数字城市空间信息化平台

（二）意义
本文设计了城市空间信息基础平台架构，该平台是一个统一的、独立的、开放式的运行 系统，能为城市各类应用系统提供所需的基础信息，实现城市空间信息的共享和交互平台。
二 理解 （一）目标
为了更好的与其他城市的空间数据交互共享，平台体系结构设计有两方面的建设需求， 一方面是考虑如何将城市内分布的各种空间数据利用网格服务组织起来，成为一个高效的共 享交互系统，以及以怎样的方式为用户或应用程序提供空间数据服务；另一方面如何将城市 的空间信息资源与外界空间信息资源交互，如其他省市。因此城市的空间信息网格规模会随 着应用不断扩大，本文采用虚拟组织，虚拟组织网格模型用来满足网格规模不断扩大的要求。
二 理解..................................................................................................................................... 5 （一） 目标.......................................................................................................................5 （二） 特点.......................................................................................................................5
四 展望...................................................................................................................................10
一 背景
1994 年 4 月 13 日，美国颁布了 12906 号总统行政令，实施国家空间数据基础设施计划， 正式在美国政府和非政府部门中开展直接协调地理空间数据收集和管理的活动。
三 设计 （一）架构设计
图 3-1 数字城市基本框架，展示了“城市空间信息基础平台”在“城市信息化”中的位 置与重要性。而图 3-2 城市空间信息基础平台架构则是本文的重点。
图 3-1 数字城市基本框架 图 3-2 城市空间信息基础平台架构
1 网络通讯层
1）平台网格通信模式 网格通信模式主要包括 C/S 模式和 P2P 模式。C/S 模式是以服务器为中心，主要通过客 户端与服务器之间的交互完成请求与响应任务的网络模式。P2P 模式则弱化了中心服务器的 作用，强调各节点具有相同的责任和能力并协同完成任务。 在构建网格的过程中，节点之间的松散耦合是得网络具有较好的扩展性，P2P 节点之间 是松散耦合的，从而满足具体的应用需求。 平台网格系统中的角色主要包括平台网格注册中心、CA 中心和平台网格节点。在平台 网格系统内部，网格注册中心和 CA 中心是平台网格系统的服务器，分别为各网格节点提供 资源注册服务和授权服务。网格节点和网格注册中心，以及网格节点与 CA 之间的通讯都是 典型的 C/S 模式。在资源共享的实现过程中，网格节点首先通过网格注册中心与 CA 中心取 得服务以及其他相关信息，并通过权限认证，然后调用目标资源服务，此时网格节点之间也 是 C/S 模式。 2）平台网络硬件环境 系统的整个网络平台主要由三个层次的网络组成：各单位数据中心和管理信息系统运行 的局域网（内网）；连接各单位内部局域网的广域网；提供信息发布和社会化服务的国际互 联网（外网）。 局域网络系统在逻辑上可划分为三个功能分区，即数据服务区、外部连接区和办公功能 区，三个区之间通过防火墙进行区隔。 数据服务区采用两台高新能服务器，互为双机热备份，运行 Unix 网络操作系统，配作 数据服务器，挂接磁盘阵列，为本单位各科室提供数据资源，为数据采集软件提供存储和调 度服务。 办公功能区包括两台域控制器/文件/邮件服务器，互为双热机备份。该去还包括各科室 采用的微机以及日常使用的网络打印机。 外部连接区通过路由器走电信专线，实现与其分支机构或协作单位的连接。
3.网格服务层
网格服务层是尘世空间信息基础平台实现空间信息服务的关键层，该层对外界是通过服 务接口来实现的，人们不需要知道网格服务内部的实现细节，应用系统开发者只要通过该层 的网格服务注册中心查找到所需要的网格服务，获取该网格服务的调用方式，就可以根据系 统的需要，把该服务嵌入到应用系统中。
该平台网格服务主要包括三个服务内容，“空间资源管理”、“网格服务注册”、“网 格服务查找”。“空间资源管理”主要是为广域分布的网格环境资源提供管理机制，为相关 资源需求用户提供资源发现、选择和调用操作所需的技术支持，同时为网络环境中的网络状 态监控、空间信息服务交易以及空间信息分发提供支持；网格服务都要在网格注册中中心注 册登记，为网格服务的查找提供支持。网格服务查找是实现网格服务的关键功能，随着平台 网格服务越来越多，建立一种快速、搞笑的查询机制是网格服务的关键。
澳大利亚联邦空间数据委员会制定了空间数据管理机构与领导机构的权利与责任、联邦 公益空间数据转让等政策。
加拿大 Geomatics Canada 负责全加拿大国家地形数据库，已经完成 1:25 万地形数据库 和南部人口稠密地区的 1:5 万地形数据库。
欧洲大多数国家版图较小，数字地理空间数据生产基础较好。 日本是亚洲地区最早开展地理信息化工作的国家。目前已能向社会提供 DEM 数字地图 等系列产品。 在中国，“数字城市”建设浪潮一浪高过一浪，尽管“数字城市”建设的模式各有千秋， 口号也不尽相同，但是城市信息化成果的利用以及信息服务的目标是一致的。由于缺乏统一 规划和统一的数据标准，城市信息资源重复建设，造成资金、人员、设备等的浪费屡见不鲜。 同时，由于数据提供与分发服务机制也没有建立起来，信息共享难以实现。中国要改变这种 状况，信息资源建设和信息共享推动势在必行。
软件工程 研究生实验手册
课程名称： 实验名称： 学 号： 姓 名： 专业班级： 指导教师： 实验时间：
软件工程 数字城市空间信息化平台
153528 罗佳斌 软件 2 班 李登高 2015 年 12 月 26 日
研究生课程考试成绩单 （试卷封面）
院系 学生姓名 课程名称 授课时间
软件学院
专业
罗佳斌
学号
软件工程
2015 年 9 月至 2015 年 12 月 周学时
软件工程 153528
学分
简 要 评 语
考核论题
总评成绩 （含平时成绩）
居民健康信息化平台
备注
任课教师签名： 日期： 注：1. 以论文或大作业为考核方式的课程必须填此表，综合考试可不填。“简 要评语”栏缺填无效。 2. 任课教师填写后与试卷一起送院系研究生秘书处。 3. 学位课总评成绩以百分制计分。
该平台应用服务主要提供数据服务和数据处理服务。 1）数据服务 数据服务由服务端提供，数据处理在客户端。用户在客户端可以通过网格服务把数据加 载到自己的应用系统中，利用本地系统的功能对数据进行操作。数据服务的形式有两种：图 像服务和要素服务。图像服务是以快照形式返回显示的数据；要素服务是以数据流的形式返 回选择的数据。 2）数据处理服务 数据处理服务又分为数据在服务端和数据在客户端。两者数据处理均是在服务器端进行 的，只是数据存放在不同的地方，前者数据前者存放在服务器端，用户在客户端可以把数据 处理功能集成到自己的应用喜用中。这种服务最典型的是空间定位服务，用户提供空间定位 的地址，服务器更具地址及服务器端的数据进行空间定位，定位结果返回客户端。后者数据 保存在客户端，用户在客户端也可以把数据处理功能集成到自己的应用系统中，但子啊处理 过程中，用户需要上传本地数据。
2.网格资源层
在网格系统中，资源是一个比较宽泛的额概念，这里我们仅考虑网格资源作为数据资源， 本平台数据资源包括公共基础数据、网格元数据、非共享私有数据。
1）公共基础数据
是指共享程度要求很高的基础数据，包括空间信息基础数据和专业应用数据。 2）网格元数据 网格元数据是关于平台数据和信息资源的描述性信息，网格元数据按一定标准和格式组 织数据，便于管理、查询、检索，而且保存了数据的获取时间、更新日期、质量和格式等信 息，使人们能有效地评价、你叫和操作数据，为数据共享、异构数据的远程访问提供了基础。 由于元数据屏蔽了数据存储与管理的细节，使数据的使用者只需要了解元数据库中的信息就 可以完全掌握数据源的数据情况。 3）非共享私有数据 非共享私有数据是指连接在平台上各单位内部数据库中的数据，这些数据不拿出来放在 平台上共享，有个单位自己业务需要建设、存储、维护、授权相关单位获取处理数据。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
目录
一 背景..................................................................................................................................... 4 （一） 定义.......................................................................................................................4 （二） 意义.......................................................................................................................4
（二）特点
每个单位可以看作是虚拟组织，虚拟组织网格模型的特点主要是整个网格没有唯一的中 央服务器，而是把中央服务器的功能分散在各个虚拟组织内部；在每个虚拟组织内部，有一 个中央服务器，其他为资源节点。中央服务器以存储静态信息为主要任务，其他节点要存储 自身的动态信息和其他相关信息；其网格规模的扩大不是完全不受控的，而是建立在虚拟组 织为中心的基础上，受虚拟组织中央服务器控制。
（一）定义
“数字城市”也即城市信息化，设计到城市信息化建设的方方面面，不仅包括各种信息 化基础设施的建设，还涉及信息化过程中所产生的社会经济关系和文化伦理观念的变化与调 整。狭义的“数字城市”是指基于地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、遥感系统 （RS）等关键技术，深入开发与应用空间信息资源，建设服务于城市规划、建设和管理，服 务于政府、企业、公众，服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和 应用体系。其本质就是建设空间信息基础设施并在此基础上深度开发、整合、应用、交流和 共享城市的各种信息资源。
4.应用服务层
对于最终的用户，所享受的网格服务，实际上是通过应用系统得到的，应用系统在这里 起到了门户的作用。当然有各种各样的应用系统。应用系统作为与用户沟通和交互的界面的 同时，担负着给网格服务传递信息、启动网格服务、将网格服务的结果传送用户的任务，这 样应用系统实际上就成了网格服务和用户沟通的桥梁。网格系统将服务的实现和用户界面进 行了有效的分离，这样使得网格服务开发者可以专注于网格服务用户界面的开发工作，就像 电力系统中发电厂只关心其发电过程一样，而对于电力的输送、使用则由于其他的系统进行 处理一样。
三 设计..................................................................................................................................... 5 （一） 架构.......................................................................................................................5 （二） 流程.......................................................................................................................9