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空间信息网格的资源共享框架研究陈洪辉 芮 红 郭得科 罗雪山



  摘要:为了支持用户在空间信息网格内对空间资源进行半自动化的定位、选择、使用以及集成操作,并促使形成空间资源的规模应用,提出了SIG资源共享框架的思想。首先论述了SIG资源共享策略及框架的关键组成部分,并介绍了空间信息网格UDDI中心的顶层设计。最后结合国家地质调查局的应用需求,验证了SIG资源共享框架在解决多源异构分布式数据动态集成和系统集成问题方面所起的关键作用。
  关键词:资源共享; 空间信息网格; 信息网格; Web服务; 统一描述、发现和集成
  中图分类号:TP393文献标志码:A
  文章编号:1001-3695(2008)05-1422-03
  
  空间数据指与地理位置相关的数据,作为一种主流的数据类型其已经被广泛应用于社会经济活动的众多领域。我国已初步建立了以部门专业应用为主要目标的空间信息获取与处理,并积累了海量的空间资源。这些资源主要包括已建和在建的各类空间数据库、空间信息专业处理软件、空间信息业务系统和硬件设备等。但是,这些宝贵的资源长期以来被零散部署在各个业务部门,难以为所属业务部门之外的用户跨地域、跨部门共享和集成应用,进而难以充分挖掘空间资源潜在的应用价值。
  另外,网格理论所关注的问题从最初的高性能计算资源共享,扩展到从中间件的角度解决大规模、异构的数据资源和计算资源的共享。在这两阶段的研究和应用基础上,网格理论开始从面向服务和元数据的体系结构角度研究网格基础设施。笔者在广泛追踪国内外网格理论和技术上取得的关键成果的基础上,结合我国空间数据的应用现状,将大规模、异构、多源、广域分布的空间资源的动态协同共享和集成问题归纳为典型的网格问题,即“基于个体、组织以及资源的动态虚拟组织的柔性、安全、协同的资源共享问题”[1]。并提出面向服务和元数据的SIG作为具体网格问题的有效解决方案。实现类型如此众多且广域分布的空间资源的共享,需要从总体上研究空间资源共享框架,并解决空间资源与潜在的空间资源需求者之间的信息壁垒,以及空间资源的规模应用这两大难题。
  
  1空间信息网格的资源共享策略
  
  空间信息网格是一种汇集和共享多源、异构、海量、广域分布的空间资源,对其进行一体化获取、组织与处理,并提供按需服务能力的空间信息基础设施和框架[2]。其力求确保用户能够得到任何主题的空间信息,包括部署在空间资源网格内的各种空间资源和部署在空间服务网格内各类空间服务的元数据信息。空间信息领域关注的资源共享问题主要指空间数据和处理资源的共享。其中:空间数据包括空间基础数据和空间专题数据;空间处理资源包括各种GIS系统、GIS组件,以及其他类型的专业处理软件和组件。
  空间数据的异构和多比例尺特性导致用户获得数据之后往往不便于直接使用,并且出于安全和保密等方面的考虑,空间数据提供方倾向于将入库的空间数据进行加工处理,进而共享处理之后的空间信息产品。解决空间数据的共享问题有两种可选途径:a)空间数据提供方使用本地的处理资源将空间数据加工为空间信息产品,采用业界成熟的数据共享方案将空间数据产品发布出去,即脱机数据共享;b)空间数据提供方共享本地的空间处理资源,共享用户在使用远程空间处理资源的过程中得到所需的空间数据产品,即联机数据共享。 ......
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