基于ArcGIS的位置服务基础平台解决方案

1．概述

　　位置服务中关键的核心是位置与地理信息，两者相辅相成，缺一不可。本解决方案是为位置业务系统提供支持的基础平台，为LBS行业提供业界标准的接口以方便第三方开发。

　　本解决方案在辽宁移动位置服务基础平台项目中顺利实施，并在运行中证明成功。

　　移动位置服务基础平台解决方案利用ArcGIS的强大的地理空间数据管理功能，使用基于构件的SOA软件系统设计方法，基于J2EE架构开发，具有高可靠性、高性能、支持大量的并发访问，完全满足电信级系统的要求。

　　该系统为了降低移动位置业务系统的开发难度，还可以避免重复投资。是移动位置服务中电子地图类、地理信息查询类、位置监控类、最优路径规划等业务的底层支撑平台，大大减少了这类业务系统建设的成本、难度和周期，使位置业务可以方便的开展和管理。

2．解决方案系统结构图

　　移动位置服务基础平台系统结构图

3.GIS系统功能结构

　　根据位置服务地理信息系统的需求，系统的功能结构图如下图所示。

　　按照系统的功能，系统可以分为以下几大组成部分:

　　·接口模块

　　接口模块包括GIS接口和CP接口。

　　GIS接口根据业务需要以文本、栅格图或矢量图的方式向SP提供GIS应用服务。

　　CP接口为CP提供数据管理接口。

　　·服务门户

　　CP自服务门户为CP提供维护自己数据和业务管理的交互界面。

　　管理员门户为管理员提供管理系统的界面。

　　·GIS应用服务子系统

　　GIS应用服务指系统为SP提供的GIS服务，包括GIS应用发布服务、地图基本操作服务、地理信息分析服务、路径搜索服务和地理编码等GIS服务。

　　·数据管理子系统

　　数据管理提供浏览，管理，创建和组织电子地图服务，GIS数据维护，以及电子地图的导入和导出服务。此外，GIS数据管理还提供创建，编辑和查看元数据管理服务。

　　·GIS管理子系统

　　GIS管理子系统完成对GIS系统、网络、日志、CP等的管理。包括系统网络管理、日志管理、CP管理，以及统计分析模块。

　　日志管理系统记录了系统操作员、CP等对系统的访问和操作情况。

　　系统网络管理提供对系统的日常操作、访问和运行进行记录和监控，对系统的访问进行权限管理、对GIS系统运行的网络环境的实时监控管理和运行状态分析。

　　CP管理子系统提供对CP的接入管理、系统访问的鉴权等。

　　统计分析模块提供对数据使用情况、服务使用情况、并发用户数、带宽利用率等数据的统计分析。

　　·GIS平台

　　·GIS引擎

　　·数据库

　　接口模块、服务门户、GIS应用服务子系统、数据管理子系统，以及GIS管理子系统一起组成了位置服务地理信息系统的应用系统部分。应用系统部分的功能可由 GIS for LBS Application Service System来实现。

4.GIS系统软件体系结构

　　位置服务地理信息(GIS)系统面临以下问题:

　　1. 面向不同的用户群, 分散的地域, 发布地图和服务

　　2. 空间数据高级维护、三维分析和空间分析等高级功能交互性强、对计算机软硬件环境要求较高

　　针对以上问题，位置服务地理信息系统的设计中，采用C/S结构与B/S结构相结合的“优势互补”的技术方案策略，让C/S与B/S技术相结合，在位置服务地理信息系统的建设中淋漓尽致地展现各自的优势。

　　以下阐述了接口模块、应用服务子系统、管理子系统和数据管理子系统等采用的体系结构。

　　4.1 B/S应用体系结构

　　在位置服务地理信息(GIS)系统的建设中，对具有面向不同的用户群和分散的地域特征发布地图和GIS服务的“接口模块”、“应用服务子系统”，以及对交互性要求低的“系统管理子系统” 采用B/S结构。如下图所示。

　　B/S系统从逻辑上分为4层：表现层、业务逻辑层、GIS服务层和数据层。

　　1．表现层

　　GIS接口、CP接口、服务门户是系统的表示层。服务门户实现用户界面的展现，通过调用业务逻辑层的服务实现业务功能, 服务门户采用JSP开发，JSP类似于Microsoft公司的ASP，但它具有跨平台性。

　　GIS接口和CP接口这两个表现层是其它应用系统和业务逻辑层的桥梁，其它应用系统通过GIS接口和CP接口调用业务逻辑层的服务, GIS接口和CP接口这两个表现层采用Servlet开发, Servlet是用Java编写的Server端程序，可以动态地扩展Server的能力，并采用请求－响应模式提供Web服务。 GIS接口和CP接口的通信协议采用HTTP协议，数据格式采用XML。

　　2．业务逻辑层

　　业务逻辑层实现GIS系统中的业务逻辑功能。

　　业务逻辑功能包括GIS应用服务、简单的数据维护和GIS系统管理；简单的数据维护包括GPS或文本的数据导入和导出，以及CP对POI数据的维护。

　　业务逻辑层是整个B/S系统的核心，采用了EJB(Enterprise JavaBeans)设计。

　　B/S系统采用了J2EE的JSP、Servlet、EJB等技术，具有如下J2EE架构固有的优势。

　　·开放的J2EE体系结构和纯Java应用

　　基于J2EE多层架构的开放的平台，采用标准化的HTTP/XML、EJB、JSP等先进技术的纯Java应用。这种体系结构使系统应用具有良好的可操作性和可控性，支持基于Internet/Intranet 的系统集成。

　　·多线程应用支持更多并发用户

　　通过使用应用服务器，位置服务地理信息系统实现多线程体系结构，能够支持大量的并发用户。此外，对于大型组织，位置服务地理信息系统可以在多个应用服务器之间实现负载均衡。

　　·跨平台(NT/Unix/Others)特性

　　J2EE架构保证了位置服务地理信息系统的跨平台性，可以运行在Microsoft NT, All Unix (Sun Solaris, HP-UX, IBM AIX, etc)和其他操作系统环境。 用户可以根据不同操作系统的优势，充分利用高性能的平台。

　　·大型数据库支持

　　位置服务地理信息系统通过大型关系型数据库如Oracle, DB2, Informix, Sybase, SQL Server等，管理大量的项目和任务数据。存储过程完成大批量的数据处理。

　　·容易与其他应用集成

　　HTTP/XML和开放的数据系统帮助实现其他应用和位置服务地理信息系统的集成。可以很容易将其他企业应用系统或桌面应用系统和位置服务地理信息系统集成，为企业提供全面解决方案。

　　3．GIS服务层

　　GIS服务层包括GIS平台和空间数据引擎。

　　4．数据层

　　为GIS服务层和业务逻辑层提供数据服务, 数据层包含的数据包括元数据、POI数据、基础地理数据、地理编码数据、内容数据和系统管理数据等。

　　4.2 C/S应用体系结构

　　在位置服务地理信息系统的建设中，对交互性强和对计算机软硬件环境要求较高的数据管理子系统采用C/S结构。如下图所示。

　　C/S系统从逻辑上也可以分为4层：表现层、业务逻辑层、GIS服务层和数据层，C/S系统和B/S系统共用GIS平台层和数据层。

　　1．表现层

　　数据管理子系统的界面是C/S系统的表现层，它实现数据维护和数据组织这类复杂性交互操作，如在地图上对路线进行连接处理操作过程，编辑地图时对路线的顶点捕获情况及时进行显示，以及对多比例尺图库进行大量频繁、高速交互的组织和调整的过程。数据管理子系统的界面采用VB或VC或.NET进行开发。

　　2．业务逻辑层

　　C/S系统的业务逻辑层主要实现数据的高级维护功能和地图管理功能，用户通过数据管理子系统的界面调用C/S系统业务逻辑层服务完成数据高级维护工作和地图管理工作。C/S系统业务逻辑层采用了COM技术。C/S系统的业务逻辑层通过COM的共享和重用，大大降低了系统的开发和维护成本，提高了系统的质量。

5.结语

　　位置服务进入中国市场后，通过各方面的努力，已从最初的概念转变为商用服务。随着各种定位技术和应用业务的日益完善，在中国这个全球最大的手机用户市场上，会有越来越多的用户感受到位置服务为其生活带来的便利。ESRI中国(北京)有限公司将会一如既往的关注位置服务在中国的发展，为位置服务的基础平台提供最有力的技术支持与保障。

    ESRI 中国（北京）有限公司

　　美国环境系统研究所公司（Environmental Systems Research Institute, Inc. 简称ESRI）成立于1969年，是世界最大的地理信息系统（Geography Information System，GIS）技术提供商。公司自创建之初就一直引领着世界地理信息系统技术的潮流，在竞争激烈、发展迅速的GIS软件领域，一直扮演着技术领先者的角色。全球每天都有超过一百万人使用ESRI公司的GIS技术，用于提高组织和管理业务的能力。

　　ESRI公司始终将GIS视为一门科学，并坚持运用独特的科学思维和方法，开发出丰富而完整的产品线。目前，ESRI公司所提供的GIS解决方案已经迅速成为提高政府部门和企业服务水平的重要技术手段。全球有超过三十万个分布于政府部门、测绘部门、石油公司、健康机构，以及电力、国防、航空航天、商业等各个领域的用户单位使用ESRI公司的GIS技术。

　　ESRI中国（北京）有限公司将禀承ESRI公司一贯的探索精神和独树一帜的管理风格，并结合多年来为中国用户技术支持与集成的经验，为广大中国用户提供满足今天需要的服务，更为其将来的发展奠定坚实的基础