9.多源分布式CSW和WMS地理信息服务集成与互操作_苗立志

第26卷　第3期2010年5月地理与地理信息科学

GeographyandGeo-InformationScienceVol.26　No.3May2010

多源分布式CSW和WMS地理信息服务集成与互操作

苗立志1,2,伍　蓝3,李振龙2,4,杨超伟2

(1.南京邮电大学地理与生物信息学院,江苏南京210097;2.美国乔治梅森大学智能空间计算实验室,VirginiaFairfax22030;

3.扬州市国土局广陵分局,江苏扬州225000;4.黑龙江测绘局地理信息工程院,黑龙江哈尔滨150086)

摘要:分析了当前地理信息服务与其元数据不对称导致多源地理信息服务难于无缝集成的现状,提出根据OGC

(OpenGeospatialConsortium)网络地图服务(WebMapService,WMS)动态生成自身元数据的方法,并基于OGCCSW(CatalogueServicefortheWeb)、WMS规范和ISO19139元数据标准开发了MS2MD地理信息服务质量的方法,实现了对多源、分布式CSW与WMS的准实时动态监测;同时,CSW和WMS地理信息服务的集成体系结构,Observation

SystemofSystems,GEOSS)的空气质量与健康项目中,解决了务质量的准实时监测问题,实现了多源分布式CSW和。关键词:网络目录服务;网络地图服务;中图分类号:P208　　文献标识码()03-0011-04

0　引言

的发展以及诸多对地观测网络、系统的构建和实施,每天都获取到海量的地理信息数据[1,2],但这些地理信息数据分属不同的部门、机构等,分布在不同的数据服务器上,数据格式也不尽相同[3]。为实现这些地理信息资源的充分共享和广泛应用,一些部门机构相继推出了关于地理信息数据共享研究的专题项目,如美国航空航天局(NASA)MEaSUREs、AC2CESS、REASoN等项目[4],以此推动地理信息数据

以及通过实时为无元数据的WMS服务生成基于ISO19139标准的元数据信息,实现多源、分布式WMS与CSW的有机无缝集成;最后,通过GEOSS

空气质量与健康项目对本文提出的方法和中间件进行了验证。

1　WMS与CSW

为了给网络地图服务器的开发提供标准,OGC于2002年提出了WMS规范,并于2005年被ISO命名为ISO19128:20052Geographicinformation———Webmapserverinterface[6],且其已发展成为成熟的标准

共享的实施;中国地球系统科学数据共享网[5]也构OGC为实现地理信息数据的集成与互操作分别提

体系规范。在一个标准的WMS服务中提供3个服fo。GetCapabilities接口返回服务级的元数据,它是

建了地球系统科学数据中心来分发地球科学数据。务接口:GetCapabilities、GetMap和GetFeatureIn2出了WMS、WFS、WCS和CSW等多个OWS(OGCWebService)实现规范,当前,发布地理信息数据大多以WMS服务的方式供用户使用。但在使用这些WMS过程中,很大一部分WMS并未提供其元数据

一个详细描述该服务的XML文档,是对服务信息内容和要求参数的一种描述;GetMap操作可以获取新的地图图像;GetFeatureInfo是一个可选操作,它向WMS的客户端程序提供了进一步查询特定空间实

信息,导致用户很难有针对性地一次从多个数据服务器获取感兴趣的图层信息数据,并且有些服务并不十分稳定,因此,迫切需要解决目前地理信息服务集成过程中存在的地理信息数据与元数据信息不对称以及服务运行不稳定等问题。为此,本文提出了对WMS、CSW等地理信息服务的监测规则与流程,

体信息的能力[7,8]。因此,在使用WMS时,通常需要先获取其能力文件,预先进行分析,判断其是否满足当前所需,再进行后续操作,如根据特定参数获取地图数据等。

CSW是OGC推出的网络目录服务实现规

范[9],专门用于对基于ISO19115/19139和Dublin

　　收稿日期:2009-11-17;　修订日期:2010-02-25　　基金项目:美国联邦地理数据委员会2009NSDICAP项目(G09AC00103);南京邮电大学引进人才科研启动基金项目(NY208062)　　作者简介:苗立志(1981-),男,博士,讲师,研究方向为地理信息共享与空间数据互操作、分布式地理空间信息处理。E-mail:miaol2

izhi@http://doc.guandang.net

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Core标准的地理空间数据和地理信息服务元数据的

各服务器的能力描述文件,③若获取失败,则WMS/CSW服务器状态赋值为0,整个流程结束;④若服务

查询和搜索,为用户访问上述两种元数据提供了一种基于HTTP协议的请求标准,是地理空间数据发布和访问元数据的数字化目录服务。因此,地理空间信息资源提供者通过基于ISO19115/19139或DublinCore标准对其元数据进行描述,包括空间参

器成功返回其能力描述文件,则⑤WMS/CSW监测器向所监测服务器发出GetMap/GetRecords请求,⑥再次尝试从该服务器获取地图图片或地理信息数据记录,⑦若WMS/CSW服务器成功返回对应请求结果,则其状态赋值为1,⑧反之,WMS/CSW服务器状态值为0,将通知WMS提供者或CSW部署者更新其服务

。

考、专题信息描述等,将其注册到服务注册中心后,用户即可基于CSW规范通过网络浏览器或CSW客户端,实现对相关地理空间信息数据或服务元数据的查询检索。WMS作为发布地理信息数据的一种地理空间网络服务,为便于地理信息数据或服务的共享,同样需要基于ISO19115/19193或DublinCore标准提供元数据信息,CSW据CSW的检索查询,布的地理信息数据2　OWS2.1　WMS/CSW服务监测中间件

WMS和CSW作为OGC推出的用于地理信息

图1　WMS/CSW服务器监测运行流程

Fig.1　TheflowofmonitoringWMS/CSWserver

互操作与共享服务的两个实现规范,目前已非常成

根据WMS/CSW服务器监测所得状态值,可以

熟并应用于政府部门、研究组织以及数据分发机构。计算每个WMS/CSW服务器在一天中的正常运行

例如,NASAJetPropulsion实验室专门建立了一个概率:WMS服务器用于发布基于时间维的海量卫星对地

R=(

观测数据[10];美国地质调查局(USGS)也利用WMS在线发布各种卫星影像数据Finder)也以WMS为核心

[11]

1≤ik

2

6Si)

　(i为整数,k∈[-1,3]且为整数)2k

(1)

;国际地球观测组织

的空气质量数据注册服务中心(AirQualityData

[12]

式中:Si为i时刻的状态值(0/1);2k为监测间隔时长(单位:h)。

WMS/CSW监测器中间件工作原则:1)对WMS/CSW服务器监测的默认间隔为1h,根据图1

,集成了以WMS形式

存储的有关空气质量的数据。在CSW服务器建设方面,在GEOSS项目的资助下,Compusult、ESRI等公司以及USGS都构建了与空气质量和健康相关专题的服务器。然而,在已经发布的WMS或CSW经常出现不能访问或不能正常运行的情况,

所示流程获取其运行状态值,若正常运行,则赋值为

1;反之,赋值为0。2)根据式(1)计算其正常运行概率,若某一WMS/CSW服务一天的连通率在85%以上,则将检测间隔时长增至原来的2倍,直至每8h检测一次;反之将检测间隔时长缩短1倍,直至015h。3)当某一WMS/CSW连通率低于50%时,将被从目录服务中心移出;一旦其连通率恢复到不低于用户可以根据需要,对初始时间间隔、增加检测间隔时间的连通率阈值和增删目录服务的连通率阈值进行定制。

2.2　基于ISO19139标准的元数据生成器

这严重影响了地理信息数据/服务的应用。因此,为更好地应用已经发布的WMS与CSW,需要实时但本文的中间件并不停止对该WMS或CSW服务的后续监测,一旦其恢复正常运行状态,该WMS或CSW服务所发布的地理信息数据资源将被重新注

对其进行性能评级,及时剔除不正常工作的服务。50%时,将会恢复添加注册至目录服务中心。当然,

册到目录服 …… 此处隐藏：9566字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……