基于MAS体系的移动GIS集成服务研究

1、基于MAS体系的移动GIS集成服务研究【摘要】：当代信息技术与移动通信网络的普及已大大改变了我们的生活习惯，“数字地球”与城市信息化的建设使我们更清楚地了解、掌握、认知周边环境成为可能，运用信息，尤其运用空间信息已不再是政府、企业、科研机构所享有的特权，以人为本，从管理模式到服务职能思路的转变，使每个人都有权要求在任一时间、任一地点充分享受技术创新给我们带来的方便，高科技更应该服务于公众、服务于社会。移动GIS集成服务研究正是基于这样的出发点，应用当代软件工程中解决复杂系统问题的最新模式MAS体系，借助2G以上的移动通信机制，实现空间信息的4A服务。本文以国家863项目“数字城市关键技术研究”

2、招标子课题，上海市科技发展基金重大专项，“空间信息移动用户应用服务系统关键技术研究”为实例，对基于MAS体系的移动GIS集成服务进行了比较全面的探讨，概括起来，论文主要涉及以下内容：第一章通过文献综述、对比研究，从地理学新视角出发，重新认识地理信息系统的发展，简要介绍了从地理信息系统走向地理信息服务的过程，及地理信息科学形成的基础，并提出了从移动GIS走向移动GIS集成服务的观点，引出移动GIS集成服务研究。第二章在研究国内外移动GIS理论、方法、技术发展的基础上，提出了移动GIS集成服务概念，并建立了以层次化、增量化为特点，以空间数据结构、空间分析方法、通信机制为移动GIS集成服务技术体系的

3、基石，以Agent与MAS的组织结构为核心，通过标准、规范、协议建立保障的移动GIS集成服务技术体系，为移动GIS集成服务提供理论、方法与技术理论依据。第三章体现出Agent、MAS体系理论以及AOSE理论是移动GIS集成服务体系的核心。本文在总结、梳理Agent、MAS以及AOSE理论的基础上，提出对Agent的认识观点与看法及如何应用Agent模型，在此基础上创造性地提出了空间信息智能体结构，并基于混合式MAS体系结构，提出来构建基于MAS体系的移动GIS集成服务框架结构，力图将Agent理论、MAS体系与AOSE的方法引入移动GIS集成服务中来，在针对复杂系统建设的GIS软件工程理论与方

4、法上寻求创新。第四章从空间信息处理、空间信息服务与示范系统集成等三个方面，提出移动GIS集成服务实践中的系列关键技术，包括：面向多信息源的数据整合技术、海量空间信息数据快速检索及分层智能提取技术、基于城市路网结构的建筑物间最优路径算法、异种GIS平台间互基于MAS体系的移动Gls集成服务研究摘要操作、面向2.SG以上移动通信机制的GISwAPService、基于空间信息智能体与MAS体系的系统整体结构等。这些关键技术是本文在实践方面的工程经验与工程创新的总结。第五章较全面地介绍了空间信息移动用户服务系统，展示了相关各项研究成果的表现形式，并对研发工作从研究背景与实现目标、系统设计、功能及其实现

5、等方面进行了简述。第六章中总结了论文的创新点，并对目前尚未实现、仍需进一步研究的Grid与网格计算与移动GIS集成服务未来的结合进行了思考，并对移动GIS集成服务的应用前景进行了展望。通过这些研究，本文从理论、技术、方法、工程实践等方面较全面地描述了基于MAS体系的移动GIS集成服务，并通过关键技术研究、实例等体现在工程实践中已取得的丰硕成果，为移动GIS集成服务在4G以及4G后的研究奠定了基础，也为地理信息科学中针对复杂系统的GIS建设应用提供了理论与技术上的支持。【关键词】：移动GIS集成服务Agent面向Agent的软件工程MAS体系【学位授予单位】：华东师范大学【学位级别】：博士【学位

6、授予年份】：2004【分类号】：P208【目录】：目录4-8摘要8-10ABSTRACT10-13第一章引言13-291.1地理学新视角与地理信息系统13-151.2地理信息系统发展阶段15-181.3从地理信息系统走向地理信息服务18-221.4从移动GIS到移动GIS集成服务22-261.5论文研究内容及其组成26-29第二章移动GIS集成服务技术基础29-762.1移动GIS集成服务的相关概念29-392.1.1移动计算、移动计算机环境、移动GIS29-302.1.2移动GIS集成服务30-352.1.3移动终端35-372.1.4嵌入式系统37-382.1.5实时与GIS协同38-39

7、2.2移动GIS集成服务的技术体系39-412.3移动GIS集成服务的空间数据结构41-472.3.1空间数据的内涵与外延41-432.3.2空间数据的特点43-442.3.3空间数据的组织44-472.4移动GIS集成服务的空间分析47-532.4.1基本图形量算47-482.4.2包含分析482.4.3直线段求交48-502.4.4空间叠置分析502.4.5网络分析50-532.5移动GIS集成服务的通信机制53-642.5.1现代移动通信的发展阶段54-562.5.2移动通信原理56-582.5.3数字蜂窝移动通信组网系统58-612.5.4中国移动通信网络的发展61-632.5.5探讨

8、移动GIS集成服务通信机制的实现63-642.6移动GIS集成服务的标准、规范与协议64-732.6.1地理信息分层简化提取规范65-682.6.2基于TCPIP的命令菜单方式互操作通讯规范68-732.7本章小结73-76第三章AGENT与MAS体系理论分析76-1053.1从AGENT的产生到AGENT-ORIENTED软件工程76-863.1.1Agent综述76-773.1.2Agent的特征77-783.1.3软件Agent78-793.1.4基于Agent的系统79-803.1.5Agent与对象80-813.1.6面向Agent软件工程中的通用模式81-853.1.7小结85-8

9、63.2MAS体系的定义86-903.2.1多Agent理论87-883.2.2MAS的体系结构88-903.3MAS体系应用中的需求分析90-923.3.1面向Agent需求分析的讨论90-913.3.2MAS体系结构中的需求91-923.4MAS体系与移动GIS集成服务92-1023.4.1智能体理论模型93-943.4.2智能体结构的一般模型94-963.4.3AUML96-973.4.4一种空间信息智能体结构97-1003.4.5基于MAS体系的移动GIS集成服务结构100-1023.5本章小结102-105第四章移动GIS集成服务实践中的关键技术与实现105-1254.1移动GIS集

10、成服务实践中的空间信息处理105-1144.1.1面向多信息源的数据整合集成技术1064.1.2海量空间信息数据快速检索及分层智能提取技术106-1114.1.3基于城市路网结构的建筑物间最优路径检索通用算法111-1124.1.4异种GIS平台间互操作理论、算法、技术、原型112-1144.2移动GIS集成服务实践中的空间信息服务114-1204.2.1面向多通讯方式的空间信息服务1144.2.2面向多终端的应用集成服务114-1164.2.3面向2.5G以上移动通信机制的GISWAPService116-1204.3空间信息移动用户应用服务示范系统集成120-1234.3.1基于空间信息智

11、能体与MAS的系统整体结构120-1214.3.2示范系统逻辑结构121-1234.3.3示范系统功能间的协同1234.4本章小结123-125第五章空间信息移动用户应用服务示范系统建设125-1425.1研究背景与实现目标125-1275.1.1空间信息移动服务应用技术将是新世纪作为行业和地方实现跨越式发展的一项基础性技术125-1265.1.2上海有必要率先解决空间信息移动用户应用服务系统关键技术1265.1.3建立数字化、移动性和互连网结合的公众空间信息服务系统将是保证上海城市可持续发展的基础工程之一126-1275.1.4课题研究目标1275.2系统设计127-1315.2.1系统设计原则1295.2.2空间信息移动用户应用服务系统的建设方法129-1305.2.3示范系统软硬件配置130-1315.3系统功能及其实现131-1425.3.1示范系统1325.3.2空间信息简化提取132-1335.3.3空间信息应用