地理服务网络GSW

1、2011 LIESMARS Wuhan University从地理数据共享到地理信息和知识的共享Geospatial Service Web: Sharing Data, Information and Knowledge 吴华意，武汉大学吴华意，武汉大学20122012年年1111月月2 2日日第 2 页提 纲p 问题的提出p 地理信息服务的研究进展p 地理服务网络p 总结和展望第 3 页地理信息的异构特性和互操作困难n 数据来源不一致n 数据模型不一致n 支撑系统不一致n 坐标系统不一致n 第 4 页GIS2GIS5GIS1GIS3GIS4地理信息共享与互操作第 5 页GIS 4GIS 1

2、GIS 2GIS 3基于公共交换格式的数据转换n FGDC的SDTS: Spatial Data Transfer Standardn 地 球 空 间 数 据 交 换 格 式（GB/T 17798-1999）：适用于矢量数据、影像数据和格网GIS数据以及数字高程模型的数据交换 第 6 页n 能不能直接、在线共享数据，而不用经过下载、转化、或者手工传递？n 能不能直接、在线共享地理数据处理的方法，得到需要的处理结果（信息）？问题的提出n 能不能直接、在线集成（聚合）多人的数据和处理方法，形成一个地理数据处理的模型，并与其他人共享模型以及模型的处理结果（知识）？第 7 页提 纲p 问题的提出p 地

3、理信息服务的研究进展p 地理服务网络p 总结和展望第 8 页基于服务的架构 SOA服务代理服务代理服务请求者服务请求者服务提供者服务提供者2.发现发现1.发布发布3.绑定绑定第 9 页 应用客户应用客户地图查看地图查看器客户器客户影像利影像利用客户用客户增值增值客户客户传感器传感器Web客户客户发现发现客户客户数据类数据类型注册型注册服务类服务类型注册型注册地图符地图符号注册号注册 编码编码服务实服务实例注册例注册GMLXIMASLD服务元服务元数据数据传感器传感器标记标记观测与观测与度量度量影像元影像元数据数据LOF数据实数据实例注册例注册数据服务数据服务传感器收传感器收集服务集服务矢量要矢

4、量要素素WFSWFS栅格图栅格图层层WCSWCS影像存影像存档服务档服务处理服务处理服务链接链接服务服务坐标转坐标转换服务换服务地理编地理编码服务码服务地名辞地名辞典服务典服务描绘描绘服务服务WebWeb地地图服务图服务栅格图栅格图示服务示服务绑定发现发布OGC Web Service Framework, OWS注册服务注册服务第 10 页n网络目录服务（CSW，2.0.2)在线数据服务（一）n OWS-Common接口：接口：OGC服务的通用接口，操作：服务的通用接口，操作： GetCapablities：该操作返回对服务特性及元数据的描述信息。：该操作返回对服务特性及元数据的描述信息。n

5、 WRS-Retrieval接口：从接口：从CSW-Discovery派生，提供对目派生，提供对目录信息的搜索、发现功能。主要操作：录信息的搜索、发现功能。主要操作： GetRecords DescribeRecord GetRecordbyId GetDomainn Publication接口：对目录注册对象接口：对目录注册对象进行进行管理管理，主要操作：主要操作： Harvest Transaction：对目录内容进行插入、删除及更新的操作：对目录内容进行插入、删除及更新的操作第 11 页元数据服务第 12 页n网络地图服务（WMS)在线数据服务（二）第 13 页网络地图服务(WMS)第

6、14 页n网络要素服务(WFS)在线数据服务（三）n GetCapabilites：Web要素服务功能描写文档（用XML描写）；n DescribeFeatureType：描写能够供给服务的任何要素构造的XML文档；n GetFeature：获得要素实例的请求服务；n Transaction：事务请求供给服务；n LockFeature：处理在一个事务其间对一个或多个要素种类实例上锁的请求。第 15 页矢量数据服务（WFS)第 16 页n网络地理覆盖服务(WCS)在线数据服务（三）n GetCapabilites：Web要素服务功能描写文档（用XML描写）；n GetCoverage：请求地理

7、位置的值或属性。n DescribeCoverageType：请求Coverage的类型。第 17 页影像与DEM服务(WCS)第 18 页n网络地图瓦片服务(WMTS)在线数据服务（四）n WMTS，OpenGIS Web Map Tile Service，当前版本是1.0.0。n GetCapabilites：Web要素服务功能描写文档（用XML描写）；n GetTile：请求瓦片；n GetFeatureInfo：获得层信息。第 19 页地理信息公共服务平台: 天地图第 20 页地理信息公共服务平台: 天地图第 21 页地理信息公共服务平台: 天地图第 22 页基于天地图的应用国家灾害应

8、急系统第 23 页基于天地图的应用中国地震网第 24 页基于GeoGlobe开发的数字城市-数字泰州第 25 页基于GeoGlobe开发的应用国土二调数据库系统建立了全国最大的覆盖30多个省市的影像和矢量数据库, 数据量50TB第 26 页基于IPV6的多源遥感数据共享服务第 27 页US Geospatial One-Stop Data Service System The US Geospatial One Stop (GOS)第 28 页Introduction - Geocomputation software and toolspMoving toward web-based geo

9、processingpService orientedpHigh performance computing第 29 页第 30 页空间数据与处理服务的注册服务中心第 31 页地理处理的组合服务 ISO 19119提出了服务链的三种设计模式：用户自定义提出了服务链的三种设计模式：用户自定义（透明）链、流程管理（半透明）链和集成链（不透明），（透明）链、流程管理（半透明）链和集成链（不透明），但服务链元模型该如何定义、如何可视化构建未给出成形但服务链元模型该如何定义、如何可视化构建未给出成形的方案。的方案。 应用研究主要集中于利用工业界的服务组合规范语言（诸应用研究主要集中于利用工业界的服务组合

10、规范语言（诸如如WS-BPEL1、WSCDL、WSFL等）构建服务链模型并等）构建服务链模型并搭建相应的运行平台搭建相应的运行平台。 理论研究主要集中于基于理论研究主要集中于基于AI规划和语义推理实现服务链的规划和语义推理实现服务链的自动化自动化/半自动化建模半自动化建模。第 32 页现状第 33 页现状n 能不能直接、在线共享数据，而不用经过下载、转化、或者手工传递？可以。可以。按照各种标准实现和部按照各种标准实现和部署的服务提供。可以提高服务署的服务提供。可以提高服务性能或者择优使用。性能或者择优使用。n 能不能直接、在线共享地理数据处理的方法，得到需要的处理结果（信息）？基本可以。基本可

11、以。理论和技术基本成理论和技术基本成熟，可以使用，但是离开实用熟，可以使用，但是离开实用还有距离。还有距离。n 能不能直接、在线集成（聚合）多人的数据和处理方法，形成一个地理数据处理的模型，并与其他人共享模型以及模型的处理结果（知识）？基本不可以。基本不可以。理论和技术都才理论和技术都才开始。开始。第 34 页提 纲p 问题的提出p 地理信息服务的研究进展p 地理服务网络p 总结和展望第 35 页The Fourth Paradigm第 36 页The Fourth Paradigm第 37 页Service-Oriented Science第 38 页地理信息服务网络第 39 页XX第 40

12、 页第 41 页地理服务网络的逻辑结构用户需求(数据、信息、知识)空间数据资源处理资源数据注册数据获取服务组合服务传感器资源注册服务中心知识发现服务处理服务传感器规划服务传感器注册地学知识资源处理注册计算资源网络资源存储资源知识注册可视化服务服务质量评价空间信息资源空间信息注册第 42 页知识知识信息信息数据数据GeoSquare 背景理念数据交换数据交换统一格式：统一格式：GML数据在线共享数据在线共享统一服务格式：统一服务格式：WMS地图在线组合地图在线组合SOA，OWS，WMS地图在线编辑地图在线编辑WFS处理服务处理服务统一规范：统一规范：WPS处理服务组合处理服务组合工作流引擎：工作

13、流引擎：BPEL传感器其它数据用户用户群群安全安全社区社区第 43 页地理信息地理信息资源库资源库数据数据/服务注册中心服务注册中心GeoChaining地学计算平台门户地学计算平台门户服务链服务链状态监控状态监控Restful服务服务GeoSquare协同框架第 44 页地学计算平台门户（Portal）GeoSquare GeoSquare 的访问入口的访问入口 第 45 页/documents/18/15181/DSRC-UserGuide1.0.pdf?version=1.0数据/服务注册中心（DSRC

14、）第 46 页建模平台（GeoChaining）： 体系结构第 47 页服务链建模平台（GeoChaining）第 48 页建模平台（GeoChaining）： 元信息浏览元信息浏览窗口第 49 页建模平台（GeoChaining）： 数据可视化第 50 页建模平台（GeoChaining）： WMS可视化第 51 页服务链模型库模型编辑器模型元素建模平台（GeoChaining）： 可视化建模第 52 页建模平台（GeoChaining）：服务链示例洪水淹没分析服务链模型第 53 页建模平台（GeoChaining）： 运行状态监控原子服务执行状态并行子任务状态第 54 页建模平台（GeoC

15、haining）： 结果可视化结果列表窗口结果可视化第 55 页建模平台（GeoChaining）：结果可视化统计图表统计结果标准化表达第 56 页演演 示示第 57 页提 纲p 问题的提出p 地理信息服务的研究进展p 地理服务网络p 总结和展望第 58 页总 结p 随着信息与通信技术（随着信息与通信技术（ICT ICT ）的急剧发展，数据具有了前所）的急剧发展，数据具有了前所未有的穿透力。不管用户在哪里、不管什么时间，地理未有的穿透力。不管用户在哪里、不管什么时间，地理数数据据、信息信息和和知识知识都可以用非常低的成本从数据获取的源头都可以用非常低的成本从数据获取的源头直接经过高速处理送达普

16、通的终端用户。直接经过高速处理送达普通的终端用户。p快速获取快速获取数据的各种传感器、数据的各种传感器、高效处理高效处理数据的各种计算数据的各种计算能力、能力、高速传输高速传输数据的各种网络和各个阶段有意无意参与数据的各种网络和各个阶段有意无意参与的人，构成一个无所不在的的的人，构成一个无所不在的的地理服务网络地理服务网络。第 59 页p地理服务网络：思想，软件平台、服务平台、共享地理服务网络：思想，软件平台、服务平台、共享社区；社区；基于服务的地理信息科学基于服务的地理信息科学Service-oriented Geospatial Science总 结第 60 页数据数据共享共享与与服务服务

17、地理地理数据数据空间空间信息信息地学地学知识知识处理处理组合组合单机多核单机多核分布计算分布计算并行计算并行计算处理处理共享共享与与服务服务地学地学模型模型共享共享与与服务服务地理信息协同分析与计算平台地理信息协同分析与计算平台地理信息地理信息服务网络服务网络云计算云计算网络地理网络地理智能智能服务方法服务方法智能平台智能平台数据数据共享共享与与服务服务计算技术计算技术处理处理共享共享与与服务服务地学地学模型模型共享共享与与服务服务学科理论学科理论总 结第 61 页p 高性能与弹性云计算的支持；高性能与弹性云计算的支持；p 数据的转移，远程处理部署；数据的转移，远程处理部署；p 服务链的优化执行；服务链的优化执行；p 异步处理的协同；异步处理的协同；p 地理信息处理服务链执行的中断、回滚、恢复、继续等；地理信息处理服务链执行的中断、回滚、恢复、继续等；p 扩展对各类标准与非标准地理信息处理服务的支持；扩展对各类标准与非标准地理信息处理服务的支持；p 简单友好的用户交互；简单友好的用户交互；p 平台功能使用的持续人性化改进。平台功能使用的持续人性化改进。p .实时数据、大数据、高效处理、高速传