林业空间共享服务平台建设

2015-04-09 10:52:43    来源:中国地理信息产业协会

摘要:过林业空间共享服务平台的建设,可以促进江西省林业信息资源的整合、共享,实现江西省林业信息资源的互联互通,实现各级林业部门和外部业务部门横向、纵向的信息资源共享服务。

  0 绪论

  林业资源是国家经济建设的重要财富。“十二五”期间,国家林业局先后提出《全国林业信息化建设纲要》、《全国林业信息化建设技术指南》,并顺利召开了三届全国林业信息化会议,我国各省林业信息化建设进入了统一规划、全面加快的新阶段。

  但随着信息化建设工作的深入,信息化进程中我们建设了各种应用系统, “系统孤岛”、“信息烟囱”逐渐出现,没有统一的规划管理,数据库相互隔离,应用系统相互隔离,重复建设,资源浪费严重,信息实时性差、系统可扩展缺乏灵活性等逐渐暴露出来[1] [2]。我国林业资源管理存在分散管理、各业务系统采用的数据格式不一样、不同系统间的数据无法兼容等现象,尚未形成统一的林业资源综合管理体系。

  为解决应用隔离、各部门数据共享等问题,本文提出了基于KQGIS Server苍穹服务GIS平台建设江西省林业空间共享服务平台。林业空间共享服务平台基于Web Service、开放可扩展服务体系架构等关键技术,深度开发和利用林业地理框架信息,为各业务应用提供空间地理信息可视化支撑。KQGIS Server苍穹服务GIS平台的主要内容包括数据组织模块建设、地图配置模块建设、服务发布模块建设、服务聚合模块建设、服务管理及调用模块建设等。通过林业空间共享服务平台的建设,促进林业信息资源的整合、共享,实现江西省林业信息资源的互联互通,实现各级林业部门和外部业务部门横向、纵向的信息资源共享服务。通过数据共享服务和业务应用集成,统一入口,统一用户管理,集中整合信息资源、业务应用,实现信息资源的全方位共享服务,为林业行业资源管理、宏观决策、资金监督和社会服务提供全方位技术支持。林业各部门可以基于林业空间共享服务平台提供的GIS服务、林业基础服务进行各类专题应用建设。

  1 平台选型

  KQGIS 平台是大型地理信息系统基础平台,包括桌面GIS 组件、服务 GIS 组件、移动终端(嵌入式)组件和空间数据引擎。

  KQGIS Server苍穹服务GIS平台是基于Web Service技术和SOA体系架构搭建GIS服务发布共享应用平台,可以有效的实现各种标准GIS服务高效﹑快速的发布,以及GIS服务个性化定制,同时满足用户从浏览器中使用以往在桌面系统中高级功能的需求。KQGIS Server苍穹服务GIS平台主要内容包括数据组织模块建设、地图配置模块建设、服务发布模块建设、服务聚合模块建设、服务管理及调用模块建设。

  KQGIS Server苍穹服务GIS平台可管理各种地理资源,比如地图﹑定位器以及运行在应用中的各种软件对象。通过使用KQGIS Server苍穹服务GIS平台构建运行在标准.NET和J2EE Web服务器中的Web Applications﹑Web Services等,也可以用KQGIS Server苍穹服务GIS平台构建桌面GIS应用,通过Client/Server模式和服务器实现通信。通过Web Service或Client/Server环境,构建和部属高级的GIS服务器应用,在服务器端实现以往只能在桌面GIS系统中实现的GIS高级功能,比如几何网络分析﹑线性参考﹑空间数据库的编辑和管理﹑以及高级的空间分析功能等。

  林业空间共享服务平台建设选用KQGIS Server苍穹服务GIS平台作为基础开发平台。KQGIS Server苍穹服务GIS平台在瓦片切图、服务管理等方面相对其他GIS 平台有着明显的优势,同时占用资源小,安装维护方便,已经被应用于国土、水利、林业、环保等诸多行业。

  2 总体思路

  江西省林业信息化建设按照“四横两纵”的总体框架,解决林业信息化建设过程中的各类数据及应用的整合与共享是林业信息化建设的关键问题[3]。林业空间共享服务平台的建设可以促进林业信息资源的整合、共享,实现全省林业信息资源的互联互通,提供一站式林业信息综合服务。

  通过建设林业空间共享服务平台中的服务管理,实现江西林业资源“一张图”管理和“一站式”服务,完成国家、省、市、县四级林业部门之间,以及各级林业部门与同级政府之间的联网和信息资源共享。

  建立数据中心,利用林业空间共享服务平台发布和管理和部门资源数据,实现全省林业资源数据共享与交换。

  通过数据共享服务和业务应用集成,统一入口、统一用户、统一权限管理,实现现有各类应用的无缝集成。

  实现网上公开对外服务,为林业管理部门和社会公众提供全面、快捷、准确的林业资源信息,增强决策支持和应急处理能力,提升林业管理水平。

  3 建设框架

  江西省林业信息化采用“四横两纵”的总体构架,林业空间共享服务平台作为应用支撑层。通过依托林业厅数据中心,建立基于地理信息框架,全自治区统一的公共服务管理平台,林业空间共享服务平台主要内容包括综合门户、数据管理、信息服务、资源展示、数据交换和运维管理等6个部分,建设框架及工作流程如下图。


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图1 林业空间共享服务平台在林业信息化建设中的位置


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图2工作流程图


4 关键技术

4.1基于Web Service技术,实现用户定制服务

  林业空间共享服务平台的建设基于Web Service技术,SOA体系架构,参照OGC标准服务规范建设,能方便的添加用户定制的Web Service服务及嵌入到其他Web Service平台及应用中,以WEB方式提供应用系统可视化快速定制及定制管理,包括应用系统框架和风格定制,应用系统功能定制,应用系统包含组件定制,地图操作结果样式定制等[4]。


4.2开放可扩展服务体系架构

  平台可以根据用户的需要对系统功能进行扩展;可以对用户已有的基于OGC标准的服务进行调用[5];可以把服务发布给第三方软件调用,或调用第三方软件发布的标准服务,组合成更复杂的应用服务对外发布或应用;可以进行嵌入调用,既可以在网页或办公程序中嵌入本系统发布的服务,又可以在本平台应用中嵌入调用网页、文档或表格。


4.3组件化开发模式实现软件用户化

  Components GIS对GIS核心功能进行封装,其功能可制作成 Active X Control 和Com接口被任何支持它们的环境调用,组件化GIS基于标准的组件式GIS平台,各组件之间可自由、灵活重组,具有可视化界面和方便标准的接口,基于Windows平面通用环境及组件式GIS各控件的属性、方法和事件完成的林业空间共享服务平台,大众化用户可像使用ActiveX控件一样使用软件,非专业GIS用户也可以轻松使用软件,并轻松将软件结合到日常工作流程中。本技术可以很好的满足林业各部门数据及应用集成,二次开发等。


4.4预先批量生成图片和局部动态更新结合方式提高切图性能

  采用预先批量生成图片的方式,在进行发布林业资源服务之前预先把数据加密化,栅格化,生成图片金字塔,提供后续访问的调度[6]。采用图片局部更新的方式,根据坐标范围或行政区范围或图幅范围去批量生成指定范围的图片。这种预先批量生成图片和局部动态更新两种方式结合来共同完成的地图服务,既能减少服务器的负载,又能节省图片生成消耗的时间,在同类产品瓦片切图方面表现出很好的优势。


5 功能结构

  江西省林业空间共享服务平台的主要内容包括综合门户、数据管理、信息服务、资源展示、数据交换和运维管理等6个子系统。


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图3 数字林业公共基础平台功能结构图


5.1综合门户

  综合门户是对外提供数据和服务的唯一出口,同时也是各类用户访问平台的唯一入口。它是平台数据、功能和服务的集中表现,为用户提供个性化用户界面和一站式信息服务。通过单点登录、统一身份认证技术,用户在一次成功登录门户后,即可访问权限范围内的系统功能和信息内容,也可根据每个人的使用特点、角色形成个性化的应用界面,实现用户门户界面结构、风格、布局、栏目的定义等。基本功能模块包括用户注册、门户定义、界面配置、新闻公告、标准规范、全文检索等,实现网站基本功能。


5.2数据管理子系统

  数据管理子系统是数据中心管理人员全面掌握和管理平台数据资源的工具,提供对各类专题地理信息数据进行的管理与维护服务,实现对空间资源入库、更新、发布和管理。基本功能模块包括空间数据管理、缓存数据管理、数据采集、数据处理、查询统计、数据更新、历史数据管理、目录与元数据管理、地址编码管理、地图符号管理等,还提供二次开发接口。


5.3信息服务子系统

  这是平台的核心建设内容之一。基于平台中所有数据和功能,以接口的形式对外提供服务,为林业各部门搭建业务系统提供支撑。提供各类符合OGC标准的服务,基本功能模块包括:安全认证服务、资源目录与元数据服务、网络地图服务﹑网络要素服务﹑地图缓存服务、信息资源检索与查询、空间统计、空间分析、网络分析、地理编码匹配、三维服务、其他扩展服务、地图API等,同时提供快速定制业务系统和基于服务接口的开发范例程序代码及帮助指南。


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  图4服务查询及预览


5.4资源展示

  资源展示子系统主要为用户提供平台信息资源直观展示和信息资源的查询、统计、分析和图上标注等信息应用服务,方便用户了解平台数据资源,进行查询、统计、分析等应用服务。基本功能模块包括目录展示、地图展示、地图操作、数据加载、各类查询、空间分析、各类统计、地图标注、林业基础数据服务等。


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5.5数据交换子系统

  数据交换子系统提供平台内各级林业部门之间的数据交换,同时承担对外(国家林业局、省同级部门)统一进行数据交换功能,实现授权用户对平台数据资源的查询、使用、发送与接受等功能。基本功能模块包括数据查询、数据申请、申请审批、审批授权、使用监管、数据上传、数据下载、数据发送、数据接收、数据同步等。


5.6运维管理子系统

  运维管理子系统提供管理维护人员全面掌握、管理、监控各部门用户对平台使用情况的工具,负责统一管理与运行维护有关的内容,对平台的业务进行审批处理,对平台的服务、安全运行等各环节进行实时监控,对系统运行的关键信息进行记录,对突发事件进行报警处理。基本功能模块包括安全认证登陆、组织机构管理、用户管理、权限管理、服务管理、定制开发、日志管理与统计、平台监控、审核办理、应用管理等。


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图7 用户及权限管理


5.6.1服务管理

  管理平台发布的各种信息服务,并对服务进行授权。包括服务发布与注册、服务黄页、服务管理、服务分类、服务属性查询、服务使用监管及评价、目录服务管理、服务安全管理等。


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图8 服务管理


  服务发布与注册:提供服务注册、服务发布、服务审核、服务使用申请审核等。

  服务管理:提供查看注册(申请)服务的服务类型、审核状态、启用状态,实现服务分类、服务检索、元数据查询、数据审核等。

  服务属性查询:提供对服务的属性查询,参数浏览等。

  目录服务管理:实现资源目录的增加、删除、上下移动等。基于元数据的数据分类管理,自定义元数据项先后顺序的分类、数据自定义分类目录的创建和数据源的绑定

  服务安全管理:实现平台中所有应用服务的有效性检查、使用状态检测、服务用户管理等。

  服务监管与评价:服务使用申请、审批、授权,服务使用状态查询、监管,服务评价等。


5.6.2定制开发

  定制开发是具体的功能服务或者数据服务的提供和应用。主要实现应用系统可视化定制,包括地图定制、快速定制、框架定制、组件定制、功能定制和定制管理等。


6 结论

  本文以江西省林业信息化建设为研究对象,针对目前我国林业资源数据管理分散、数据格式不统一、现有系统无法兼容等现象,建设林业空间共享服务平台,通过数据资源管理、信息服务管理、数据共享交换、运维管理等功能的实现,为林业各类资源数据及应用的整合提供全部应用的统一入口,通过统一用户登录,提供统一的业务界面和结构清晰、内容可定制的信息服务,实现林业各信息资源、各业务应用的集中与整合,实现信息资源的全方位共享。


参考文献

  [1]黄蔚,国家地理信息公共服务平台天地图 技术进展 2014(1)

  [2]李蕊,“数字日照”地理空间框架公共服务平台构想与实现城市勘探2013(1)

  [3]邱儒琼,湖北省地理信息公共服务平台的总体设计探索,地理空间信息,2010(6)

  [4]刘晓玲,湖北省地理信息公共服务平台数据库的实现,地理空间信息,2013(专刊)

  [5]盛文南,基于地理信息公共服务平台的武进国土资源“一张图”系统建设,2013(7)

  [6]赵峰,上海地理信息公共服务平台及在智慧城市中的应用 上海国土资源,2013(3)


作者姓名:张  乐   王希营


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