服务质量( q u a l i t y o f s e r v i c e ，q o s ) 。 w e b 服务虽然能给人们带来很多便利，但同时也给应用程序开发者和r r 人员 带来了不少挑战。要在实际应用中成功使用w e b 服务，迄今为止还有很多的技术 难点需要解决，这也是w 3 c 等组织今后研究制定标准的方向。以下是一些可能 的问题也就是w e b 服务的发展方向1 3 1 】【3 2 1 ： 1 可靠性：某些w e b 服务主机将比其他主机更可靠。那如何测量和传递这个 5 。#i#； r 十 中南林业科技大学2 0 0 6 届硕士学住论文 可靠性呢? 2 安全性：某些w e b 服务将在公开情况下可用而没有保护措施，但大多数与 商业相关的服务将使用带认证的加密通信。w e b 服务如何认证用户? 服务需要在方 法级别上提供安全性的能力吗? 3 事务性：传统的事务处理系统使用两阶段提交方式，所有参与的资源都被 集中起来，并在整个事物发生之前锁定，等到事物发生后资源被最后释放。这种 方式在事务生存时间很短的封闭环境中很有效，但在事务可能跨越几小时，甚至 几天的开放环境中就不那么好用了。那么，w e b 服务中的事务应该如何进行管理 呢? 4 可伸缩性：因为有可能将现有的组件系统当作w e b 服务，所以应该有可能 利用已有的负载均衡和其他可伸缩性机制。但在进行的过程中有没有未预见的障 碍? 需不需要一种新的w e b 服务应用服务器? 5 可管理性：管理高度分布式的系统需要哪种机制? 因为系统的特性是其各个 部分特性的函数，所以每种不同的w e b 服务管理器是否需要以一种特殊的方式协 调? 是否可能将一些w e b 服务的管理“外包”给其他w e b 服务? 6 可说明性t 如何定义一个用户可以访问和执行w e b 服务多久? 如何收取w e b 服务的费用? 占主导地位的模式是基于订阅的还是现购现付? 如果您销售w e b 服 务，如何表明所有权的变更? w e b 服务是在使用时完全消费，还是可以作为采用协 议的一部分多次重用该服务? 7 钡i 试：如果系统由位置和质量潜在地不断变化的许多w e b 服务组成，测试 和调试就会采用全新的方式。如何实现可预测的响应时间? 如何调试可能来自不同 供应商、在不同环境和不同操作系统上驻留的w e b 服务? 1 2 林业g i s 数据库 1 2 1 林业g i s 数据库的相关概念 1 2 1 1 数据库的基本概念 数据库技术从2 0 世纪6 0 年代中期产生至今，在短短4 0 年间已从第一代的网 状、层次数据库，第二代的关系数据库系统，发展到第三代以面向对象模型为主 要特征并与网络技术、分布式计算、面向对象程序设计技术相结合的数据库系统， 其发展速度之快，使用范围之广是触目可见的f 3 3 1 。随着数据库应用领域的不断扩 展，计算机技术的迅猛发展，数据库技术在实践和理论上都已变的相当重要和成 熟。当前，数据库技术与网络通信技术、人工智能技术、面向对象程序设计技术、 并行计算技术等互相渗透，互相结合，以及面向专门应用领域的数据库技术研究， 成为当前数据库技术发展的主要特征3 4 】【3 5 l 。 6 基于w e b 服务的林业o i s 数据共享技术研究与应用 1 数据( d a t a ) 1 3 6 1 在信息时代，数据是人们广泛使用的一个术语。数据( d a t a ) 一词来自拉丁 文“t og i v e ，表示“给”或者“供给”的意义数据是描述客观事物和性质的一种抽象 的符号表示。数据可以是数值、数字、语音声音、图形文字和图象视频等。但在 计算机领域的数据就是能够经过数字化处理之后而进入计算机的广义数据【拥它 被看作是一种有结构的符号串，作为软件加工的原料与结果，属软件范畴。在此 论述的都是这种意义规定之下的数据 2 数据库( d a t a b a s e ，简称d b ) 1 3 s 】 数据库就是保存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。计算机对数 据的管理经过了三个阶段：人工管理阶段文件系统管理阶段一数据库系统管理 阶段p 9 1 1 4 0 l ，其中，数据库是数据管理的高级阶段。与传统的数据管理相比，数据 库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，实现了数据共享，减少了数据 冗余，具有较高的数据独立性和易扩展性，提高了数据的效益。 3 数据库管理系统( d a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m ，简称d b m s ) e 4 1 1 数据库管理系统( d b m s ) 是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件，数 据库在建立、运用和维护时由数据库管理系统统一管理、统一控制。它为用户或 应用程序提供访问数据库的方法，包括数据库的建立、查询，更新、删除和检索 等等，并且能使用户方便地定义数据和操纵数据、保证数据的安全性、完整性、 多用户对数据的并发使用以及发生故障后的系统恢复h 2 1 。d b m s 的主要功能4 3 】 有数据定义功能、数据操纵功能、数据库的建立和维护功能和数据库的运行控制 功能。 4 数据库系统( d a t a b a s es y s t e m ，简称d b s ) t 4 4 l 数据库系统是实现有组织地、动态地存储大量关联数据、方便多用户访问的 计算机软件、硬件和数据资源组成的系统，即它是采用了数据库技术的计算机系 统，由数据库、数据库管理系统( 及其开发工具) 、应用系统、数据库管理员和用 户构成4 5 】m 。数据库系统的出现是计算机应用的一个里程碑。 5 网络数据库( w e bd a t a b a s e ，简称w e b 数据库) 1 4 7 1 网络数据库是以后台数据库为基础的，配以一定的前台应用程序，通过浏览 器完成数据储存、查询等操作的系统1 4 ”。简单地说，一个网络数据库就是用户利 用浏览器作为输入接口，输入所需要的数据或事务，浏览器将这些数据或事务传 送给网站，而网站再对这些数据或事务进行分析处理【4 。 l 2 12 林业的内涵和特点 林业是一个关系人类长久生存与发展的重要部门睁。由于林业承担中国2 1 世纪生态环境建设和促进社会经济持续发展的重大使命，所以我们不能把林业单 7 中南林业科技大学2 0 0 6 届硕士学位论文 纯地看作产业或事业，更不能把它看成是农业的一个分支【5 1 1 。我们必须从可持续 发展战略高度重新对林业定位，即根据社会发展且标重新定义林业，否则我们无 法正确认识林业的重要性。在此引用林业的几种解释。 1 林业( f o r e s t r y ) 是国民经济的重要组成部分，培育、经营、保护和开发利 用森林的事业【5 2 】。 2 琳业( f o r e s t r y ) 是指林作的培育或者指对林地内固有资源的有利开发利用 1 5 3 1 。 3 林业是现代国民经济中，以森林植物及其产品为对象的物质生产部门，又 是为人类生存和发展提供环境条件的保护性资源部门【5 4 1 。 4 琳业是培育、经营、保护和开发利用森林取得木材和多种林产品的生产事 业，也是提高发挥森林维护生态平衡和保护美化环境功能的公益事业1 5 5 1 。 综合各方面有关林业的定义，其主要特点包括【5 6 l ； ( 1 ) 林业是一个独立的行业； ( 2 ) 林业经营管理的主要对象是林木资源； ( 3 ) 林业具有不可替代的经济效益； ( 4 ) 林业经营管理的对象不仅林地及其相关联的各种资源； ( 5 ) 林业具有独特的生态效益和社会效益； ( 6 ) 林业是一门技术和科学； ( 7 ) 林业是面向人类的，为人类可持续发展服务的。 在过去的几十年里，林业发生了巨大的变化，得到了迅猛的发展。近年来， 国际社会对自然资源状况的日益担忧引发了林业部门的全球性变化【5 7 1 。林业工作 的重点也由稳定生产转为持续发展【5 引。林业具有以下的基本特点瞪9 】。 1 系统性与多样性 林业系统性又称为整体性，是指林业的各个组成部分和要素构成了一个完整