摘  要: 系統(tǒng)分析和總結(jié)了“數(shù)字地球”、空間信息服務(wù)模式、G/S模式的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了空間信息服務(wù)模式的理論模型，定義了G/S模式下面向服務(wù)的軟件架構(gòu)，設(shè)計(jì)了HGML文檔共享子系統(tǒng)，并對(duì)G/S模式下面向服務(wù)的系統(tǒng)應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞: 數(shù)字地球； 空間信息服務(wù)； G/S模式； HGML； 面向服務(wù)架構(gòu)

    “數(shù)字地球”是一個(gè)地球信息模型[1]。它首先是一個(gè)地球表層信息模型,通過(guò)衛(wèi)星、航空、地面等不同平臺(tái)的對(duì)地觀測(cè)獲取空、天、地、海的有關(guān)數(shù)據(jù)、地理信息系統(tǒng)的空間分析與管理、全球定位系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)并結(jié)合專(zhuān)家系統(tǒng)等高度綜合和升華，實(shí)現(xiàn)不同源的數(shù)據(jù)同化，建成地球表層的信息模型，從而提供地球表層的多種信息與知識(shí)，為人類(lèi)服務(wù)[2]。技術(shù)體系架構(gòu)是“數(shù)字地球”建設(shè)的基礎(chǔ)，基于“數(shù)字地球”的空間信息服務(wù)模式的空間信息表達(dá)方式是“數(shù)字地球”的具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)。它實(shí)現(xiàn)了“數(shù)字地球”的空間信息表達(dá)理念，對(duì)空間信息表達(dá)直觀，能以任意比例、任何角度顯示地理信息，如在數(shù)字地球平臺(tái)上疊加三維沙盤(pán)模型、城市管道模型等[2]，并且可以疊加行業(yè)信息數(shù)據(jù)，指導(dǎo)人們出行。
1 空間信息服務(wù)模型
　空間信息服務(wù)模式理論模型圖如圖1所示。

　空間信息服務(wù)模型描述了一個(gè)人們?nèi)粘Ｉ畹男畔⒒枨蟮哪Ｐ停撃Ｐ驼f(shuō)明了人們?nèi)粘Ｐ畔⑿枨蠖伎梢杂删W(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供的相應(yīng)服務(wù)來(lái)滿足，人們通過(guò)空間信息服務(wù)平臺(tái)消費(fèi)服務(wù)，服務(wù)將以網(wǎng)絡(luò)聚合服務(wù)形式提供，包括服務(wù)端聚合服務(wù)和瀏覽器端聚合服務(wù)[2]。服務(wù)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)SOA、XML及Web Services、Mushup等技術(shù)手段建立連接并相互提供服務(wù)[3]。隨著數(shù)字城鎮(zhèn)的推廣和3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的廣泛運(yùn)用，人們能隨時(shí)隨地享用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供的信息服務(wù)。該模型本質(zhì)上是業(yè)務(wù)和技術(shù)的完全分離，業(yè)務(wù)又能和技術(shù)自由組合的混搭思想的應(yīng)用，符合軟件即服務(wù)理念[3]。
2 空間信息服務(wù)模式的家族繼承關(guān)系
　G/S模式不能簡(jiǎn)單理解為圖形加強(qiáng)版的C/S模式，也不能簡(jiǎn)單理解為3D版的B/S模式，它是結(jié)合了空間信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及海量數(shù)據(jù)處理技術(shù)等多種現(xiàn)代技術(shù)的綜合性模式[4]，圖2展示了空間信息服務(wù)模式的家族繼承關(guān)系[5]。

3 G/S模式
　如圖3所示，G/S模式由三個(gè)核心部分和一個(gè)S端的應(yīng)用擴(kuò)展組成[6]：
　(1) S端，基礎(chǔ)空間信息服務(wù)器群，S端數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)和混搭的行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)。
　(2) G端，地學(xué)信息瀏覽終端。
　(3) 基于XML/HGML的數(shù)據(jù)交換，HGML文檔共享系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)生成XML/HGML文檔，從而實(shí)現(xiàn)加載基礎(chǔ)地學(xué)數(shù)據(jù)和行業(yè)應(yīng)用等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)服務(wù)。
　(4) S端的應(yīng)用擴(kuò)展，數(shù)字行業(yè)服務(wù)平臺(tái)（外部系統(tǒng)的應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)器群）。

　HGML(Hyper Geographic Markup Language)是一個(gè)基于XML語(yǔ)法和文件格式的文件,通俗地講HGML是G/S模式下專(zhuān)門(mén)用于標(biāo)記地理空間數(shù)據(jù)的一種標(biāo)記語(yǔ)言。主要用于空間數(shù)據(jù)的交換標(biāo)準(zhǔn)及地理可視化，包括地圖和標(biāo)注信息，如在地學(xué)瀏覽器中顯示地理數(shù)據(jù)[7]。HGML由G/S模式的客戶(hù)端（G端）進(jìn)行解析，客戶(hù)端包括 Ustar、WorldWind等[6]。
4 G/S模式面向服務(wù)架構(gòu)系統(tǒng)功能模塊
　G/S模式的數(shù)據(jù)組織是以分布式服務(wù)器群為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)組織，包括基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)和行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸利用現(xiàn)有的HTTP傳輸協(xié)議在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上傳輸，利用HGML標(biāo)記語(yǔ)言作為空間數(shù)據(jù)編碼、傳輸、存儲(chǔ)、發(fā)布的格式標(biāo)準(zhǔn)[6]。G/S模式面向服務(wù)架構(gòu)服務(wù)結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

4.1 HGML文檔共享子系統(tǒng)
　HGML文檔共享子系統(tǒng)采用Web服務(wù)器公開(kāi)托管方式管理HGML文檔。如同網(wǎng)絡(luò)瀏覽器可以顯示HTML文件一樣，地學(xué)瀏覽器也可以顯示HGML文檔，用戶(hù)通過(guò)地學(xué)瀏覽器訪問(wèn)HGML文檔共享子系統(tǒng)中的HGML文檔，如圖5所示。

　HGML文檔共享子系統(tǒng)中用戶(hù)通過(guò)IE瀏覽器或客戶(hù)端向遠(yuǎn)端Web Server服務(wù)器端上傳/下載HGML文檔，并保存在HGML文檔文件系統(tǒng)中，HGML文檔的元數(shù)據(jù)(HGML文檔屬性數(shù)據(jù))保存在HGML文檔元數(shù)據(jù)庫(kù)中,方便HGML文檔管理系統(tǒng)進(jìn)行管理，HGML文檔管理系統(tǒng)提供HGML文檔的增刪改查等功能。
4.2 G/S模式面向服務(wù)架構(gòu)服務(wù)協(xié)作關(guān)系
　G/S模式面向服務(wù)架構(gòu)采用服務(wù)組件松耦合架構(gòu)，服務(wù)消費(fèi)者能夠組裝應(yīng)用來(lái)滿足眼前的需要[8]。其中空間信息服務(wù)平臺(tái)提供各種服務(wù)的聚合解析功能、HGML文檔解析功能，服務(wù)消費(fèi)者通過(guò)該平臺(tái)Mushup各種服務(wù)功能來(lái)消費(fèi)服務(wù)，服務(wù)供應(yīng)者采用面向SOA構(gòu)架的Web Services來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)外提供服務(wù)[9]。
　圖6所示為G/S模式面向服務(wù)架構(gòu)服務(wù)協(xié)作圖。服務(wù)供應(yīng)者建立Web Services服務(wù)器,通過(guò)WSDL對(duì)外提供服務(wù)[10]。服務(wù)首先在服務(wù)注冊(cè)中心通過(guò)UDDI提供注冊(cè)，并綁定服務(wù)及WSDL。當(dāng)服務(wù)消費(fèi)者消費(fèi)服務(wù)時(shí)，其在UDDI注冊(cè)中心查詢(xún)發(fā)現(xiàn)符合自己需求的服務(wù)，然后獲得服務(wù)的WSDL。服務(wù)消費(fèi)者根據(jù)WSDL的描述創(chuàng)建SOAP消息與服務(wù)供應(yīng)者建立聯(lián)系并使用服務(wù)[11]。

5 G/S模式面向服務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用前景
　結(jié)合GPS等技術(shù)設(shè)計(jì)基于G/S模式面向服務(wù)架構(gòu)的旅游管理服務(wù)系統(tǒng)可以為旅游機(jī)構(gòu)提供導(dǎo)游、游客管理等信息服務(wù)或者為商業(yè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)B2B、B2C的電子商務(wù)服務(wù)系統(tǒng)；同時(shí)可以把此系統(tǒng)作為商用軟件項(xiàng)目的軟件開(kāi)發(fā)框架。
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