發布時間：2020-05-07所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要:在南極地理信息公共服務平臺開發過程中，針對地理信息數據提供共享交換服務的方法進行研究和總結，提高了地理信息數據的利用率，可為經濟和社會發展提供服務。 關鍵詞:南極;共享;交換 0引言 我國的南極極地科學考察工作從1984年開始到2018年截止，已經
摘要:在南極地理信息公共服務平臺開發過程中，針對地理信息數據提供共享交換服務的方法進行研究和總結，提高了地理信息數據的利用率，可為經濟和社會發展提供服務。
關鍵詞:南極;共享;交換
0引言
我國的南極極地科學考察工作從1984年開始到2018年截止，已經開展了34期科學考察活動，獲取了豐富的科研數據和成果資料，我國測繪部門也多次參與了南極科學考察活動，采集和生產了大量地理信息數據成果，高校及科研機構在參與南極科考活動的同時進行了大量的科學研究，取得了很多科研成果，同時國際南極科學考察組織也通過互聯網公布了大量的國際共享南極數據資源，這些資源和成果對我國的南極科學考察、極地科學研究以及南極資源調查等具有重大的意義。目前，通過調研發現，我國的南極數據成果和研究成果保存在不同的部門或科研單位，包括原始數據成果、派生數據成果及科研成果等，部門之間溝通不暢，缺乏具體的資源和成果信息，導致成果的利用率大大降低，不能及時地服務于各行各業，不能為我國的經濟和社會發展做出貢獻，這也是測繪行業以及國土、農業、林業等其他行業面臨的一個現實問題。本文在南極地理信息公共服務平臺研究的過程中針對地理信息資源共享交換的方法進行思考和總結，提出信息集成共享、資源交換和成果服務共享的解決思路。
1現狀分析
對我國現有的南極地理信息數據資源和國際南極共享資源進行調研和分析，發現如下特點:一是成果屬于不同的管理單位，包括海洋管理部門、測繪部門、高校及相關科研單位等，數據成果多種多樣，包括原始成果、派生產品、研究成果、歷史館藏資料以及不同國家發布的南極共享數據成果;二是不同部門之間缺乏信息溝通渠道和共享合作機制，造成信息閉塞，成果得不到充分利用，即使存在數據共享和交換的情況其范圍也很小，基本上僅限于同一行政管轄范圍內的局本級和下屬科研機構之間的共享和交換;三是成果標準多種多樣，由于橫跨幾十年的國際南極科考和我國三十多年的南極科考工作，不同時期的技術發展水平和產品要求不同，國際上不同國家之間和我國不同年代對地理信息產品和數據成果從空間參考、投影方式、產品類型、數據格式、采集標準等都存在差異，各種成果不能直接使用，必須進行統一標準和規范化處理;四是隨著當今世界計算機技術和網絡技術的飛速發展，信息化測繪取得了很大的進步，在這種發展形勢下，不同行業和部門開發了獨立的地理信息平臺和系統，采用不同的網絡協議和開放接口，平臺和平臺之間以及系統和系統之間存在著普遍的不兼容性，互相之間無法互連和進行數據交換。綜上所述，為了提高地理信息成果的利用率，激發各類數據資源服務于南極科學考察和學科研究的活力，消除地理信息資源共享的屏障，地理信息事業從業人員應進行思考，建設和諧、包容和開放的地理信息事業。
2基本思路
在南極地理信息公共服務平臺的研究過程中，地理信息資源共享交換研究選擇了一個典型的示范圈，以開展南極測繪地理信息應用服務關鍵技術研究課題為契機，開展海洋部門、測繪部門和高校部門之間的地理信息共享交換示范，本文在此基礎上結合多年來對地理信息數據成果共享交換模式的思考，提出了信息集成共享、資源交換和成果服務共享的解決方案。
信息集成共享方式的主要思路是建設一個地理信息共享交換門戶網站，各個合作單位搭建各自獨立的共享交換子網站，采用統一的規范化信息元數據標準，子網站完成本單位的成果資源元數據的錄入和維護工作，子網站定期向門戶網站推送更新數據，門戶網站完成各子網站推送數據的更新工作，構成星形邏輯結構的集成信息共享模式，各自維護+集成共享的方式保證了信息資源的及時更新和維護，用戶在門戶網站可以查詢獲取示范圈內所有的資源和成果的詳細信息，解決成果資源“在哪里、有什么、怎么用”的問題。
資源交換是數據成果或資料實體的獲取過程，可分為公開使用、內部使用和授權使用3種情況，公開使用是允許注冊用戶直接下載的公開性數據成果或資料，成果管理單位在產品元數據信息中提供下載鏈接，或者通過網站購物車辦理郵寄;內部使用是特定角色的用戶可以直接下載的限制性數據成果或資料;授權使用是網絡在線申請審核和窗口辦理的涉密成果或資料的分發，遵循相關成果和數據提供使用許可管理規定。
服務共享通過Web發布電子地圖產品，以服務的形式實現產品共享使用。在當今計算機技術和互聯網技術飛速發展的時代，基于Web服務的電子地圖與其他行業專題電子地圖相結合開展應用具有廣闊的前景，通過將地圖數據產品以符合OGC標準的服務形式對外提供使用，用戶根據服務授權將服務接入到本地平臺或系統中，提供瀏覽、查詢和分析服務，達到“各自維護、共享使用”的目的，解決不同行業數據共享的壁壘。
3規范處理
為了實現數據成果的信息集成共享、交換和服務共享，必須進行信息規范化、數據規范化和服務規范化工作，方便共享成果的使用。
1)信息規范化
對示范圈內所有單位待共享的數字成果和模擬成果進行整理，基本上包括數據集、地圖產品、檔案、軟件等幾大類，建立產品信息目錄分類體系，編制產品元數據規范，確定元數據項類型，為元數據項設置約束條件，指定每個元數據項是否為必填項、可填項或條件必填項;開發元數據采集系統，使用統一工具采集信息，元數據采集系統具備錄入、瀏覽、查詢、修改、刪除、更新、導出等基本功能，并可導入已有產品的元數據信息，建立項與項之間的映射關系，避免元數據信息重復采集。
2)數據規范化
數據規范化是資源交換的必要條件，為了使共享交換的數據成果兼容當前的數據標準和主流軟件工具，數據管理部門應按共享交換平臺統一的數據規范化要求進行處理，便于數據成果使用。數據規范化主要包括格式規范化、空間參考規范化、元數據文件規范化3個方面，文件格式和空間參考信息支持當前主流文件格式和空間參考，數據處理時不能損害數據內容和精度。
3)服務規范化
成果管理單位將數據成果以符合OGC標準的服務形式發布，服務信息在子網站的服務目錄中發布。目前，由于服務發布單位采用不同的軟件平臺，存在不兼容的問題，給服務使用者造成麻煩，因此，要求服務發布單位按統一的標準發布服務及填寫服務共享信息。在GIS領域，OGC標準是被廣泛使用和認可的標準，具有一定的權威性，因此，在網站發布的地理信息服務統一采用OGC標準的服務，包括WCS、WFS、WMS和WMTS等服務標準。
4信息共享
把示范圈內所有單位待共享的成果資源信息集成到一起，實現成果資源“各自維護、集成共享”的目的，主要技術路線是建設一個地理信息共享交換門戶網站，作為所有單位信息共享總站，各個單位建設獨立的信息發布子網站，錄入和維護本單位的成果資源信息并在網站上發布，通過建立OGC的OWS規范的服務，采用XML協議，實現子網站自動向服務總站推送成果資源信息，服務總站通過定期收集來自子網站的成果信息實現總站的信息錄入和更新，使服務總站始終保持最新最全的成果資源信息，用戶在服務總站查詢到所有成果資源的詳細信息，訂購下載成果資源或辦理涉密成果網上申請。信息共享邏輯結構如圖1所示。
1)信息共享以OGC發布的CSW2.0.2實現，主要使用GML、OWS和OGC三類規范。
2)門戶總站和子網站的產品目錄服務體系結構一致，主要包括數字地圖產品、影像產品、模擬地圖產品、各類出版物、檔案資料等。
3)網站主要功能包括用戶管理、登錄校驗、網站注冊、瀏覽查詢、信息錄入、信息更新和下載訂購等，用戶管理包括用戶審批和權限控制。
4)信息共享采用C/S和B/S相結合的模式，后臺管理通過C/S模式實現，網站采用B/S模式實現，信息共享的核心功能是通過WebService服務自動推送和獲取信息，實現門戶總站和各單位的子網站之間的數據協同。
5資源交換
資源交換是數據成果或資料實體的獲取和上傳過程，獲取過程是用戶根據分發單位在門戶網站發布的成果或資料信息，通過下載、郵寄或窗口辦理獲取成果的過程。成果分發單位一般采用兩種分發方式:一是通過網站提供下載鏈接或郵寄;二是通過網站提交申請，審批后通過單位窗口分發。上傳過程是分發單位首先更新網站產品目錄信息，提供網絡下載、訂購或獲取流程，向網站上傳供用戶下載的數據成果的過程。具體的資源交換步驟如下:
1)信息發布:成果發布單位在本單位的子網站發布產品成果信息，提供下載鏈接并上傳成果，對不支持下載的產品提供獲取流程，通過網站后臺服務將信息推送到門戶總站，門戶總站定期收取推送數據完成信息更新;
2)用戶登錄:用戶在網站上注冊并審批通過后，根據申請獲得相應的權限，登錄子網站或門戶總站;
3)成果查詢:用戶在網站的成果目錄列表中查詢，瀏覽產品詳細信息，其中包括是否可直接下載或需用戶辦理申購的詳細說明;
4)成果下載:對于可公開下載的非涉密數據成果網站提供了下載鏈接地址，注冊用戶點擊后直接下載，非公開的下載鏈接網站需要核對用戶角色及權限，通過后方可下載;
5)郵寄辦理:不適合下載的非涉密成果需通過網站訂購，加入購物車，審核通過后由用戶完成支付，由成果分發單位辦理郵寄;
6)窗口辦理:采用網絡在線申請與實地窗口辦理相結合的產品分發方式，對涉密成果或特定成果由用戶根據網站提供的產品信息獲取流程，在線提交申請，上傳所需材料復印件，分發單位在線審核通過后由用戶到分發單位窗口辦理成果交接。
相關期刊推薦：《測繪與空間地理信息》本刊是黑龍江測繪局主管、黑龍江省測繪學會主辦的反映測繪學科及地理空間信息科學前沿理論和技術并指導地理信息工作者從事科研、開發、生產的技術性、知識性刊物，主要刊載測繪高新技術、地球空間信息和地理信息系統的前沿理論與技術;地理信息系統工程建設的技術總結與經驗交流;測繪行業管理與改革的先進經驗;測繪生產技術交流、科研成果推廣及教學經驗介紹等。
6服務共享
服務共享目的是把各單位的電子地圖產品以國際標準的OCG服務形式對外提供服務，由成果管理單位負責數據更新和維護，保證成果的可用性和現勢性，用戶通過服務申請獲得服務的使用權，在用戶的平臺或系統中接入共享的服務，達到數據成果跨行業、跨機構和政府間數據共享的目的。服務共享的核心主要是3點:一是成果管理單位把地理信息數據按OGC標準發布成服務，按數據類型可發布為WCS、WFS、WMS和WMTS等服務;二是在子網站上發布服務的共享信息，由網站后臺服務完成子網站到門戶總站的信息同步;三是用戶在網站上查詢已發布服務的元數據信息，辦理服務接入申請，獲審批后完成服務共享。網站需要開發如下幾項服務共享功能:
1)在線采集:服務發布單位通過子網站填寫發布服務的信息，包括服務名稱、類別、目的、圖層、發布單位、服務地址、審批用戶等信息，提交給網站服務管理員審批。
2)發布審批:服務發布單位提交在線采集的服務信息后，由網站服務管理人員對發布申請進行審批，通過后服務信息出現在網站的服務目錄列表中，供用戶查詢和接入申請辦理。
3)服務申請:用戶登錄網站在線填寫服務接入申請表，填寫用戶單位信息、申請接入服務信息以及服務使用期限等，提交給服務發布單位審批。
4)調用審批:服務發布單位收到用戶接入申請后進行在線審批，通過后通知用戶打印材料并蓋章后將相關材料通過窗口或郵寄的方式提交給服務發布單位。
5)服務管理:管理發布服務和服務用戶，提供信息查詢、刪除、日志、統計、提醒以及服務開啟或關閉等功能。
6)訂閱與推送:門戶總站向子網站訂閱發布服務信息，子網站定期向門戶網站推送服務新增或變更信息，實現子網站與門戶總站之間服務信息的協同一致。
7結束語
地理信息數據的共享和交換是跨行業、跨機構和政府間信息互通和加強合作共享的重要措施，促進地理信息數據成果的充分利用，本文提出的問題同樣是當今測繪行業與其他行業之間、測繪行業內部之間以及省市縣測繪管理部門之間面臨的問題，通過對南極地理信息數據成果在不同合作單位之間共享和交換進行研究和總結，提出信息集成共享、資源交換和成果服務共享的解決思路，不僅適用于南極地理信息數據成果共享和交換，也為其他行業、部門和政府間共享和交換工作提供了借鑒。為了更好推進共享交換工作，建議制定合作共享機制，保證不同合作部門之間協調一致，共享交換措施得到徹底執行。
SCISSCIAHCI
