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)計了HGML文檔共享子系統(tǒng)，并對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”是一個地球信息模型[1]。它首先是一個地球表層信息模型,通過衛(wèi)星、航空、地面等不同平臺的對地觀測獲取空、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)格計算技術(shù)并結(jié)合專家系統(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，為人類服務(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)字地球平臺上疊加三維沙盤模型、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)模型描述了一個人們?nèi)粘Ｉ畹男畔⒒枨蟮哪Ｐ停撃Ｐ驼f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)來滿足，人們通過空間信息服務(wù)平臺消費(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模式不能簡單理解為圖形加強(qiáng)版的C/S模式，也不能簡單理解為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模式由三個核心部分和一個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（外部系統(tǒng)的應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)器群）。

　HGML(Hyper Geographic Markup Language)是一個基于XML語法和文件格式的文件,通俗地講HGML是G/S模式下專門用于標(biāo)記地理空間數(shù)據(jù)的一種標(biāo)記語言。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模式的客戶端（G端）進(jìn)行解析，客戶端包括 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)記語言作為空間數(shù)據(jù)編碼、傳輸、存儲、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，用戶通過地學(xué)瀏覽器訪問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)中用戶通過IE瀏覽器或客戶端向遠(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)用來滿足眼前的需要[8]。其中空間信息服務(wù)平臺提供各種服務(wù)的聚合解析功能、HGML文檔解析功能，服務(wù)消費(fèi)者通過該平臺Mushup各種服務(wù)功能來消費(fèi)服務(wù)，服務(wù)供應(yīng)者采用面向SOA構(gòu)架的Web Services來實(shí)現(xiàn)對外提供服務(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WSDL對外提供服務(wù)[10]。服務(wù)首先在服務(wù)注冊中心通過UDDI提供注冊，并綁定服務(wù)及WSDL。當(dāng)服務(wù)消費(fèi)者消費(fèi)服務(wù)時，其在UDDI注冊中心查詢發(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B2B、B2C的電子商務(wù)服務(wù)系統(tǒng)；同時可以把此系統(tǒng)作為商用軟件項(xiàng)目的軟件開發(fā)框架。
參考文獻(xiàn)
[1] 李德仁. 數(shù)字地球與“3S”技術(shù)[J]. 中國測繪,2003(2):28-31.
[2] 3snews.net. 第六屆數(shù)字中國發(fā)展高層論壇暨信息主管峰會[EB/OL]. http://www.3snews.net/zhuanti/dcdf 2009,2009-12-12.
[3] 葉偉,趙進(jìn)，曾義，等. 互聯(lián)網(wǎng)時代的軟件革命——SaaS 架構(gòu)設(shè)計[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2009.
[4] 俞曉. 空間信息網(wǎng)絡(luò)訪問模式——G/S模式研究[D]. 成都：成都理工大學(xué)博士學(xué)位論文,2009.
[5] 苗放，葉成名，劉瑞，等. 新一代數(shù)字地球平臺與“數(shù)字中國”技術(shù)體系架構(gòu)探討[J]. 測繪科學(xué),2007,32(6):157-158.
[6] 程小恩.基于HGML的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)研究[D].成都:成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009.
[7] 黃于鑒. 數(shù)字地球平臺空間數(shù)據(jù)服務(wù)的研究與應(yīng)用[D].成都:成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2008.
[8] 李銀勝，柴躍廷,沈衛(wèi)明，等. 面向服務(wù)架構(gòu)與應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.
[9] 張海濤，李玲,葉世宏，等．基于SOA的MES與ERP集成研究[J]. 微計算機(jī)信息,2010，12-3：67-69.
[10] (美)QGRINZ. Mashup模式[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2010.
[11] (美)Thomas Erl. SOA Web Services合約設(shè)計與版本化[M].北京：人民郵電出版社,2010.