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面向服务的空间数据共享

2020-11-28阅读(586)

面向服务的空间数据共享

论文摘要

如何使网络上不同的空间信息系统能够在不进行数据转换、不知道数据位置、不需要API和数据库直接访问等操作、甚至不知道数据所有者的情况下,快捷、方便地共享数据,并进行集成应用,是空间信息技术领域的热点问题。首先,针对空间数据共享发展现状和存在的问题,总结了传统的空间数据共享方法和难点。WebService提供了一种在更高层次、更广范围上解决空间数据共享的方法,其提供者只需将数据或操作的服务暴露出来,使用者不必了解它的内部结构,用何种技术何种语言实现,只需根据服务说明(WSDL)引用该服务,就可将其集成到自己的应用中。REST风格则是一种互联网超媒体分布式系统架构,通过提供清晰的关注点分离、隐藏资源的底层实现和通信机制,降低了架构的复杂性,以客户——服务器、无状态、缓存、统一接口、分层系统、按需代码等约束在统一定义的REST组件接口下,传输自描述的数据——表述,从一切皆资源的角度去架构系统。在此基础上,提出一种基于Web Service和REST混合架构的通用空间数据共享模型,以其独特的抽象、松散耦合和粗粒度的特点,根据服务请求通过分布式网络对松散耦合的应用群件进行部署、组合和使用。其次,分别对基于OpenGIS的面向服务的空间数据共享模式和REST风格的面向服务的空间数据共享模式进行了解释、描述、分析和评价。在OpenGIS框架下,对基于WMS、WFS、WCS、WPS等规范的空间数据共享进行了架构设计和实现过程的阐述。构建了REST风格的面向服务的空间数据共享架构。再次,引入SOA架构模式(Pattern),其最重要的特点是把服务的实现和接口分离,将应用程序的不同功能单元——服务(Service)和资源(Resource),通过服务间定义良好的接口和契约(contract)联系起来。对SOA的主要构成要素SOAP、WSDL、UDDI等进行简要分析和研究,进一步得出基于WebService的空间数据共享机制。分析REST风格,提出REST风格的空间数据共享机制。在此基础上,提出了一种基于WebService和REST混合架构的面向服务的空间数据共享模型。为空间数据共享研究提供了一种新的方法和思路。之后,对主流数字地球平台Google Earth和World Wind进行了介绍和对比,在对本地数据应用进行简要介绍后,提出了Google Earth和World Wind网络数据扩展应用的解决方案。基于World Wind Java SDK和AJAX对空间数据共享客户端进行了开发实现。最后,基于GeoServer平台,建立了以Open Source软件为主,兼容GeoMediaWebMap、ArcGIS Server、ArcIMS、MapServer等地图服务器的空间数据共享实验平台。在多种客户端下分别对REST和WebService进行加载,并进行了集成加载测试。验证结果表明,该模型与架构能够有效解决空间数据共享问题。本文的创新在于,提出了一套基于OpenGIS的面向服务的空间数据共享模型和架构;提出了REST风格的面向服务的空间数据共享模型和架构;提出了WebService、REST、数字地球平台集成的空间数据共享模型和架构,使空间数据的提供者和所有者的关注点由数据转向服务和资源,使得空间数据共享在更高的层次得以实现;设计和开发了数字地球平台客户端,对面向服务的空间数据共享集成服务进行了试验。可供科研工作者、开发者、空间数据提供者及普通用户借鉴和尝试,推动空间数据共享研究的理论完善并向纵深发展。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第1章 引言
  • 1.1 选题依据与研究意义
  • 1.1.1 选题依据
  • 1.1.2 研究意义
  • 1.1.3 问题的提出
  • 1.2 国内外研究与发展现状
  • 1.2.1 空间数据共享的国内外现状
  • 1.2.2 空间数据共享与空间信息服务研究进展
  • 1.3 研究目标与主要内容
  • 1.3.1 研究目标
  • 1.3.2 主要研究内容
  • 1.4 技术路线和主要方法
  • 1.5 论文的组织结构
  • 第2章 空间数据共享的传统模式与难点
  • 2.1 实现空间数据共享的传统模式
  • 2.1.1 使用数据转换器或中介格式进行转换
  • 2.1.2 直接数据访问模式
  • 2.1.3 公共接口访问模式
  • 2.1.4 开放式数据库互接模式
  • 2.1.5 WebGIS数据共享模式
  • 2.2 空间数据共享的难点
  • 2.2.1 可实现性
  • 2.2.2 互操作性
  • 2.2.3 易用性
  • 2.3 本章小结
  • 第3章 基于OPENGIS WEBSERVIC的空间数据共享
  • 3.1 OPENGIS规范
  • 3.2.网络地图服务规范及其实现
  • 3.2.1.基于WMS的空间数据共享体系结构
  • 3.2.2 基于WMS的空间数据共享的实现过程
  • 3.3 网络要素服务规范及其实现
  • 3.3.1 基于WFS的空间数据共享体系结构
  • 3.3.2 基于WFS的空间数据共享的实现
  • 3.4 网络图层服务规范及其实现
  • 3.4.1.基于WCS的空间数据共享体系结构
  • 3.4.2.基于WCS的空间数据共享实现流程
  • 3.5 网络过程服务规范及其实现
  • 3.5.1 基于WPS的空间数据共享体系结构
  • 3.5.2 基于WPS的空间数据共享实现流程
  • 3.6 基于OPENGIS WEBSERVIC的空间数据共享模式
  • 3.6.1 模式描述
  • 3.6.2 模式特征
  • 3.6.3 模式评价
  • 3.7 基于OPENGIS WEBSERVICE空间数据共享架构
  • 3.8 本章小结
  • 第4章 REST风格的空间数据共享
  • 4.1 REST描述与设计准则
  • 4.2 REST风格架构
  • 4.2.1 早期Web架构
  • 4.2.2 REST风格架构的形成
  • 4.3 REST架构的组成
  • 4.3.1 数据元素（Data Elements）
  • 4.3.2 连接器（Connectors）
  • 4.3.3 组件（Components）
  • 4.4 REST风格的空间数据共享模式
  • 4.4.1 模式描述
  • 4.4.2 模式特征
  • 4.4.3 模式评价
  • 4.5 REST风格的空间数据共享架构
  • 4.6 本章小结
  • 第5章 面向服务的空间数据共享
  • 5.1 面向服务的架构
  • 5.2 基于WEBSERVICE的空间数据共享机制
  • 5.2.1 SOAP与XML消息传递
  • 5.2.2 WSDL服务描述
  • 5.2.3 UDDI服务的发布与发现
  • 5.3 REST风格的空间数据共享机制
  • 5.4 通用SOA空间数据共享模型
  • 5.5 本章小结
  • 第6章 数字地球平台与面向服务的空间数据共享
  • 6.1 数字地球的背景及关键技术
  • 6.2.主流数字地球平台比较研究
  • 6.2.1 主流数字地球平台功能与特色
  • 6.2.2 Google Earth和World Wind对比
  • 6.3 数字地球平台的本地数据应用
  • 6.3.1 Google Earth的本地数据应用
  • 6.3.2 在WorldWind中应用本地数据
  • 6.4 数字地球平台的网络数据扩展
  • 6.4.1 数字地球网络数据扩展服务
  • 6.4.2 Google Earth扩展网络数据服务应用
  • 6.4.3 WorldWind扩展网络数据服务应用
  • 6.5 数字地球平台客户端开发
  • 6.5.1 WorldWind Java SDK的包和类
  • 6.5.2 创建WorldWind JAVA应用
  • 6.5.3 架构和API
  • 6.5.4 功能结构
  • 6.5.5 部署方式
  • 6.6 基于SOA的AJAX WEB客户端开发
  • 6.6.1 总体设计与架构
  • 6.6.2 系统工作流程
  • 6.6.3 功能结构
  • 6.7 本章小结
  • 第7章 面向服务的空间数据共享集成测试
  • 7.1 空间数据共享实验目标
  • 7.2 空间数据共享集成的关键技术
  • 7.2.1 空间信息标记语言（GML）
  • 7.2.2 空间位置表述（WKT和WKB）
  • 7.2.3 地理编码对象聚合（GeoRSS）
  • 7.3 系统架构与功能设计
  • 7.4 面向服务的空间数据共享集成实验
  • 7.4.1 Google Earth客户端下的SOA加载测试
  • 7.4.2 WorldWindDeskTop客户端下的SOA加载测试
  • 7.4.3 JavaWebStart客户端下的SOA加载测试
  • 7.4.4 AJAX Web客户端下的SOA加载测试
  • 7.4.5 各种客户端的SOA集成加载测试
  • 7.5 面向服务的空间数据共享集成应用
  • 7.6 本章小结
  • 结论
  • 1.研究成果
  • 2.创新之处
  • 3.研究展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 插图索引
  • 表格索引
  • 英文缩写
  • 攻读博士学位期间发表的论文和科研情况
  • 个人简历

    • 相关论文文献

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