【正文】 MAPGIS 技術(shù)白皮書 武漢中地?cái)?shù)碼科技有限公司 2020 年 10 月 I 目 錄 1. 概述 .................................................................1 2. 系統(tǒng)架構(gòu) .............................................................2 . 數(shù)據(jù)管理層 ....................................................................................................3 . 應(yīng)用邏輯層 ....................................................................................................6 . Web服務(wù)層 ....................................................................................................8 . 表示層 ......................................................................................................... 10 3. 空間數(shù)據(jù)管理 ........................................................12 . 面向?qū)嶓w的空間數(shù)據(jù)模型 ............................................................................. 12 . 地理數(shù)據(jù)庫(kù) .................................................................................................. 20 . 空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎 ........................................................................................... 24 . 時(shí)空數(shù)據(jù)管理 .............................................................................................. 27 . 長(zhǎng)事務(wù)處理 .................................................................................................. 31 . 空間元數(shù)據(jù)管理 ........................................................................................... 34 . 柵格與影像數(shù)據(jù)庫(kù) ....................................................................................... 35 . 數(shù)據(jù)安全與授權(quán)機(jī)制 .................................................................................... 38 4. 三維處理平臺(tái)（ TDE） .................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 . MAPGISTDE 概述 ............................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 . 三維空間數(shù)據(jù)管理 .............................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 . 通用三維顯示平臺(tái) .............................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 . 地表景觀建模、可視化及分析 ............................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 . 數(shù)字高程模型建模、可視化及分析 .....................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 . 地質(zhì)體結(jié)構(gòu)建模、可視化及分析 ........................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 . 地質(zhì)體屬性建模、可視化及分析 ........................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 5. 空間信息應(yīng)用服務(wù) ....................................................39 . 矢量空間分析與運(yùn)算服務(wù) ............................................................................. 39 . 柵格空間分析與運(yùn)算服務(wù) ............................................................................. 44 . 影像分析與運(yùn)算服務(wù) .................................................................................... 46 6. Web服務(wù)與空間信息系統(tǒng)集成 ...........................................52 . Web Services 架構(gòu) ........................................................................................ 53 . 空間信息 Web 服務(wù) ...................................................................................... 57 . Web服務(wù)的授權(quán)與安全管理 ......................................................................... 60 . 基于消息的分布式計(jì)算和負(fù)載均衡 ............................................................... 62 . SIG 與分布式空間信息系統(tǒng)集成 ................................................................... 63 II 7. 數(shù)字制圖與空間信息表現(xiàn) ...............................................65 . 空間信息表達(dá)模型 ....................................................................................... 65 . 符號(hào)管理與符號(hào)化表現(xiàn) ................................................................................ 68 . 地圖編排與輸出 ........................................................................................... 68 8. 空間數(shù)據(jù)的獲 取和更新 ................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 . 數(shù)字測(cè)圖 ...........................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 . 攝影測(cè)量與影像測(cè)圖 ..........................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 9. 工作流管理與信息系統(tǒng)集成 .............................................70 . 基于 GIS網(wǎng)絡(luò)的工作流 ................................................................................ 70 . 面向業(yè)務(wù)流程的多層信息系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................................... 77 10. 應(yīng)用開發(fā)框架模型 ....................................................82 . 應(yīng)用框架結(jié)構(gòu) .............................................................................................. 82 . 自定義地圖文檔和圖層 ................................................................................ 86 . 插件接口 ..................................................................................................... 87 1 1. 概述 MAPGIS 系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)。系統(tǒng)采用面向服務(wù)的設(shè)計(jì)思想、多層體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了 面向空間實(shí)體及其關(guān)系的數(shù)據(jù)組織、高效海量空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與索引、大尺度多維動(dòng)態(tài)空間信息數(shù)據(jù)庫(kù) 、三維實(shí)體建模和分析，具有 TB級(jí)空間數(shù)據(jù)處理能力、可以支持局域和廣域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下空間數(shù)據(jù)的分布式計(jì)算、支持 分布式 空間信息 分發(fā)與共享 、網(wǎng)絡(luò)化空間信息服務(wù)，能夠支持海量、分布式的國(guó)家空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。 系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)： (1) 采用分布式跨平臺(tái)的多層多級(jí)體系結(jié)構(gòu)，采用面向“服務(wù)”的設(shè) 計(jì)思想； (2) 具有面向地理實(shí)體的空間數(shù)據(jù)模型，可描述任意幾何復(fù)雜度的空間特征和非空間特征，完全表達(dá)空間、非空間、實(shí)體的空間共生性、多重性等關(guān)系； (3) 具備海量空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理能力，矢量、柵格、影像、三維四位一體的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，高效的空間索引； (4) 采用版本與增量相結(jié)合的時(shí)空數(shù)據(jù)管理模型，“元組級(jí)基態(tài) +增量修正法”的實(shí)施方案，可實(shí)現(xiàn)單個(gè)實(shí)體的時(shí)態(tài)演變； (5) 具有版本管理和沖突檢測(cè)機(jī)制的長(zhǎng)事務(wù)處理機(jī)制； (6) 基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型的工作流管理與控制引擎，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活調(diào)整和定制，解決 GIS 和 OA的無(wú)縫集成； (7) 標(biāo)準(zhǔn)自適應(yīng)的空間元數(shù)據(jù) 管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、建庫(kù)、查詢和共享發(fā)布，支持 SRW 協(xié)議，具有分布 檢 索能力； (8) 支持真三維建模與可視化，能進(jìn)行三維海量數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ)和管理，三維專業(yè)模型的快速建立，三維數(shù)據(jù)的綜合可視化和融合分析； (9) 提供基于 SOAP 和 XML 的空間信息應(yīng)用服務(wù)，遵循 Opengis 規(guī)范，支持 WMS、WFS、 WCS、 GML3。支持互聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)，支持各種智能移動(dòng)終端。 2 2. 系統(tǒng)架構(gòu) MAPGIS N層體系結(jié)構(gòu)建立大型 GIS 總體架構(gòu)，具體可分為表示層、 web 服務(wù)層、應(yīng)用邏輯層以及數(shù)據(jù)服務(wù)層 （如圖 21） 。實(shí) 際應(yīng)用部署時(shí)，某個(gè) Web服務(wù)器可以調(diào)用多個(gè)應(yīng)用服務(wù)器提供的功能；應(yīng)用服務(wù)器可以是針對(duì)某個(gè)專題的專用服務(wù)器，也可以是針對(duì)主題或領(lǐng)域的集成服務(wù)器；應(yīng)用服務(wù)器與不同的專題數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器連接，根據(jù)應(yīng)用邏輯獲取、更新專題數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，并完成相應(yīng)的功能。 數(shù)據(jù)服務(wù)層由空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎和大型商用數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成，用于建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)、管理和維護(hù)各類數(shù)據(jù)，建立并維護(hù)空間、非空間索引。 Web服務(wù)層提供 開發(fā)與 空間 服務(wù)進(jìn)行通訊的 Web頁(yè)面 和 進(jìn)行站點(diǎn)管理 的工具；系統(tǒng)支持 Windows Windows NT Windows NT Windows NT Windows 2020 Windows 2020 Windows 2020 Linux Linux Linux / Unix 圖 21 的多層體系結(jié)構(gòu) 表示層 Web 服務(wù)層 應(yīng)用邏輯層 數(shù)據(jù)層 Web 服務(wù)器： 應(yīng)用服務(wù)器