基于代碼遷移的WPS服務研究.pdf

1、地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)最初是單機形式,后來逐步朝向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。隨著Web服務的出現(xiàn)和發(fā)展,使得地理信息系統(tǒng)的平臺形式正朝向基于Web服務的GIS、網(wǎng)格GIS、云GIS等方向發(fā)展,其內(nèi)在動力為數(shù)據(jù)共享與功能互操作的需求。Web服務成為現(xiàn)在乃至將來地理信息共享和互操作的重要途徑與發(fā)展趨勢。OGC、ISO等機構(gòu)制定了一系列GIS服務的相關(guān)標準,這些GIS服務標準使不同GIS系統(tǒng)有了數(shù)

2、據(jù)共享和互操作的統(tǒng)一接口,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)訪問與共享的Web服務標準化。OGC于2007年發(fā)布的WPS(Web Processing Service)規(guī)范是面向功能共享的服務組件標準,該規(guī)范將GIS共享與互操作在數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)上提高到一個新的高度——功能共享,具有重要意義?；赪PS服務的GIS功能共享為網(wǎng)格GIS(Grid GIS)、云GIS(Cloud GIS)的實現(xiàn)和發(fā)展奠定了基礎(chǔ),使GIS可以真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)、功能模塊的分布化、共享與互操

3、作。
　　目前OGC WPS的實現(xiàn)規(guī)范在一般情況下存在不足,限制了其應用及推廣。比較突出的問題是:
　　(1)OGC WPS規(guī)范中一般的調(diào)用和執(zhí)行過程中的存在網(wǎng)絡(luò)帶寬有限而數(shù)據(jù)傳輸量過大的問題;
　　(2)OGC WPS需要大量空間數(shù)據(jù)反復傳輸,使得WPS服務鏈構(gòu)建困難;
　　(3)OGC WPS規(guī)范很多情況下要求空間數(shù)據(jù)(一般以GML,格式表示并以XML封裝)在網(wǎng)絡(luò)中不同主機反復傳輸,因此不能保證空間數(shù)據(jù)的完全

4、安全性。
　　論文針對現(xiàn)有OGC WPS規(guī)范所存在的不足,為提高WPS調(diào)用效率,保護數(shù)據(jù)安全利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù),研究一種可以避免或減少空間數(shù)據(jù)傳輸量的新的WPS服務模型與技術(shù)。首先,通過利用程序代碼遷移代替空間數(shù)據(jù)傳輸,提出基于代碼遷移的網(wǎng)絡(luò)處理服務(Code Transmlssion based Web Processing Service,CTWPS)新模型;然后,構(gòu)建了CTWPS模型的實現(xiàn)技術(shù)體系,研究了基于CTWPS的服務組

5、合,使其可納入現(xiàn)有OGC web服務框架中;最后,實驗了一個原型實驗系統(tǒng),對論文中相關(guān)理論和技術(shù)進行了驗證。具體內(nèi)容如下:
　　(1)系統(tǒng)歸納和分析了地理信息服務相關(guān)理論技術(shù),包括OGCWPS1.0.0規(guī)范內(nèi)容、OGC地理信息服務框架下服務鏈標準,分析和研究了現(xiàn)有OGC WPS規(guī)范及其不足,并指出了問題解決的思路。
　　(2)研究了現(xiàn)有Web服務模式,定義了代碼遷移的概念,提出了基于代碼遷移的Web服務和基于代碼遷移的WPS

6、服務(CTWPS)概念及其理論模型。在保持了與現(xiàn)有OGC WPS標準兼容的前提下,通過對OGC WPS標準進行擴展,定義了CTWPS的實現(xiàn)接口和相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
　　(3)提出了基于代碼庫層、服務器層、傳輸層和客戶層四層結(jié)構(gòu)的CTWPS實現(xiàn)技術(shù)框架。對CTWPS實現(xiàn)技術(shù)框架各層進行了技術(shù)設(shè)計,研究了用于實現(xiàn)CTWPS的具體程序語言技術(shù)方法;為保護代碼安全與用戶安全,設(shè)計了CTWPS的兩層安全控制機制;同時,設(shè)計了CTWPS本地化代理

7、,保證了現(xiàn)有OGC WPS客戶端可在不更改OGC WPS調(diào)用方式的情況下使用CTWPS。
　　(4)分析了WPS服務鏈模型、現(xiàn)有地理信息服務組合模型與方法,提出了CTWPS服務鏈理論模型與實現(xiàn)方法,給出了KVP方式的CTWPS服務鏈實例,驗證了CTWPS自我組合的能力。論文同時研究了CTWPS服務組合的一般模型,實現(xiàn)了CTWPS與多種地理信息服務組合的能力。
　　(5)基于論文所提出的CTWPS理論與技術(shù),實現(xiàn)包含多種客戶端