空间信息服务课程学习报告

1、空间信息服务的认识空间信息服务，顾名思义，肯定是与服务有莫大的关系。所以在上这门课程之前，觉得 这门课程会与主要教会我们怎样使用一些软件，去服务于大众。但是，真正到了老师授课的时候，自己觉得是不是上错课了。开始时介绍Internet的 发展，然后又是OSI模型和HTTP协议和GIS的发展。觉得这与空间信息服务有什么关系， 后来上到第二章Web Service和第三章面向服务的体系结构，自己才慢慢的了解了空间信息 服务，才知道这门课主要是讲怎样实现空间信息服务的，有哪些技术支持。空间信息是反映地理实体空间分布特征的信息。地理学通过空间信息的获取、感知、加 工、分析和综合，揭示区域空间分布、变化的

2、规律。空间信息借助于空间信息载体（图像和 地图）进行传递。图形是表示空间信息的主要形式。地理实体可被描述为点、线、面等基本 图形元素。空间信息只有和属性信息、时间信息结合起来才能完整地描述地理实体。对于空间信息服务的认识，我觉得应该从以下几个方面来了解：一、WebGIS的认识WebGIS是Internet技术应用于GIS开发的产物。由于国际互联网（Internet） 的迅速崛起，使得Web技术成为高效的全球信息发布技术。因此，利用Internet 技术在Web上发布地理空间信息，就能从WWW的任意一个节点浏览WebGIS站点 中的地理信息。与传统的GIS软件相比，WebGIS在体系结构上有了根

3、本的转变。主要包括以 下几方面：（1）基于Internet / Intranet环境，采用了 TCP / IP通信协议，扩展了空 间信息共享范围。（2）在应用层采用了 HTTP协议，客户端只需要有通用的浏览器即可，不需 要有特殊的GIS软件，增强了 GIS的开放性。（3）GIS应用的分布性，可以将GIS应用按照功能分布到不同的节点上。二、Web Service 的认识从表面上看，Web Service就是一个应用程序，它向外界暴露出一个能够通 过Web进行调用的API。它采用XML作为通讯编码格式，使用HTTP,SMTP,SOAP 等轻量级通讯协议。Web Services是建立可互操作的分布

4、式应用程序的新平台。Web Service平台是一套标准，它定义了应用程序如何在Web上实现互操作性。 你可以用任何你喜欢的语言，在任何你喜欢的平台上写Web Service，只要可 以通过Web Service标准对这些服务进行查询和访问。三、面向服务的体系结构（SOA）的认识面向服务架构（SOA），从语义上说，它与面向过程、面向对象、面向组件一 样，是一种软件组建及开发的方式。与以往的软件开发、架构模式一样，SOA是 一种架构理念、思想。它是一种在计算环境中设计、开发、部署和管理离散逻辑 单元（服务）的模型。它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之 间定义良好的接口和契约联系起

5、来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该 独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种各样的系 统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。SOA包括三种角色：服务提供者、服务使用者和服务注册中心。在这三种角 色之间，SOA通过三种操作：发布、查找和绑定来实现相互联系。服务是SOA的 核心。业务可以划分（组件化）成一系列粗粒度的服务和流程。各业务服务相对 独立、自包含、可重用，由一个或者多个分布的系统来实现和组装。四、事务处理的认识事务是由若干步处理组成的工作单元，这些步骤之间具有一定的逻辑关系， 作为一个整体的操作过程，每个步骤必须同时成功或失败。事务处理最早源于 DB

6、MS，它是保证信息可靠性和一致性的重要技术。当今的大多数应用程序都需要支持事务处理以保持系统数据的完整性。事务 处理的管理方法有多种，但每种方法都可归于以下两种基本编程模型之一：（1）手动事务处理。直接在组件代码或存储过程中编写使用 ADO.NET或 Transact-SQL事务处理支持功能的代码。（2）自动事务处理。使用企业服务（COM+）为.NET类添加声明属性以便在 运行时指定对象的事务性要求。使用这种模型可以方便地配置多个组件以执行同 一事务中的工作。在大多数环境中，事务处理的根本是业务过程而不是数据访问逻辑组件或业务实体组件。这是因为业务过程一般要求事务处理跨多个业务实体而不仅仅是单

7、 个业务实体。五、语义与Web Service的认识“语义(Semantic) ”的意思是指“机器可处理的(machine processable)”。 语义Web是对未来Web体系结构的一个伟大构想，被定义为“由一些可以被计算 机直接或间接处理的数据组成的”。在“语义Web”中，用户可将两个毫不相十 的东西连接在一起，比如说银行报帐单和日历。用户可以将银行报帐单拖到日历 上，也可以将日历拖到银行报帐单上，这样就可以知道何时应当进行支付。语义 Web研究的主要目的就是扩展当前的WWW，使得网络中所有信息都是具有语义的， 是计算机能够理解和处理的，便于人和计算机之间的交互与合作。空间信息服务的发

8、展历史我觉得空间信息服务的发展历史，首先要谈到GIS的发展阶段：第一阶段：19世纪以来，模拟地理信息系统阶段。地图模拟的图形数据 库和文献模拟的属性数据库构成地理信息系统的基本概念模型。第二阶段：50年代开始，学术探索阶段。1963年建立世界上第一个GIS系统 CGIS。第三阶段：70年代以后，飞速发展和推广应用阶段。1989年，国家级市场上 有报价的GIS软件达70多个，出现了一些代表性公司和产品，如美国环境系统 研究所的 ARC/INFO， Intergraph 公司的 MGE 及 Genasys 公司的 Genamap 等。第四阶段：90年代以来，地理信息产业的形成和社会化地理信息系统的

9、出现。 随着互联网的发展和国民经济信息化的推进，GIS称为信息社会的重要技术基 础。然后，就要谈到WebGIS的诞生了： 1993年，Steve putz开发了一种在线地 图服务器 Xerox PARC MapViewer，第一次在Internet上基于扩展的HTTP 服务器发布简单地图服务，揭开了地理信息服务的序幕。此后，基于Internet 的网络地理信息系统全面发展WebGIS是Internet技术应用于GIS开发的产物。 由于国际互联网(Internet)的迅速崛起，使得Web技术成为高效的全球信息发 布技术。因此，利用Internet技术在Web上发布地理空间信息，就能从WWW的 任

10、意一个节点浏览WebGIS站点中的地理信息。再就是WebService的迅速发展：计算模式的演化：集中到分布式，网格软件技术的演化：面向过程一面向对象一组件一分布式组件(如 DCOM， CORBA， Java RMI)传统的远程调用已经不能适应Internet发展的需求1996年，Gartner公司提出面向服务架构的概念。2002年的l2月，Gartner 提出“面向服务的架构(SOA)”是“现代应用开发领域最重要的课题”之后，国 内外计算机专家、学者掀起了对SOA的积极研究与探索。随着空间信息技术的不断地、迅速的发展，空间信息服务也在不断地跟进和 完善，将来也会越来越强大。空间信息服务的发展

11、现状(1) WebGIS的发展现状随着现代互联网技术的飞速发展，WebGIS也进入了高速发展的时代。网络 用户的急剧增加致使用户对空间信息服务的要求也越来越高，对于尚未成熟的 WebGIS来说，仍然面临着一系列的技术难点与挑战：由于互联网网络带宽及硬件设备的限制，海量的空间信息数据的传输 速度已经不能满足用户的服务要求，再加上WebGIS要处理大量的图形图像数据， 使得访问WebGIS站点的速度越来越慢，已经形成了WebGIS体系模型的技术瓶 颈。现有的WebGIS在实际应用中是处于一个相对独立和封闭的系统内，它 有着自己特定的空间数据、运行平台和支撑环境，无法做到数据在不同地区、不 同部门之

12、间的数据共享、相互分工与合作，无法实现空间数据的跨平台访问，这 也导致了大量空间数据的重复建设，造成了资源的浪费。传统的WebGIS是利用HTML和ASP为主要的信息传输和表达工具。但由于HTML和ASP仅仅擅长于数据表达，页面生成之后信息处于静态模式，不支 持矢量图形，不能准确的描述出数据的内部结构和联系，因此不利于对复杂的空 间地理信息数据的查询和整合。(2)面向服务的体系结构的发展现状现在的SOA已经有所不同了，因为它依赖于一些更新的进展，这些进展是以可扩展标 记语言(extensible Markup Language， XML)为基础的。通过使用基于XML的语言(称为 Web服务描述

13、语言(Web Services Definition Language， WSDL)来描述接口，服务已经 转到更动态且更灵活的接口系统中，非以前CORBA中的接口描述语言(InterfaceDefinition Language， IDL)可比了。Web服务并不是实现SOA的惟一方式。前面刚讲的CORBA是另一种方式，这样就有了 面向消息的中间件(Message-Oriented Middleware)系统，比如IBM的MQseries。但是 为了建立体系结构模型，您所需要的并不只是服务描述。您需要定义整个应用程序如何在服 务之间执行其工作流。您尤其需要找到业务的操作和业务中所使用的软件的操作

14、之间的转换 点。因此，SOA应该能够将业务的商业流程与它们的技术流程联系起来，并且映射这两者之 间的关系。例如，给供应商付款的操作是商业流程，而更新您的零件数据库，以包括进新供 应的货物却是技术流程。因而，工作流还可以在SOA的设计中扮演重要的角色。空间信息服务的发展潜力一、WebGIS的发展潜力当前，随着新技术和硬件设备不断发展更新，应用领域日益广泛，人们对信息利用的要 求也在不断的加深和拓宽，这些都为WebGIS的应用提供了十分广阔的发展前景。基于.职七的WebGIS微软的.Net被称为下一代Internet计算模型，它为发出请 求的用户提供所需的资源和服务，不论用户在何时、何地以及使用何

15、种设备发出请求，也不 需要知道他们所需要的资源和服务存于何地以及如何才能得到。.Net技术的核心是服务， 即Web Service，客户端的计算机通过Internet连接网络中提供Web Service接口的GIS应 用程序，使其可通过Internet对分布在不同地点的空间数据进行访问。通过Web Service不 仅可以整合企业内部的不同应用系统，还可以使分布于不同位置的GIS应用系统通过Internet实现整合。网格GIS技术网格技术被看成是“下一代Internet”，是由各种不同的硬件与软 件组成的基础设施，它将计算机、互联网、大型数据库、远程设备等连接在一起，实现资源 共享与协作，使人

16、们更自由、更方便的使用网络资源，解决复杂问题。网格GIS是GIS在 网格环境下的一种新的应用，将促进GIS沿着网络化、全球化、标准化、大众化、实用化 的方向发展，最终实现空间信息的全面共享与互操作。移动GIS无线通信技术和网络技术的快速发展，使Internet技术与无线通信技 术、GIS技术的结合成为现实，形成了一种新技术 无线定位技术(Wireless Location Technology)，随之衍生出一种新的服务，即空间位置信息服务(LBS)。LBS是当前移动GIS 的主要应用方向之一，它将通信技术与GIS技术进行整合，融合了移动通信与网络的技术， 使移动GIS的移动环境发生了极大的变化

17、和改善。可以预见，在不久的将来，移动计算将 成为主流计算环境，并将在辅助GIS野外工作方面发挥巨大的作用。二、面向服务的体系结构的未来展望SOA在国际市场上反响强烈.自2004年初业界推出SOA后,Bea、IBM、Oracle.微软等 业界巨头纷纷发布自己的SOA战略,建议用户在进行企业IT建设时考虑SOA.而到2006年， 基于SOA架构的中间件产品已经成为网络化商业系统的主要设计思路，70%的商业企业公司 考虑使用SOA架构.IDC预测到2007年，包括软件、服务和硬件在内的SOA市场将达到210 亿美元，其中商业企业方面的市场将达到120亿美元.由此可见SOA已经成为大势所趋，有着 广阔

18、的市场空间和巨大的发展潜力;而在商业企业中的应用,将成为SOA未来发展的一大亮 点.SOA已经引起国内商业企业的高度重视，如今，越来越多的企业用户已清晰地认识到，与 以往任何一种IT技术相比，SOA是解决业务问题的最佳途径，并已成为企业IT未来发展的 必由之路.IDG最新的研究报告显示，从2005年到2007年，企业范围内部署SOA的比例正在 稳步增长,越来越多的中国客户正在把SOA作为下一代企业IT系统的主导架构.SOA已经从 概念走进企业的实际应用.企业不再怀疑SOA能带来什么好处，而是开始认真考虑，怎样才 能更有效地实施SOA,快速获得部署企业SOA的巨大优势.多数中国企业已经意识到部署SOA 的作用和价值，并且对SOA的发展前景抱有信心.在发展SOA的过程中，中国和国外信息化发 达国家有着不同的发展机遇和条件.大多数美国企业已经具备完善的应用系统，SOA的实施 需要对已有系统中的功能进行提取和包装，形成标准的服务,而非用高成本的标准方法全新 构造服务.而在中国企业，IT建设正由生产系统转向营销服务系统，因此大量的服务需要全 新构造才是中国SOA的主要任务.根据Gartner公布的数据，伴随着该体系被越来越多厂商 所采用和认可，SOA将成为创建和交付软件的主导框架，而未来应用软件收入增长的80%将来 自基于SOA的产