基于OGC的空间分析服务架构研究

论文摘要

随着网络的普及便捷和地理信息相关网络应用程序的发展,地理信息不仅应该被专业人员使用,应该在更普遍范围的人群中应用和服务。在此背景下,地理信息公共服务平台的建设成为了地理信息发展的一个重要方向。而空间分析服务作为地理信息公共服务平台的更深层次服务内容,从其概念的提出研究到标准的推出经历了很多的修改和业界的重视。而现在针对空间分析服务的应用和研究相对而言较少,基于此本文以一种空间分析服务的架构作为研究课题。OGC推出的关于空间信息服务有WMS、WFS、WCS、WPS,其中前三种作为较基础的服务。但它们所需要考虑的基本问题都是关于服务的发布、查找、绑定、访问。OGC所作的工作是规定每种服务中必须满足的基本操作、基本服务参数格式以及请求响应模式。但具体实现及框架设计需要定义实现,基于此本文做了以下的工作。(1)研究了空间分析服务应用现状和OGC空间信息服务的基本理论及相关的技术,给出了地理信息服务的基本概念；分析、总结空间分析服务所采用的基本原理与技术方法,并对WPS的消息请求响应、消息在框架内部的传输做了相应的研究。(2)研究了几种常用的地理信息分析功能,将它们实现并融入到空间分析服务中。其中的地理信息分析算法包括缓冲区(包括点、线、面缓冲分析)、最短路径分析(包括有阻碍点和无阻碍点路径分析)、企业选址分析、水源资源配置分析。其中对缓冲区分析算法凸角圆弧法进行改进。(3)通过对现有主流的空间数据库的比较研究,选用ArcSDE加Oracle作为系统数据层。通过对ArcSDE C API研究及本系统需求分析,设计出适合系统使用的空间数据库引擎。通过对网络服务器及WebGIS服务器的比较,设计出符合OGC标准的架构平台。(4)总结出网络空间分析服务三层架构模式,并通过软件将其实现。将空间分析服务架构加入到Geo Windows平台,实现与平台的对接。并对相应的空间分析服务进行应用示范。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题依据和研究意义
• 1.1.1 选题依据
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外研究与发展现状
• 1.2.1 网络处理服务国内外理论研究
• 1.2.2 网络处理服务平台应用现状
• 1.3 研究目标及主要内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究主要内容
• 2 OGC服务技术及规范
• 2.1 WEB SERVICE概述
• 2.1.1 WEB SERVICE简介
• 2.1.2 Web Service体系
• 2.1.3 Web Service关键协议
• 2.2 OGC Web Service
• 2.2.1 WMS协议
• 2.2.2 WFS协议
• 2.2.3 WCS协议
• 2.2.4 WPS协议
• 3 空间分析算法研究
• 3.1 空间分析算法概述
• 3.2 空间几何关系分析
• 3.2.1 缓冲区分析
• 3.2.2 最短路径分析
• 3.2.3 选址问题
• 3.3 资源配置
• 4 网络处理服务的实现
• 4.1 网络处理服务中的关键技术
• 4.1.1 Servle
• 4.1.2 Axis架构结构
• 4.2 网络处理服务实现难点
• 4.3 网络分析服务架构
• 5 网络处理服务在地学之窗中的实现
• 5.1 电子政务地理信息共享平台
• 5.1.1 系统概述及主要功能
• 5.1.2 Geowindows的总体架构
• 5.2 网络处理服务平台架构设计
• 5.2.1 系统开发环境
• 5.2.2 WPS平台架构搭建
• 5.3 WPS功能测试
• 结论
• 致谢
• 参考文献